le sprint c`est le pied
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le sprint c`est le pied
1 LE SPRINT, C'EST LE PIED : SOMMAIRE INTRODUCTION ....................................................................................................................1 1. LE PIED 1.1. Présentation .................................................................................................................3 1.2. L'anatomie générale du pied ......................................................................................4 1.3. Les os du pied ..............................................................................................................4 1.4. Les articulations et les ligaments ..............................................................................6 1.5. Les muscles et les tendons 1.6. Le capteur podal ..........................................................................................................8 1.7. L’innervation de la voûte plantaire 2. BIOMECANIQUE DU PIED 2.1. Les trois mouvements élémentaires ...........................................................................9 2.2. Le pied dynamique 2.3. Les assises plantaires lors d'un pas..........................................................................11 2.4. De la marche, à la course et au sprint 3. LE PIED DANS LE SPRINT 3.1. Partir du bon pied .....................................................................................................12 3.11. Les pieds dans les blocs 3.12. Le placement des blocs et leur inclinaison 3.13. Le choix du pied arrière dans le starting block ................................................13 3.2. Le pied dans les premiers appuis 3.21. Les secrets d'une accélération optimale ............................................................14 3.22. Le travail du pied dans cette accélération ........................................................15 3.23. Le travail de la cheville 3.3. Le pied dans les appuis du sprint après l'accélération initiale .............................16 4. OBJECTIFS ET HYPOTHESE 5. MATERIEL ET METHODES 5.1. La population .............................................................................................................17 5.2. Le matériel .................................................................................................................18 5.3. Le protocole ...............................................................................................................19 2 6. LE PROGRAMME D'ENTRAINEMENT 6.1. Le nombre de séances ................................................................................................23 6.2. L'exemple d'une séance type .....................................................................................25 6.21. L'échauffement 6.22. La description d'éducatifs du pied ......................................................................26 6.23. Les éducatifs d'un départ en start 6.231. L'équilibre et le déséquilibre ...........................................................................30 6.232. Les exercices de mise en action sans start ......................................................30 6.233. Les départs en start ..........................................................................................32 6.24. La fin de séance et le retour au calme .................................................................34 7. LES RESULTATS 7.1. Les résultats chronométriques ..................................................................................35 7.2. Les résultats angulaires .............................................................................................38 8. DISCUSSION ET CONCLUSIONS 8.1. La progression sur 5m ...............................................................................................40 8.2. Les résultats du 60m ..................................................................................................40 8.3. Les limites concernant le protocole des tests ...........................................................41 8.4. Les limites concernant le protocole des entraînements ..........................................41 8.5. Améliorer la formation des jeunes grâce aux recommandations des chercheurs 8.6. Quelques remarques sur les résultats angulaires ...................................................42 8.7. Travailler en équipe pour avoir des résultats plus efficients .................................43 8.8. Un facteur clef: la dynamique du groupe d'entraînement 8.9. Conclusions .................................................................................................................44 BIBLIOGRAPHIE ANNEXES 1. Présentation du lieu de stage ........................................................................................48 2. Protocole ........................................................................................................................49 3. Planches de photos: angles du pied au deuxième appui ............................................51 4. Planches de photos: angle longitudinal du corps à la fin du 4ème appui ................54 5. Histogrammes ................................................................................................................56 3 INTRODUCTION La photo de presse, le poster, voire les images de la Fédération Française d’Athlétisme, nous montrent l’exploit de l’athlète sous un angle classique. Si les gros plans nous représentent l’émotion du visage, le mouvement reste gravé par une esquisse de barre, une suspension ou une extension dans l’espace. Souvent, l’auteur de l’exploit a le bas du corps coupé. Le photographe néglige l’appui du pied sur le sol qui génère l’efficacité de ce geste. Ces images polluées par l’esthétisme, font oublier que le pied est l’élément essentiel dans un jeu de création et de restitution des forces. C’est le pied que l’on pose au sol, son appui peut être considéré comme étant le principal élément de transmission des forces exercées au sol. Avoir des appuis solides et efficients, signifie que l’athlète doit posséder l’aptitude à utiliser ses pieds, afin d’obtenir le meilleur rendement possible. L’expression « avoir du pied » communément employée par une majorité d’entraîneurs, prend alors tout son sens. L’œil de l’expert repère ce moment fugace de l’interaction (action - réaction) du pied sur la piste. Ce spécialiste, aidé maintenant par un matériel vidéo de plus en plus sophistiqué, peut repérer si le contact avec le sol, se fait sur la plante, à plat ou sur le talon. Il évalue si ce pied est armé (disponible) pendant tout son trajet retour. Il essaie de faire reproduire l’image d’un pied qui griffe vers le sol, un pied accélérateur qui vient du haut vers le bas et de l’avant vers l’arrière. Chaque spécialité athlétique sollicite des appuis du pied différents. La marche se décompose par le talon, plante, pointe. Pour la hauteur et le triple saut, l’attaque se fait par le talon puis par un déroulé du pied, du même type que la marche, mais beaucoup plus rapide. Pour la longueur, l’accélération se fait plante - pointe, mais l’appel du saut est à dominante pied à plat sur les deux derniers appuis. En lancer : l’athlète bloque et verrouille à plat, côté gauche, pour le poids et par le talon pour le javelot. Pour cette étude, sur le sprint, les appuis sont sur la plante du pied. Il est donc nécessaire de décrire d’abord, succinctement, l’anatomie de ce pied et de la cheville et de s’orienter de son rôle de support du corps vers sa capacité à propulser celui-ci. La deuxième étape de cette étude est pour en connaître le fonctionnement, de détailler les groupes musculaires concernés par ce jeu de restitution des forces. Cet alignement dynamique 4 des muscles et des articulations, cette proprioception qui aident les athlètes à sentir leurs capteurs au niveau des pieds et à les utiliser au mieux en fonction de la spécificité du mouvement. Si le mouvement athlétique vient du pied, si son fonctionnement est étudié. Il convient aussi de l’éduquer , pour en optimiser le rendement. A cet effet, il est proposé différentes séances d’entraînement composées d’éducatifs variés. Ces gammes d’exercices qui vont solliciter le pied, les groupes musculaires associés, ainsi que des situations d’équilibre et de proprioception. Pour vérifier l’efficacité de ces séances, un groupe d’athlète subit un premier test de départ de sprint, filmé sur cinq mètres. Après deux mois d’entraînement, l’échantillon effectue un deuxième test, dans des conditions identiques au premier. Parallèlement, les sprinters participent à des compétitions indoor de 60m aux périodes du premier et du deuxième test. Comment étudier cette éventuelle amélioration ? Le chronomètre électrique est un moyen nécessaire, mais pas suffisant. Des recherches récentes, permettent d’évaluer l’appui, son équilibre et son angle d’efficience. D’autres articles scientifiques analysent le mouvement et ses forces. Une synthèse de cette bibliographie s’avère indispensable pour avoir des éléments d'analyse et de comparaison. Comparer, par exemple, les angles des premiers appuis en fonction de l'accélération, étudier si cette vitesse peut être maintenue jusqu'au bout... Ce n’est, en effet, pas toujours l’athlète qui jaillit en tête aux 10m, qui gagne le 100m, surtout s’il a gaspillé de l’énergie pour se rééquilibrer. Les différentes étapes de ce travail, peuvent permettre de vérifier si un entraînement spécifique du pied peut améliorer les qualités de vitesse d’un athlète. 