Dans cette partie, il s’agissait de déterminer quels segments contribuaient le plus à la propulsion. Trois études de la phase de starting-block ont été menées. La première a abordé cette contribution segmentaire entre différents types de départ debout et accroupis. La deuxième étude s’est centrée sur cette analyse segmentaire lors du départ en starting-block. Enfin, la dernière étude visait à comparer les contributions segmentaires entre le départ et le 1er appui.
La contribution du membre supérieur est de l’ordre de 16 à 20%, celle du membre inférieur de 35 à 40% et celle du tronc de 50 à 56%. Quel que soit le type de départ, c’est bien l’ouverture de la hanche qui contribue le plus à la propulsion en permettant l’extension de la cuisse et du buste. Le membre supérieur contribue à hauteur de 20% de l'EC du corps entier. Même si cette valeur est faible comparée aux membres inférieurs et au tronc, la contribution des membres supérieurs à l'efficacité du mouvement dans les starting-blocks ne peut pas être négligée.
Une voie d’amélioration de la production de l'EC totale du corps entier est dans la synchronisation des pics d’EC de chaque segment entre eux. Par exemple, dans l’étude expérimentale 6 (concernant le départ en start), si tous les segments avaient atteint leur ECmax en même temps, l’ECmax du corps entier aurait été 24% plus élevée. L’amélioration de la synchronisation entre les différents segments du corps est donc fondamentale dans l’amélioration de la performance au départ de sprint.
La modalité de départ accroupi est la plus performante sur une distance de 5 m. Cette supériorité du départ accroupi est liée à une puissance développée durant le départ et un RF plus élevés.
4. Synthèse
Ce travail s’attache à montrer comment, à partir de mes travaux de thèse sur les relations entre le coût énergétique et le coût mécanique de la course à pieds, j’en suis arrivé aujourd’hui à travailler sur la puissance mécanique en sprint. Le dénominateur commun à l’ensemble de mes travaux est l’utilisation du travail mécanique ou de la puissance mécanique comme marqueur de la performance. Au cours de mon parcours scientifique, j’ai ainsi repris cette mesure pour tester les effets de la fatigue et de l’entraînement chez le sportif. Aujourd’hui, j’utilise ce travail mécanique pour comprendre la propulsion du sprinter lors de la phase d’accélération.
Cet intérêt pour la phase d’accélération du sprinteur est survenu au TeamLagardère, suite aux discussions avec Guy Ontanon, entraîneur des sprinteurs, qui m’expliquait que pour lui « la course était déjà quasiment gagnée après le premier appui de course ! » Nous avons donc commencé par explorer la phase du départ à l’aide de la cinématique, puis à l’aide de la dynamique, en collaboration avec l’INSEP. Cette Habilitation à diriger des recherches (HDR) souhaite présenter l’ensemble de la démarche de recherche, qui m’a progressivement amené à envisager le travail et la puissance mécanique comme un marqueur de la performance et comme un outil de compréhension des mécanismes de la propulsion du sprinteur vers l’avant. En outre, l’utilisation des énergies segmentaires permettra, à terme, de comprendre la contribution de chacun des segments à la performance ; que ce soit en sprint ou dans d’autres activités sportives.
La première partie de cette HDR aborde les déterminants mécaniques de la course de sprint, au travers des différentes phases de la course de sprint (starting-block, accélération, transition et décélération). Dans chacune de ces phases, trois études ont permis un recensement des facteurs cinématiques et cinétiques caractérisant la performance en sprint.
La deuxième partie de cette HDR vise à comprendre comment cette puissance mécanique globale, mesurée au niveau du CM, est produite par les segments. Autrement dit, il s’agissait de déterminer quels segments contribuaient le plus à la propulsion.
De ces deux parties, il en ressort les points suivants :
1. La phase de starting-block dépend de la position du centre de masse, de la coordination des bras et de la force maximale développée sur les starts. D’un point vue segmentaire, c’est l’ouverture de la hanche qui contribue le plus à la propulsion
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de la coordination segmentaire, via la synchronisation des pics d’énergie cinétique des différents segments, améliorerait la performance au départ. Cette coordination segmentaire pourrait également jouer sur l’orientation de la force puisque le Ratio de Force est sensible à la position initiale dans les starting-blocks.
2. La phase d’accélération et de transition dépend de la capacité du sprinter à produire une grande impulsion d’accélération à chaque appui.
3. La phase de décélération dépend de la capacité du sprinter à produire une vitesse élevée et de la force à vitesse élevée. Ainsi, la durée de la phase d’accélération augmente et celle de la phase de décélération diminue.
4. Sur l’ensemble de la course, la puissance moyenne développée lors des 40 m de sprint a un rôle déterminant dans la performance réalisée. Du point de vue segmentaire, la dernière étude suggère qu’avec l’allongement de la distance de course, la contribution du tronc à la propulsion diminue au profit des membres inférieurs.
Pour comprendre encore davantage la contribution des segments à la propulsion du sprinter vers l’avant, il semble impératif d’explorer l’évolution de cette énergie cinétique lors du reste du sprint. C’est l’objet du projet de recherche mis en place à l’INSEP, qui s’appuie sur la mesure de ces énergies segmentaires, tout au long du sprint, grâce à la technologie inertielle. Mon recrutement au Laboratoire Sport Expertise et Performance (SEP) de l’INSEP à partir du mois d’octobre 2018 permettra de finaliser ce projet et d’utiliser les énergies segmentaires comme un outil d’analyse et de compréhension de la performance d’autres disciplines. Ce travail a déjà débuté, dans le cadre de l’aide scientifique à l’entraînement par Mr Daniel Dinu, avec les pôles Basket, Boxe et Escrime (figure 28).
Figure 28 : Exemple de rapport d’analyse utilisé pour l’escrime décrivant la contribution des différentes articulations au mouvement d’attaque.