LA FORCE MAXIMALE VOLONTAIRE

INTRODUCTION Une force est produite par des muscles. Mais, d’autres facteurs interviennent dans la production d’une force : poids du sujet forces de frottements La force maximale volontaire (FMV) va permettre d’étudier ces facteurs.

FORCE MAXIMALE D’UNE CHAINE FOCALE FERMEE Qu’est-ce que la force maximale? Elle correspond à la tension tétanique : c’est la force produite au sommet de la courbe tension-longueur. tension longueur

Force maximale volontaire analytique : C’est la force maximale que peut produire un seul groupe de muscles pendant un effort isométrique de quelques secondes. On la nomme FMVA

Force maximale volontaire synthétique C’est la force maximale que peuvent maintenir plusieurs groupes de muscles pendant quelques secondes On la nomme FMVS

On regroupera sous le terme de FMV (force maximale volontaire) l’ensemble FMVS et FMVA

Les chaînes corporelles Chaîne focale : Partie du corps qui développe l’effort externe Chaîne posturale : Reste du corps qui rend l’effort possible

Les chaînes focales Chaîne focale fermée : Les deux extrémité de la chaîne sont fixes Chaîne focale semi-fermée : Seule l’extrémité distale est fixée

Les facteurs musculo-squelettiques de la FMV sont étudiés à partir de la chaîne focale fermée. Les facteurs biomécaniques à partir de la chaîne focale semi-fermée.

Comment mesurer la FMV d’une chaîne bi-articulée fermée? A partir des moments musculaires nets.

Moments musculaires nets Exemple :

Moments musculaires nets F RO1 Fm1 O, O1 O2 P2 P1

Moments musculaires nets F Fm2 P2 R02

Moments musculaires nets Il faut appliquer le théorème du moment d’inertie aux 2 chaînes : Σ M = I α Or I est nulle Donc : Σ M = 0

Moments par rapport à l’épaule (O1) : F RO1 Fm1 O, O1 O2 P2 P1 Σ MO1(Fm1) + MO1(P1) + MO1(P2) = 0

Moments par rapport au coude (O2) : F Fm2 P2 R02 Σ MO2(Fm2) + MO2(P2) + MO2(F) = 0

En additionnant les deux équations : Σ MO1(Fm1) + MO1(P1) + MO1(P2) + Σ MO2(Fm2) + MO2(P2) + MO2(F) = 0

Moments musculaires nets En isolant les forces musculaires : ΣMO1(Fm1) + ΣMO2(Fm2) = MmnO1 + MmnO2 Σ (Fm1.d1) + Σ (Fm2.d2) = MmnO1 + MmnO2 On fait ici un effort maximal, donc FMVS = Mmn/épaule + Mmn/coude + cste

Effets de la géométrie musculo-articulaire sur la FMVS La FMV va dépendre : De la nature de l’effort De la position des segments du membre focale De la position des articulations adjacentes

1. Nature de l’effort Deux facteurs entre en compte : Relation tension/longueur du muscle Variation des bras de levier musculaires en fonction de l’angle articulaire

2. Position relative des segments Pour un même type d’effort la position des segments entre eux va faire varier la FMV. Les facteurs entrant en compte dans ce changement sont les mêmes que précédemment.

3. Position des segments adjacents La position des articulations adjacentes entre aussi en compte dans la FMV. Ceci s’explique car les muscles ont des insertions proximales et distales. Donc la FMV dépend de la position de toutes les articulations du membres actifs même celles ne participant pas à l’effort.

Facteurs influençant la FMV Facteurs biologiques comme l’âge, le sexe, la latéralité Facteurs physiologiques : entraînement, désentraînement, fatigue, usure

Facteurs influençant la FMV Ces variations de FMV sont dues à : Une modification de la proportion des différents type de fibres De la densité des réseaux capillaires dans les muscles

Temps de maintien maximale d’une force C’est le temps limite Il est fonction de l’intensité de la force Temps limite théoriquement infini si l’intensité de la force est inférieure à 15-20% de la FMVS.

FORCE MAXIMALE D’UNE CHAINE FOCALE SEMI-FERMEE Pour étudier les facteurs bio-mécaniques de la FMV nous utilisons une chaîne focale semi-fermée.

Influences de la position corporelle Nous allons étudier un effort de poussée horizontale. z F cg Rn P I Rt x

Influences de la position corporelle 1ère loi de Newton : Σ F = 0 F + R + P = 0 En projetant sur les axes : Fx - Rx = 0 -P + Rn = 0

Influences de la position corporelle Loi des moments cinétiques : Mo (F) + Mo (R) + Mo (P) = 0 En projetant sur les axes : F.h = 0 Rn . Xi – P . Xcg = 0 Donc : F.h = Rn . Xi – P . Xcg Or Rn = P Donc : P(Xi – Xcg) = F.h Soit : F = P.d / h

Conclusion sur la position des segments La FMV va donc être proportionnelle à la distance horizontale entre le centre de pression et le cg, proportionnelle au poids du sujet, et inversement proportionnelle à la hauteur à laquelle la poussée est effectuée.

Effets des forces de réactions extérieures Un effort n’est possible que si il existe une force de réaction s’opposant à la force produite. La limite d’adhérence se caractérise par le coefficient de frottement μ. Rt = μ Rn

Effets des forces de réactions extérieures Adhérence au niveau des appuis podaux : Il faut une adhérence maximale entre les appuis et le sol pour effectuer un effort max.

Effets des forces de réactions extérieures Adhérence au niveau de la prise de mains Plus le coefficiant de frottement sera faible, plus la FMVS devra être importante.

CONCLUSION La FMVS va dépendre : De la force musculaire du sujet Du poids du sujet De sa position initiale De la position de ses segments corporels De la distance entre le centre de pression et le centre de gravité du sujet Du coefficient de frottement au niveau des appuis

« J’ai bien pitonné pour vendre ma salade! » CONCLUSION « J’ai bien pitonné pour vendre ma salade! »