Evolution des coordinations du

joueur et vitesse du smash en

badminton

Cours de spécialité L2 2e année :

Sam AHAMED ALIMOUNDIR

Robin MAILLY

Romain PISTORESI

UFR STAPS Lyon 1

Année 2016 - 2017Professeur :

Jean-Christophe Weckerle

Problématique

En quoi l’évolution des coordinations influence-t-

elle sur la vitesse du smash au badminton ?

REVUE LITTÉRATURE

« The coordination and regulation of movements » Bernstein,

1967

« L’acquisition des coordinations complexes » Delignières, 2004

« Le système neuro-musculo-squelettique, considéré comme

un système dynamique complexe » Jean-Jacques Temprado, 2005

« Déterminants biomécanique, physiologique et modélisation

physique de la performance en badminton » Michael Phomsoupha,

2016

Selon Bernstein (1967) :Le débutant cherche à diminuer le nombre de degrés de liberté du

système. Une solution initiale au problème de la redondance desdegrés de liberté est d'en "geler" un certain nombre.

Ce gel peut passer soit par une fixation articulaire d'une partie ducorps, soit par le couplage temporaire entre deux ou plusieursdegrés de liberté.

Cette stratégie permet au sujet de ne conserver que quelquesparamètres libres, et par là de résoudre dans un premier temps leproblème du contrôle. Cette stratégie va en outre permettre ausujet d'apporter une première réponse à la tâche.

Delignières s’est intéressé à l’évolution du mouvement lui-même, c’est-à-dire àla coordination motrice :Face à une nouvelle tâche, le problème du débutant est celui de la maîtrise

de ses multiples degrés de libertés.

En réduisant les degrés de liberté : le débutant effectue une fixationarticulaire, cela permet de « contrôler » un geste plus facilement

Chez le débutant, il y a d’abord un contrôle initial des degrés de liberté (en« gelant » un certain nombre d’articulation).

Puis une phase de libérations progressive des degrés de libertés (les degrésde liberté sont incorporés progressivement dans le système du contrôlemoteur).

Et enfin une exploitation complète des degrés de liberté (affinement de lacoordination, pour en accroître l’efficience, par une exploitation optimale dusystème de contrôle).

Une autre solution pour le débutant consiste à recourir à des coordinationsextrêmement simples « en phase ».

Le système neuro-musculo-squelettique est un système complexe : il est composé de plus de 790 muscles et

de 110 articulations.

Effectuer un mouvement coordonné s’apparente donc, pour le système nerveux, à un problème de

réduction et de gestion des degrés de libertés d’un système multi-articulaire complexe.

La libération progressive des degrés de liberté est caractérisée par des mouvements de plus grande

amplitude.

Expérience sur une tâche de service au volley-ball avec une cible à viser :

Les résultats montrent que les experts et les novices se différencient à la fois par leurs performances et

par les modes de coordination utilisés.

En effet, la coordination des débutants est caractérisée par une fixation rigide entre les articulations. Elle

se traduit par une coordination « en phase » de l’épaule, du coude et de la main.

Chez les experts, en revanche, on observe un relâchement des degrés de libertés articulaires, marqué

par la dissociation temporelle et spatiale entre l’épaule, le coude et la main. Cette dissociation se traduit

par l’apparition d’une relation en anti-phase entre l’épaule et la main. Cette relation sous-tend l’action de

« fouetté », qui garantit l’efficacité mécanique du geste.

« Le système neuro-musculo-squelettique,

considéré comme un système dynamique

complexe » Jean-Jacques Temprado, 2005

D’après M. Phomsoupha, il existe une corrélation entre la vitesse du volant lors du smash et leniveau de pratique

En effet, il énonce que les joueurs élites produisent des vitesses de smash bien plus élevées,qui peuvent dépasser les +138% comparé aux smashs des joueurs non pratiquants oudébutants.

Cela permet donc d’évaluer le niveau d’expertise d’un joueur de badminton.

La vitesse du volant peut aussi augmenter selon la coordination de la chaine proximo-distale,le cycle étirement-renvoie, la propriété de la raquette, et les propriétés musculaires del’individu.

On cherche à démontrer qu’en fonction des différentescoordinations : on a des vitesses de smash différentes

Seule la coordination va être prise en considération pour rendrecompte de la vitesse de smash dans une population homogènetout en excluant les autres paramètres comme la puissance.

On s’attendait à observer une différence de vitesse de smashselon les coordinations :Un joueur avec une coordination « basse » aurait des vitesses

de smash peu élevéesUn joueur avec une coordination « complexe » aurait des

vitesses de smash élevées

Autrement dit, les vitesses de smash seraient corrélées avec leniveau de coordination des joueurs, donc avec leur niveau« d’expertise » dans l’activité

Ainsi nous espérons démontrer que plus les coordinations seront« complexes », plus les vitesses de smash seront élevées et leniveau du joueur sera de plus en plus dit « expert ».