5 1. LE PIED 1.1. Présentation Le pied est une partie du membre inférieur humain et en constitue son extrémité distale. Il sert à l’homme pour se tenir debout, pour marcher et pour courir. Il a un rôle d’équilibre, d’amortisseur et de propulseur. Il est relié à la jambe par la cheville. S’il est expliqué, en introduction, que le pied est « oublié » des photographes sportifs, il paraît être méconnu des disciples d’Hippocrate. Ces derniers encensent les cardiologues et les pneumologues, ils acceptent les dermatologues mais ignorent les podologues… Etudier cette partie du corps qui puait encore il y a quelques décennies , que l’on cache sous des chaussures… Les podologues ? Ils s’y prennent comme des pieds, ils sont casse pieds, ils ne savent plus sur quel pied danser. Pour avoir des clients ? Ils prennent un pied à terre, ils font le pied de grue, ils essaient de retomber sur leurs pieds. Parfois ils réussissent : ils prennent pied, ils s’équipent de pied en cap, ils ont le pied à l’étrier, çà leur enlève une épine du pied et ils évitent la mise à pied. Hélas la plupart échouent : on leur coupe l’herbe sous les pieds, ils lâchent pied, ils perdent pied, ils se font fouler aux pieds. Parfois ils sortent de leur cabinet les pieds devant et terminent six pieds sous terre… Il fallait éviter d’être bête comme son pied ! Dans ce contexte, si la description de l’anatomie du pied est ancienne, les études sur le pied en mouvement, son rôle d'équilibrer et sa proprioception sont beaucoup plus récentes. Elles sont développées par Goldcher (2007). ° °°° 6 1.2. Anatomie générale du pied De la cheville aux phalanges on dénombre 56 os, 32 articulations et une centaine de ligaments qui tiennent ces dernières. 28 muscles permettent leurs mouvements, ils se divisent en deux groupes : les muscles extrinsèques et les muscles intrinsèques, purement podaux. La plante est, avec le bout des doigts, la région du corps la plus riche en terminaisons nerveuses. La plante du pied est communément sensible au chatouillement, le bébé est rassuré par des caresses à cette extrémité. C’est, avec les aisselles et la paume des mains, la zone contenant le plus de glandes sudoripares. Il supporte tout le poids du corps sur sept points d’appui : le talon qui porte les deux tiers du poids total lors de la marche, le métatarse et la pulpe des cinq orteils. Ces points d’appui, sont le socle d’une « ferme » ou d’une « arche » plus communément appelée voûte plantaire. Au cours de la marche, le pied s’allonge en moyenne de 6mm, ce qui démontre l’élasticité de cette voûte. 1.3. Les os du pied Le squelette du pied, est divisé en trois groupes osseux : tarse, métatarse et phalanges (figures 1&2 tirés de Goldcher 2007 ). Le tarse comporte deux étages : l’astragale, à l’étage supérieur et le calcanéum à l’étage inférieur. Cet aspect, est un élément de la bipédie. L’astragale (talus) est un os polyarticulaire sur lequel aucun muscle ne s’insère. Son axe se dirige d’arrière en avant et en dedans. Les ligaments et les tendons le stabilisent au médial. Pour Kowalski (2000) les messages partant du pied, lui permettent une adaptation constante et instantanée dans toutes les positions. L'articulation majeure dans cette fonction d'équilibration est celle qui dirige la tête arrondie du talus. Un appui sur un seul pied, permet alors d'obtenir une stabilisation instantanée. D'autres articulations à billes entrent également en jeu comme celles des têtes métatarsiennes, en particulier la première qui permet les changements de direction dans la course. Le calcanéum a un axe d’arrière en avant et en dehors. Ceci entraîne une divergence des axes des deux os du tarse. Le rayon, est l’ensemble formé par un métatarsien et une phalange adjacente. 7 Les os du pied Figure 1 : Os du pied de profil (tiré de Goldcher 2007) Figure 2 : Os du pied de ¾ (tiré de Goldcher 2007) 8 1.4. Les articulations et les ligaments Au dessus du pied, la cheville est une articulation mobile et solide, capable de supporter le poids du corps en mouvement. Elle permet d’orienter le pied en flexion ou en extension. La première articulation du pied est la subtalienne, qui se compose de trois parties : la talocalcanéenne postérieure, le sinus du tarse au centre et la talocalcanéenne antérieure. Couplée avec la subtalienne, l’articulation médiotarsienne forme le couple de torsion du pied. L’articulation tarsométatarsienne permet des mouvements de flexion, d’extension et de latéralité de l’avant pied par rapport à l’arrière pied. L’ensemble des articulations permettent de bien s’adapter à toutes les actions et à tous les terrains. 1.5. Les muscles et les tendons Les 28 muscles du pied se divisent en deux groupes : les muscles extrinsèques, ou muscles de la jambe avec insertion sur le pied. Les muscles intrinsèques sont purement podaux. Les muscles fibulaires (bord latéral du pied) sont à dominante éverseurs. Les muscles tibiaux sont plutôt inverseurs. Les extenseurs des orteils (face dorsale) sont fléchisseurs du pied. Les fléchisseurs des orteils (face plantaire) sont extenseurs du pied ( figure 3 tiré de http: //www.corpshumain.ca/images/Muscles_pied_dos1_PS%20copie.jpg0copie.jpg). Les muscles au cours de la progression, sont situés aux deux extrémités de l'axe de Henke: l'un en arrière, c'est le muscle triceps sural; l'autre, en avant, c'est le muscle tibial antérieur. Ce dernier est le premier à intervenir: il freine la chute de l'avant-pied une fois que le talon a touché le sol. En appui total, il entraîne la jambe en l'abaissant: il projette le centre de gravité vers l'avant. Le triceps sural intervient au moment où la jambe fléchit sur le pied. Les muscles longs et courts fléchisseurs contrôlent les articulations métatarsophalangiennes des orteils. Lorsque les orteils touchent le sol, au moment d'une course, ils se contractent sous l'effet des fléchisseurs et repoussent les têtes métatarsiennes vers le haut; ce qui rappelle la main qui, d'abord, s'ouvre avant de saisir quelque chose. C'est l'image que donne Kowalski de ce mouvement du pied. 9 Figure 3 : Schéma des muscles et tendons tiré de http://www.corpshumain.ca/images/Muscles_pied_dos1_PS%20copie.jpg0copie.jpg 10 1.6. Le capteur podal Les soles plantaires indiquent en permanence la pression différentielle entre deux voûtes plantaires, permettant de percevoir les irrégularités du sol et d’adapter des réflexes d’équilibre en conséquence. A cet effet, on distingue deux types de capteurs : proprioceptifs et extéroceptifs. Le sprinter, par un entraînement bien conduit, va se sensibiliser progressivement à ces capteurs. Les propriocepteurs sont des récepteurs diffus, donc difficiles à percevoir. Aussi l’entraîneur peut, au cours de récupérations, représenter leurs composantes au groupe d’athlètes : -les récepteurs musculaires (fuseau neuro - musculaires) qui assurent par le réflexe myotatique, le tonus des muscles posturaux anti - gravitaires. -Pour les tendons, les organes de Golgi, sensibles à l’étirement. -Les récepteurs ostéo - articulaires : corpuscules de Vater Pacini, renseignent sur la position des articulations les unes par rapport aux autres. Les capteurs extéroceptifs du pied se divisent en deux groupes : -Les exocapteurs : baro-récepteurs de la sole plantaire. -Les endocapteurs : les faisceaux neuro-musculaires situés dans les muscles et tendons de la cheville. La chaîne musculaire est ainsi une chaîne de sensibilité proprioceptive qui se développe de l’oeil au pied. Ces capteurs entraînent également une relation entre la voûte plantaire et l’équilibration. 1.7. Innervation de la voûte plantaire Développer ce paragraphe est utile pour l’entraîneur et les athlètes, car une représentation théorique peut permettre d’affiner la pratique. La voûte plantaire est innervée par le nerf tibial postérieur. Il se divise en trois branches : le nerf calcanéen interne qui innerve le talon, le nerf plantaire interne et externe qui innervent la voûte plantaire et le nerf saphène interne qui innerve l’arche interne. 11 Pour l’athlète, la voûte plantaire se comporte comme un capteur neuro-sensoriel, muni de capteurs de pression avec des récepteurs qui se répartissent en trois types : -Les récepteurs de Merkel, superficiels, à adaptation lente. -Les récepteurs de Meissner, situés à une profondeur intermédiaire, réagissent à une stimulation de 30Hz. -Les corpuscules de Pacini, au niveau profond, réagissent à des fréquences de 250Hz. 2. BIOMECANIQUE DU PIED 2.1. Les trois mouvements élémentaires 1-mouvements dans le plan sagittal la flexion rapproche la pointe du pied au genou :pied talus, l’extension éloigne la pointe du pied du genou : pied équin. (figure 4 tiré de Goldcher 2007 ) Pour l'entraînement, développer ces deux mouvements pour le sprint, c'est rendre le pied disponible. Des exercices permettent d'éduquer ces deux mouvements qui permettent un « griffé » plus efficace au sol (photo 4). 