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Impact d'un entrainement en musculation au niveau des membres supérieurs sur qualité de force explosive des membres inférieurs

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par Thibault Durand
Université Montpellier 1 - Master 2006
  

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UNIVERSITE MONTPELLIER I

Unité de Formation et de Recherche
En Sciences et Techniques de Activités Physiques et Sportives

Mémoire présenté en vue de l'obtention du Master 2 Professionnel
Sciences du Mouvement Humain

Spécialité Ingénierie et Ergonomie des Activités Physiques et Sportives
Parcours INGENIERIE DE LA PERFORMANCE
Option PREPARATION PHYSIQUE

IMPACT D'UN ENTRAINEMENT EN MUSCULATION AU
NIVEAU DES MEMBRES SUPERIEURS SUR LA QUALITE
DE FORCE EXPLOSIVE DES MEMBRES INFERIEURS

Présenté par
DURAND Thibault

Sous la direction de:
PRADET Michel (PRAG)
PERREY Stéphane (MCU-HDR)

Année universitaire 2005-2006

REMERCIEMENTS

Je tiens tout d'abord a remercier Michel Der Zakarian et Bruno Lippini, qui au long de toute la saison m'ont fait confiance et m'ont permis de mener a bien cette étude tout en me laissant carte blanche dans la préparation du centre de formation de Montpellier Hérault Sport Club.

Michel Pradet et Stéphane Perrey, qui en plus d'avoir cru en mon sujet, m'ont donné sans compter, et dieu sait que je vous ai sollicité de très nombreuses fois... Merci pour tout, sans vous rien n'aurait été possible...

Enfin, Olivier, rien d'autre a dire que merci...

SOMMAIRE

1. INTR ODUCTION................................................................................................... 1

2. METHODES ET MATERIELS.............................................................................5 2.1 Population ....................................................................................................................5

2.2 Plan expérimental........................................................................................................5 2.2.1 Tests de vitesse....................................................................................................................6 2.2.2 Tests de musculation............................................................................................................7 2.2.3 Contenu des entralnements..................................................................................................8

2.3 Analyse statistique.......................................................................................................9 3.RESULTATS.........................................................................................................11

3.1 Tests de musculation .................................................................................................11 3.1.1 Développé couché..............................................................................................................11 3.1.2 Tirage Planche...................................................................................................................11 3.1.3Rowing ..............................................................................................................................11

3.2 Tests de vitesse ...........................................................................................................12 3.2.1 Accélération initiale...........................................................................................................12 3.2.2 Constante de temps (t).......................................................................................................13 3.2.3 Vitesse maximale atteinte sur 40 metres............................................................................14 3.2.4 Temps de passage sur 40 metres........................................................................................15

4. DISCUSSION........................................................................................................16

4.1 Puissance musculaire.................................................................................................16 4.1.1 Développé couché..............................................................................................................16 4.1.2 Tirage Planche...................................................................................................................18 4.1.3Rowing ..............................................................................................................................18

4.2 Force explosive des membres inférieurs..................................................................19 4.2.1 Accélération initiale...........................................................................................................19 4.2.2 La constant de temps, t......................................................................................................21 4.2.3 Vitesse maximale...............................................................................................................22 4.2.4 Temps de passage sur 40 metres........................................................................................24

4.3 Limites de l' étude.......................................................................................................24 4.4 Perspectives................................................................................................................25

5. CONCLUSION......................................................................................................26 6. BIBLIOGRAPHIE................................................................................................27 ANNEXES.................................................................................................................30