Le matériel utilisé :une raquetteconnectée ; untableau de comptepour la notation desdifférentes donnéespour chacun dessmashs

Les observables :nombre de smashréussi/raté ; vitessedu smash : vitessemaximale, moyenneet minimale.

Matériel & observable

Population : 3personnes de mêmesexe, âge et decorpulenceéquivalente avec desmotricités différentes.

Population

Procédure : unjoueur fixe (tout letemps le même)envoie des volantshauts pour smasher(trajectoire en clocheet centrée sur lejoueur adverse) auxdifférents joueurs(J1;J2;J3).

Chaque joueurréalisera 15 smashs.

Procédure

Protocole Expérimental

Joueur Fixe

Smashs obtenus à l’aide d’une raquette

connectée (OLIVER)

• Population Personne de sexe masculin entre 17 et 18 ans

• Corpulence Même corpulence environ 1m75 pour environ 69 à 75 kg

• Coordination Trois coordinations différentes (explication diapo suivante) : J1 ; J2 ; J3

• Smash Même nombre de smash pour tous : 15

• Raquette Même raquette pour toute l’expérimentation

J1 J2 J3

- Appui très large pour une

meilleure stabilité durant

le temps où il essaie de

suivre le volant en

évaluant son point de

chute

- Mode de déplacement

pas du tout adapté pour

une position de frappe

optimale.

- Polygone de

sustentation très petit,

extension orientée vers la

droite ce qui fait que la

projection de centre de

gravité est à l’extérieur du

polygone de sustentation

situation de

déséquilibre.

-Pas de rotation du

bassin dans le sens du

mouvement des

épaules

- Les appuis du

membre inférieur se

retrouvent dans une

position très peu

efficiente après la

frappe.

J

o

u

e

u

r

1

J

O

U

E

U

R

1

Rigidité au niveau de l’épaule et du coude durant l’exécution de la frappecar il s’agit d’articulations qui permettent de nombreux mouvementscomplexes et difficiles à contrôler.

Pied raquette bien positionné avant la frappe; durant la frappe il aurait dûpasser devant pour ne pas rompre la transmission de l’énergie créée aupréalable.

Bras équilibreur trop près du corps ce qui fait qu’il perd en stabilité surtoutau moment de l’impact dans les airs puisque la stabilité aérienne estdéterminée par les actions antérieures (l’impulsion au sol).

Rotation du bassin pas complètement optimisée, du fait qu’il n’y a pas lebasculement de la jambe raquette vers l’avant et inversement pour l’autrejambe.

- Joueur sur la pointe

de pied ce qui

diminue le polygone

de sustentation et le

met en position de

déséquilibre avant

la frappe.

- Prise d’avance du coude

: le chemin du tamis étant

plus long, cela permet une

meilleure élasticité

musculaire et un

rendement énergétique

plus important.

- Au moment de la frappe

on voit très clairement

que le joueur ne joue pas

le volant devant lui mais

sur le côté ce qui ne

permet une utilisation

optimale de l’énergie

créée.

J

O

U

E

U

R

2

J

O

U

E

U

R

2

Libération du bras équilibreur qui permet une certaine stabilité pour contrer ledéséquilibre qu’il a lui-même engendré en se mettant sur la pointe des pieds

Le joueur est bien de profil, avec le poignet, le coude et l’épaule qui ne sontpas bloqués au début du mouvement ce qui lui permet de réaliser un gesteefficace

Cependant, on observe un enracinement du joueur : il ne bouge pas sesappuis du début de la frappe à la fin. C’est une fois le volant de l’autre côtéque le joueur 2 passe de la position de profil aux deux pieds parallèles aufilet. Il n’y a pas de transfert d’appui d’arrière-avant durant la frappe ni à la finde celle-ci.

Joueur 1 :

Coordination Basse

Joueur 2 :

Coordination

Moyenne

Joueur 3 :

Coordination

Complexe

Nombre de Smash 15 15 15

Smash Réussi 6 11 14

Smash Non Réussi

(Smash touché)

9 4 1

Puissance Maximal

du Smash

188 Km/h 208 Km/h 223 Km/h

Puissance Minimal

du Smash

71 Km/h 122 Km/h 162 Km/h

Posture de Smash Epaules parallèles au

filet avec pronation de

l’avant-bras

Rotation de l’épaule ;

bassin parallèle au filet

Placement du corps de

profil ; avec

avancement du pied

raquette

Conséquence de la

posture

Faible amplitude du

bras smash moins

puissant

Plus grande amplitude

du bras avec rotation de

l’épaule smash plus

puissant

Placement du corps en

profil smash encore

plus puissant

Données Expérimentales obtenues à l’aide d’une raquette connectée

Joueur 1 :

Coordination Basse

Joueur 2 :

Coordination

Moyenne

Joueur 3 :