2-mouvements dans le plan horizontal l’abduction écarte le pied du plan médian du corps l’adduction rapproche le pied de ce même plan. (figure 5) 3-mouvements dans le plan frontal la supination est une rotation de la plante en dedans la pronation est une rotation de celle-ci en dehors. (figure 6) 12 13 Figures: 4,5&6 Schéma des trois mouvements élémentaires (tirés de Goldcher 2007) Ces mouvements peuvent se combiner pour effectuer des mouvements plus complexes : le varus associe une adduction et une supination. Le valgus, une abduction et une pronation. L’inversion, combine le varus et la flexion. L’éversion, associe le valgus et une flexion. (figure 7 tiré de Goldcher 2007). Figure 7 : Mouvements complexes du pied (tiré de Goldcher 2007) 2.2. Le pied dynamique La biomécanique du pied qui permet la propulsion, notamment lors de la marche et de la course fait appel à différents mécanismes : -de mobilisation des chaînons osseux par des systèmes de poulie, de treuil (aponévrose plantaire) et de fronde (orteils latéraux et subtalienne). -De palette médiane statique et palette latérales stabilisatrices. -D’un remodelage permanent, le pied passe d’une forme « éversée » rigide (capable de stocker de l’énergie) à une forme « inversée » souple, qui restitue l’énergie à chaque pas. 2.3. Les assises plantaires lors d’un pas Lors d’un pas, l’appui plantaire suit trois phases successives : -l’attaque du sol par le talon postérieur : phase taligrade, 14 -l’appui sur les talons postérieur et antérieur et sur le bord latéral du pied : phase plantigrade, -enfin l’appui sur le talon antérieur seul avec suite sur les têtes métatarsiennes, de dehors en dedans : temps digitigrade. A chaque pas, l’alignement dynamique articulaire change ainsi que la morphologie du pied. L’entraîneur pour simplifier, lors des exercices de marche athlétique, donne aux athlètes, la consigne « talon-plante-pointe ». Lorsque l’exercice se fait au maximum de la vitesse de marche, il peut considérer que dès que le marcheur n’attaque plus talon, il « triche » et passe à la course. 2.4. De la marche, à la course et au sprint Novacheck (1998) compare les durées d'appui du pied de la marche, jusqu'au sprint dans une étude aux multiples paramètres... – marche (1.2m/s): appui 62 centièmes – suspension 38 centièmes (4 appuis/2 secondes) – course (3.2m/s): appui 39 centièmes – suspension 61 centièmes – course (3.9m/s): appui 36 centièmes – suspension 64 centièmes – sprint (9.0m/s): appui 20 centièmes – suspension 80 centièmes (4 appuis/1 seconde) 3. LE PIED DANS LE SPRINT 3.1. Partir du bon pied Les premières questions que peuvent se poser le sprinter ainsi que son entraîneur : -« Comment installer ses pieds dans les blocs des starts ? » -« A quelle distance les deux blocs doivent-ils être placés de la ligne de départ et quelle doit être leur inclinaison respective? » -« Le pied fort doit-il être placé devant ou derrière ? » 3.11. Les pieds dans les blocs Pour la première question, la réponse est réglementaire: -« Les blocs de départ doivent être constitués par deux plaques pour les pieds contre lesquelles les pieds des athlètes prennent appui dans la position de départ. » (Règlement I.A.A.F article 162 édition 2003). 3.12. Le placement des blocs et leur inclinaison 15 En France, il est de convenance que chaque athlète place l'extrémité du bloc avant à deux pieds de la ligne de départ. Il place le bloc arrière à trois pieds de cette même ligne. Cependant il n'existe pas de règles standard pour l'optimisation de ces positions. Shinohara (2011) étudie 18 arrangements possibles dans l'ordre suivant: −le bloc avant est placé proche de la ligne + six positions du bloc arrière reculé par crans (7cm par cran) par rapport au bloc avant. −Le bloc avant est placé de manière moyenne de la ligne + six positions. −Le bloc avant est placé loin de la ligne + six positions. Si l'étude relève un écart conséquent du centre de gravité du corps, elle ne constate pas d'amélioration significative des forces propulsives au premier appui. Par contre Guissard (1992) constate une amélioration si le bloc avant est incliné de 30%. Elle pense que c'est dû à un placement de la cheville avant plus efficient ( figure 8 tiré de Guissard). Figure 8 : Position des pieds dans les blocs (tiré de Guissard 1992) 3.13. Le choix du pied arrière dans le starting blocks Le choix du pied, qui va se placer dans le bloc arrière est empirique: - « Tu te places du côté où tu es le plus à l'aise. » Pour Natta (1997), chaque pied pourrait jouer un rôle spécifique dans l’organisation du mouvement. Le pied arrière intervenant principalement dans le redressement du corps et le pied avant dans la progression horizontale du centre de gravité. 16 D’autre part, l’aspect postural qui vise à rétablir l’équilibre de la station bipède est satisfait avant l’objectif, qui est de partir vers l’avant le plus vite possible. Mais les athlètes semblent s’aider du déséquilibre pour progresser vers l’avant. L’ensemble des résultats, conduit à préférer une position avancée, qui favorise un pic de forces plus grand et un temps plus court. Elle cite Delecluse (1996) qui dit qu'une augmentation de la poussée sur le bloc arrière, entraîne une plus grande vitesse de départ, sans affecter la durée du départ, d’où une augmentation de l’accélération au départ. Mais c'est Eikenberry (2008) qui apporte la plus grosse contribution à ce choix du bon pied. Son étude se base sur les hémisphères cérébraux opposés, qui comme les différences entre la main gauche et la main droite, spécifie des qualités différentes du pied gauche et du pied droit. La spécificité de l'hémisphère droit (pour le pied gauche) est le traitement de l'attention temporelle et celle de l'hémisphère gauche (pour le pied droit) est celle de l'exécution du mouvement. L'intérêt de cette étude, est que le pied préférentiel est pris en compte dans les tests passés par vingt athlètes qui alternent des essais pied gauche et pied droit sur les plaques avant et arrière du start. L'avantage chiffré est estimé à 8 centièmes de secondes, et l'auteur de suggérer que les entraîneurs doivent mettre l'accent sur cette position: le pied droit à l'arrière du start. 3.2. Le pied dans les premiers appuis 3.21. Les secrets d'une accélération optimale Les sprinters, les entraîneurs, les chercheurs, tous recherchent le placement le plus efficient, au sortir des starts, pour pouvoir accélérer le plus vite, mais aussi le plus longtemps possible. Pour Kraan (2001) la meilleure accélération angulaire en sprint dépend principalement du rapport de l'angle entre l'axe longitudinal du corps et celui de la piste. Pour Kugler (2009) la position du corps détermine les forces de propulsions. L'accélération dépend plus de l'orientation des forces que l'importance des forces au sol. Pour Natta (2001) plus le redressement est progressif, plus longue sera l'accélération. Elle pense que ce déséquilibre pourrait favoriser des efforts musculaires plus intenses. 17 Coh (2006) estime que la sortie des blocs est la portion la plus complexe du développement de la vélocité. Cette accélération est caractérisée par des changements des différents paramètres dynamiques et cinétiques dans la technique de course ( figure 9 tiré de Coh 1998 ). Figure 9 Pour Morin (2011) à force égale, c'est le sprinter qui a la meilleure habilité technique qui aura l'accélération la plus efficace... Il conseille aux entraîneurs d'inciter les athlètes à « pousser en avant » sur la plus grande distance possible et de manière la plus efficace. Il privilégie l'orientation de la force vers l'avant, plutôt que de l'importance des forces surtout dans la phase d'accélération. 3.22. Le travail du pied dans cette accélération Le déséquilibre inhérent aux premiers appuis s'il est bien géré va favoriser une accélération optimale. Pour Roux (2009) la course pieds nus est reconnue comme la condition la plus stable dans la littérature, elle présente le pic le plus important de force médiale qui favorise la stabilité. Aussi il préconise une chaussure qui procure le moins d'amorti et qui est la moins confortable mais qui est la plus stable. 18 Pour Fourchet (2007) la torsion physiologique nécessaire entre avant pied et arrière pied est davantage permise dans les pointes que dans les chaussures, pendant la phase de contact au sol. Elle permet ainsi une meilleure poussée naturelle par l'avant-pied médial et central. Enfin, les valeurs de pression et de force enregistrée sous les orteils sont plus faibles en pointes qu'en chaussures... Il confirme l'étude de Krell (2006) qui montre que la flexion de l'articulation métatarsophalangienne et donc les pressions exercées sur les phalanges sont d'autant plus importantes que le niveau du sprinter est élevé. Le contenu de ces articles attirent cependant l'entraîneur, du risque de pratiquer trop d'entraînement de sprint, en pointes, sur terrain synthétique. Leurs auteurs pensent qu'il faut soit combiner la charge avec des chaussures plus confortables, soit entraîner les sprinters sur terrains stables mais naturels. 