Memoire Online - évaluation de l’effet de l’optimisation du profil force-vitesse vertical sur la biomécanique de course chez le coureur expert de longue distance

évaluation de l’effet de l’optimisation du profil force-vitesse vertical sur la biomécanique de course chez le coureur expert de longue distance

V.1. Analyse des résultats

L'objectif de cette étude était de chercher à savoir si l'optimisation du profil force-vitesse vertical, au moyen d'un renforcement musculaire spécifique au déficit mesuré, pouvait engendrer une modification naturelle mesurable de la biomécanique de course.

Les données de biomécanique de course obtenues n'entrant pas dans le seuil de significativité (p < 0,05), ces résultats, bien que certains convaincants, doivent être considérés avec une certaine réserve. Néanmoins, les tendances remarquables relevées dans la partie précédente tendent à croire qu'en corrigeant certaines variables limitantes, ces tendances pourraient se transformer en résultats significatifs. De plus, les données sur l'évolution du déficit force-vitesse vertical semblent plus que convaincantes avec une réduction très significative du déficit (p = 0,01), ce qui laisse à penser que le travail de renforcement musculaire spécifique a été fructueux.

Premièrement, en analysant en détail les résultats du test biomécanique de course pour chaque paramètre, il a été remarqué que le sujet 3 (S3) a un comportement différent de celui des autres coureurs (Cf. Figure 18), malgré une assiduité similaire à celle du groupe Expérimental lors de la phase de renforcement musculaire spécifique.

Figure 18 : Ecarts relatifs des moyennes de TC, TV, C, Äy, FmaxR et Kleg entre T2 et T1 par rapport à T1 ([T2-T1] /T1) du S1 au S6 du groupe Expérimental. Mise en lumière du S3 (triathlète au comportement atypique)

En poussant davantage l'analyse des profils, le S3 présente en effet une particularité : c'est un triathlète tandis que les autres sujets ne pratiquent que la course à pied. Cette pratique différente amène naturellement à un entraînement plus varié, notamment avec une part importante dédiée au cyclisme. Après étude de son cas, le S3 a pédalé près de 500 km sur la période séparant les Test 1 et 2. Cet investissement important en cyclisme, comparé à la pratique exclusive de la course à pied pour le reste du groupe Expérimental, pourrait être une explication plausible à ses résultats divergents au niveau des paramètres de la biomécanique de course, compte tenu de l'utilisation importante des muscles des membres inférieurs (quadriceps, ischio-jambiers, triceps sural). Une forte sollicitation pouvant amener à une hypertrophie musculaire particulière et ainsi une structuration musculaire différente. A noter que son profil force-vitesse vertical s'est tout de même optimisé d'un test à l'autre : déficit de Force de 10 % puis déficit de Force de 5 %. Ce profil atypique se reflète alors dans ses résultats, principalement au niveau du TV, Äy et FmaxR qui s'expriment à l'opposé du groupe Expérimental (Cf. Figure 18), impactant fortement la significativité des données du fait de la petitesse de l'échantillon (n = 10). De ce fait, une nouvelle analyse des résultats a été réalisée, excluant le S3, pour ne s'intéresser qu'aux pratiquant exclusifs de la course à pied (Cf. Figure 19).

2,2%		1,1%*
		1,1%*		0,4%

					-0,3%
	-1,6%			-2,5%**
			-3,2%**

Figure 19 : Ecarts relatifs médians de TC, TV, C, Ay, FmaxR et Kleg entre T2 et T1 par rapport à T1 ([T2-T1] /T1)
des groupes Contrôle et Expérimental sans S3

De ce fait, un nouveau test statistique de Mann-Whitney a été réalisé en excluant S3 (Cf. Annexe 6) :

- Pour le TC et Kleg, les évolutions ne sont toujours pas significatives (p = 0,45 et p = 0,19).

- Pour C, les évolutions sont désormais à la limite du seuil de significativité (p = 0,06).