1. iNTRODUCTION

Le propre méme de la performance est la multifactorialité qui la caractérise. La constante amélioration des résultats et records nécessite une perpétuelle évolution et remise en question des procédés d'entraInement déjà connus. Bien que la part liée a l'empirisme ne soit nullement a négliger, l'avènement et le développement de la science dans le domaine du sport permettent de comprendre et analyser des phénomènes, alors mal interprétés jusque là. Petit a petit, cette multifactorialité est mieux cernée, l'amélioration des connaissances nous conduit a optimiser les techniques d'entraInement, réadaptation et récupération des athlètes. D'un point de vue général, l'entraInement conduit a des adaptations et ce, quelles que soient les conditions de sollicitations auxquelles sont soumis les groupes musculaires impliqués. La plasticité de ces adaptations au niveau du système musculosquelettique a déjà fait l'objet d'études (Thepaut Mathieu et al., 1988) et il est classiquement admis que ces dernières sont, soit d'ordre central, soit d'ordre périphérique (Duchateau et Hainaut 1984,1988; Garfinkel et Cafarreli 1992). Les adaptations centrales font état des évolutions au niveau de la commande nerveuse centrale impliquant des modifications du niveau d'activité des muscles agonistes (Moritani et DeVries 1979; Martin et al., 1995) et/ou une diminution de la coactivation (Carolan et Cafarelli 1992) des muscles antagonistes. Les adaptations périphériques résultent, quant a elles, des modifications opérées au sein méme du muscle telle que la modification des propriétés contractiles, cas de l'hypertrophie par exemple (Duchateau et Hainaut 1984,1988; Garfinkel et Cafarelli 1992; Maffiuletti et Martin 2001). Faisant indirectement référence a des adaptations nerveuses, le concept de transfert intervenant sur le membre controlatéral non entraIné suite a un entraInement, analysé par Howard et Enoka (1987) est une piste nouvelle de développement dans l'entraInement a ne pas négliger. Ce phénomène dit de <<cross education>> a été mis en évidence par Enoka (1988). Des effets significatifs post entraInement sur le membre non entraIné, ont a plusieurs reprises été rapportés pour des entraInements unilatéraux de types isotonique, isocinétique et isométrique. Des gains de force musculaire de l'ordre de 10 a 70% sur le membre controlatéral ont été observés en fonction de la nature de l'entraInement et de l'état initial des sujets (sédentaire ou athlète), mais surtout en fonction du groupe musculaire entraIné (Zhou 2000). Ces adaptations ne sont pas corrélées a une quelconque modification d'ordre structural (hypertrophie par exemple) (Enoka 1988; Zhou 2000). Bien qu'étant une

composante de la performance, la préparation physique tend a optimiser les qualités physiques de l'athlète afin de permettre a ce dernier d'intégrer de manière efficiente les différents schémas moteurs et complexes technico-tactiques spécifiques de l'activité. On peut alors répartir ces mémes qualités selon trois grands secteurs caractérisés par une certaine ambivalence, car a la fois distincts et complémentaires: l'adresse, l'endurance et la puissance (Pradet 1996). Bien que d'égale importance, ce mémoire traitera préférentiellement de la puissance. Notion complexe, car unissant deux termes opposés mais supplétifs que sont la vitesse et la force. Plus la force développée est importante et plus la vitesse de déplacement associée au mouvement est faible, il en va de méme pour la réciproque. Qu'elle soit sportive ou liée a la vie de tous les jours, la réalisation d'une tache motrice implique la mise en jeu de nombreuses synergies intra et inter musculaire, et se doit donc, de combiner parmi plusieurs d'entre elles, deux des qualités qui nous intéressent ici (vitesse et force) dans le double souci d'optimisation et d'efficience motrice. Il apparaIt alors comme pertinent de développer au cours des différents cycles d'entraInements non seulement, chacun des deux secteurs constitutifs de la puissance (car répondant souvent a des règles distinctes de développement physiologique), mais également la puissance en tant que telle et faisant de fait continuellement interagir ces deux qualités. Etant une qualité plastique de l'entraInement (Pradet 1996; Cronin et Slivert 2005), il ne faut cependant pas négliger les liens transversaux existant entre ces deux qualités de base. Généralement prépondérante lors de la finalisation de gestes sportifs (exemple d'une phase d'accélération en sports collectifs, de la réalisation d'une prise ou d'un coup en sport de combat, et d'un lancer athlétique etc.), la puissance mécanique d'un système se caractérise comme étant le rapport du travail sur le temps ou le produit de la force par la vitesse. La puissance maximale s'exprime alors a des niveaux de force et de vitesse optimum comme le montre la ~~~~~~ L qui suit.

