Facteurs mécaniques de la performance en sprint appréhendés par de nouvelles méthodes de mesure

• Auteur / Autrice : Jean-Benoît Morin
• Direction : Alain Belli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Motricité humaine et handicap
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Saint-Etienne
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Jean Monnet. Faculté de médecine Jacques Lisfranc (Saint-Étienne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biomécanique

Course de vitesse

Analyse du mouvement

Résumé

Nous avons étudié lors de ce travail les paramètres mécaniques de puissance et raideur musculo-tendineuse des membres inférieurs et leurs liens avec la performance en sprint en course à pied sur 100-m, notamment par l'utilisation de nouvelles méthodes de mesure. Dans la première partie, nous avons proposé et validé une méthode de correction a posteriori de la puissance maximale mesurée lors de sprints sur bicyclette ergométrique à courroie de friction. Cette méthode, basée sur une décélération linéaire au cours du temps, permet de recalculer la valeur de puissance maximale en intégrant l'inertie du volant. Par ailleurs, nous avons montré, conformément aux données de la littérature, que le fait de ne pas tenir compte de l'inertie au volant menait à une sous-estimation significative de la puissance maximale. Cette nouvelle méthode pourra permettre de ré-examiner le cas échéant, des résultats expérimentaux obtenus lors de l'évaluation de puissance maximale des membres inférieurs ne prenant pas en compte l'inertie. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons évalué les qualités de force-vitesse et puissance de sprinters afin de les corréler avec leurs performances dans les trois parties de la course de 100-m. Nos résultats ont confirmé le lien significatif mis en avant dans la littérature entre puissance mécanique et performance dans la phase d'accélération du sprint. En revanche, aucun paramètre mécanique de force, vitesse ou puissance tels que nous les avons évalués lors de sprints sur bicyclette ergométrique n'était lié avec les paramètres de performance dans les phases à vitesse quasi-maximale et de décélération lors du 100-m. Nous avons donc formulé l'hypothèse de l'intervention d'un facteur mécanique inhérent à la course à pied et non mesuré lors du pédalage : le cycle étirement-détente représenté par la raideur musculo-tendineuse du membre inférieur. Dans la troisième partie, nous avons proposé et validé une nouvelle méthode de calcul de la raideur verticale et du membre inférieur lors de la course. En effet, mesurer la raideur du membre inférieur requiert des outils d'analyse dynamométrique (tapis de course ou plate-forme de force), rendant impossible l'évaluation de la raideur pendant la course en conditions de terrain, a fortiori aux allures maximales. Cette méthode, basée sur une modélisation des courbes F(t) par une fonction sinus, permet les calculs de raideur à partir de paramètres mécaniques simples : les temps de contact et de vol, la vitesse de déplacement, la masse et la longueur du membre inférieur des sujets, sur tapis roulant comme sur plate-forme de force, chez des sujets non spécialistes et coureurs d'élite, y compris à vitesse maximale. Dans la dernière partie de ce travail, nous avons utilisé la méthode préalablement validée lors d'expérimentations de terrain pour étudier les liens raideur-performance lors du 100-m et lors de la répétition de trois autres 100-m induisant une fatigue importante, chez des sujets non spécialistes. Les résultats ont montré une absence de lien raideur-performance lors du premier 100-m, mais une corrélation significative entre la diminution de performance et la "détérioration" des paramètres du modèle masse-ressort : augmentation du déplacement vertical du centre de masse pendant le contact, perte de raideur verticale avec la fatigue induite par la répétition des sprints. Cette étude a permis de réfuter l'hypothèse d'un lien raideur-performance dans les phases de course à vitesse maximale et de décélération lors d'un 100-m. La performance dans ces parties de la course reste donc obscure d'un point de vue biomécanique. En revanche, nous avons pu montrer le lien significatif entre diminution de raideur verticale et de performance lors de sprints répétés. En conclusion, cette étude montre, à travers l'utilisation de nouvelles méthodes de mesure, que la puissance mécanique des membres inférieurs est liée avec la performance dans la phase d'accélération du sprint sur 100-m. En revanche, la raideur du membre inférieur n'a pas de lien avec la performance dans les différentes parties d'un 100-m, mais sa diminution avec la répétition de sprints est liée avec la diminution de performance