Coordination

Complexe

Du 1er Smash au 5ème

Smash145 ; 156 ; 188 ; 110

; 179

172 ; 122 ; 185 ; 155

; 178

201 ; 191 ; 162 ; 212

; 199

Du 6ème Smash au

10ème Smash164 ; 143 ; 171 ; 172

; 95

183 ; 196 ; 201 ; 192

; 137

217 ; 208 ; 223 ; 176

; 209

Du 7ème Smash au

15ème Smash71 ; 142 ; 153 ; 85 ;

131

208 ; 175 ; 199 ; 205

; 189

193 ; 201 ; 189 ; 219

; 191

Moyenne des Smash 140.3 Km/h 179.8 Km/h 198 Km/h

Ecart-type 34,5 25 16,5

0

50

100

150

200

250

Joueur 1 Joueur 2 Joueur 3

Moyenne des smashs

Moyenne des smashs

Entre le joueur 2 et le joueur 3 :

Augmentation de la vitesse

moyenne de smash de 10%

Entre le joueur 1 et le

joueur 3 :

Augmentation de la

vitesse de smash de

41%

Entre le joueur 1 et

le joueur 2 :

Augmentation de la vitesse

moyenne de smash de 28%

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Joueur 1 Joueur 2 Joueur 3

Ecart-type

Ecart-type

Notre hypothèse était la suivante :

On s’attendait à observer une différence de vitesse selon les coordinations :

Un joueur avec une coordination « basse » aurait des vitesses de smashpeu élevées

Un joueur avec une coordination « complexe » aurait des vitesses desmash plus élevées

D’après le tableau de valeur on constate bien qu’il y a une différence devitesse entre les différents joueurs

Notre hypothèse est donc validée : nous constatons que les vitesses desmash sont bien corrélées avec le niveau de coordination des joueurs, doncavec leur niveau « d’expertise » dans l’activité.

Nous pouvons donc conclure que plus les coordinations sont « complexes »,plus les vitesses de smash sont élevées et le niveau du joueur sera de plusen plus dit « expert »

Les résultats que nous avons trouvés s’expliquent par l’étude de Bernstein etcelle de Temprado :

En effet, d’après Bernstein : le débutant cherche à diminuer son nombre dedegrés de libertés pour « contrôler » une tâche qui est complexe pour lui.Pour cela, il gèle une ou plusieurs articulations (comme le joueur 1 de notredossier, qui gèle l’épaule en particulier, pour smasher avec uniquement uneflexion de l’avant-bras).

D’après Temprado, chez les experts, on observe un relâchement des degrésde libertés articulaires, de manière proportionnelle avec le niveau« d’expertise » du joueur dans la tâche :

C’est le cas du joueur 2 et encore plus pour le joueur 3 dans notre expérience

Notre travail n’a été effectué que sur un effectif très limité (seulement 3 joueurs).

Pour se rendre compte de la véracité de nos résultats il faudrait prendre 10 personnes dechacune des coordinations par exemple (donc 30 personnes au total) et peut être que lesrésultats ne seront pas les mêmes.

Chaque joueur n’a effectué que 15 smashs, pour avoir des données plus consistantes ilfaudrait réaliser l’expérience un grand nombre de fois (pour réduire au maximum les partsde chance et de hasard) donc chaque joueur devrait réaliser environ 100 smashs

Mais il faudrait faire attention alors au critère de fatigue qui pourrait rentrer en compte, (siles smashs sont joués les uns à la suite des autres) ou au critère de progression dû àl’entraînement (si les smashs sont effectués sur plusieurs séries ou plusieurs séances)

Pour continuer ce travail, il faudrait ajouter d’autres facteurs (que nous n’avons pas pris encompte) comme par exemple déterminer le rôle de chaque articulation lors du smash (etquantifier les déplacements des segments).

Pour cela, il faudrait faire une analyse biomécanique c’est-à-dire numériser les segmentsarticulaires qui sont en mouvement lors d’un smash (épaule, coude, poignet et main) puistracer des kinogrammes image par image et analyser les déplacements des différentspoints au cours du temps

On pourrait ainsi quantifier (grâce à l’analyse des segments) le déblocage articulaire etainsi avoir des données précises pour évaluer la progression dans la libération des degrésde liberté entre les différents types de coordination.

La thèse de Mickael Phomsoupha d’après : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01451130/document

« Le système neuro-musculo-squelettique, considéré comme un système dynamique complexe » Jean-Jacques Temprado, 2005 d’après :

http://spiralconnect.univ-lyon1.fr/spiral-files/download?mode=inline&data=6829897

L’expérience sur le Volley-Ball sur :

https://www.cairn.info/load_pdf_do_not_index.php?ID_ARTICLE=BUPSY_475_0021

« L’acquisition des coordinations complexes » Delignières, 2004 d’après :

http://spiralconnect.univ-lyon1.fr/spiral-files/download?mode=inline&data=5384670

« The coordination and regulation of movements » Bernstein 1967 d’après :

http://perso.univ-lemans.fr/~pfanou/staps/Licence%203/L3%20EM%20Epist%E9mologie/Apprentissage.pdf