Une étude sur le drafting.  posté le samedi 24 décembre 2005 15:53

Blog de carbonwheel : Athlétisme Handisport, Une étude sur le drafting.

Effet du drafting sur la dépense énergétique en patinage en ligne

Geslan1 R., Millet1 G.P., Ferrier R., Candau1 R., Varray1 A.

1 UPRES EA 2991 ‘Sport Performance Santé’ , Faculté des Sciences du Sport, Montpellier

Introduction

Le patinage en ligne (ou ‘Roller Skating’) est une discipline sportive en plein développement dont les distances de compétition varient de 200m au 50 km. Certaines compétitions s’effectuent avec des départs groupés où les athlètes peuvent ‘drafter’, c’est-à-dire bénéficier d’une diminution des résistances aérodynamiques (Ra) en se plaçant dans le sillage d’un autre patineur. Cette technique permet ainsi d’améliorer la performance maximale et l’économie de locomotion. Cette réduction des résistances a été observée dans de nombreux autres sports tels que le patinage sur glace (5-6) ou le cyclisme (3-4). La diminution des résistances est dépendante de la distance qui sépare le sujet du ‘lièvre’: ainsi la réduction de Ra diminue de 44% à 27% lorsque la distance augmente de 0 à 2 m en cyclisme (3); et de 23% à 16% pour 1m et 2m en patinage sur glace (6). Le bénéfice associé au drafting est variable selon les athlètes. Il existe une technique spécifique car le fait de se placer le plus prêt possible d’un lièvre pose un certain nombre de problèmes techniques, le croisement des patins dans les virages par exemple, qui peuvent contrebalancer les bénéfices liés à la réduction de Ra.

La présente étude cherchait à déterminer 1/ si le fait de drafter en patinage en ligne s’accompagne d’une réduction de la dépense énergétique et donc d’une amélioration de l’économie ; 2/ si la distance optimale entre le sujet et le ‘lièvre’ est la distance la plus réduite.

Matériel et méthodes

Huit athlètes masculins (age : 33,3 ± 7,6 ans; taille : 176,5 ± 6,5 cm; masse : 72,5 ± 8,8 kg) pratiquant régulièrement le patinage en ligne ont participé à cette étude après avoir signé une feuille de consentement. Ils ont effectué 6 passages de 6 min, à 2 vitesses (V1, V2) et dans 3 conditions (ND = sans drafter; D1 = drafting ‘au plus prêt’; D2 = drafting ‘à une distance de bras tendu’) sur une piste de 300 m (Tableau 1). Les répétitions étaient précédées d’un repos complet permettant au sujet d’atteindre un métabolisme basal (V< 10 ml O2O&2.kg-1.min-1 et FC < 80 bpm). Les distances D1 et D2 correspondent aux techniques utilisées en compétition et étaient mesurées de hanche à hanche. Le ‘lièvre’ (174 cm; 71 kg) était identique pour toutes les conditions. Les sujets gardaient le même équipement sportif (patins à 5 roues) et portaient un analyseur permettant la mesure des échanges gazeux en cycle-à-cycle (K4b2, Cosmed, Italie). L’ensemble du matériel pesait 3,3 ± 0,3 kg. La vitesse moyenne du vent était contrôlée pour chaque condition avec un anémomètre (Alba, Silva, Suède). V était imposée au moyen de signaux sonores tous les 30m. V et D étaient mesurés tous les 150m par méthode vidéo (Sony TR 640E). Les valeurs moyennes de V sur les trois dernières min de chaque condition furent retenues. Le coût énergétique brut (CE, ml O2O&22.kg-1.km-1) fut calculé: CE = V * VO&-1 * 60. Les tests de comparaison de moyenne de Student confirmé par des tests de Wilcoxon furent utilisés pour comparer les conditions de passation des épreuves (Tableau 1) et les réponses métaboliques des sujets (Tableau 2).

Résultats

voir le tableau.

Discussion

Les deux principaux résultats sont : 1/ que les patineurs bénéficient des réductions de Ra induite par le drafting qui déterminent une réduction de et FC dans toutes les conditions (à faible et grande vitesse ; et plus ou moins loin du lièvre). 2/ que l’amélioration de CE est significativement plus importante à faible vitesse et avec une distance réduite entre les deux patineurs. 2OV&

