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D.R.
FORMATION CONTINUE
DE L’ÉLASTIQUE À LA RÉSISTANCE ÉLASTIQUE
VARIABLE MULTI-AXIALE (REVMAX)
LES APPORTS TECHNOLOGIQUES,
SCIENTIFIQUES ET PRATIQUES
Ce dossier a pour but de présenter les particularités scientifiques de la
résistance élastique, qu’elle soit attribuée à une simple bande de latex
ou, aujourd’hui, à une combinaison technique associant des haubans
élastiques à un montage de poulies, complété par un système de prétension et de pré-enroulement. Une technologie originale qui permet
d’obtenir une résistance progressive et contrôlée, ajustable en
force et en déplacement, choisie selon des objectifs fonctionnels
se référant aux nécessités biomécaniques. Une diversité d’accroches
et d’axes de traction modifie la résistance externe lors de la trajectoire
d’un exercice pour simuler les différentes relations entre la force et les
angles articulaires. PAR FRÉDÉRIC DUBAYLE
*
La résistance variable
Différents types de résistance existent dans le
milieu de la rééducation et de l’activité physique.
- La résistance constante : type haltères ou
haltères + câbles. La charge déplacée reste
constante tout au long de son déplacement.
Dominante de travail linéaire.
- La résistance adaptative : type isocinétique,
hydraulique ou pneumatique. La résistance est
adaptée en fonction de la force exercée et de
sa vitesse d’exécution. Développement d’une
force constante tout au long d’un mouvement
avec une force maximale d’un muscle (ou d’un
groupe de muscles) à chaque instant du mouvement. Vitesse et direction constantes.
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- La résistance variable (Revmax) : type élastiques ou haubans/poulies. Plus le système
élastique est étiré, plus la résistance augmente.
Cette résistance augmente au fur et à mesure
que les leviers deviennent favorables (Fig. 1-23). Possibilité de déplacement, de vitesse d’exécution et d’ajustement posturale lors de gestes
complexes à composantes rotatoires.
Selon une position de travail choisie, de la
multiplicité des accroches des systèmes élastiques (Revmax) sur Ekkar GX3D ou Vertimax,
la réalisation correcte des exercices nécessite
obligatoirement de développer un gainage et
des actions fixatrices du tronc et de l’ensemble
des articulations dans la verticalité et en déplacement. Nous avons alors, à chaque dévelop-
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pement de protocoles et phases de rééducation
ou de réathlétisation, un lien permanent entre
le travail musculaire et la programmation neuromotrice.
C’est une loi utilisée dans l’étude de la mécanique des matériaux pour caractériser la
tension d’un matériau en fonction de son
allongement : F = K(l-lo).
La tension du hauban élastique (F en newtons)
est égale au produit de la raideur (K), une
constante propre au matériau, et de l’allongement, c’est-à-dire la différence entre la longueur
initiale (lo) en mètres et la longueur après
étirement (l) en mètres.
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Le mécanisme de l’allongement,
ou loi de Hooke
Fig. 1 : Illustration de la détermination du moment de force.
n
Le pré-étirement
Différence majeure entre une bande élastique
et le complexe hauban/poulies : la pré-tension
de base. Paramètre qui a la particularité, par
rapport à l’élastique simple, de maintenir une
tension de base constante du hauban quel
que soit l’instant du mouvement et sa vitesse
d’exécution.
n
Le pré-énroulement
Plusieur longueurs de haubans (4 x 1 m)
pré-enroulées en relais sur un système de
poulies permettent un choix de longueur de
déplacement. Un taquet anti-retour du hauban
permet le réglage de la résistance quel que soit
le déplacement, ouvrant toutes possibilités de
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L’évolution du simple élastique vers le système
de hauban/poulies (Revmax) prend en compte
la quantité de matière constituant le hauban
(ensemble d’élastiques gainés) et l’aire de
section, qui peut varier du simple au double et
augmente de fait la tension, donc la résistance.
Ces haubans, d’une couleur différente selon
la résistance, nous offrent le choix d’objectifs
divers : posture, proprioception, appui et
transfert d’appui, travail du mouvement en
phases concentrique, excentrique, statique.
