Cours généraux de la formation

« Moniteur Sportif Entraîneur »

Thématique 3 : Facteurs Déterminants de l’Activité et de la Performance

Module : CG 3.3.3. : Optimisation des Facteurs Neuromusculaires de l’Activité et de la Performance Sportive

Session de formation 2015-2016

Prof. J. DuchateauProf. J. Duchateau

Table des matières

1. Les bases du renforcement musculaire

2. Les principales méthodes de développement de la force maximale

3. Les principales méthodes de développement de la force explosive

4. Les principales méthodes de développement de la force endurance

5. La spécificité des adaptations neuromusculaires

6. Le renforcement musculaire chez le jeune

7. Le renforcement musculaire chez la femme

Les bases du renforcement musculaireLes bases du renforcement musculaire

Notion d’unité motrice et mécanismes de la gradationde la force lors de la contraction volontaire

Lente

Rapide

Recrutement des unités motrices pendant des contractions lentes et rapides

60

80

100

120

Unité 1Unité 2Unité 3

Seu

il de

rec

rute

men

t (N

)

100N

D’après Duchateau et al. (2006)

0 200 400 600 800

0

20

40

Vitesse d'installation de la force (N/s)

Seu

il de

rec

rute

men

t (N

)

→ Comparativement aux contractions lentes, les unités motrices sont recrutées pour des niveaux de tension plus faibles lors de contractions rapides.

0

Fréquence d’activation des unités motrices pendant des contractions lentes et rapides

D’après Desmedt & Godaux (1977)→ la fréquence maximale de pulsation des unités motrices est largement supérieure lors de contractions rapides

Adaptations neuromusculaires en fonction des modalités de travail

� Charge maximale ou quasi maximale (80-100%)→ Force maximaleForce maximale

� Charge non maximale (60-80%)→ Force maximale & hypertrophieForce maximale & hypertrophie� Charge non maximale (60-80%)→ Force maximale & hypertrophieForce maximale & hypertrophie

� Charge non maximale (30-80%) à vitesse maximale → Force explosive Force explosive

(puissance)(puissance)

� Charge non maximale (30-80%) et nombre � de rép. → Force enduranceForce endurance

Les principales méthodes de développementLes principales méthodes de développement

de la force maximalede la force maximale

La méthode isométriqueLa méthode isométrique

� Définition : contraction musculaire sans mouvement (statique)

� Modalités : - contraction maximale ou quasi maximale

- durée 5 à 6 sec

- répétitions : 3 à 8 par groupe musculaire

- récupération : 1.30 à 2 min- récupération : 1.30 à 2 min

� Adaptations : - spécifiques en fonction de l’angle

→ choix de 3 angles (45°; 90° et 135°)

- peu de transfert vers gestes dynamiques

NB: utilisée pour travail de gainage et chez le débutant

La méthode dynamique

�Définition : exercice utilisant une charge constante tout au long

du mouvement (concentrique et/ou excentrique)

�Charge et nombre de répétitions

Force (%)Force (%)

Zone de contractionZone de contractionexcentriqueexcentrique Force Force isométriqueisométrique

100100

150150

� Régime de contraction

AllongementAllongement RaccourcissementRaccourcissement

Vitesse (%)Vitesse (%)

Zone de contractionZone de contractionconcentriqueconcentrique

00 5050 1001005050

5050

� Charge libre vs machine

Modalités générales de travail

� Modalités :

- charge comprise entre 60 et 100% de 1RM (efficacité optimale : 70-80%)

- répétitions : 1 à 15 (zone de force)

- séries : 3 à 6 et + par exercice (30 à 50 rép.→ 80 à 100 rép.)- séries : 3 à 6 et + par exercice (30 à 50 rép.→ 80 à 100 rép.)

