LA FORCE, LA PUISSANCE, LA DETENTE

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1 LA FORCE, LA PUISSANCE, LA DETENTE S. Vaucelle LA FORCE, LA PUISSANCE 1

2 La Force Maximale La notion de «Force Maximale» d un sportif demande à être précisée. La Force varie en fonction du type de contraction musculaire (allongement/ raccourcissement), et en fonction de la Vitesse de réalisation du mouvement. A vitesse nulle, elle se nomme FMI (force maximale isométrique). Pour des mouvements concentriques, on l appelle FMC, 1RM (répétition maximale) ou 100% Max. Dans le cas des mouvements excentriques, la Force Excentrique peut s élever jusqu à 150% du 1RM. Pour les mouvements les plus explosifs (force à très grande vitesse), on parle de Détente. Evaluation de la Force Max Théoriciens et praticiens ont tenté de proposer des méthodes d évaluation de la Force Maximale Concentrique. Il s agit de trouver la charge maximale que l organisme ne peut soulever qu une seule fois. On détermine cette charge pour chaque mouvement musculaire en testant le sportif : de façon directe, de façon indirecte. Evaluation directe : test de max en tâtonnant sous une barre. Evaluation indirecte : des formules de prédiction du 1 RM sont établies à partir de la régression (linéaire, exponentielle) d une performance réalisée avec une charge sous maximale déplacée un certain nombre de fois. Il est possible d utiliser une vingtaine de formules différentes Formule de BRZYCKI (1993) : 1RM = (kg)/(1,0278 (0,0278xREP)) Formule de EPLEY (1985) : 1RM = (kg x 0,0333 x REP) + kg) Formule de LANDER (1985) : 1RM = (kg)/((1,013 (0, xREP)) 2

3 La Puissance La notion de correspond au produit de la Force par la Vitesse. On observe son évolution sur la courbe. La Puissance est maximale pour un niveau de Vitesse moyenne (<50% Vmax). La Puissance est quasiment nulle si la Vitesse est très lente et la Force maximale. La Puissance est quasiment nulle si la Vitesse est très grande et la Force minimale. Pour les mouvements de Détente, la Puissance exprimée varie selon la forme du geste (action des bras, élan, contremouvement, rebond ) et le temps des appuis (nécessaire pour déplacer le corps). LA DETENTE 3

4 Définition La Détente : c est la capacité à déplacer (verticalement, horizontalement) son corps ou son centre de gravité à l aide de ses seuls muscles, depuis une position immobile. La détente horizontale correspond à la distance parcourue par le sportif depuis la position initiale jusqu à la position d arrivée en fin de test. La détente verticale correspond à la différence entre les hauteurs atteintes sans sauter (envergure) et les hauteurs atteintes lors du saut. Ces tests de détente évaluent la puissance des muscles extenseurs de la jambe (principalement fessiers, quadriceps, mollets). Appel et Impulsion Les discours de terrain ont tendance à confondre les notions de Détente, d Appel, d Impulsion Appel : c est la phase d un saut (s observe sur le terrain). Consécutif à la phase d élan (course), l appel est le moment du dernier contact avec le sol (appui) qui permet la réorientation de la trajectoire du centre de gravité du corps avant l envol (suspension). Impulsion : c est une quantité de mouvement (donnée mécanique enregistrée en laboratoire par une plateforme de force). Il s agit d une Force appliquée pendant un certain Temps. L Impulsion est donc «l aire sous la courbe». 4

5 LES TESTS Evaluation DETENTE HORIZONTALE Saut en longueur sans élan 5 sauts pieds joints 5 foulées bondissantes 10 foulées bondissantes 5/10 foulées bondissantes avec corde à sauter DETENTE VERTICALE Détente Verticale classique (DV) Squat Jump (SJ) Countermovement Jump (CMJ) Countermovement Jump avec les bras (CMJB) Drop Jump (DJ) Test de Réactivité (6/7 sauts) Test de Puissance (sur 15 sauts, 15s, 30s, 1mn ) 5

6 Une pratique ancienne (début XX e s.) La Détente Verticale Test connu sous le nom de SARGENT Test (modifié par LEWIS pour une prise en compte du poids du sujet) Finalité du test : Évaluation de la force explosive ou puissance optimale. C est un test de Puissance Anaérobie Alactique. Exécution : L épreuve prévoit un seul saut à partir d'une position bien droite, et avec action de contre mouvement (élan sur place, mouvement préparatoire inverse, mise en tension préalable, action de lancer bloquer des bras). Retomber équilibré sur place. Paramètres acquis : Hauteur atteinte par le sommet du crâne ou la main supérieure (doigts passés à la craie). Comparaison de la performance avec la taille du sujet, avec son poids de corps. Autre possibilité de calcul : estimation de l élévation du centre de gravité à partir du temps de vol 6

