Evaluation de la puissance maximale

Laurent Arsac

Evaluer en laboratoire : bicyclette ergométrique

jaugejauge

encodeurencodeur

Signaux mesurés, paramètres calculés

mesurés calculés

( force de friction + force d’inertie ) · vitesse = puissance

∂t = 0.005 s

vitesse ∂d / ∂t = vdéplacement (d)

accélération ∂v / dt = acc.

Inertie

Moment d’inertie:0.927 kg·m2

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5

Accélération (m.s ) -2

F = 13.72 acc - 0.51n = 12r = 0.999

Force inertie (N)

Importance de l ’inertie

0

1000

0

1000

Puissance (W)Puissance (W)

25 g·kg-1 75 g·kg-1

InertieInertie InertieInertie

Importance de l ’inertie : barre musculation

Masse = 15kg

Force = mg + ma

Puissance tirage dos

P (W) = (mg + ma ) · v

Puissance (W)

390 W

Accélération de la charge (cm·s-2)

Puissance tirage dos mesurée chez un nageur

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

0800 346 W 1800 390W

le matin le soir

Evaluer en laboratoire : bicyclette ergométrique

jaugejauge

encodeurencodeur

0 1 2 3

temps ( s )

1000 W100 rpm

00 rpm

100 N

0

Puissance

Vitesse

Force

Relation Vitesse-Force-Puissance

0

5

10

15

20

50 100 150 200

0,5

1,0

1,5

2,0

0 50 100 150 200

Force (N/kg) Puissance (W/kg)

Vitesse (rpm) Vitesse (rpm)

SP

LD

MD

Groupes de coureurs

Sprint 138 1171 16.1

Demi-fond 114 798 12.1

Vopt Pmax Pmax

Grand-fond 103 588 9.6

(rpm) (W) (W·kg-1)

Puissance fournie à grande vitesse

60 rpm 120 rpm 175 rpm0

2

4

6

8

10

12

14

16

Gd fond

Demi-fond

Sprinters

60 120 175

Effet vitesse d ’entraînement

Groupe contrôleEnt. 1,68 rad·s-1 Ent. 4,19 rad·s-1

15

10

5

% augmentation

1,68 3,35 5,030

Vitesse (rad/s)

15

10

5

1,68 3,35 5,030

% augmentation

15

10

5

1,68 3,35 5,030

% augmentation

Vitesse (rad/s) Vitesse (rad/s)

Entraînement sur bicyclette

0

2

4

6

8

10

12

14

16

60 100 140

Velocity (rpm)

20 180 2000

2

4

6

8

10

12

14

16

60 100 14020 180 200 0

2

4

6

8

10

12

14

16

60 100 14020 180 200

9 semaines 7 semaines

Entraînement Désentraînement

Effet entraînement (9 semaines)

Puissance (W.kg )

0

2

4

6

8

10

12

14

16

60 100 140

vitesse (rpm)

20 180

Avant ENT.

Après ENT.

Désentraînement

200

Gain à différents vitesses

Puissance (W)

V 60

V 120

V 175

0

200

400

600

800

1000

1200

0 50 100 150 200 250

Vitesse (rpm)

Le gain de puissance est homogène

60 rpm 120rpm

175rpm

0

2

4

6

8

10

12

14

60 rpm 120rpm

175rpm

Avant Ent.Après Ent.Désent.

Puissance (W.kg-1)+21% +30% +30%

Augmentation de Vopt

012345678

112

n = 8r = 0.92P < 0.002

Vopt Avant ENT. (rpm)

∆ Vopt ap-av ENT. (rpm)

116 120 124 128 132

Organisation du système neuromusculaire

Contrôle supérieur

Contrôle spinal

Activation Unités motrices

Afférences feedback

Commande centrale

Récepteurs sensoriels

Changements spécifiques EMG

Hypertrophie sélective

Augmentations spécifiquesFmax et/ou Pmax

D ’après Enoka 1988

Adaptation centrale

Adaptation nerveuse précoce, tissulaire tardive

Chronologie des gains nerveux et tissulaires

Temps de production de force

0,200

0,150

0,100

0,050

Vitesse maximale (m.s-1)

6 8 10 124

Weyand et coll JAP 2000; 89: 1991-0

Temps de contact (s)

Montée rapide en force

Système neuromusculaire

Moëlle épinière

Encéphale

OTGsensible à la tension

FNMsensible à - allongement- vitesse d'allongement

+

1

2 3

1 Activation par CNS

2 Inhibition par OTG quand la tension augmente

3 Excitation par FNM quand la vitesse d'étirement augmente

Du laboratoire au terrain: les sauts

Bondissements verticaux Mesures du temps de vol

et du temps de contact

Evaluation squat jump

Squat Jump (SJ)

OTG FNM

Moëlle épinière

Encéphale

+

- +

Indice force max. vs. force dynamique

Loaded Jump (LJ)

SJ # vitesseSJbw # force

indice simple : rapport SJbw/SJ

0

20

40

60

80

100

10 20 30 40 50

Hauteur saut (cm)

Charge (kg)

F max.

F. dyn.

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

0

20

40

60

80

100

10 20 30 40 50

Hauteur saut (cm)

Charge (kg)

F max.

F. dyn.

Evaluation counter movement jump

Counter Movement Jump (CMJ)

les éléments élastiques en série ne sont pas préalablement étirés.cycle étirement-détente.OTG FNM

Moëlle épinière

Encéphale

+

- +

Evaluation drop jump

Drop Jump (DJ)

les éléments élastiques en série sont préalablement étirés

les OTG sont sollicités prop. à la hauteur de chute

OTG FNM

Moëlle épinière

Encéphale

+

- +

Réflexes activateurs vs. inhibiteurs

OTG > FNM+CNS

OTG < FNM+CNS

Réflexe intégré segments supérieurs moëlle épinière

Effets entraînement: évaluation DJ

Garçons VB

Bounce Drop Jump (BDJ)

Garçons étudiants

Filles gym.

Filles étudiantes

Effets entraînement: évaluation SJ, CMJ, BDJ

Volley-ball avant ENT 37,5 42,3 39,3Hommes après ENT 39,9 47,1 * 45,1 *

Volley-ball avant ENT 23,9 27,8 30,7Femmes après ENT 23,5 28,3 31,2

Hommes : ENT force max remplacé par pliométrieFemmes : ENT traditionnelle sans pliométrie (contrôle)

Bosco 1979

Puissance réactive

Rebound Jumps (RJ)

OTG FNM

Moëlle épinière

Encéphale

+

- +

Puissance réactive: bonds verticaux « en pied »

Puissance réactive plus élevée chez spécialistes sprint qui ont à maintenir des vitesses de course élevées.

20

40

60

80

0

60m100m

200m

Puissance réactive (W/kg)

Puissance réactive et décélération (200m)

-0,15

-0,10

-0,05

0,00

+0,05

60 70 80 90

accélération (m.s )-2

puissance réactive (W.kg )-1

200 m

Puissance réactive et performance (200m)

21”40 9.31 17.6 77.821”20 9.43 20.7 75.3

21”42 9.34 19.3 62.6

21”10 9.48 20.8 89.6

Perf. (s) vit. (m·s-1) [lac] P(W·kg-1)

Force dynamique / force réactive

Multibonds (spécificité-longueur, sprint)

Force dynamique Force réactive

distance distance

Foulées bondissantes

1 2 3 4 5 6 7 8