3.23. Le travail de la cheville Si le pied est malléable lors de l'accélération, la raideur de la cheville permet d'améliorer la retransmission de la poussée. Pour Charalambous (2011) la contribution de l'énergie élastique stockée puis libérée par les fléchisseurs plantaires doit être retransmise par une cheville solide et stable. Cette rigidité se reporte à la jambe et améliore le rendement de la réaction au sol. Cette recherche s'aide des travaux de Kuitunen (2002) qui a établi une corrélation entre une vitesse maximale et une augmentation de la rigidité de la cheville. La rigidité de la cheville ayant un impact positif dans les premiers appuis, Charalambous demande aux entraîneurs de se pencher sur ce support bioméchanique par des exercices spécifiques appropriés. 3.3. Le pied dans les appuis du sprint après l'accélération initiale Natta (2001) étudie les paramètres cinématiques du début à la fin de la pose du pied aux 40m d'une course. Elle constate, pour des sprinters masculins, un déplacement moyen de 85 cm du centre de masse pendant le déroulement de l'appui du pied au sol. La cheville joue un rôle important tant dans la cinématique que dans la dynamique de l'appui à vitesse maximale. Le sprinter doit éviter une trop grande flexion de la cheville, dû à un contact trop en avant du centre de masse. Il doit trouver une distance de contact optimale qui lui permet d'agir sur son impulsion de propulsion en limitant le freinage horizontal. Debaere (2012) fait un comparatif entre deux groupes de sprinters de haut niveau masculins et féminins. Cette étude est axée sur le rapport optimal de l'amplitude de la foulée et sa fréquence. Hors le gabarit, il n'y a pas de différence significative entre les deux groupes. 19 A vitesse maximale, les athlètes recherchent un équilibre optimal entre la fréquence et l'amplitude. Morin (2012) essaie de déterminer les mécanismes déterminant la performance sur 100 m. Dans sa conclusion, il estime que c'est la capacité de l'athlète à orienter la résultante de toutes ses forces développées au sol vers l'avant. Cette faculté doit être combinée avec la plus haute fréquence possible des appuis, causée par une durée plus courte du contact de la plante du pied au sol. 4. OBJECTIFS ET HYPOTHESE L’objectif est double : il s'agit de proposer un programme d'entraînement à un public de jeunes, pour le faire progresser dans le sprint. La revue de littérature ci-dessus a été choisie dans cette optique: le pied et son approche biomécanique a été favorisée à dessin . Sa synthèse peut permettre à l'entraîneur d'établir un protocole d’entraînement afin de réussir cet objectif de progression. L’hypothèse sous-tend cette cible : un travail spécifique du pied, pendant deux mois, développe des qualités de vitesse. 5. MATERIEL ET METHODE La méthode est simple : un groupe d’athlètes fait un test (t0) et une compétition (c0) pour évaluer son niveau. Il effectue un entraînement avec une dominante de travail du pied, pendant deux mois à raison d’au moins une séance par semaine. L’échantillon des sprinters effectue alors un deuxième test (t1) et une compétition (c1). Il reste à comparer (t1) à (t0) et (c1) à (c0) pour savoir si les progrès sont significatifs. 5.1. La population Une des contraintes de cette étude est de trouver un échantillon. Il était difficile de composer un panel d'athlètes masculins, trop dispersés dans des groupes d'entraînement différents. Un groupe de filles s'est révélé plus facile à constituer et a permis de fédérer plusieurs entraîneurs dans cet objectif. Cependant: dix huit athlètes m'ont donné les autorisations requises, dix sept ont été convoquées, quatorze étaient présentes mais seulement douze ont passé le premier test! 20 La population est composée de douze athlètes féminines de 16 ans ( + ou – 1,1 an) , d’une taille 1m 62 ( + ou – 3,9 cm) d’un poids de 51 kg ( + ou – 4,6 kg ) et d’une pointure de 38 ( + ou – 0,8 ) Leur niveau s’échelonne de départemental à régional. Aucune ne s’est blessée dans les trois mois qui ont précédé les tests. Elles ont pris connaissance et adhèrent aux objectifs de la recherche. Toutes ont l’autorisation parentale du droit à l’image et celle de participer aux tests prescrits (tableau 1). Tableau 1 Données sur les 12 athlètes composant l'échantillon nom âge ancie nneté taille AmL 17.4 4 1.60 poids pointure 56 38 PV 17.0 8 1.62 51 39 LB 15.7 5 1.69 49 39 CaP 14.0 5 1.65 57 39 CeP 16.1 3 1.60 47 38 LM 17.8 10 1.68 49 37 AM 17.9 4 1.59 61 38 AD 15.7 1 1.61 47 37 AxL 15.7 7 1.61 47 39 SV 15.8 1 1.59 47 37 CD 17.0 8 1.55 49 38 LL 15.7 1 1.62 51 39 m oyenne 16.3ans 4,8ans 1.62m 51k g 38 variance 1,3 8,4 15,3 21,5 0,7 écart type 1,1an 2,9ans 3,9cm 4,6kg 0,8 5.2. Le matériel Les athlètes effectuent leurs tests sur une piste synthétique de type « Mondo ». Cette piste se situe dans la salle du stade Saint Exupéry à Rouen. Ce choix permet d'éviter les variables du vent, des précipitations et de la température hivernale. Chaque sprinter règle ses starting- blocks à sa convenance ( tableau 2). Le départ est donné selon les règles conventionnelles de la fédération. Pour le signal sonore, le claquoir remplace le révolver. Des cellules laser de type « Racetime2 » mesurent le temps des cinq mètres aux 21 centièmes de secondes. Les cellules d'entrée, sont situées à 30 cm de la ligne de départ, le temps de réaction total, de sortie des starts, n'est donc pas calculé. Les cellules de sortie sont placées cinq mètres plus loin. Deux caméras situées à droite et à gauche de chaque coureur, filment en continu chaque passage. Chaque fille est munie de capteurs blancs pour aider à une éventuelle analyse des angles en deux dimensions des appuis des pieds. Ceux ci sont attachés par bandes «velcro » sur les extrémités des jambes gauches et droites selon le modèle anthropométrique de Dumas (2007) et reprises par Slawinski (2010). Ils sont limités à trois par membre et sont visibles sur la figure 12. L'ensemble de cette installation est dessinée sur la figure 10 et représentée par les deux photographies suivantes (figures 11 & 12). 5.3. Le protocole Chaque athlète vient, avec sa tenue de compétition:short, maillot et chaussures à pointes. Il doit avoir le même équipement pour les deux tests. Chaque fille a un ordre de passage, elle doit s'échauffer 15 minutes, comme pour une compétition, avant l'horaire du départ estimé. Les sprinters ont droit à deux essais. Tout incident: perte des capteurs, faux départ ou dysfonctionnement du chronométrage entraîneront des essais supplémentaires. Un relevé de la taille, du poids et de la pointure de chaque participante est fait au moment du premier test. L'emplacement des blocs de départ (pied arrière et pied avant) sont mesurés par rapport à la ligne de départ ( tableau 2 ). Parallèlement les athlètes participent à un 60m indoor en début et en fin de saison. Une possibilité d'effectuer cette distance est prévue lors des deux journées de tests, avec le chronomètre électrique prêté par la ligue de Haute Normandie d'athlétisme. Entre les deux tests, les athlètes s'engagent à venir régulièrement aux entraînements et à suivre le programme imposé au mieux. L'anonymat et le respect des athlètes est requis. L'accès aux résultats, les photos et les films sont à la disposition des athlètes et de leurs entraîneurs. Ce sont d'ailleurs des documents de travail pour faire progresser les sprinters. 22 Tableau 2 position des blocs nom Aml PV LB CaP CeP LM AM AD AxL SV CD LL moyenne variance écart type distance de la ligne de départ pied avant pied arrière 49 cm 73 cm droit 51 cm 74 cm droit 55 cm 72 cm droit 47 cm 74 cm gauche 47 cm 73 cm droit 51 cm 74 cm droit 53 cm 76 cm droit 54 cm 73 cm gauche 53 cm 71 cm gauche 53 cm 79 cm droit 51 cm 78 cm gauche 56 cm 74 cm droit 51,6 cm 8,4 2,9 cm 74,2 cm 5,5 2,3 cm La distance moyenne des pieds avant et arrière, par rapport à la ligne de départ, peut être comparée aux positions relevées par Coh (1998). L'étude porte sur onze athlètes féminines Slovènes de la sélection nationale. La moyenne du pied avant est de 45,5cm (+ou- 5.4) soit 12% devant la moyenne décrit ci-dessus. La moyenne du pied arrière est de 69cm (+ou- 4.6) soit 7% devant la moyenne du pied arrière. La taille moyenne de la sélection Slovène étant de 1.65m (+ou- 2,7cm) il apparaît que la position moyenne de ces athlètes est nettement plus avancée que nos athlètes étudiées. 23 Figure 10 : Schéma de l'organisation des tests au stade St Exupéry à Rouen 24 Figures 11 et 12 de l'exécution des tests, au stade de Saint Exupéry à Rouen 25 6. LE PROGRAMME D'ENTRAINEMENT La progression des athlètes par le biais de l’entraînement est le fil rouge de cette étude. A cet effet, un cycle de dix semaines de préparation avec travail du pied, comme dominante, est prescrit pour l'ensemble des athlètes. Cette prescription doit tenir compte du fait que toutes les filles ne s'entraînent pas dans le même groupe, n'ont pas la même discipline de prédilection et n'ont pas la même motivation pour l'athlétisme en général et le sprint en particulier. Dans l'ensemble, les sprinters jouent le jeu et signalent ou s' excusent pour leurs absences. Un retour du premier test par des photos et des films contribue à leur motivation pour suivre les séances. Des corrections de position dans les blocs et de posture dans les premiers appuis, en sont facilités. 