7 SARGENT TEST Système «Vertec» Nomogramme de LEWIS Détente h<30cm 30<h<40 40<h<60 60<h<80 80<h Performance Faible Moyenne Bonne Très Bonne Excellente Formule de LEWIS : P en W = 21,7 x Pds en kg x Dist en cm 7

8 SQUAT JUMP (SJ) Finalité du test : Évaluation de la force explosive des membres inférieurs. Modalité d'exécution : L épreuve prévoit un seul saut à partir d'une position basse de squat (angle de 90 au niveau du genou avec les mains sur les hanches, sans action de contre mouvement). Regard horizontal, tronc légèrement penché en avant. Atterrissage équilibré. Ce saut mesure la qualité de démarrage en partant à l arrêt. Les meilleurs à ce test sont ceux qui partent le plus vite. Il mesure la qualité de détente «non pliométrique» et l aptitude à développer beaucoup de force concentrique en un temps très court (explosivité). Paramètres acquis : Hauteur atteinte par le centre de gravité. Estimation à partir du temps de vol. SQUAT JUMP (SJ) : Variante avec charge Finalité du test Évaluation de la force explosive des membres inférieurs en situation de surcharge. Cette variante permet une analyse de la relation Force/Vitesse du sportif à partir d un travail réalisé avec des charges élevées (20/40/60/80/100 kg..). L équilibre Force /Vitesse devrait être réalisé (selon Carmelo BOSCO, 1992) pour une charge égale au poids corporel. Il permet en outre la détermination de la charge optimale d'entraînement à partir de charges légères (5/10/15/20/25/30 kg). Modalité d'exécution du Squat Jump Body Weight (SJBW) : Aptitude du sportif mobiliser une charge égale à son poids de corps de façon explosive (une barre de musculation sur les épaules). Restriction : Ce test est réservé aux athlètes confirmés (sprinters, sauteurs )!!! 8

9 Counter Movement Jump sans bras (CMJ) Finalité du test : Évaluation de la force explosive des mb inf. Modalité d'exécution : L épreuve prévoit un saut à partir d'une position bien droite avec les mains sur les côtés, et avec une action libre de «contre mouvement» (plier les jambes et enchaîner par une réaction rapide en poussant). Le CMJ permet de mesurer la capacité à développer de la force dans un temps plus long que pour le SJ. Il ne fait pas intervenir l élasticité musculaire du sportif. Il évalue principalement la puissance du quadriceps (excentrique + concentrique). Le CMJ permet d améliorer la performance de 8 à 10 cm / SJ. Paramètres acquis : Hauteur atteinte par le centre de gravité. Estimation à partir du temps de vol. Counter Movement Jump avec bras (CMJB) C'est le même saut que le précédent mais en s'aidant des bras («swing» des bras). Cela permet de voir si les bras sont bien utilisés lors des sauts. La participation des bras augmente encore la durée de l impulsion. Ce test mesure principalement la puissance des cuisses (excentrique + concentrique + action des bras + coordination). Bilan : Les bras peuvent permettre de gagner 10 cm par rapport au saut précédent. Si la différence est plus faible, c est une indication pour travailler la coordination bras jambes dans les sauts. 9