D’autre part, ces nouveaux outils, malgré leur
simplicité de conception (comprenant un jeu
subtil de plusieurs longueurs de filins élastiques,
de multiples renvois de poulies et de leurs
taquets de pré-tension), nous offrent la possibilité de régler quatre paramètres essentiels au
travail de rééducation et de réathlétisation.
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De l’élastique au complexe hauban/
poulies : matière et paramètres
des outils Ekkar GX3D et Vertimax
Fig. 2 : Relation moment de force/angle articulaire
(bras/tronc).
travail en force et en vitesse. Explosivité, squat
jump, renforcement et puissance musculaire,
synchronisation. Trois choix de réglage :
- On pré-enroule les haubans. La résistance
augmente ;
- On se déplace à distance de la base.
La résistance augmente ;
- On associe les deux paramètres :
la résistance + le déplacement.
n
Les axes biomécaniques
Différentes dans leur présentation mais
équivalentes dans leurs technologies embarquées, les structures de base des outils
Vertimax et Ekkar GX3D ciblent deux
objectifs professionnels différents.
- Vertimax : plateau horizontal relativement
imposant pour assurer sa stabilité lors des
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Fig. 3 : Vertimax.
ou en salle type gymnase (basket,volley…). De
par sa base horizontale, les axes déployés sont
priotairement verticaux (type saut en extension
ou horizontaux en propulsion) et légèrement
obliques vers le haut et en avant, type départ
sprint .
- Ekkar GX3D : structure verticale avec
potence haute et basse destinée au monde
de la réhabilitation et de la réathlétisation.
De faible encombrement, elle est constituée
de quatre ou six modules indépendants hauban/poulies/taquet pouvant être mobiles
sur glissière, fixés au mur ou sur un espalier,
ajustables selon les tailles d’utilisateur.
Chacun des modules présente un choix d’axes
de traction autorisant toutes combinaisons
biomécaniques destinées aux différentes
phases de rééducation et autres réhabilitations
de gestes fonctionnels ou sportifs. C’est un
outil d’activité physique globale où équilibre,
posture, proprioception, dissociation, force et
puissance se mêlent. On le retrouve en centre
de rééducation , en centre de la performance
et en cabinet de kinésithérapie où, toutes
patientèles confondues, les phases de rééducation fonctionnelle se poursuivent vers l’activité
physique et les reprises sport/terrain.
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Fig. 4 : Accroche cinématique bassin/membres
supérieurs.
fortes sollicitations sportives ,posé au sol et
constitué d’un sytème hauban/poulies/taquet.
Il combine force, vitesse d’accélération, explosivité, longs déplacements . C’est un outil
spécifique de la puissance athlétique que l’on
retrouve sur les terrains de sport (athlétisme)
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Les accroches cinématiques
Communes aux deux appareils ,elles permettent de multiples combinaisons de travail
et un panel d’exercices illimités.Ces accroches
se présentent sous forme de sangles, de poignet
ou de chevillères ,chacunes adaptées aux
membres et aux ceintures pelviennes et scapulaires d’une part, et à l’extrémité de chaque
hauban d’autre part. Ces accroches cinématiques, quelqu’en soient les combinaisons
d’installation,nous imposent un travail musculaire postural global gérant les instabilités,
les appuis et transferts d’appuis imposés par
les multiples axes des résistances élastiques.
Elles entraînent d’emblée une synchronisation
des chaînes musculaires antérieures, postérieures
et spiralées lors des mouvements complexes et
performants. À chaque instant, nous sommes
dans une indissociable action des muscles
profonds posturaux et des muscles phasiques
du geste efficace et reproductible.
Ces deux derniers paramètres ont la particularité majeure d’autoriser un travail en déplacement dans tous les axes de l’espace devant
chaque base Ekkar GX3D ou Vertimax. Que
les efforts soit concentriques ou excentriques,
chaque exercice met en jeu l’ensembles des
chaînes musculaires, sollicite les gainages
thoraciques et abdominaux en associant les
muscles protecteurs articulaires. Ekkar GX3D
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propose une ceinture abdominale ajustable
qui permet un travail contre résistance en
rotation à 360°, simultanément de face, de
profils ou de dos, devant sa structure de base.
Intérêt de l’entraînement avec Revmax
Fig. 5 : Ekkar GX3D.
dans les muscles. Cela augmente la force
développée lors de la contraction suivante et
la vitesse d’exécution, donc la production de la
puissance.