6.1. Le nombre de séances Les athlètes, sont tenues d'effectuer une séance par semaine. Cependant, certaines ont fait davantage, d'autres moins du fait de la vague de froid de février et des vacances d'hiver. Un tableau de la fréquentation individuelle de chaque athlète a été établi pour la période des dix semaines entre les deux tests (tableau 3). Le point délicat est la participation de tous les athlètes au deuxième test. Des examens blancs ont failli décimer la troupe pour ce deuxième rendez-vous. Heureusement une meilleure organisation logistique a permis un ordre de passage plus rapide des athlètes concernés et d'éviter un absentéisme qui aurait remis en cause les résultats finaux. 26 Tableau 3 Fréquence des entraînements entre les deux tests Date Am l PV LB 19 J X X X 23 J 24 J X LM AM AD AxL SV CD LL Total X X X X X X X X 12 X X X X X X X X X X X X X X X X 6 X X X 4 X X X X X X 20 F 25 F X X X X X C X X C X X X X X 6 X X X X X 2 X X C X X 18 M SS 3 X X S SS 19 M X X X X 5 2 X X X X X S 4 SS SS 4+4 4 X X X 7 S X X 22 M 5 C 15 M S 1 X C X C 17 M X C X 5 2 X X 6 2 X 12 M 7 2 X X X X 6 2 X C 11 M 20 M 5 X X X 7 2 C 06 M 13 M X 2 X 05 M 08 M X X X X 27 F 02 M X X 19 F 23 F X X 18 F 21 F 2 X 13 F 16 F 4 X X 2F X X 30 J 14 F X X 26 J 9F CaP Ce p X 2 X X X X 7 24 M X 1 25 M C 1 26 M X X X X X 5 27 M X X 29 M X X X X X X X X X X X X Total 15 9 12 10 20 19 13 7 15 6 18 9 M oye nne 2 12 153 12,7 X = entraînement habituel C = compétition S = stage en Touraine 27 6.2. L'exemple d'une séance type L'exemple qui suit est un entraînement à dominante travail du pied. Celui-ci ne doit pas être éduqué seulement dans la spécificité du sprint (plante-pointe) mais dans toutes les situations. Celles-ci font découvrir peu à peu à l'athlète la qualité de ses appuis, leur équilibre (ou déséquilibre) et comment les utiliser en fonction de la tâche. Outre ces exercices spécifiques ou annexes, l'athlète est soumis à des tâches proches de la compétition pour le mettre en situation. Le départ en start, dans les conditions d'une compétition peut en être une image. Cependant un exemple d'entraînement est forcément réducteur. L'emploi stéréotypés d'exercices, d'éducatifs identiques peut conduire à la construction de schémas moteurs stables qui peuvent brider la progression du sprinter. Le renouvellement permanent du programme d'exercices est à ce titre intéressant. Dans cette optique, les éducatifs ci-dessous, peuvent être modifiés avec plusieurs paramètres : −piste synthétique remplacée par un circuit sur terre, sur herbe ou parfois sur sable. −Accélérations en légère pente: descente ou côte. Slawinski (2010) estime qu'une pente de 3% est favorable à l'entraînement des sprinters, en effet il existe des similitudes mécaniques entre la phase de départ et la course en pente. −Vitesse avec légères charges et harnais de résistance. D'autres exercices utiles pour la dynamique du pied de type: corde à sauter, franchissement de petites haies, sauts divers sur plinthes n'ont pas été référencés. Ils sont cependant nécessaires dans une période de préparation physique spécifique. 6.21. L'échauffement L'échauffement consiste en un footing d'environ 10 minutes, sur herbe de préférence. L'été, quand les conditions le permettent, il est recommandé de l'effectuer pieds nus. En effet, les sensations de pose et le travail des 28 muscles sont optimisés. L'échauffement se termine par une série de 3 fois 30m de marche athlétique. L'athlète doit veiller à bien dérouler son pied (talon-plante-pointe) et d'accélérer, à la limite de la course, les 15 derniers mètres. Cette marche se fait par groupe, chaque athlète choisissant son couloir. Le départ se fait au signal de l'entraîneur ou d'un membre du groupe (figure 13). 28 Figure 13 : Educatifs de marche 6.22. La description d'éducatifs du pied Les premiers éducatifs se font comme pour la marche: par couloir et départ simultané. Les séries sont de trois fois 20m (au lieu de 30m) pour éviter trop de percussions et la détérioration des appuis. −translation avec battement des jambes tendues en ciseaux, le pied est en flexion en l'air puis en extension à l'appui au sol (figure 14). −translation talons-fesses −translation avec lever des genoux (figure 15). −combinaison −succession talons-fesses puis lever des genoux d'impulsions talon-plante-pointe avec lever de genou de la jambe libre: cet exercice se fait au ralenti pour privilégier le déroulé du pied. L'orientation du corps peut se faire vers le haut (saut en hauteur) ou vers l'avant (deuxième appui du triple saut). −même l'avant exercice mais plus rapide du type foulées bondissantes, soit vers le haut, soit vers 29 Figures 14 et 15 : Educatifs des pieds 30 Les éducatifs suivants se font en colonne, avec passages individuels. Les athlètes mettent leurs chaussures à pointes. −une vingtaine de lattes sont placées le long d'un couloir, l'écartement va croissant de 4 pieds (un pied = 33cm environ) à 8 pieds. L'athlète prend 10m d'élan, les consignes sont: aller vite, lever les genoux et pose du pied légère dans l'intervalle. −Ce parcours oblige le coureur à passer d'une foulée fréquente à une foulée ample. Cependant privilégier la vitesse au franchissement des dernières lattes (éviter les foulées bondissantes pour réussir la tâche). −Le parcours s'effectue de 3 à 5 fois et peut être chronométré. −L'exercice suivant se fait sur le même couloir, mais dans le sens opposé. Il oblige le coureur à passer de l'amplitude vers la fréquence. Les consignes sont: aller vite, pose du pied légère (surtout au début) et genoux hauts (surtout à la fin). Toujours en pointes, toujours en colonne, le parcours de lattes est remplacé par une vingtaine de plots, de quinze centimètres de haut, espacés de trois pieds. Les vingt plots sont donc placés de manière uniforme sur un couloir. Chaque athlète prend 10m d'élan pour franchir ces 20m, hérissés de plots. Les consignes sont: aller vite, pose du pied plante. Ce type d'exercice, sur une demi-foulée, oblige l'athlète à lever les genoux, ce qui n'est pas le cas de l'exercice précédent. Par contre, le sprinter a tendance à regarder vers le bas, ce défaut s'efface avec les automatismes de quelques séances de répétition. Les passages sont répétés trois à cinq fois, les deux derniers passages peuvent être chronométrés, ce qui stimule la plupart des athlètes (figures 16&17). L'entraîneur enlève alors un plot sur deux, de manière à obtenir un écart de six pieds entre chaque plots. Le parcours est alors de 40 m, chaque sprinter court le plus vite possible avec un élan maintenu à 10m. Il oblige le coureur à avoir une foulée ample (plus de deux mètres) , l'objectif est aussi d'avoir le pied léger (attaque plante). La répétition est d'au moins trois fois (figure18). 31 Figures 16 et 17 : Parcours de plots espacés de trois pieds Observer le travail du pied par la plante mais aussi le risque de regarder vers le bas. Figure 18 : Parcours de plots espacés de 6 pieds 32 6.23. Les éducatifs d'un départ en start 6.231. L'équilibre et déséquilibre Pour les exercices suivants, les sprinters vont passer de l'équilibre au déséquilibre: passage de la quadrupédie à la bipédie. Or, toutes les forces que l'on consacre pour l'équilibre ne sont pas mobilisables pour la propulsion (Pradet 2005). Avant de faire des exercices de départ, les athlètes vont monter sur une barrière de steeple. Sa hauteur est réglée à 76cm, elle est placée sur le couloir du saut en longueur de manière à pouvoir se réceptionner dans le bac à sable. Les sprinters montent successivement sur la poutre, s'y équilibrent et tentent selon leur niveau à marcher vite ou à courir pour impulser le plus loin possible dans le sautoir. Les sauteurs ont ainsi de trois à cinq essais. Les sprinters se placent alors sur leur couloir et debout, ils se mettent en équilibre sur un pied. La pied libre, se place devant, sur un côté ou derrière le pied d'appui, selon les consignes. L'exercice dure une minute, puis les athlètes changent de pied. 6.232. Les exercices de mise en action sans start Ces éducatifs se font derrière la ligne de départ, un athlète par couloir, les départs peuvent être individuels ou en groupe. Les figures 19 à 23 qui illustrent ces exercices, sont tirés de Bonvin (1999). −départ pied sur la même ligne, se laisser tomber vers l'avant, déclencher la mise en action, cette situation va provoquer un déséquilibre et l'athlète va lancer instinctivement son pied fort vers l'avant. Le sprinter doit accélérer sur 10m. Cet exercice est reproduit trois fois.(figure 19) 33 Figure : 19 (tiré de Bonvin 1999) −la jambe du pied fort prend son élan, tendue, en arrière. Au moment ou le sprinter sent le déséquilibre, il lance le pied fort vers l'avant et accélère pendant 10m. Cet exercice est reproduit trois fois. (figure 20) Figure : 20 ( tiré de Bonvin 1999) −départ trépied, le pied fort à l'arrière. Le coureur, lève ce pied et déclenche sa mise en action, il accélère pendant 10m, en évitant de se redresser. Cet éducatif est reproduit au moins trois fois (figure 21). 