Evaluation de la puissance maximale Laurent Arsac

Evaluer en laboratoire : bicyclette ergométrique jauge encodeur

Signaux mesurés, paramètres calculés déplacement (d) vitesse ∂d / ∂t = v accélération ∂v / dt = acc. ( force de friction + force d’inertie ) · vitesse = puissance ∂t = 0.005 s

Inertie Moment d’inertie: 0.927 kg·m2 Force (N) 80 70 60 50 40 30 20 F = 13.72 acc - 0.51 70 n = 12 r = 0.999 60 50 40 Moment d’inertie: 0.927 kg·m2 30 20 10 1 2 3 4 5 Accélération (m.s ) -2

Importance de l ’inertie Puissance (W) Puissance (W) Inertie Inertie 1000 1000 25 g·kg-1 75 g·kg-1

Importance de l ’inertie : barre musculation Masse = 15kg Force = mg + ma

Puissance tirage dos Puissance (W) 390 W P (W) = (mg + ma ) · v Accélération de la charge (cm·s-2)

Puissance tirage dos mesurée chez un nageur le matin le soir 0800 346 W 1800 390W

Evaluer en laboratoire : bicyclette ergométrique jauge encodeur Vitesse Puissance 1000 W 100 rpm Force 100 N 0 rpm 1 2 3 temps ( s )

Relation Vitesse-Force-Puissance Force (N/kg) Puissance (W/kg) 2,0 20 SP 1,5 15 1,0 10 LD 0,5 5 MD 50 100 150 200 50 100 150 200 Vitesse (rpm) Vitesse (rpm)

Groupes de coureurs Vopt Pmax Pmax Sprint 138 1171 16.1 (rpm) (W) (W·kg-1) Sprint 138 1171 16.1 Demi-fond 114 798 12.1 Grand-fond 103 588 9.6

Puissance fournie à grande vitesse 60 120 175

Effet vitesse d ’entraînement Ent. 1,68 rad·s-1 Ent. 4,19 rad·s-1 Groupe contrôle 15 10 5 % augmentation 1,68 3,35 5,03 Vitesse (rad/s) 15 10 5 1,68 3,35 5,03 % augmentation 15 10 5 1,68 3,35 5,03 % augmentation Vitesse (rad/s) Vitesse (rad/s)

Entraînement sur bicyclette Désentraînement 9 semaines 7 semaines 2 4 6 8 10 12 14 16 60 100 140 20 180 200 16 2 4 6 8 10 12 14 16 60 100 140 20 180 200 14 12 10 8 6 4 2 20 60 100 140 180 200 Velocity (rpm)

Effet entraînement (9 semaines) Puissance (W.kg ) 16 14 12 10 Après ENT. 8 Désentraînement 6 Avant ENT. 4 2 20 60 100 140 180 200 vitesse (rpm)

Gain à différents vitesses Puissance (W) V 60 120 175 200 400 600 800 1000 1200 50 100 150 250 Vitesse (rpm)

Le gain de puissance est homogène Puissance (W.kg-1) +21% +30% +30% 1 4 1 2 A v a n t E . p r è s D é e 1 8 6 4 2 6 6 r r p p m m 1 1 2 2 1 1 7 7 5 5 r r p p m m r r p p m m

Augmentation de Vopt ∆ Vopt ap-av ENT. (rpm) 8 n = 8 r . 9 2 P < 7 6 5 4 3 2 1 112 116 120 124 128 132 Vopt Avant ENT. (rpm)

Organisation du système neuromusculaire Contrôle supérieur D ’après Enoka 1988 Commande centrale Récepteurs sensoriels Contrôle spinal Activation Unités motrices Afférences feedback Changements spécifiques EMG Augmentations spécifiques Fmax et/ou Pmax Hypertrophie sélective

Adaptation centrale

Adaptation nerveuse précoce, tissulaire tardive

Chronologie des gains nerveux et tissulaires

Temps de production de force Temps de contact (s) 0,200 0,150 0,100 0,050 4 6 8 10 12 Vitesse maximale (m.s-1) Weyand et coll JAP 2000; 89: 1991-0

Montée rapide en force

Système neuromusculaire Encéphale 1 Activation par CNS 2 Inhibition par OTG quand la tension augmente 3 Excitation par FNM quand la vitesse d'étirement augmente 1 Moëlle épinière 2 3 + OTG sensible à la tension FNM sensible à - allongement - vitesse d'allongement

Du laboratoire au terrain: les sauts Bondissements verticaux Mesures du temps de vol et du temps de contact En cyclisme KERING réduire Pair est intéressant Est-ce le cas en sprint ? Altitude baisse de rho.

Evaluation squat jump - + + Squat Jump (SJ) OTG FNM Encéphale Moëlle épinière - + + Squat Jump (SJ) OTG FNM

Indice force max. vs. force dynamique Charge (kg) 20 40 60 80 100 10 20 30 40 50 F max. Loaded Jump (LJ) SJ # vitesse SJbw # force indice simple : rapport SJbw/SJ F. dyn. Hauteur saut (cm)

Indice force max. vs. force dynamique Loaded Jump (LJ) indice simple : rapport SJbm/SJ Dans l ’exemple ci-contre (bm=75 kg): 16cm / 47cm = 0,34 Charge (kg) 20 40 60 80 100 10 20 30 40 50 F max. F. dyn. Hauteur saut (cm)

Evaluation counter movement jump Encéphale Moëlle épinière - + Counter Movement Jump (CMJ) les éléments élastiques en série ne sont pas préalablement étirés. cycle étirement-détente. + OTG FNM

Evaluation drop jump - + Encéphale Moëlle épinière - + Drop Jump (DJ) les éléments élastiques en série sont préalablement étirés les OTG sont sollicités prop. à la hauteur de chute + OTG FNM

Réflexes activateurs vs. inhibiteurs Réflexe intégré segments supérieurs moëlle épinière OTG > FNM+CNS OTG < FNM+CNS

Effets entraînement: évaluation DJ Garçons VB Garçons étudiants Bounce Drop Jump (BDJ) Filles gym. Filles étudiantes

Effets entraînement: évaluation SJ, CMJ, BDJ Hommes : ENT force max remplacé par pliométrie Femmes : ENT traditionnelle sans pliométrie (contrôle) Volley-ball avant ENT 37,5 42,3 39,3 Hommes après ENT 39,9 47,1 * 45,1 * Volley-ball avant ENT 23,9 27,8 30,7 Femmes après ENT 23,5 28,3 31,2 Bosco 1979

Puissance réactive - + Rebound Jumps (RJ) + OTG FNM Encéphale Moëlle épinière - + + Rebound Jumps (RJ) OTG FNM

Puissance réactive: bonds verticaux « en pied » Puissance réactive (W/kg) 80 Puissance réactive plus élevée chez spécialistes sprint qui ont à maintenir des vitesses de course élevées. 60 40 20 60m 100m 200m

Puissance réactive et décélération (200m) accélération (m.s ) -2 +0,05 0,00 200 m -0,05 -0,10 -0,15 60 70 80 90 puissance réactive (W.kg ) -1

Puissance réactive et performance (200m) Perf. (s) vit. (m·s-1) [lac] P(W·kg-1) 21”10 9.48 20.8 89.6 21”20 9.43 20.7 75.3 21”40 9.31 17.6 77.8 21”42 9.34 19.3 62.6

Force dynamique / force réactive Foulées bondissantes 1 2 3 4 5 6 7 8 distance distance Force dynamique Force réactive Multibonds (spécificité-longueur, sprint)