LA PREDICTION ET LA MODELISATION DE LA PERFORMANCE SPORTIVE GUILLAUME LAFFAYE. G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

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1 LA PREDICTION ET LA MODELISATION DE LA PERFORMANCE SPORTIVE GUILLAUME LAFFAYE G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

2 Bases Heuristiques et conceptualisation Facteur(s) de la performance de haut niveau? Détermination d une variable clé? Une ou plusieurs variables? Un champ scientifique suffit-il à expliquer une performance de haut niveau? CONCEPTUALISATION: Quelle démarche pour prédire la performance de haut niveau? 2

3 OUTILS ETAPES Modélisation de la démarche prédictive 1 IDENTIFICATION - Des champs scientifiques - des variables 2 MODELISATION 3 TEST DE ROBUSTESSE DU MODELE 4 APPLICABILITE Modèle général Différences interindividuelles Procédure de développement Détection des talents Axes développés et champ scientifiques STRUCTUREL: Physiologie, Biomécanique, anthropométrie FONCTIONNEL: Vision, perception-action, décisionnel TECHNIQUE: Analyse du mouvement Combinaison des variables prédictives Lois (Physique) Analyse de corrélation: Univariée, multivariée Equations prédictives Modèle ACP Reproductibilité sur échantillon indépendant Effet de l ontogenése sur modèle général 3

4 Modélisation physique de la performance: le développé couché et le cycle actomyosine G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

5 Modélisation physique de la performance: le développé couché Modèle de la force constante: la force maximale est appliquée quelque soit la charge. Cela prédit les comportements au basse charge et grande vitesse mais pas l inverse. Darbois-Texier B, Cohen C, Laffaye G & Clanet C (2015) Weightlifting and the actomyosin cycle. Royal Society Proceeding A G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

6 Modélisation physique de la performance: le développé couché Modèle de Deshchereski du filament coulissant: la tête de myosine est soit libre (A), soit développe une force active (B) ou se détache (C ) Une fois que la force d un sarcomère est calculée, il suffit de connaitre le nbe de S alignés en série Ns, la longueur du muscle L et la longueur du sarcomère. Le nbe de sarcomères en parallèle dépend de la section musculaire et de la vitesse de contraction F = Np x Fs Relation hyperbolique F-V (Hill, 1938) en fonction des deux temps de transition T1 (entre A et B) et T2 (entre C et A) Avec T1= 6 T2 et T2=6ms G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

7 Modélisation physique de la performance: le développé couché avec G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

8 Perspectives médicales et sur l entraînement Le modèle part donc de: -Considération articulaire et géométrique -Un générateur de force qui dépend du nombre de têtes de myosine disponibles dans les états B et C - de trois constantes: T1 et T2 ont été estimées par Deshcherevskii et G fixé dans les simulations numériques Si l on joue sur les valeurs de G (de 0.17 à 0.33) et le ratio de T1/T2 on constate des changements de comportements (triangle à carré) Ceci suggère que le développé couché couplé avec le modèle est un rhéomètre pour tester les temps caractéristiques et identifier des pathologies musculaires G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

9 Modélisation mécanique d un geste complexe: la vitesse donnée à un volant de badminton G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

10 4. Les vitesses de balle: classification 10

11 4. Les vitesses de balle: quelques pistes SANS CHOC AVEC CHOC CONTACT DIRECT EFFET LEVIER DEFLECTION 11

12 VITESSE DE VOLANT ET EXPERTISE Phomsoupha et Laffaye (2014) cours PCMPS G LAFFAYE 12

13 Vitesse de volant et expertise 1 2 M x a= Poids + Resistance aéro. 3 1 = = 3 2 = 3

14 Comment frapper à près de 500 km/h expérience 1 Comment une raquette défléchit? Pulsation de la raquette ω0= 84 rad/s Le ratio entre l accélération α de la raquette (ω=π/α) est optimal à une certaine valeur ω/ ω0 Phomsoupha, Laffaye, Cohen et Clanet (2015) cours PCMPS G LAFFAYE 14

15 Comment frapper à près de 500 km/h expérience 2 Le rapport de Vb/Va dépend du rapport des fréquences Sa valeur optimale théorique est de Vb= 1.8 Va En pratique, il arrive à 1.3 Il est optimal pour une valeur ω/ ω0=0.6 soit une accélération typique de 60 ms. Phomsoupha, Laffaye, Cohen et Clanet (2015) cours PCMPS G LAFFAYE 15

16 Autre exemple de résonnance: la course à pied Lorsque la régulation de la raideur est optimale, elle permet de mettre en résonnance la fréquence de course et la fréquence naturelle La coût énergétique est alors minimal (Dalleau et al., 1998) 16

17 Modélisation d une performance multifactorielle: l habileté en escalade Mesure de l habileté par le système de cotations 2 types d escalade: l escalade de vitesse et de bloc vs l escalade de difficulté ou de voies G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

18 Étape 1: test de force explosive des membres supérieurs Test valide (r²=0.98), reproductible (ICC=0.98,)et discriminant de l expertise Laffaye G, Collin JM, Levernier G & Padulo J (2014). Upper-limb power test in Rock climbing. Int J sport Med 35: G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

19 Étape 1: test de force explosive des membres supérieurs La performance au Arm jump test est dépendante pour moitié de la puissance développée La signature accélérométrique est dépendante du type de pratique engagée (bloc/vitesse vs difficulté) Laffaye G, Collin JM, Levernier G & Padulo J (2014). Upper-limb power test in Rock climbing. Int J sport Med 35: G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

20 Étape 2: la prédiction multiple Quaine et al. (2003) Watts et al. (2003) Laffaye, Levernier et Collin (2016) Determinant factors in climbing ability: influence of strength, anthropometry and neuromuscular fatigue. Scand J med Sci Sport. 20

21 Déterminants neuromusculaires et anthropométriques de la performance en escalade Population: 15 novices 16 expérimentés 10 élites La force générale n a pas d incidence sur l habileté en escalade G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

22 Déterminants neuromusculaires et anthropométriques de la performance en escalade La force de la main (fléchisseur palmaire) ne diffère pas entre les catégories La force des doigts diffère selon les catégories La fatigue neuromusculaire est identique dans les 3 catégories pour le finger grip 400 Finger grip max (N) novice skilled elite Elle ne dépend de l expertise, mais de l appartenance à une catégorie G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

23 Déterminants neuromusculaires et anthropométriques de la performance en escalade Le arm jump test discrimine les experts des novices La fatigue neuromusculaire sur le arm jump test dépend de l expertise (-30% pour les novices vs - 10 % pour les grimpeurs) G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

24 Déterminants neuromusculaires et anthropométriques de la performance en escalade Une ACP montre que tous ces facteurs peuvent être factorisés en 3 composantes: MUSCLE (Poids, BMI, %fat, % muscle, Puissance DC et 1RM au développé couché) TRAINING ( finger grip max, Ajmax, AJ fatigue) ANTHROPOMETRY (taille, envergure, largeur biacromiale) Régression multiple sur ACP unexplained 46% Training 46% anthropometry 4% muscle 4% G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec

25 G LAFFAYE- séminaire CIAMS- 10 dec