La présente étude constitue une avancée dans l’utilisation de la technologie GPS (système de positionnement global) à l’analyse de la performance en ski de fond. L’objectif premier de ce travail était de quantifier la performance de skieurs de fond à l’aide de données cinématiques obtenues à partir d’un GPS à fréquence d’acquisition de 4Hz. L’utilisation de cet outil fût un succès et a permis, à l’aide d’un cardio-fréquencemètre et d’enregistrements vidéos, une analyse détaillée de la vitesse, de l’amplitude de cycle, de la fréquence de cycle, et de la distance en lien avec la fréquence cardiaque et le choix technique et d’établir leur relation avec la performance.
Premièrement, l’analyse des patrons de vitesse nous permet d’observer des « signatures techniques ». En effet, pour chacune des techniques, on peut apprécier la fréquence de cycle et le patron de glisse composé de phases distinctes d’augmentation et de diminution de vitesse. La distinction de ces techniques est possible grâce à la différence de grandeur de ces phases et de l’aspect des sommets qui caractérisent la courbe de vitesse.
Ensuite, l’analyse des données montrent que la capacité à atteindre une vitesse maximale élevée et maintenir une vitesse moyenne élevée est un déterminant majeur de la performance. On observe cette même relation pour la vitesse moyenne totale et les vitesses moyennes segmentaires, et spécialement pour les sections de montées abruptes. De plus, plus la vitesse maximale en techniques G2, G3 et G4 est élevée, meilleure est la performance globale du skieur (c’est-à-dire, le temps total). La relation entre ces deux variables est presque parfaitement linéaire pour toutes les techniques; ceci confirme l’importance de la capacité de l’athlète à développer une vitesse maximale élevée, peu importe le choix technique ou la pente.
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Pour ce qui est de la fréquence cardiaque, notre analyse ne permet pas d'établir de relation entre cette dernière et la performance, ni même le choix technique. Par contre, notre étude a établie une relation claire entre le choix technique et la performance. Premièrement, l’utilisation prolongée de la technique G2 induit directement une diminution de la performance, spécialement dans les sections de montée moyenne abrupte. Le choix de la technique G2 dans ce type de pente induit directement des vitesses moyennes inférieures, et vice-versa. Le choix technique n’est donc pas seulement déterminé par l’inclinaison de la pente, mais également par la vitesse du skieur. D’ailleurs, dans notre étude, les skieurs ayant obtenus les meilleures performances ont utilisé exclusivement la technique G3 dans les sections de montées, sans être obligés de faire une transition vers la technique G2 comme les skieurs les plus lents. Cette conclusion s’applique aussi pour tout le parcours; plus un athlète utilise la technique G3, plus il génère une vitesse moyenne/maximale élevée, plus sa performance est améliorée. Plusieurs hypothèses ont été suggérées pour mieux expliquer ce phénomène.
Une première hypothèse concerne la relation entre la force des membres supérieurs et l’inclinaison de la pente. En effet, une plus grande force des membres supérieurs est requise pour utilisée la technique G3 dans les sections de montée. Ainsi, on peut associer les meilleures performances à une capacité supérieure à maintenir une haute application de force des membres supérieurs et ce pour de longues périodes. La relation évidente entre la performance au test de double poussée et l’utilisation de la technique G2 dans le test de style libre confirme aussi ce fait, car la performance en double poussée est directement associée à la force/puissance musculaire du haut du corps. Ainsi, dans la présente étude, plus l’utilisation de la technique G2 en style libre est prolongée, plus la performance en double poussée est faible. Inversement, ici, une meilleure performance en double poussée corrèle parfaitement avec une utilisation prolongée de la technique G3 en style libre. Ces observations nous rappellent encore l’importance et la nécessité de développer un niveau de
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force/puissance musculaire du haut du corps élevé pour les skieurs de fond. Une autre observation très intéressante est la modification technique de la technique G3 (augmentation de la fréquence de cycle et une diminution de l’amplitude de cycle), qui permet au skieur de maintenir une bonne vitesse malgré l’inclinaison de la pente. Dans notre étude, la technique « G3 double poussée » est utilisée dans les montées abruptes par les skieurs les plus performants, qui, pour chaque cycle, augmente la phase « propulsive » relative et diminue la phase de « glisse » relative.
La présente étude ne permet pas d’établir une relation entre l’amplitude de cycle et la fréquence de cycle pour la technique G3. De plus, aucune corrélation n’a été trouvée entre l’amplitude de cycle et la vitesse. Cependant, il existe une relation entre la fréquence de cycle et la vitesse en technique G3 au sprint final; plus la vitesse est élevée, plus la fréquence de cycle l’est aussi. L’atteinte de la vitesse maximale élevée en style libre dépendrait donc davantage d’une modification de la fréquence de cycle et non de l’amplitude de cycle, comme les résultats de notre étude le montrent. De plus, on observe une diminution de la fréquence de cycle en G3 pour la majorité des athlètes, caractérisée par une augmentation de la « durée propulsive » du cycle. Il existe aussi une relation entre le pourcentage d’utilisation total de la technique G3 et la performance et le nombre de transitions dans les sections de montée abrupte. Un haut pourcentage d’utilisation total de la technique G3 correspond à un faible nombre de transitions et, donc, à une meilleure performance. En général, on peut affirmer que les sections de montée ont le plus d’influence sur la performance globale.
