BIODYNAMIQUE DU PASSAGE DE HAIES
V. TJUPAS
Legkaja Atletika
(URSS) n°12 - 1978
COMMENTAIRE
Cette analyse a été réalisée à partir de
mesures faites à l'aide de plateformes dynamométriques placées à l'impulsion et
à la réception d'un obstacle, doublées pour 5 athlètes, d'une prise de vues.
Cette étude particulièrement intéressante a le mérite d'être objectivée par des
mesures précises à partir desquelles on est amené à d'autres observations en
complément de celles de l'auteur.
Il serait judicieux de procéder à une étude
comparée des résultats recueillis à partir d'athlètes de niveau identique,
s'organisant de façon différente par nécessité morphologique, et de pouvoir
emmagasiner les images et aussi les mesures des forces lors de l'avant dernier
appui ainsi que les vitesses de franchissement.
F. URTEBISE
Dans
tous les articles traitant de la technique de la course de haies, on oublie
très souvent de mentionner certains éléments très importants comme les
caractéristiques biomécaniques intra-cycliques et en particulier les différentes
phases des forces articulaires.
Pour notre part nous avons
traité le problème de la façon suivante : partant de la relation qui existe
entre la vitesse de course et les réactions d'appui, si l'on détermine les
différentes phases de la force dégagée au niveau des articulations, on peut
savoir comment, et en fonction de quoi s'organisent les différents éléments de
la technique de course en corrélation avec sa vitesse.
Une
fois ces question résolues, il devient possible de dégager certaines
recommandations à l'usage des athlètes.
Notre
expérience a porté sur 12 coureurs de niveaux différents.
Les
réactions de l'appui ont été enregistrées à l'aide de deux plateformes de
tension placées respectivement devant et derrière l'obstacle.
La
course a eu lieu avec départ accroupi.
On
a également procédé à une double prise de vues stroboscopique de la course de 3
athlètes, en même temps que l'on enregistrait les réactions d'appui.
A
partir des données initiales, on a calculé :
-
les forces et les impulsions maximales et moyennes de
trois réactions d'appui,
-
les caractéristiques temporelles et spatiales
-
les caractéristiques cinématiques ultra cycliques
linéaires et angulaires
-
les forces jouant à l'intérieur des masses les forces
articulaires et leurs phases, pour les différents segments des deux jambes.
CARACTÉRISTIQUES
TEMPORELLES ET SPATIALES
La
vitesse de franchissement des obstacles est de 6,5± 0,71 mètre/sec.
La
longueur de la foulée, au moment du passage
3,47± 0,17 m.
La
distance depuis l'emplacement de l'appel jusqu'à l'obstacle, et de l'obstacle
jusqu'à l'emplacement de la réception est respectivement de 2,08±0,09 m et
1,39±0,13 m.
Les
résultats de l'analyse corrélative et de l'analyse non linéaire et régressive
n'ont pas mis en évidence de relation fiable entre la vitesse de course, la
taille de la foulée de franchissement et les distances entre emplacement
d'appel - obstacle et obstacle- emplacement de réception.
I1
ressort donc que la longueur de la foulée de franchissement et ses
caractéristiques propres dépendent de la longueur des jambes et du style de
course. Ce que viennent confirmer les données de V.BALANCINEB (1977).
Par
ailleurs se sont avérées justes les conclusions de nombreux chercheurs sur le
lien très étroit existant entre la vitesse de course et la durée de la phase de
passage de l'obstacle où il n'y a pas d'appui (le coefficient de corrélation
est ici égal à 0,86).
REACTIONS
D'APPUI
La
vitesse de course s'est avérée liée de façon positive au maximum de la
composante verticale et de façon négative à la valeur absolue de l'impulsion de
freinage, au niveau de la composante longitudinale de la réaction d'appui lors
de l'appel (Fig. 1).
Les
corrélations sont égales respectivement à 0,75 et 0,78.
En
d'autres termes : les coureurs de haies de haut niveau sont moins freinés et,
par là même, présentent un angle de déviation du centre de gravité beaucoup
moins important. Leur trajectoire de
passage est relativement douce.
Tout
cela confirme les théories de V.EISTJAKOV et de V. BREJZER (1971) concernant
les divers procédés d'accélération de la vitesse lors du passage de l'obstacle.
En
partant des réactions d'appui, nous avons mis en évidence un coefficient lié à
la vitesse de passage de l'obstacle (relation corrélationnelle=0,82) et que
l'on peut utiliser pour évaluer l'efficacité de l'action réciproque
vitesse-appui.
Ce
coefficient est égal à une fraction où le numérateur est la somme des
impulsions de l'appel, et le dénominateur la somme des valeurs absolues de
toutes les impulsions de freinage des composantes longitudinales au niveau des
réactions d'appui lors de l'«attaque» de l'obstacle et de la réception après
l'obstacle.