34 Figure : 21 (tiré de Bonvin 1999) −départ trépied, le pied fort à l'arrière. Le sprinter, attend les ordres du starter et déclenche sa mise en action le plus près possible du signal de départ. Il accélère pendant 10m et reproduit ce départ en trépied trois fois. Le sprinter est alors prêt pour effectuer son départ en start soit à l'entraînement, soit en compétition. Il est d'ailleurs judicieux que ces éducatifs soient effectués avant une compétition, en les abrégeant. 6.233. Les départs en start Le départ en starting-block n'est pas un geste naturel. Il faut donc à l'entraînement, s'employer régulièrement à la pratique des départs: −départ en utilisant un bloc arrière uniquement, départ avec les consignes classiques: « à vos marques, prêts, partez. » Ces départs, qui privilégient l'action du pied arrière, sont répétés trois fois sur 10m.(figure 22) 35 Figure : 22 (tiré de Bonvin 1999) −départ en start, les deux blocs sont placés au même niveau. L'athlète sort des blocs en poussant sur ces deux pieds vers l'avant de les dissocier. Cet exercice, s'avère le plus difficile pour gérer les passages de l'équilibre au déséquilibre, puis à la propulsion. Cet éducatif, relativement délicat, peut faire l'objet de plus de répétitions que les précédents (figure 23); Figure :23 (tiré de Bonvin 1999) 36 −la séance se termine par des départs en start classiques. Les sprints s'effectuent sur 15m ou 20m, avec handicap, pour les meilleurs. Le top du départ peut être sonore (starter ou athlète faisant office de starter) mais aussi visuel. Le sprinter doit s'adapter à toutes les situations. 6.24. La fin de séance et le retour au calme La séance peut se terminer par des relais mais au vu des multiples sollicitations musculaires et percussions articulaires, un entraînement de lancer peut être judicieux. Un footing de deux tours sur herbe, dans l'intérieur de l'enceinte assure le retour au calme. Ce retour au calme, pieds nus de préférence, est d'habitude plus lent que celui de l'échauffement. ° °°° 37 7. LES RESULTATS 7.1. Les résultats chronométriques Les résultats du 5m sont mesurés par les cellules Racetime2 par un chronométreur régional, le meilleur résultat parmi les essais est pointé par la secrétaire aux arrivées qui l'encadre pour l'analyse du film et pour être rentré sur le tableau 4. Les deux tests de séries appariées sont calculés par la formule t de student par le logiciel Statsview. Le t = 2,4 et le p = 0,03 . Les résultats sont donc significatifs à p < 0,05. Tableau 4 Comparaison des deux tests nom Aml PV LB CaP CeP LM AM AD AxL SV CD LL Distance moyenne variance écart type chronométrage mesure 500 cm temps en centièmes de seconde 5m le 19.1 5m le 29.3 119 115 137 126 139 116 121 121 128 119 139 126 134 123 125 125 127 133 129 128 129 130 132 130 5m avant 5m après 129,9 124,3 42,9 32,4 6,5 5,7 erreurs de mesures plus ou moins 0,4 centième plus ou moins 1 cm = 0,2 cent. 38 Les résultats des 60m indoor sont mesurés par des chronomètres électriques matsports agréés par la fédération internationale d'athlétisme. Les sprinters ont fait des compétitions sur les pistes Mondo des salles de Val de Reuil (stade Owens) et Rouen (stade St Exupéry) par des chronométreurs officiels (figures 24&25). Comme des filles n'ont pu participer à une compétition à l'époque du deuxième test, la ligue d'athlétisme nous a prêté son chronomètre électrique à cette occasion. Les deux tests de séries appariées sont calculés par la formule t de student par le logiciel Statsview. Le t = 0,94 et le p = 0,36. Les résultats ne sont pas significatifs car p supérieur à 0,05. Tableau 5 Comparaison des deux 60m indoor nom Aml PV LB CaP CeP LM AM AD AxL SV CD LL Distance moyenne variance écart type chronométrage Mesure 6000 cm pente temps en centièmes de secondes début de saison fin de saison 842 832 879 888 897 889 900 901 915 912 918 915 933 940 939 962 944 937 947 954 1006 950 1025 1000 60 m Avant 60 m Après 928,8 923,3 2550,9 1904,9 50,5 43,6 erreurs de mesures plus ou moins 0,4 centième plus ou moins 5cm < 0,1 centième plus ou moins 5cm < 0,1 centième 39 Figures : 24 et 25 Compétition du 11 mars 2012 au stade Owens (Val de Reuil) 40 7.2. Les résultats angulaires Pour recueillir ces résultats et comparer les angles des appuis du pied entre le 1er et le 2ème test, deux caméras ont été installées selon le schéma de la figure 10. Cependant au vu de la mauvaise qualité du film: manque d'éclairage et flou du film, les résultats des premiers films ne peuvent être utilisés pour un calcul d'angle du pied (voir figure 12). Grâce à cette première expérience, les caméras sont rapprochées (4m contre 5,8m), réglées manuellement et accompagnées d'un meilleur éclairage: la qualité s'améliore nettement . Cependant, seule la caméra de droite fonctionne de bout en bout... Le logiciel Dartfish est utilisé pour le calcul des angles. Les positions des angles du deuxième appui sont choisis pour éviter l'effet parallaxe. Les photos du premier contact et du dernier contact du cinq mètres le plus rapide de chaque fille sont imprimées, soit 24 photos. De plus, une fille fait un faux départ, j'ai sélectionné également ces deux photos supplémentaires. L'angle de l'appui de chaque photo retenue est tracé par l'outil du logiciel prévu à cet effet. Ce tracé est commandé par l'opérateur, qui une fois qu'il a obtenu la position clef, pointe le stylet du sommet de l'angle sur l'image du capteur (extrémité du cinquième métatarse). Il oriente le faisceau vers le capteur sous la malléole de la cheville, le logiciel trace alors l'horizontale et inscrit l'angle résultant (voir photos 11 à 16). Tableau 6 Angles du deuxième appui du pied nom Aml PV LB CaP CeP LM AM AD AxL SV CD LL angles du pied par rapport au sol amplitude cheville pied, soit temps premier contact au sol dernier contact au sol dernier angle moins premier. 115 45°9 104°5 58°6 126 18°9 93°6 74°7 116 39°8 89°1 49°3 121 28°4 92°2 63°8 119 17°0 78°1 61°1 126 26°9 76°3 49°4 123 17°1 105°7 88°6 125 16°6 59°2 42°6 133 13°3 64°2 50°9 128 18°7 78°2 59°5 130 17°2 82°9 65°7 130 20°2 92°5 72°3 moyenne variance écart type 23°3 101,5 10° 84°3 186,4 13°7 61° 126,7 11°3 41 Photos du deuxième appui du pied avec dessin de l'angle par Dartfish, prises le 29.3 au stade St Exupéry à Rouen Figure 26 Figure 27 Figure 28 Figure 29 Figure 30 Figure 31 Les figures 26&27 représentent Aml, meilleur temps avec 115 centièmes, les figures 28&29 AxL qui réalise 133 centièmes. Les figures 30&31 montrent LM au premier contact: 126 centièmes pour la figure 30 et faux départ pour la figure 31. Les figures, des autres athlètes de l'échantillon, sont imprimées en annexe. 42 8. DISCUSSION ET CONCLUSIONS L'hypothèse est : un travail spécifique du pied, pendant deux mois, développe les qualités de vitesse d'un groupe de jeunes filles. La progression, des tests sur 5m, est significative et vérifie cette hypothèse. Par contre la progression,des résultats sur 60m, n'est pas significative. 8.1. La progression sur 5m Il est utile de rappeler que le temps de réaction du sprinter n'est pas mesuré dans ces test; les capteurs étant placés 30 cm après la ligne de départ. La progression de l'échantillon ne concerne que les quatre ou cinq premiers appuis de l'accélération. Cependant il confirme le discours de Bonvin (1999) qui pense que les exercices qu'il a mis en place, avec un groupe d'entraîneurs, peut en quelques séances, donner des résultats surprenants. Un autre facteur qui a aidé à la progression du groupe, est le retour du film du premier test. La majorité des filles ont constaté qu'elles se relevaient trop tôt et elles se sont davantage appliquées, par la suite, dans la posture de leurs premiers appuis. 8.2. Les résultats du 60m La progression significative sur 5m, ne s'est pas retransmise sur 60m. Plusieurs raisons peuvent être invoquées. Les unes par rapport à l'entraînement, les autres par rapport aux compétitions, les dernières par rapport à des motivations différentes des filles. -Le manque de temps d'entraînement (2 mois), l'absence d'exercices spécifiques de la longueur du 60m ont eu un rôle. Mais ces deux raisons peuvent être contredites : le temps d'entraînement était plus long entre les deux 60m qu'entre les deux test sur 5m, le protocole l'autorisait. D'autre part, certains exercices proches de 50m peuvent être considérés comme suffisants pour tenir 60m, surtout s'ils sont répétés. -Les compétitions indoor sont plus denses en janvier qu'en mars. Avec le système de sélection pyramidal, toutes les filles peuvent faire les départementaux en janvier. Une seule, la première de l'échantillon, est qualifiée aux préfrances en fin de saison. Reste la possibilité de courir le jour du deuxième test... Malgré le chronomètre électrique et la possibilité de faire courir d'autres filles en opposition, la stimulation d'une compétition est absente. 43 -La motivation pour le sprint n'est pas la même pour toutes. Pour compléter l'échantillon, une spécialiste de hauteur et une autre de perche ont donné leur accord. Mais l'une comme l'autre ont eu du mal à respecter le protocole d'entraînement. Si l'on cumule ces trois facteurs, il apparaît en effet qu'une progression du groupe est bridée, sans pouvoir déterminer la ou les raisons déterminantes. 