- récupération : ≥ 2 à 3 min (> pour exercices pluri-articulaires)

NB: en excentrique, la charge peut atteindre 120-130% 1RM et + en fonction

de la capacité de l’athlète à freiner la charge

Principales modalités de travail (1)

� Charge constante : ex. : 5 x 8 x 70%

� Variantes : pré et post-épuisement

Les figurines sont issues du programme RHEA®)

Principales modalités de travail (2)

� Paliers : 2 x 10 x 60%

2 x 7 x 70%

2 x 5 x 80%

� Pyramidal : 10 x 50%

8 x 60%

6 x 70%

4 x 80% 4 x 80%

2 x 90%

� Variantes : - uniquement phase ascendante ou descendante

- base large ou étroite

� Doublés-triplés : 5 x 2 x 95%

5 x 3 x 90%

Principales modalités de travail (3)

�Contraction excentrique : ex. : 3 x 10 x 120-130% de 1RM (Prudence!)

� Variante : 80% – 120%

120%120%

80%80%

� Alternance de régimes de contraction (méthode "Pletnev")

Principales modalités de travail (4)

D’après Cometti (1988)

Excentrique Concentrique Isométrique

5 min 5 min

Les machines de musculation

�Machine classique:

� Variante : Machines avec résistance "ajustée "

Les machines de musculation

� Machine isocinétique permet de réaliser un effort contre une résistance qui se déplace à une vitesse constante. La force développée est fonction de la vitesse du mouvement.

Travail aux haltères

� Avantages :

- Travail plus varié et spécifique notamment dans le cas de mouvements

pluri-articulaires

- Certains exercices contribuent également à l’amélioration de

l’équilibre et de la proprioception

� Inconvénient :

- Certains exercices présentent un danger potentiel- Certains exercices présentent un danger potentiel

Travail aux machines

� Avantages :

- Présente moins de danger notamment pour le jeune et le débutant

- Peu ou pas d’apprentissage

� Inconvénient :

- Adaptations se font selon un plan et une action bien précise

Autres méthodes

� Bandes élastiques & Ressorts

- Résistance augmente progressivement au cours du mouvementau cours du mouvement

- Intéressantes pour le débutant, le jeune et la réadaptation

- Pas assez spécifique pour la majorité des disciplines sportives

Autres méthodes

� Exercices de stabilisation et de gainage

Ces exercices sont destinés à améliorer l’utilisation du potentiel neuro-musculaire du sportif. Ils servent principalement de transition entre le développement de la force et l'entraînement technique.

Les principales méthodes de Les principales méthodes de

développement de la force explosivedéveloppement de la force explosive

�Définition générale

Capacité à pouvoir développer une

force le plus rapidement possible et

habituellement associée à la notion

de puissance

La méthode dynamique concentrique

� Définition : Capacité à pouvoir développer une force le plus

rapidement possible lors d’une action concentrique

� Modalités générales :

- charge comprise entre 30 et ~80% de 1RM (→100% dans certains sports)- charge comprise entre 30 et ~80% de 1RM (→100% dans certains sports)

- intention de vitesse maximale

- répétitions : ≤10

- séries : 3 à 8 par exercice

- récupération : complète (≥2-3 min)

NB: modalités de travail (voir développement de la force maximale)

Détermination de la charge

La méthode dynamique concentrique

� Variante : La méthode "stato-dynamique"

Ex. : 5 x 6 x 60%

Les figurines sont issues du programme RHEA®)

Phase explosive

La méthode par contraste de charge (méthode bulgare)

�Modalités de travail:

- Exercice alternant une charge lourde (60-80%) et une charge légère

(30-50% ou poids du corps) exécutée à vitesse maximale

- Séries : 3-5x le double exercice (doublet)

- Récup. entre les exercices du "doublet" : 1-2 min

- Récup. entre les doublets : 4-5 min- Récup. entre les doublets : 4-5 min

Les figurines sont issues du programme RHEA®

Doublet

La méthode pliométrique

� Définition: utilisation d’exercices provoquant un étirement rapide du muscle avant son raccourcissement ou cycle "Etirement-Raccourcissement"

Mécanismes impliqués

Ia

Elasticité musculo-tendineuse

Activités réflexes

FNM

Exemple d’exercices pliométriques

Détermination de la "charge"