Les valeurs de CE de la présente étude (103,8 ± 17,8 et 111,9 ± 18,5 ml O2.kg-1.km-1 pour V1 et V2 en ND) sont comparables à celles (120 ml O2.kg-1.km-1) présentées par Baum et al. et par Hoffman et al. (1-2). La faible contribution du métabolisme anaérobie (e.g.; 7% et et 13% pour V1 et V2 en ND) ne mofifie pas les différences de CE entre les conditions. L’effet du drafting sur la réduction de la dépense énergétique moyenne (11,5% à 20km.h-1 et 3,5% à 25 km.h-1) est proche de celui rapporté (5,5% à 32 km.h-1) en patinage ‘short-track’ (5) mais inférieur aux valeurs rapportées en cyclisme (29% à 24 km.h-1 (3); 26% à 40 km.h-1 (4)). Comme suggéré par Rundell (5), l’énergie dissipée dans la force centripète et les difficultés techniques à drafter efficacement lors des virages expliquent vraisemblablement ce résultat. De plus, les résistances de roulement sont plus importantes en patinage qu’en cyclisme (2). Une part plus importante de CE est donc orientée vers les résistances de roulement en patinage qu’en cyclisme. L’amélioration du CE n’était significativement plus importante avec un espacement réduit qu’à faible vitesse. Ceci est vraisemblablement dû au faible niveau technique des sujets. Il existe donc une aptitude individuelle à drafter qui doit être travaillée spécifiquement à l’entraînement.

En conclusion, la présente étude a montré que la dépense énergétique est significativement diminuée en patinage en ligne lorsque l’on bénéficie du drafting. Cependant, le gain est moindre qu’escompté et n’augmente ni avec la vitesse ni avec l’espacement. Ceci suggère que les problèmes liés à cette technique, en particulier en virage, sont importants et contrebalancent la réduction des résistances aérodynamiques chez des non-experts.

Références

  1. 1. Baum K., Hoy S., Fischer F., Leyk D., Schmidt O., Ebfeld D. (1999) Comparison between the physiological response to roller skiing and in-line skating in biathletes. Med Sci Sports Exerc 31(4): 595-598

  2. 2. Hoffman M.D., Jones G.M., Bota B., Mandli M. and Clifford P.S. (1992) In-line skating : Physiological responses and comparison with roller skiing. Int J Sports Med 13(2): 137-144

  3. 3. Kyle C.R. (1979) Reduction of wind resistance and power output of racing cyclists and runners travelling in groups. Ergonomics 22(4): 387-397

  4. 4. McCole S.D., Claney K., Conte J.C., Anderson R. and Hagberg, J.M. (1990) Energy expenditure during bicycling. J Appl Physiol 68(2): 748-753

  5. 5. Rundell K.W. (1996) Effects of drafting during short-track speed skating. Med Sci Sports Exerc 29(6): 765-771

  6. 6. Van Ingen Schenau G.J. (1982) The influence of air friction in speed skating. J Biomech 15(6): 449-458

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Une étude sur la musculation.  posté le jeudi 22 décembre 2005 11:38

Blog de carbonwheel : Athlétisme Handisport, Une étude sur la musculation.

EFFETS DE DEUX PROGRAMMES DE MUSCULATION SUR LES PERFORMANCES EN CYCLISME

Leboucher G*, Gauthier A*, Macé T*, Sesboüé B**

* Centre de Recherche en Activités Physiques et Sportives

** Institut Régional de Médecine du sport

Introduction

Depuis plusieurs années, la musculation et les procédés de développement de la force musculaire ont fait leur apparition dans les programmes d'entraînement des athlètes pratiquant le cyclisme sur route. L'objectif de cet entraînement est de développer la force et la puissance musculaire du membre inférieur, et les capacités aérobies des sportifs. En ce qui concerne le développement de la force musculaire dans les disciplines sportives à dominante aérobie comme le cyclisme sur route, plusieurs écoles s'opposent sur l'intensité de la charge des séances de musculation proposées aux athlètes. On peut alors se demander s'il est préférable de s'entraîner avec des charges légères et intensité faible(inférieures à 40% de la force maximale) qui est proche de celle développée lors des efforts spécifiques de compétition ou s'il est plus bénéfique de travailler avec des charges lourdes (supérieures à 75% de la force maximale) qui permettent selon Cometti (1988) de progresser de façon importante sur une répétition maximale (RM).

Selon Anderson et Kearney (1982), les entraînements en musculation à charge faible permettent de développer davantage l'endurance absolue et l'endurance relative que les exercices à charges lourdes. Néanmoins, seul un entraînement à charge lourde permet d'améliorer de façon significative la force maximale.

L'objet de notre étude sera tout d'abord d'étudier l'influence respective sur des sujets pratiquant le cyclisme sur route de deux programmes différents de musculation, l'un axé sur les exercices à intensité élevée comme les efforts répétés et maximaux selon la logique de Zatsiorski, l'autre sur la force répétitive à faible intensité, sur la force musculaire (force maximale et force endurance).Notre second objectif sera de déterminer lequel des deux programmes est le plus bénéfique sur les performance en cyclisme et notamment la puissance maximale aérobie (PMA) qui reflète globalement les aptitudes aérobies des sportifs.