- Puissance : elle est le produit de la force et
de la vitesse liée à une accélération plus longue
lors de la phase de contraction, permettant
ainsi une production supérieure de force.
- Explosivité : les haubans élastiques semblent
être une alternative intéressante pour les
entraîneurs et les kinesithérapeutes. En effet,
en assistance ou en résistance lors d’un saut à
la verticale en facilitant la vitesse d’exécution
ou en accentuant le travail excentrique, les
haubans élastiques permettent un travail sur
les paramètres neuromusculaires, améliorant
la vitesse de contraction et/ou les cycles
étirement/détente.
De même, l’importance des axes de traction
multi-axiaux que l’on retrouve sur Ekkar GX3D
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Qualités physiques majeures
pour la performance sportive
et en rééducation fonctionnelle
- Vitesse : l’amélioration neuromusculaire par
apprentissage du mouvement conscient en
instabilité autorise un gain de vitesse, avec
dans le même temps une coordination intramusculaire et un recrutement des unités motrices optimum (lire les études d’Israetel et al.,
2008 : Vitesse/squat et accélération compensatoire, et Jakubiak et Saunders, 2008 : Bénéfice
pour la vitesse d’exécution de 5 % à 17 % en
taekwondo).
- Force : les haubans élastiques gagnent en
résistance au fur et à mesure qu’ils sont étirés,
soit par une mise en tension préalable, soit par
un déplacement. La résistance sera accrue en
fin de phase concentrique et accélèrera tout
mouvement en revenant à sa longueur initiale.
La phase excentrique est accélérée par les haubans élastiques qui imposent une augmentation de l’énergie potentielle élastique stockée
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n
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L’intérêt d’une résistance élastique multicentrique, ajustable, variable et progressive est de
s’adapter aux mouvements combinés, et plus
précisément aux courbes de forces qui sont
générées par nos leviers articulaires : courbe
ascendante, courbe descendante, courbe parabolique. Cela permet d’augmenter la résistance
à mesure que les leviers pluriarticulaires deviennent plus favorables. Ce qui revient à dire
qu’il est alors possible de générer de la force
sur une plus grande partie du mouvement.
Fig. 6 : Saut normal ; saut + résistance élastique ; saut + assistance élastique.
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Fig. 7 : Travail en dissociation de ceinture (geste du swing de golf).
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sont tout à fait adaptés à la rééducation orientée
vers la biomécanique et la biocinétique, que
cela soit du domaine orthopédique “post-op”,
en traumatologie ou en réhabilitation fonctionnelle (travail membres supérieurs/abaisseur et
fixateur épaule, membres inférieurs en chaînes
ouvertes et fermées en gravité et transferts
d’apppuis, posture rachidienne auto-grandissement et sollicitation des paravertébraux,
phase de pliométrie…).
Résultats : gain de 8 %/16 % squat et développé
couché (Anderson et al., 2008), + 10 % en énergie potentielle élastique (Bellar et al., 2011), saut
verticaux en assistance élastique de 20 % du
poids de corps qui permet une augmentation de
la hauteur de saut de 7 % (voir l’étude sur le rugby
d’Argus et al., 2011 – voir Fig. 6).
Effet des différentes forces
élastiques combinées et
réaction du système postural fin
n
Action
Mise en place de deux forces élastiques
appliquées chacune en regard des crêtes
iliaques par l’entremise d’une ceinture abdominale spécifique. Traction ressentie latérale
droite et gauche, imposant une composante
rotatoire. Le sujet debout en gravité, adossé à
l’une des bases de travail Ekkar GX3D ou
Vertimax, subit alors une traction arrière
imposant un travail musculaire contre résistance concentrique antérieure et un effort
d’équilibre permanent.
Sur Vertimax, l’axe de traction sera obligatoirement oblique en arrière, de haut en bas,
imposant un travail de propultion en avant et
oblique de bas en haut. Sur Ekkar GX3D, nous
aurons la possibilité de choisir un axe selon
l’effet biomécanique recherché. La progression
des difficultés sera proportionnelle au nombre
d’accroches tronc, bassin, épaule, membres
supérieurs et inférieurs.