- Pour Äy, TV et FmaxR, les évolutions sont désormais inférieures au seuil de significativité de

0,05 avec des valeurs respectives de p = 0,04, p = 0,03 et p = 0,02. Pour le dFV, les évolutions perdent légèrement en significativité mais restent inférieures au seuil de 0,05 avec p = 0,02.

Ainsi, en se focalisant uniquement sur les coureurs à pied du groupe Expérimental (n = 5), trois paramètres du test de biomécanique de course ont évolué significativement et un paramètre se trouve à la limite du seuil de significativité. La réduction du déficit force-vitesse vertical est conservée, avec une haute significativité. Ces résultats suggèrent ainsi de centrer l'analyse ci-dessous sur les indicateurs de Cadence, Oscillation verticale, Temps de vol et Force maximale relative. Les indicateurs de Temps de contact au sol et Raideur de jambes, non-significatifs, vont tout de même être considérés mais avec une certaine réserve.

En course à pied, l'objectif commun à tous les athlètes qui s'entraînent pour la performance est de faire diminuer son temps pour une distance donnée. Cette condition implique une vitesse toujours plus élevée afin de parcourir la distance en un temps de plus en plus court. Ceci implique donc un entraînement, aux allures variées, visant à augmenter le V^?O2max ou plus précisément le %V^?O2max maintenu pour une vitesse. L'objectif étant donc de pouvoir maintenir un pourcentage élevé de V^?O2max, le plus longtemps possible, et ainsi la vitesse aérobie la plus rapide possible. Rentre alors en jeu la notion de consommation énergétique, de rendement ou plus communément appelé d'économie de course. Celle-ci est affectée par de nombreux facteurs génétiques, métaboliques, cardiorespiratoires, d'entraînement, biomécaniques ou encore neuromusculaires (Barnes et Kilding, 2015).

Le travail effectué dans cette étude s'est appuyé sur les facteurs neuromusculaires en cherchant à optimiser la production de puissance en saut, par la mesure du profil force-vitesse vertical, au service des facteurs biomécaniques de la course à pied. L'hypothèse d'une corrélation entre ces deux champs de l'économie de course a donc été émise, pour chercher à la vérifier. Communément, l'intervention réalisée sur les facteurs biomécaniques de course est un travail de technique de course avec des exercices spécifiques et une recherche de modification volontaire et consciente du schéma moteur. Cette pratique se veut souvent chronophage, généralisée et parfois contre-productive, notamment sur

une population ayant dépassé le stade de la jeunesse où l'apprentissage de nouveaux schémas de pratique est optimal. Cette étude explore donc l'idée d'une modification naturelle de la biomécanique de course, par une optimisation de la production de puissance des membres inférieurs en ajustant la part d'implication de la force et de la vitesse. Les schémas moteurs seraient donc modifiés indirectement par les qualités musculaires des membres inférieurs qui ont réagi et évolué inconsciemment, menant à une modification involontaire naturelle et donc plus pérenne.

En s'appuyant sur les résultats obtenus, notamment ceux excluant le S3 (profil atypique) présentés plus haut (Cf. Figure 19), il est intéressant de remarquer une diminution significative importante du Temps de vol (-6,0 %) et de l'Oscillation verticale (-3,2 %), tous deux synonymes d'une phase d'oscillation (temps passé en l'air) réduite. La réduction de cette phase d'oscillation (phase passive et inefficace de la foulée) est intéressante car la diminution de l'oscillation verticale améliore l'économie de course (Williams et Cavanagh, 1987 ; Halvorsen et al., 2012). On observe également une augmentation quasi-significative (p = 0,06) de la Cadence (+1,1 %) induite, d'après Cavagna et al. (2005), par la diminution de l'Oscillation verticale. Enfin, la diminution significative de la Force maximale relative (-2,5 %) est considérée comme un facteur de performance en course à pied car il existe une corrélation entre une faible activité électromyographique relative et une meilleure performance sur 5 et 10 km (Paavolainen et al., 1999* ; Paavolainen et al., 1999**). L'analyse de l'évolution des quatre paramètres significatifs de notre test de biomécanique de course (TV, Äy, C et FmaxR), tous impliqués dans l'évaluation de l'économie de course sur le plan biomécanique (Barnes et Kilding, 2015), mène à suggérer une amélioration significative de l'économie de course de notre groupe Expérimental. La réduction significative du déficit force-vitesse vertical chez le groupe Expérimental suggère aussi une corrélation entre cette optimisation dans la production de puissance des membres inférieurs et l'évolution significative des paramètres biomécaniques, influençant positivement l'économie de course. Ainsi, le renforcement musculaire visant à optimiser le profil force-vitesse vertical pourrait être un axe de travail intéressant quant à l'amélioration de l'économie de course.