8.3. Les limites concernant le protocole des tests La tenue demandée était une tenue de compétition. Si les 12 filles avaient leurs chaussures à pointes aux deux tests, quatre sont venues en collants au premier test et deux au deuxième test. Si pour les deux athlètes qui sont venues deux fois dans cette tenue, il en est de même pour les compétions. Pour les deux autres, les règles avaient été lues hâtivement. Si l'influence sur le chronomètre est insignifiant, il n'en est pas de même pour la fixation des capteurs! Pour que l'échauffement soit synchronisé avec chaque départ, un ordre de passage est établi. Cependant, au premier test, des cellules déréglées et des capteurs qui tiennent mal retardent les passages de près d'une heure! Au deuxième test, c'est une caméra qui tombe en panne... Les athlètes sont obligées de s'échauffer et de se ré échauffer, ce qui nuit au bon déroulement des passages et entraîne une certaine nervosité... 8.4. Les limites concernant le protocole des entraînements Pour les entraînements, les douze filles sont réparties avec quatre entraîneurs. Les entraînements sur la forme et sur le fond sont donc passablement différents. Cependant les trois entraîneurs qui faisaient équipe avec moi ont bien joué le jeu et ont fourni un travail de qualité. Pour la fréquentation des entraînements, le contrat prévu était d'au moins dix séances : quatre n'ont pu remplir cet objectif. La vague de froid suivi des vacances d'hiver en sont la cause. A noter que trois filles sur ces quatre ont régressé sur le 60m. J'ai cependant ressenti, à l'image de leurs entraîneurs, le groupe appliqué dans les éducatifs, impliqué dans le processus et désirant bien faire. Une progression du groupe est perceptible par une aisance du réglage des starts et un meilleur équilibre au sortir de ceux-ci, permettant une meilleure poussée dans les premiers appuis. Les exercices de passage des plots ont montré aussi une progression d'ensemble. Elle se traduit d'abord par plus d'habileté: moins de plots renversés, un regard tourné vers l'avant et non vers le bas et une fréquence qui s'accélère au fil des séances. Dans l'intervalle, outre la 44 fréquence, le pied attaque mieux par la plante et martèle, de ce fait, le sol. Il s'oriente de ce fait de manière plus efficiente vers l'avant tel que le préconise Morin (2012). Ces progrès, reconnus par les athlètes: - « On commence à prendre l'habitude ». Ils sont rapides, une dizaine de séances suffisent et peuvent être considérés comme un point fort de l'étude. 8.5. Améliorer la formation des jeunes grâce aux recommandations des chercheurs L'un des objectifs de ce mémoire étant de faire progresser des jeunes dans le sprint, il paraît important de répertorier les différents conseils d'une palette d'études qui peuvent être de précieux conseils pour un entraîneur. Pour les départs en start, les réglages d' Eikenberry et de Guissard ne sont pas encore enseignés, à ma connaissance, en formation d'entraîneurs et me paraissent prometteurs. Il apparaît aussi que le placement des blocs (arrière et avant) est un peu trop éloigné par rapport au consensus décrit par Coh (1998). Cependant il est difficile de changer des habitudes, parfois anciennes, en quelques séances. A moyen terme par contre, un avancement à petite dose est envisageable. Pour certains éducatifs et entraînements spécifiques, il faut inciter les athlètes à se mettre en pointes mais à condition que le sol soit naturel tel que le préconisent Roux et Fourchet. C'est à dire jouer sur la stabilité et les pressions naturelles du pied en évitant de le blesser. Cette énergie élastique stockée puis libérée par les fléchisseurs plantaires doit être retransmise par une cheville solide et stable. Il faudrait donc travailler plus le renforcement de la cheville que le programme décrit précédemment, tel que le propose Charalambous. De multiples exercices simples et ludiques existent; l'équilibre sur une brique, le déplacement en équilibre sur le rebord de la piste ou le « flamand rose »... Morin et Slawinski ont montré que certains exercices de courses ont des similitudes biomécaniques avec l'accélération initiale du sprinter. Par exemple: une séance de vitesse, en traînant par harnais un chariot d'une masse légère, environ 7% du poids de l'athlète. Sprinter dans une pente de 3% en montée est également préconisé. Cette même pente peut d'ailleurs être utilisée, en sens inverse, pour des exercices de survitesse. 8.6. Quelques remarques sur les résultats angulaires Une comparaison des angles entre les deux tests n'ayant pu être pratiqué, un relevé au deuxième appui est relevé au premier contact et au dernier contact au sol. La tendance d'une 45 attaque plante-pointe avec un angle élevé qui favoriserait l'accélération est observé. La comparaison des photos 6&7 et 8&9 est intéressante: Aml avec une attaque de 45° reste en posture d'accélération en fin d'appui. AxL avec une attaque de 13° se relève en fin d'appui, sa capacité d'accélération est hypothéquée. Les photos de LM au premier contact sont comparées grâce à un incident. LM a fait un faux départ (photo 11), elle a déjà anticipé sa décélération. La comparaison des deux angles 26° contre 14° montre que LM va amortir « pied plat » pour s'arrêter quelques foulées plus loin. Dans l'échantillon, LB qui présente le deuxième temps soit 1.16, présente un angle de premier contact de 40° ce qui confirmerait cette observation. Mais CeP, troisième temps, présente un angle de 17° ce qui confirme la complexité des premiers appuis et de leur cinématique soulignés par Natta mais aussi par Coh. Les multiples paramètres constitués par les rapports d'angles entre les différents membres mais aussi leur dynamique des forces, non étudié dans ce travail. Dans ce contexte, les images présentées peuvent avoir un intérêt d'observation, de tendance mais n'ont aucune valeur scientifique. Une autre observation, qui n'est pas sans intérêt est celle de l'accélération du pied à la fin de chaque appui. En effet les capteurs bien circulaires à la prise d'appui s'allongent en fin de cycle et le pied grossi devient flou. Cette observation confirme le pied dynamique de Golcher qui passe de la forme rigide (stockage de l'énergie) à la forme souple (restitution de l'énergie). L'auteur parle même de fronde, dans l'axe des orteils latéraux et subtalienne. Kowalski done l'image de cette accélération en l'appelant l'arbalétrier du pied. 8.7. Travailler en équipe pour avoir des résultats plus efficients Il paraît, au cours de cette étude que le travail en monôme, provoque une perte d'énergie considérable à régler des détails d'intendance, d'organisation ou d'apprentissage de logiciel... L'aide de personnes spécialistes dans leur domaine, permet d'économiser énormément de temps et d'énergie. Par exemple, lors du premier test, une personne sachant régler manuellement les caméras aurait permis une meilleure qualité de l'image. Si j'ai pu me faire aider facilement d'entraîneurs du club et d'un officiel pour le chronométrage électrique, je pense que travailler en binôme peut faciliter énormément la tâche. Dans ce type de recherche, se répartir les fonctions: chercheur + entraîneur me paraît le plus approprié avec, évidemment une ouverture dans les rôles. 46 Bien cerner d'abord les objectifs: l'entraîneur a souci de faire progresser son groupe, le chercheur celui de mener à bien sa recherche. Il faudrait mutualiser ces deux objectifs, de manière que le tandem agisse de concert. Après le pourquoi, le comment... Quelles étapes, quel calendrier, quel protocole, quels résultats? Le travail en équipe n'est pas toujours facile, il y aura toujours un « inventeur » d'un projet. Ce dernier est souvent plus investi que son ou ses collaborateurs, charge à lui de faire partager sa passion et d'aider à bien répartir le travail. 8.8. Un facteur clef: la dynamique du groupe d'entraînement Si un athlète n'a pas envie d'aller s'entraîner, il ne vient pas. Ce constat peut faire voler en éclat l'ensemble de cette étude. Que vaut la meilleure technique, la meilleure étude, la meilleure hypothèse, si l'athlète n'a pas envie de courir ou n'adhère pas au projet? Des jeunes athlètes, surtout des filles, viennent faire de la course à pied souvent plus pour la convivialité que pour le désir de progresser. Dans ce cas, la qualité relationnelle prime sur la compétence technique. Sur deux heures d'entraînement, l'entraîneur doit accepter une plage de temps suffisante où il a l'impression que les filles « glandent et papotent ». Il est de toute façon coincé entre deux attitudes: soit il est trop ferme et les athlètes ne viennent plus, soit il est trop laxiste et les athlètes ne font plus grand chose. Le suivi et la motivation d'un groupe, d'un test à un autre est opération délicate. Un retour régulier des premiers écrits, des photos, des films est indispensable pour maintenir le désir d'aller jusqu'au bout du programme et de passer le second test. Si une variable dépendante, celle que je mesure par le chronomètre, peut s'analyser par les statistiques; la variable indépendante, le groupe que j'ai choisi, à des paramètres humains difficilement quantifiables. 