Méthode

Sujets: 12 cyclistes de niveau régional et national ont pris part à cette étude et ont été répartis de manière aléatoire dans deux groupes G1 et G2.

Procédure expérimentale: 2 sessions de tests sont programmés avant (session A) et après (session B) un entraînement en musculation. Au cours de chaque session de tests, chaque sujet devait effectuer sur bicyclette ergomètrique un test triangulaire maximal d'évaluation de la PMA, et en musculation, une détermination de la RM et du nombre maximal de répétitions avec une charge submaximale (40% de la force maximale).

Les deux programmes s'étalaient sur 9 semaines à raison de 2 séances hebdomadaires et s'effectuaient sur un mouvement d'extension de jambe d'une amplitude de 90° sur une presse verticale. Pour le groupe G1 les pourcentages de charge utilisée étaient compris entre 60 et 100% d'une RM avec 1 à 6 répétitions par série tandis que pour le groupe G2 les pourcentages étaient de 30 à 40% d'une RM avec 30 à 40 répétitions par série.

Recueil des données: Le test cycliste triangulaire est réalisé sur un ergocycle (Cateye Cyclosimulator CS 100) qui permet de mesurer et de quantifier la puissance développée. Il est continu et progressif avec un incrément de 15 Watts toutes les minutes afin d'atteindre la PMA qui correspond au dernier palier dune minute réalisé. Au cours de ce test triangulaire maximal, la fréquence cardiaque est enregistrée en continu à l'aide de cardiofréquencemètres (Baumann et Haldi, BHL 6000), et on relève la puissance développée lors du dernier palier franchi. Pour les tests de musculation, on relève en ce qui concerne le test de force maximale, la charge de la RM en kg, et pour le test de force endurance le nombre de répétitions effectuées avec une charge de 40% de la RM et suivant un rythme de une répétition toutes les deux secondes.

Résultats

En ce qui concerne les tests de musculation, seul le groupe G1 a progressé significativement en force maximale entre les sessions A et B. En force endurance les deux groupes G1 et G2 ont progressé entre les deux sessions, néanmoins les gains de G1 (171,5%) sont significativement supérieurs à ceux de G2 (119,4%). Au test triangulaire maximal, les deux groupes ont progressé significativement, entre les deux sessions, en ce qui concerne la puissance maximale atteinte. Néanmoins, les gains de G1 (6,7%) sont supérieurs à ceux de G2 (3,7%) de manière significative. Les valeurs de fréquence cardiaque maximale pour les 2 groupes n'ont pas évolué de façon significative entre la session A et la session B.

Tableau 1: Paramètres relevés (moy±ES) lors des différents tests de musculation et cycliste réalisés lors des sessions A et B pour les groupes 1 et 2 (G1, n=6; G2, n=6). ∗indique, pour chaque groupe, une différence significative entre les sessions A et B.

Discussion

Les résultats au test de force maximale confirment Cometti (1988) et les principaux auteurs en musculation en montrant que les exercices comprenant des efforts maximaux ou répétés permettent de progresser en force maximale grâce à des adaptations nerveuses et structurales spécifiques.

Les résultats au test de force endurance semblent aller à l'encontre des études de Anderson et Kearney (1982) qui montrent des gains plus importants en endurance pour les sujets s'entraînant avec des charges faibles car les sujets G1 ont davantage progressé en endurance de force que le G2. L'association des exercices de musculation avec la pratique d'un sport d'endurance à dominante aérobie dans notre étude pourrait expliquer les gains plus important du groupe G1 en force endurance.

L'entraînement en musculation avec des charges lourdes serait le plus efficace pour développer la PMA qui est un indicateur fiable des potentialités des cyclistes.

Conclusion

Pour conclure, nous dirons qu'il est préférable d'inclure dans les programmes d'entraînement des sports à dominante aérobie des exercices de musculation à intensité importante c'est à dire des efforts répétés et maximaux selon la logique de Zatsiorski, que des exercices de force répétitive. De plus les séances de musculation proposées pour le groupe G1 sont moins longues et semblent moins sollicitantes nerveusement et psychologiquement.

Références

ANDERSON T, KEARNEY JT (1982) Effects of three resistance training programs on muscular strenght and absolute and relative endurance. Reasearch Quaterly for Exercise and Sport. 53 (1):1-7.

COMETTI G (1988) Les méthodes modernes de musculation: compte-rendu du colloque de novembre 1988 à L'UFR STAPS de Dijon, Tome 1 et 2. Dijon, CRDS de Dijon : 351 pages.

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