Analyse de la puissance mécanique au niveau du bassin en position danseuse en cyclisme

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1 15 ème Congrès international de l ACAPS, Grenoble, octobre 2013 Analyse de la puissance mécanique au niveau du bassin en position danseuse en cyclisme Julien PINOT 1,2 -Kevin RINALDI 1 -Fred GRAPPE 1,2 1 EA4660 C3S, Département Sport Santé, UPFR Sports de Besançon, Université de Franche Comté 2 Equipe cycliste professionnelle FDJ.fr 1

2 Introduction Alternance positions en cyclisme sur route selon situation / terrain Différentes positions «danseuse» (standing position) Sprint Attaque Montée (effort constant) Intensité maximale soutenue Effort constant en montée : alternance positions assises et danseuses longueur de la montée pente développement expérience personnelle dimension corporelle 2

3 Introduction Redressement du buste Oscillations du corps et du vélo Avancée du bassin Poids du corps Modification de l orientation des forces appliquées sur la pédale Mise en action différente des chaînes musculaires Caldwell et al., J Appl Biomech, 1998 Duc et al., J Electromyogr Kines,

4 Introduction Rendement / conso 0 2 : aucune différence assis/danseuse sur le terrain (Millet et al., Med Sci Sports Exerc 2002) Méthode d évaluation d une technique en danseuse efficace sur un effort constant en montée? Etude des oscillations du bassin : E cinétique et E potentielle avec bras cinématique Mieux comprendre nature des mouvements du bassin : Comparaison entre : -P méca bassin (P bassin ) -P méca mesurée au niveau du moyeu (P roue ) -P méca théorique (P théo ) 4

5 Méthodes 13 cyclistes (niveau régional à professionnel) Age Taille (cm) Masse (kg) 23 ± ± 5 65 ± 8 Bras cinématique (Belli et al., Ergonomics, 1992) P bassin : bras cinématique (Henchoz et al., JSS, 2010) : P méca = P Rr + P Pot P théo P roue : Powertap 4 paliers de 2 min 4 pentes (5, 7, 9, 11%) Vitesse 4,6 W/kg 5

6 Résultats Comparaison P roue vs.p théo Pente 5 % 7 % 9 % 11 % P roue 4.67 ± ± ± ± 0.2 P théo 4.58 ± ± ± ± 0.15 Mann Whitney pas de différence significative - Bland Altmann : biais = -0.1 ± 0.16 W/kg (-0.4%) P bassin (W/kg) P bassin : 4 à 6 fois supérieure à P roue 0 R² = 0,96 P < 0.05 * * Pente (%) Différences significatives selon la pente (ANOVA) alors que P roue identique Diminution P bassin en fonction de la pente ( diminution cadence pédalage) Corrélation inverse entre P bassin et pente (coefficient Pearson : 0.96) Prédominance P bassin cinétique par rapport P bassin potentielle (90-95% P bassin totale) 6

7 Discussion Importante quantité d énergie produite au niveau du bassin en danseuse : tilting du buste + modification localisation du centre de masse au cours du pédalage? P bassin diminue plus la pente augmente alors que P méca utile (P roue ) constante : Rendement mécanique P roue /P bassin : augmentation de 15 à 30 % selon la pente Moins de perte et meilleur transfert d énergie plus la pente augmente? 7

8 Discussion Importantes différences interindividuelles (CV = 55%): P bassin totale Evolution W cinétique et W potentielle lors du pédalage (transfert d énergie, antiphase) Travail cinétique (J/kg) W cin W pot Travail potentiel (J/kg) Travail cinétique (J/kg) W cin W pot Travail potentiel (J/kg) Temps (s) Temps (s) Différentes actions des chaînes musculaires des membres inférieurs et supérieurs selon la technique Techniques en danseuse différentes 8

9 Discussion Etude de cas : comparaison P bassin du groupe à P bassin d un grimpeur top 10 mondial P bassin Groupe Pente (%) Rendement P roue /P bassin plus faible plus la pente augmente niveau de performance Stockage énergie élastique membres inférieurs? (Hawkins & Hull, J Biomech 1990) Apport énergie élastique musculaire par la technique en danseuse : Oscillations/roulis du bassin Appui sur pédale avec position redressé Grimpeur top 10 mondal 9

10 Discussion Morphotype (buste court, bras long, bassin & membres inférieurs légers) Technique acquise : effort constant 30-40% en danseuse Recherche d une énergie supplémentaire par les oscillations du corps 10

11 Applications pratiques Caractérisation de 3 techniques en danseuse utilisées par des grimpeurs de haut niveau avec des mouvements de bassin caractéristiques Objectif : être capable de définir à l aide de biocapteurs des critères objectifs et significatifs en lien à ces différentes techniques 11

12 Perspectives Etude terrain & laboratoire Cyclistes haut niveau (grimpeurs) avec techniques en danseuse caractéristiques Biocapteur (accéléromètre 3 axes) P méca vs.conso VO 2 vs.analyse du mouvement 12

13 MERCI DE VOTRE ATTENTION PINOT Julien Doctorant CIFRE EA4660, Département Sport-Santé Equipe FDJ.fr Références Belli, A., Rey, S., Bonnefoy, R., Lacour J.R. (1992). A simple device for kinematic measurements of human movement. Ergonomics, 35 (2), Caldwell, G., Li, L., McCole, S., Hagberg, J Pedal and crank kinetics in uphill cycling. Journal of Applied Biomechanics, 14, Duc, S., Bertucci, W., Pernin, J.N., Grappe, F Muscular activity during uphill cycling : effect of slope, posutre, hand grip position and constrained bicycle lateral sways. Journal of Electromyography and Kinesiology, 18, Fonda, B. & Sarabon, N Biomechanics and energetics of uphill cycling: a review. Kinesiology, 44, 1:5-17. Hawkins, D., Hull, M A method for determining lower extremity muscle-tendon lengths during flexion/extension movements. Journal of Biomechanics, 23 (5), Henchoz, Y., Crivelli, G., Borrani, F., Millet G A new method to measure rolling resistance in treadmill cycling. Journal of Sport Sciences, 28 (10), Millet, G., Tronche, C., Fuster, N., Candau, R. (2002). Level ground and uphill cycling efficiency in seated and standing positions. Medicine & Science in Sports & Exercise, 34 (10), Poirier, E Influence de paramètres biomécaniques et electrophysiologiques sur la technique de propulsion : transition de la posture classique vers la posture danseuse chez le cycliste. Thèse. Université Toulouse III 13

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