Du côté de nos deux paramètres non significatifs, les évolutions de TC (+1,5 %) et Kleg (-5,8 %) tendraient vers une réduction de l'économie de course (Dalleau et al., 1998 ; Arampatzis et al., 2006), ne corroborant pas avec l'amélioration significative de celle-ci par les quatre autres paramètres. La corrélation inverse entre ces deux paramètres (Cf. Figure 20) est expliquée par le calcul de Kleg à partir de Fmax, elle-même calculée à partir de TC (Cf. §II p.6) : plus TC est grand, plus Kleg est petit.

Figure 20 : Corrélation inverse entre TC et Kleg pour les 2 tests et les 2 groupes

Cette corrélation n'explique pas le comportement contraire à l'amélioration de l'économie de course suggérée par les autres paramètres significatifs. Cependant, Arampatzis et al. (1999) montrent une corrélation entre l'augmentation de Kleg et l'augmentation de la vitesse de course or, ici, la vitesse de course reste constante entre Test 1 et Test 2. L'augmentation du TC entraînant une diminution de Kleg est la réaction usuelle à une vitesse de course réduite. Ainsi, nous pouvons supposer qu'ici, l'optimisation du profil force-vitesse vertical a conduit à une optimisation neuromusculaire des membres inférieurs (facteur de l'économie de course) et aurait mené à une meilleure perception musculaire de la vitesse, soit la perception d'une vitesse plus faible. Cette perception musculo-tendineuse pourrait expliquer le comportement moins dynamique des sujets pour le TC et Kleg. Toutefois, ces deux paramètres n'étant pas significatifs, cette dernière analyse est à considérer avec réserve.

Au regard du matériel utilisé et de la petitesse de l'échantillon, la significativité de la majorité des résultats suggère une certaine précision dans l'étude, pouvant néanmoins être affinée avec un échantillon plus important tel que n = 30 soit 15 participants par groupe.

La mise en place de cette étude dans un club d'athlétisme, avec un groupe conséquent et assidu de coureurs longues distances pourrait certainement tendre à consolider les résultats obtenus.

Cette étude a mis en exergue significativement (p < 0,05) l'idée selon laquelle l'optimisation du profil force-vitesse vertical (-13,3 pts) conduirait à une modification des facteurs biomécaniques en course à pied tels que le temps de vol (- 6,0 %), l'oscillation verticale (- 3,2 %) et la force maximale relative (- 2,5 %). En optimisant le versant neuromusculaire, ce travail de renforcement musculaire spécifique amènerait donc à une meilleure économie de course sur le plan biomécanique.

Compte tenu des résultats obtenus, des travaux de recherches complémentaires sont envisageables en suivant les perspectives d'améliorations énoncées précédemment et, notamment, en validant les résultats sur un groupe de participants plus conséquent en ajoutant une mesure de V^?O2/V^?CO2 pour confirmer cette meilleure économie de course sur le plan cardiorespiratoire.

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6,0% 4,0% 2,0% 0,0% -2,0% -4,0% -6,0% -8,0% -10,0% -12,0% -14,0%