10 Drop Jump (DJ) Finalité du test : Evaluation de la force réactive pliométrique Modalité d'exécution : Il s agit d exécuter un rebond depuis un contrehaut à partir duquel on saute (marche, banc, chaise, table, plinth ). La hauteur est fixée au préalable à partir du terrain (quelques hauteurs standard: 20 à 60,80,100 cm). On utilise généralement les hauteurs de 20 à 60 cm (hauteur d un banc). Paramètres acquis : Temps de contact au sol, temps de vol, hauteur des sauts, puissance de chaque saut. Le DJ évalue principalement la «puissance explosive» du mollet (cycle Etirement Détente) : préactivation + excentrique + concentrique. On parle de «tolérance aux impacts». A certaines hauteurs, les résultats au DJ sont généralement supérieurs de 10 à 25% au SJ. Les meilleurs sauteurs en hauteur obtiennent leurs meilleurs résultats avec des chutes de 110 cm! Test de Réactivité «Stiffness» Finalité du test : Evaluation de la force réactive Modalité d'exécution : Il s agit d exécuter 6 ou 7 sauts enchaînés sans pause, «en pied» et avec les genoux bloqués. La consigne est de «sauter 7 fois en pliant très peu les genoux, avec l'aide des bras». On retient la hauteur moyenne des sauts. Bilan : On compare le test de Réactivité au test CMJB. Les 2 performances doivent être égales pour un bon sprinter, supérieures en CMJB pour les joueurs de sports collectifs. Une grande différence met en évidence la faiblesse des mollets (TR) ou des cuisses (CMJB). Cette épreuve mesure principalement la puissance des mollets et la solidité de l articulation de la cheville. Paramètres acquis : Temps de contact, temps de vol, hauteur des sauts, puissance de chaque saut. 10

11 Test de Puissance (par série de 15 sauts) (en durée de 15/30/60 sec) Finalité du test : Evaluation de l Endurance de Force Modalité d'exécution : Exécution de 15 sauts enchaînés, de 15/30/60 secondes de sauts. Les consignes sont de «sauter en enchaînant les sauts, jusqu à la fin du test, les mains sur les hanches, avec une flexion des genoux à 90». Le test mesure la possibilité du joueur à enchaîner plusieurs sauts en gardant une bonne qualité de détente. Cette qualité est importante en fin de match. C est un test de résistance à la fatigue. Paramètres acquis : Le résultat exprime la hauteur moyenne des 15 sauts. Temps de contact, temps de vol, hauteur des sauts, puissance de chaque saut. La comparaison des résultats Comparaison SJ / CMJ (calculer CMJ SJ) : Si écart important, indice de puissance des jambes (cuisses) pour un temps d expression de la force relativement long ; Si écart réduit, indice lié à l expression de la force en très peu de temps (signe d explosivité). Comparaison SJ / CMJB (calculer CMJB SJ) : Si écart important, indice de puissance des jambes (cuisses) et de la qualité de la coordination bras jambe. Comparaison CMJ / CMJB (calculer CMJB CMJ) : Si écart important, indice de coordination bras jambe. Comparaison SJ / DJ (calculer DJ SJ) : Si écart important, indice de puissance des jambes (mollets) pour un temps d expression de force très court (env. 0,2 s.). Comparaison CMJB / Réactivité (calculer CMJB Stiffness) : Mise en évidence de l écart de puissance des jambes (mollets et chevilles) par rapport à la puissance des cuisses. 11

12 Calcul d un Indice de Détente Au delà de la mise en relation des tests, un «Indice de Détente» peut être calculé en réalisant la somme des résultats de 3 tests (SJ, CMJB, Réactivité). Exemples d Indices de Détente, selon G. COMETTI, 2007 : Pôle HANDBALL SJ CMJB Réactivité Ind. Détente Moyenne 38 49, ,2 Record 49,1 61,7 56,4 167,2 Pôle RUGBY SJ CMJB Réactivité Ind. Détente Moy. Avants 35,63 44,67 37,5 117,8 Moy. Arrières 36,03 48,70 38,52 123,2 Record Avants 42, ,5 138,7 Record Arrières 45,7 55,5 49,2 150,01 BIBLIOGRAPHIE DUPONT, Grégory et BOSQUET, Laurent, «Méthodologie de l entraînement», Ellipses, Paris, LE CHEVALIER, Jean Michel et PRADET, Michel, «La Force», Editions Revue EP.S, Paris, COMETTI, Gilles et Dominique, «La Pliométrie», Chiron, Paris, BOMPA, Tudor 0., «Périodisation de l entraînement», Vigot, Paris,

13 Matériel de mesure utilisé en TP Deux rails de cellules captent les temps de contact des appuis au sol et les temps de vol des sauts, puis calculent les hauteurs d élévation du CG. Le système n a pas l inertie des capteurs habituels (tapis de Bosco). Augmenter les valeurs de 7%. Système «Optojump» de Microgate Matériel de mesure utilisé en TP L appareil comporte un accéléromètre qui est fixé au bassin du sportif (ou sur la charge à déplacer). Il enregistre les variations de vitesse et les axes de ces déplacements. Il présente ensuite les valeurs de force, de puissance, de vitesse, permettant ainsi de visualiser l évolution des paramètres de l impulsion. «Myotest» 13