500.300

200

Tem

ps d

e co

ntac

t (m

s)

DJ

0 20 40 60 80

30

35

40

45

Hauteur de chute (cm)0 20 40 60 80

0.200

0.225

0.250

0.275

0.300

Hauteur de chute (cm)

0 20 40 60 80

120

140

160

180

Hauteur de chute (cm)

Tem

ps d

e co

ntac

t (m

s)

La méthode pliométrique

�Modalités :

- Charge : légère à moyenne (poids du corps)

- Répétitions : ± 10 par série

- Séries : 3-5 à 10 par exercice

- Récupération : 3 à 5 min- Récupération : 3 à 5 min

- Choix de 5 à 8 exercices pour les principaux groupes musculaires

NB : - Nécessité progression dans intensité

- Uniquement pour préparation à la compétition

- Proscrire pliométrie "lourde" chez l’adolescent

- Adaptations localisées au niveau du système nerveux et des structures élastiques musculo-tendineuses

Les principales méthodes de Les principales méthodes de

développement de la force endurancedéveloppement de la force endurance

La force endurance

�Définition : capacité à maintenir un niveau d’effort dans la durée

(charge imposée, puissance donnée, cadence,…)

→ notion de fatigue musculaire locale

Les types d’effort

Maximal Maintenu

IntermittentSous-maximal

Principaux facteurs influençant la fatigue musculaire locale

� Intensité de l’effort (charge, vitesse)→ types d’unités motrices mis en jeu

� Intervalle entre les répétitions

� Type de contraction (statique, concentrique, excentrique, pliométrique)

NB: impact sur le système musculaire (groupes musculaires plus fatigables)

Le niveau de charge

80

100C

harg

e (%

max

)

0 25 50 75 100 125 150 175 200

0

20

40

60

Nombre de répétitions

Cha

rge

(% m

ax)

Méthode classique

Exemple d’une séance d’endurance de force en aviron

Le niveau de charge

80

100C

harg

e (%

max

)

Nouvelle conception

0 25 50 75 100 125 150 175 200

0

20

40

60

Nombre de répétitions

Cha

rge

(% m

ax)

Méthode classique

Différence de stratégie entre les deux conceptions

80

100

120

For

ce o

u pu

issa

nce

(%)

↓ fatigabilité

↑ potentiel maximal

0 20 40 60 80 100 120

0

20

40

60

80

Temps d'endurance (%)

For

ce o

u pu

issa

nce

(%)

↓ fatigabilité

Modalités générales de travail

�Modalités :

- Charge comprise entre 30 à 70-80% de 1RM

- Répétitions : fonction de la charge et objectif (travail jusqu’à épuisement

ou seuil de diminution de force, vitesse, puissance)

- Séries : fonction de la discipline : maintien d’un niveau qualitatif et type de

travail (continu; intermittent long ou court) travail (continu; intermittent long ou court)

- Récupération : ~ temps travail pour intermittent long (>2 min)

2-3x tps travail pour intermittent court (< 2 min)

NB: Choix de l’exercice en fonction de la spécificité du régime de contraction

impliqué (ex: pliométrie pour épreuves incluant le cycle étirement-détente)

Endurance spécifique "bonds"

→ impact sur l’économie de course

La spécificité des adaptations neuromusculaires

� Le type de mouvement et la posture

� Modalité d’exécution de l’exercice (posture adoptée; boucle ouverte vs

fermée; guidé ou non; bilatéral vs unilatéral;…)

� Synergies musculaires

� Angle en isométrie

� Le type de contraction

� Isométrique – concentrique – excentrique – pliométrique…

� La charge et le nombre de répétitions

� Gain en force vs endurance musculaire

� La vitesse de mouvement

� Charge lourde vs légère – hauteur de chute en pliométrie

Le renforcement musculaire chez le jeune

Evolution de la force pendant la croissance

�Mécanismes

� Masse musculaire

� Facteurs nerveux (amélioration de la commande, synergie, …)75

100Filles

Garçons

Cou

ple

de fo

rce

(Nm

)

de la commande, synergie, …)

� Structures élastiques (� raideur → � vitesse de transmission de la force

� …0 5 10 15 20 250

25

50

75 Garçons

Age

Cou

ple

de fo

rce

(Nm

)

Adaptations neuromusculaires avant la puberté

� Peu d’augmentation de la masse musculaire (hypertrophie) par

l’entraînement avant la puberté

mais possibilité d’amélioration :

� de la commande nerveuse et de la coordination

� de la restitution de l’énergie élastique et de la transmission de la force

� du couplage excitation-contraction?