Fi~ure i. Relation force - vitesse et Puissance - vitesse lors d'une épreuve de
pédalage

L'essentiel du débat concernant la puissance musculaire s'oriente autour des méthodes d'entraInements mais également de la détermination de la charge idéale a laquelle l'athlète doit s'entraIner afin d'en optimiser les effets. En effet, aucun consensus n'est clairement établi. Lorsque certains préconisent une mobilisation très rapide de charges légères (<30% de RM1, 1 répétition maximale) (Kaneko et al., 1983), d'autres optent pour la mobilisation de lourdes charges a vitesse forcement beaucoup plus réduites (> 80% RM1), induisant de ce fait un recrutement des unités motrices rapides (UMs rapides), et produisant davantage de puissance que les unités motrices lentes au seuil d'excitabilité plus faible (Schmidtbleicher 1992; Mc Bride et al., 1999). Il est cependant important de souligner le fait que la puissance recherchée lors d'une activité, est fortement dépendante de la nature et de la spécificité de cette méme activité. Ainsi en fonction des différents sports, l'athlète cherchera ou non a exprimer sa puissance maximale a des niveaux de force plus ou moins importants. Un protocole d'entraInement en puissance basé sur la mobilisation très rapide de charges relativement légères (<50% de RM1) a pour but la production de force sur un temps très court, généralement proche de celle de compétition dans l'activité support de ce mémoire: le football. Cette pratique apparaIt alors comme intéressante pour les entraIneurs et athlètes. (Cronin et al., 2002). D'autre part, l'utilisation de lourdes charges (> 80% de RM1) est basée sur le principe du recrutement privilégié des fibres musculaires de grandes tailles, c'est a dire sur les UMs rapides. Connaissant l'importance de la relation entre force maximale et puissance (Moss et al., 1997), les gains obtenus sont alors transférables en puissance

dans les activités physiques oü l'athlète doit manipuler de lourdes charges. Bien qu'une certaine opposition réside entre les chercheurs, la tendance s'inscrit du coté de la manipulation de charges légères a vitesse maximale dans un souci d'amélioration de puissance musculaire, représentant ainsi la majorité des activités physiques pratiquées dans le milieu sportif (Moss et al., 1997 ; McBride et al., 2002). Ce travail direct de l'amélioration de la puissance s'oppose aux méthodes culturellement employées dans le monde de l'entraInement et qui tendent a travailler indépendamment soit la composante de vitesse soit celle de force. Aux vues des éléments ci-dessus, il peut alors s'avérer intéressant de combiner différents principes d'entraInements déjà connus dans l'optique d'améliorer un aspect particulier de la qualité de puissance, et que nous appellerons la force explosive (Pradet 1996). La notion de transfert non plus vers le membre controlatéral comme précédemment démontrée, mais plutôt des membres supérieurs vers les membres inférieurs peut alors être une piste nouvelle tant en terme de développement en période d'entraInement que de maintient de niveau en cas d'immobilisation des membres inférieurs. La majorité des articles faisant état de transferts, fait référence aux phénomènes circulatoires post exercice (McKenzie et al., 1978; Loftin et al., 1988; Tordi et al., 2001) intervenant la plupart du temps après un entraInement en endurance (Lewis et al., 1980; Bhambhani et al., 1991). S'accordant a dire qu'il existe des transferts au niveau de la V02 max, des adaptations circulatoires, ainsi qu'un gain de puissance recensé des membres inférieurs aux membres supérieurs (Tordi et al., 2001), la dizaine d'études sur le sujet synthétisée par Tordi et al. (2001), toutes comprises entre 1973 et 1991, ne s'intéressent a aucun moment aux seuls gains de puissance musculaire, sauf pour Tordi et al. (2001) qui lui, le fait mais de facon indirecte. Aucune de ces études ne fait état des éventuels transferts existant des membres supérieurs aux membres inférieurs dans des conditions spécifiques d'entraInement en musculation (puissance).

Par conséquent l'objectif de notre étude était de démontrer qu'un entraInement de douze semaines en musculation réalisé dans l'optique principale de développer la puissance musculaire au niveau des membres supérieurs permettait d'optimiser la qualité de force explosive des membres inférieurs.

Les gains d'accélération et de vitesse maximale imputable au travail spécifique des membres supérieurs pourront entraIner de nouvelles perspectives d'entraInement, tant au niveau de l'amélioration de la performance que pour pallier les problèmes liés a des blessures.

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