Pour un même sujet parcourant une même distance à pente similaire, il existe une différence importante pour la fréquence et la durée des cycles entre le ski de fond (sur neige) et le ski à roulettes (sur asphalte) en technique G3 et G4. Pour maintenir une vitesse équivalente à ce qui est observé en ski de fond, une fréquence de cycle beaucoup plus élevée (durée de cycle écourtée) est
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nécessaire en ski à roulettes afin de générer des phases propulsive et de glisse similaires. L’athlète performant sur l’asphalte en ski à roulettes doit donc avoir une fréquence de cycle plus élevée pour parcourir la même distance que sur neige en ski de fond. De plus, en technique G3, il existe des différences marquées dans les patrons de glisse graphiques. Sur neige, on observe certains moments de « latence » (ou de transitions) entre chaque cycle où l’athlète semble prolonger la phase de glisse au maximum, sans perte additionnelle de vitesse. Inexistant en ski à roulettes sur l’asphalte, ce détail technique pourrait favoriser une meilleure gestion de l’effort. Bref, suite à ces résultats, nous croyons que la technique appliquée en ski à roulettes est différente de celle appliquée sur neige, et que les entraineurs doivent rester prudents lorsqu’ils établissent des relations entre ces deux dernières lors de la planification de l’entrainement ou la modification de la technique d’un skieur.
D’un point de vue des applications, l’analyse et l’interprétation des résultats de cette recherche ont permis d’établir un standard « médaille d’or » de performance, ainsi qu’un profil pour chacun des skieurs. En comparant le profil de performance de chaque athlète à ce standard, certaines différences interindividuelles ont pu être observées. Ces observations ont été présentées aux entraineurs du centre national de développement de ski de fond. Ces derniers étaient les seuls à prendre des décisions par rapport à l’entrainement par la suite; notre rôle étant limité à la collecte, l’analyse et l’interprétation des données et non la planification de l’entrainement ou la technique en ski de fond. Malgré tout, après discussion avec les entraineurs, des suggestions ont été faites sur chacun des athlètes afin d’améliorer les performances individuelles. Ces dernières ont apportées une aide dans la personnalisation des procédés d’entraînement, soit au niveau physiologique (filières énergétiques) et musculaire (en salle de musculation). De plus, malgré le manque de clarté des relations entre la performance et les déterminants techniques (fréquence et amplitude de cycle), cette analyse a engendré des modifications techniques pour certains skieurs, car certaines tendances ont été observées chez les
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skieurs les plus rapides lors du test. Cette analyse des détails a permis une optimisation de la performance de ce groupe de skieurs de fond, qui est cruciale à ce niveau de compétition. En effet, aussi minimes soient-ils, les gains de performance s’y rattachant (de quelques secondes à des dixièmes de seconde) peuvent faire la différence entre la quatrième position et la plus haute marche du podium. Le succès dans l’identification des différentes techniques utilisées en style libre (suite à l’analyse des patrons de vitesse) est aussi également une belle avancée. Nous avons vu plus haut que le choix technique pour certains terrains/pentes est crucial pour la performance globale. Cette découverte pourrait être très utile aux entraineurs sur le terrain; ces derniers pourrait analyser et quantifier instantanément le choix technique de chaque skieur en compétition ou en entrainement sur différents terrains/pentes et y apporter les modifications nécessaires, sans avoir recours à de l’enregistrement vidéo ou du personnel sur l’ensemble d’un parcours.
Cette étude nous permet également d’envisager certaines perspectives de recherche. Premièrement, la même étude réalisée avec un dGPS ou un GPS de plus haute fréquence pourrait accroître la qualité des données recueillies et diminuer la quantité de données « non-lisibles ». D’autres facteurs entrent en jeu mais la disponibilité d’une base terrestre supplémentaire ainsi que l’accès à une fréquence d’acquisition élevée sont des paramètres associés à la qualité des données. Ensuite, d’autres outils pourraient être introduits dans le protocole, tels des bâtons et des bottes avec de capteur de force, pour quantifier la «poussée» sur chaque cycle. Cette donnée serait très intéressante à analyser et à mettre en relation avec la vitesse, l’amplitude et la fréquence de cycle. Un autre outil pratique serait l’accéléromètre; à l’aide d’une analyse graphique, nous pourrions identifier clairement les techniques de ski utilisées, pour ainsi quantifier plus facilement le choix technique lors d’une épreuve en ski de fond. Malgré le succès de l’identification technique par GPS 4Hz, certaines sections étaient illisibles. L’accéléromètre, ayant une haute fréquence d’acquisition et ne dépendant pas de satellites pour la collecte de données,
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pourrait corriger ce défaut. Une étude ayant comme seul sujet la comparaison du ski sur neige et ski à roulettes serait également très intéressante, car aucune recherche ne s’y est penchée encore à notre connaissance. Il est évident, à la lumière de nos résultats, qu’il existe des différences majeures entre ces deux types de ski, surtout au niveau technique. Il serait donc légitime pour les entraineurs de remettre en question l’enseignement technique en ski à roulettes en préparation au ski de fond.
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