Risques potentiels associés à la musculation chez le jeune

� Fractures et glissement au niveau des zones épiphysaires des os

� Décollements des zones apophysaires (maladie d’Osgood-Schlatter)

� Fractures des arcs vertébraux (→ spondylolyse)

� Atteintes des disques intervertébraux et des surfaces articulaires� Atteintes des disques intervertébraux et des surfaces articulaires

� …

Mais : les disciplines sportives sont souvent plus traumatisantes que la

pratique de la musculation réalisée dans des conditions adéquates et

contrôlées !

Fréquence des blessures dans différents sports

Sport Fréquence (pers/an) Auteur

Power training 5 - 11% Risser et al. (1990)

Basketball 22.5% Powell et al. (1999)Football 20.2 %Football 20.2 %Football américain 34.6%Baseball 11.8%Volleyball (♀) 14.9%Hockey sur gazon (♀) 15.8%

Lutte 26.7 % Powell et al. (1999)Danse (ballet) (♀) 75.4 % Campoy et al. (2011)Gymnastique (♀) 81% Garrick et al. (1981)Athlétisme 25-35%

NB: incidence des blessures aux chevilles et au genoux sont + fréquentes chez ♀

Recommandations générales pour la pratique du renforcement musculaire chez le jeune

� Absence de contre-indication médicale

� Apprentissage technique préalable avec charge légère

� Utilisation poids du corps avant charges additionnelles

� Mesures de sécurité & protection� Mesures de sécurité & protection

� Travail des groupes musculaires importants (importance de la

symétrie & équilibre agonistes et antagonistes)

� Exercices variés et pluri-articulaires

� Individualisation & progression du programme (fct de la maturation)

� Arrêt en cas de douleurs persistantes

Recommandations spécifiques

� Choix des exercices:

� Utilisation de machines pour exercices dangereux (jambes)

� Inclure des exercices pour la musculature du tronc (gainage)

� Utiliser des exercises en situations “instables” (équilibre & proprioception)

� Mouvements exécutés à amplitude maximale (sauf squats)

� Méthode de travail :

� parcours → circuit → enchaînements → exercices individuels� parcours → circuit → enchaînements → exercices individuels

� Charge & quantité de travail :

� � progressive de la charge en fonction des besoins de la discipline et des

capacités physiques (maturation) du jeune

Ex. : Débutant: 1 → 3 séries de 10-12 rép. (~50-70% 1RM) – repos: ~2 min

Entraîné: ≥ 3 séries de 6-8 rép. (70-80% 1RM) – repos: 2-3 min

NB: mouvements réalisés de préférence à vitesse moyenne !

� Nombre de séances :

� 1 à 3 séances/sem en fonction du sport et nombre total d’entraînements

Conclusion

Un programme de renforcement musculaire correctement adapté et

progressif n’est pas contre-indiqué chez le jeune.

Il permet:

- Une amélioration des performances dans les activités sportives- Une amélioration des performances dans les activités sportives

- Une diminution des blessures pendant les activités sportives

Le renforcement musculaire chez la femme

Adaptations neuromusculaires

Un programme de musculation chez la femme permet une augmentation de

la force par :

� Une hypertrophie musculaire mais limitée comparativement à l’homme

(différence hormonale)

� Une amélioration de la commande nerveuse et la coordination

intermusculaireintermusculaire

� Une amélioration de la transmission de la force et de la restitution de

l’énergie élastique (force explosive)

→ Pas de différences majeures dans les programmes de musculation

entre ♀ et ♂