8.9. Conclusions L'ensemble de cette étude montre qu'un entraînement spécifique du pied fait progresser un groupe de jeunes filles sur une distance courte. Cette progression est non seulement chronométrique mais aussi technique. Il suffit de deux mois et d'environ douze séances, en moyenne, pour obtenir ce résultat. Il s'avère cependant que cette progression n'a pas de prolongement significatif sur une distance de 60m. Les paramètres de la biomécanique angulaire du pied n'ont pu être mesurés de manière comparative entre les deux tests. 47 Un entraînement mieux construit en quantité et en qualité peut être élaboré grâce au conseils des plus récentes recherches; à condition de ne pas oublier que la population concernée doit éprouver du plaisir à suivre cet entraînement quel qu'en soit la qualité. Un prolongement à cette étude pourrait concerner l'amélioration de la vitesse sur 60m avec un protocole d'entraînement différent et plus long. Une analyse plus fine de la biomécanique du pied parallèlement pourrait être envisagé, sur un ou deux appuis mais avec des caméras possédant un meilleur ralenti. Pour un meilleur confort de travail et plus d'efficience, un travail par équipe est recommandé. 48 BIBLIOGRAPHIE Ben Mansour, K., Colloud, F., Tavernier, M. (2007). Estimation of the ejection velocity during sprint starts. Journal of Biomechanics, 40(S2). Bonvin, P. (1999). Séance d’éducatif départ. Revue de l'association des entraîneurs français d’athlétisme, HS,24. Charalambous, L., Irwin, G., Bezodis, I., N., Kerwin, D. (2011). Lower limb joint kinetics and ankle joint stiffness in the sprint start push-off. Journal of Sports Sciences, 1-9, iFirst article. Coh, M., Jost, B., Skof, B., Tomazin, K., Dolenec, A. (1998). Kinematic and kinetic parameters of the sprint start and start acceleration model of top sprinters. Gymnica, 28,33-42. Coh, M., Tomazin, K., Stuhec, S. (2006). The biomechanical model of the sprint start and block acceleration. Physical Education and Sport, 4,103-114. Debaere, S., Jonkers, I., Delecluse C. (2012). 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Quels sont les paramètres dynamiques et cinématiques utiles à l'entraîneur pour analyser l'appui de course du sprinter? Rapport de recherche Ministère Jeunesse et Sport, Avenants n°10 et 11 à la convention INSEP/FFA. Natta, F., Rega, C. (2001). Quelques éléments sur les inter-actions entre les valeurs de distances et d'angles qui peuvent permettre d'améliorer le départ du sprinter. Rapport de recherche Ministère Jeunesse et Sport, Avenants n°10 et 11 à la convention INSEP/FFA. Novacheck, T., F. (1998). The biomechanics of running. Gait and Posture,7,77-95. Roux, M., Baly, L., Gorce, P. (2009). L'étude des forces de réaction au sol peut-elle être un indicateur de la stabilité de la chaussure lors de la locomotion. Science et Sports, 24,27-30. Shinohara, Y., Maeda, M. (2011). Relation between block spacing and forces applied to starting blocks by a sprinter. Procedia Engineering, 13,154-160. Slawinski, J., Bonnefoy, A., Ontanon, G., Leveque, J., M., Miller, C., Riquet, A., Chèze, L., Dumas, R. (2010). Segment-interaction in sprint start: Analysis of 3D angular velocity and kinetic energy in elite sprinters. Journal of Biomechanics, 43,1494-1502. Slawinski, J., Bonnefoy, A., Ontanon, G., Leveque, J., M., Riquet, A., Chèze, L., Dumas, R. (2010). Kinematic and kinetic comparisons of elite and well-trained sprinters during sprint start. Journal of Strength and Conditioning Research, 24,896-905. 50 PRESENTATION DU LIEU DE STAGE Coordonnées : ASPTT ROUEN Athlétisme 18 rue de la Maladrerie 76035 ROUEN Cedex1 tel : 02.35.12.65.44 Responsable du stage : [email protected] Présentation : L’ASPTT de ROUEN est un club omnisports, régi par la loi 1901, créé en 1937. Parmi les 23 sections sportives existantes, la section athlétisme (qui naît en 1956) est l’une des plus dynamique. Forte de 310 adhérents en 2011, elle est menée par un bureau de 18 dirigeants. Les athlètes sont pris en charge par 22 entraîneurs, aidés par 13 juges tous diplômés. L’équipe, aux interclubs, évolue en National 1B (3 ème division nationale). Cadres dirigeants : Président de l’omnisports : Mr Didier RHEE Secrétaire salariée de l’omnisports : Mme Maud BETHOUART Président de l’athlétisme : Mr Jean Pascal MICHAUD Secrétaire de l’athlétisme : Mr Clément CHEVALIER Trésorière de l’athlétisme : Mme Annie BELLANGER Les réunions de bureau ont lieu tous les deux mois soit six fois par an. La section athlétisme compte actuellement deux salariés : Laetitia MORICE : correspondante (cdi) Adrien DUVAL : agent de développement (emploi aidé) Installations : Les athlètes et leurs entraîneurs peuvent disposer de trois stades : 4-stade Marcel Lemire 22 avenue Pierre De Coubertin 76000 Rouen 5-stade Antoine Saint Exupery impasse Gaumont 76000 Rouen 6-stade Albert Dupré avenue de Buchholz 76360 Canteleu Organisations : Le club organise deux événements majeurs : 7-le semi marathon de Rouen, le 2ème dimanche d’octobre 8-le meeting international jeunes à Rouen, le dernier dimanche de juin Budget : Le budget de fonctionnement annuel est de 160000 E dont près du tiers est fourni par la ville de Rouen avec un contrat d’objectifs réactualisé tous les deux ans. 51 CONVOCATION PREMIER TEST DE SPRINT : JEUDI 19 JANVIER AU STADE SAINT EXUPERY DE 17h30 à 19h30 PROTOCOLE D’EXECUTION DES TESTS 1 Composition du groupe Groupe de 12 à 15 athlètes, licenciés à l’ASPTT de Rouen. Age : entre 16 et 20 ans. Niveau : départemental ou régional. 2 Lieu et dates Stade couvert de Saint Exupéry à Rouen. Evite les différences météorologiques : température, vent, pluie… Le premier test aura lieu à le jeudi 19 janvier, le second fin mars 2012. 3 Equipement des athlètes Les athlètes viendront, obligatoirement, en tenue de compétition : short, maillot et chaussures à pointes. Ils devront avoir exactement le même équipement pour les deux tests. 4 Santé et entraînement des athlètes Les athlètes passeront les tests s’ils n’ont pas été récemment blessés, le deuxième test sous entend un entraînement régulier avec dominance du travail du pied. 5 Echauffement et passage des athlètes Les tests consistent, à un départ de sprint avec starting blocks. Le départ et les premiers appuis de chaque athlète seront mesurés par des cellules et des capteurs. A cet effet, les athlètes auront un ordre de passage, ils devront s’échauffer 15 minutes, comme une compétition, avant leur horaire de départ estimé. 6 Encadrement des tests Un entraîneur ASPTT suivra le bon fonctionnement de l’échauffement, un officiel ASPTT pourra aider aux tests (starter), les cadres de l’université s’occuperont de la fixation des capteurs et des mesures. Soit pour l’ASPTT, un minimum de trois cadres et pour l’université de Rouen : deux cadres. 52 7 Matériel L’ASPTT de Rouen fournira, six starting-blocks, un revolver de starter avec balles. Des rallonges multiprises. L’Université de Rouen, les capteurs et les cellules. Ce matériel pourra être entreposé dans le bureau de l’ASPTT de Rouen situé à l’entrée de la salle. 8 Autorisation parentale et déontologie Les mineurs devront rendre leur autorisation parentale signée avant le premier test. L'autorisation au droit à l'image acceptée (formulaire de la licence).Le respect des athlètes par le biais de l’anonymat et d’un retour des résultats de leurs tests est requis. 9 Compétitions L’objectif de cette recherche étant de faire progresser les athlètes, les compétitions de sprint indoor, les plus proches du premier et du deuxième test seront prises en compte pour vérifier l’éventuelle progression du groupe des athlètes concernés. A Rouen, le 13 décembre 2011 Sportivement Pierre DOMEC _______________________________________________________________________ FICHE INDIVIDUELLE Prénom…………………………. Nom…………………………………………. Date de naissance ……………… Débuts en athlétisme ……………………….. Poids……………………………. Taille………………Pointure……………….. Chronomètre sur 60m ………….. le………………………. Chronomètres des tests sur 5m : 1…………… 2…………… 53 Photos du deuxième appui du pied avec dessin de l'angle par Dartfish, prises le 29.3 Figure 32 LL 130 centièmes de seconde Figure 33 LL Figure 34 AM 123 centièmes de seconde Figure 35 AM Figure 36 CaP 121 centièmes de seconde Figure 37 CaP Figure 38 CD 130 centièmes de seconde Figure 39 CD 54 Figure 40 CeP 119 centièmes de seconde Figure 41 CeP Figure 42 LM 126 centièmes de seconde Figure 43 LM Figure 44 LB 116 centièmes de seconde Figure 45 LB Figure 46 AD 125 centièmes de seconde Figure 47 AD 55 Photos du deuxième appui du pied avec dessin de l'angle par Dartfish, prises le 29.3 Figure 48 SV 128 centièmes de seconde Figure 49 SV Figure 50 PV 126 centièmes de seconde Figure 51 PV 56 Photos de la fin du quatrième appui du pied avec tracé de l'angle longitudinal du corps par Dartfish, prises le 19.01.2012 Figure 52 AM 134 centièmes de seconde Figure 53 Aml 119 centièmes de seconde Figure 54 CaP 121 centièmes de seconde Figure 55 LM 139 centièmes de seconde Figure 56 PV 137 centièmes de seconde Figure 57 CD 129 centièmes de seconde 57 Figure 58 CeP 128 centièmes de seconde Figure 59 AxL 127 centièmes de seconde Figure 60 LB 139 centièmes de seconde Figure 61 LL 132 centièmes de seconde Figure 62 AD 125 centièmes de seconde Figure 63 SV 129 centièmes de seconde 58 Tableau 6: Histogramme des tests sur 5m (après et avant) 59 Tableau 7: Histogramme des compétitions sur 60m (après et avant)