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- Premier effet : l’équilibre du sujet debout
en position statique. Il permet d’analyser le
système tonique postural et d’examiner les
différentes réactivités dues aux deux forces
élastiques multi-axiales en opposition. Cela
impose le développement de la conscience de
sa situation dans l’espace et de son équilibre
lors de tous mouvements. Sollicitation des
muscles posturaux.Tension permanente obtenue par les informations visuelles. Stimulation
proprioceptive des membres inférieurs et
des muscles para-vertébraux. Informations
vestibulaires et occulomotrices.
- Deuxième effet : proprioception inconsciente. Mécanismes proprioceptifs non
conscients d’adaptation rapide intervenant
dans le contrôledes multiples contractions
musculaires en station debout et dans les
ajustements posturaux.
- Troisième effet : Proprioception consciente.
Mécanisme permettant le contrôle de la
position du corps dans l’espace et de celle
des différents segments des membres les uns
par rapport aux autres. Activité posturale
et dynamique de l’appareil locomoteur qui
nécessite une intégrité anatomique des effecteurs musculo-ligamentaires, articulaires et
un programme optimum de fonctionnement
neuromusculaire. C’est un véritable travail de
réafférentation neuromusculaire et de schéma
moteurs.
n
Diagnostic
- Dysharmonie statique
- Dysharmonie dynamique.
- Conscience des défauts de posture.
- Conscience de mauvaises habitudes de
posture en cours de mouvement.
n
Objectifs et résultats
- Rééducation posturale par la proprioception.
- Correction des appuis et transferts d’appuis
pendant un geste.
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Fig. 8 : Phase thérapeutique Posture, équilibre, synchronisation, genoux/épaule.
Conclusion
Ces deux nouveaux outils, destinés au sport et
à la kinésithérapie, proposent une approche
globale de l’activité de l’être humain. Ils vous
permettront une nouvelle forme d’éducation
physique, sportive, rééducative et de prévention
pour deux types de patients : une population
de plus en plus âgée mais voulant une vie en
bonne santé et en bonne forme, et une population à la recherche de performance physique
saine.
La prescription médicale “activité physique”
est appropriée à l’utilisation de ces outils qui
autorisent l’apprentissage plutôt que de nous
limiter à la notion de soin ou de guérison. On
parle de “libre mouvement” parce que tous
les exercices proposés sont proches des mouvements fonctionnels, et mettent en jeu plusieurs segments sollicitant la coordination et
la synchronisation neuromotrice. Ils imposent
le développement du gainage et des actions
fixatrices du tronc et du reste du corps, inversement à tout autre appareil à mouvements
linéaires guidés.
On peut parler également de “bonne santé”
parce qu’il ne s’agit pas uniquement d’un
travail sur le corps mais d’une éducation du
sens kinesthésique, amenant à une connaissance
de son corps plus nuancée qui, à son tour,
affine le fonctionnement du système nerveux.
L’activité physique contre résistance élastique
ajustable, progressive et multi-axiale conduit
indéniablement à la création de nouveaux
schémas moteurs en modifiant les habitudes
de réponses corporelles dans le champ de gravité par la recherche de voies plus efficaces en
termes de mobilité et de dépense d’énergie. n
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- Éviter les compensations sus- et sous-jacentes
à la tension provoquée par les forces élastiques
extérieures Revmax.
- Mémoriser et intégrer la bonne posture, puis
le bon geste globalement dans son schéma
moteur.
- Apprentissage de la bonne position corrigée
quelles que soient les tensions extérieures, de
face, de dos et de profils.
- Maintien des postures quel que soit le
travail en phases concentrique, excentrique
ou latéralisée.
- Réaction d’équilibration par stimulation
labyrintique sur plateau proprioceptif
d’instabilité.
- Exercices en dissociation des ceintures pour
affiner la vigilance musculaire dans le maintien postural en gravité. Exercices symétriques
et assymétriques en chaînes musculaires
spiralées complexes.
Que cela soit du domaine du sport en réathlétisation ou de la kinésithérapie en vue d’une
réhabilitation à l’activité physique fonctionnelle,
ces deux appareils proposent une réelle transformation de nos objectifs qui ont alors pour
effet commun l’apprentissage et la mémoire
de la synchronisation de la posture, du geste
et de la performance.
*
Masseur-kinésithérapeute et ostéopathe du sport,
chef d’entreprise Design Physio.
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