Les
impulsions d'appel ont les valeurs suivantes 0,85=0,77 kgss, et 1 82±, 0,66
kgss (lors de la première et 2ème phase d'appui). Les impulsions de freinage ont comme valeur :
6,36±3,9 kgss et 1,81 kgss (lors de la 1ère et de la 2ème phase d'appui). Le coefficient est alors égal à 0,509±0,367.
A
son tour, la diminution des valeurs absolues du freinage est déterminée par la
réduction des temps de freinage (relations corrélationnelles respectivement
équivalentes à 0,80 et 0,88 pour chacune des Phases). La durée du freinage est liée négativement à
la vitesse de la course (relations corrélationnelles respectivement égales à
0,72 et 0,62, pour chaque phase de l'appui).
Tout
cela nous permet de tirer la conclusion suivante : les coureurs les plus
qualifiés présentent un indice de freinage, lors de l'attaque, particulièrement
faible; par conséquent, la perte de vitesse du centre de gravité génèrale de
leur corps est elle aussi moins importante; et la trajectoire de leur passage
de l'obstacle moins brusque. Tout cela
grâce à une réduction de la durée du freinage (dont les valeurs moyennes
équivalent à 105±22m/sec, pour un temps d'appui de 144±45 m/s.)
L'APPEL
Il
est possible de réduire le temps de freinage :
-
soit en posant la jambe d'appel plus verticalement
-
soit en augmentant la puissance au niveau des
articulations de la hanche et des genoux
-
soit en conjugant les deux procédés.
I1
est évident que l'on ne peut pas faire varier indéfiniment l'angle de pose du
pied. Naturellement, il doit
correspondre de façon optimale à la vitesse de la course, à la masse du corps
de l'athlète et à ses capacités de vitesse force.
Dans
le cas contraire , on risque de ne pas avoir suffisamment de temps pour
développer l'impulsion de la force verticale (par conséquent la trajectoire de
franchissement ne sera pas suffisamment haute) et l'athlète ne pourra passer
l'obstacle. Aussi, le rôle le plus
déterminant lorsqu'il s'agit de réduire le temps de freinage peut être joué par
les divers moments de force.
Sur
la figure 1, on peut voir qu'avant la phase d'appui, au moment de l'attaque, et
juste à son début les moments de force dans les articulations proximales des
deux jambes provoquent leur rapprochement :
-
au niveau de l'articulation coxo-fémorale de la jambe
d'appel, le moment d'extension se développe alors que sous l'action du poids du
corps et des forces d'inertie, la cuisse se plie (dessin 2)
-
au niveau de l'articulation du genou, c'est la phase de
flexion de la jambe qui se développe(dessin 1) comme si le coureur voulait
«attirer l'appui sous lui».
Le
moment de force au niveau de l'articulation coxo-fémorale de la jambe libre,
est ici aussi développé lors de la flexion de la cuisse.
Ce
sont précisémment les efforts mis en oeuvre par les articulations
coxo-fémorales qui sont susceptibles de réduire le temps de freinage et
d'assurer un passage rapide vers la phase d'appel.
Ici
les moments de force au niveau de l'articulation des hanches coïncident avec
les vitesses angulaires des cuisses (dessins 1 et 2)
Pourtant,
le reste du temps cette coïncidence lors de la période d'appui est relativement
insignifiante.
Si
au début de la phase d'appui, la hanche de la jambe libre, sous l'action de la
force exercée au niveau de l'articulation coxo-fémorale accuse une accélération
de la flexion, par la suite, cependant, la progression de la vitesse est
ralentie.
Cela
se produit à la suite d'une brusque poussée lors de la phase d'extension qui
augmente une nouvelle fois par la suite.
Ce qui entraine un ralentissement par inertie de la flexion de la
cuisse.
Aussi.
il faut quelque peu corriger le conseil habituellement donné «au dernier moment
de l'appel, il faut veiller à produire un mouvement actif aussi bien au niveau
de la jambe libre, que du buste et des bras» : en effet, cette recommandation
n'est valable que pour le premier tiers de la période d'appui.
La
cuisse de la jambe d'appel se détend après le premier tiers de la phase
d'appui. Mais le moment de la force au
niveau de l'articulation coxo-fémorale, est orienté vers la flexion et opposé
au moment de la force dans l'articulation identique de la jambe libre.
Les
moments de la force au niveau des articulations distales de la jambe d'appel
sont pratiquement tout le temps orientées vers un amortissement et contre une
réduction angulaire dans l'articulation du genou et de la cheville. Le pied descend au début, sous l'action du
poids du corps et des forces d'inertie, alors que la jambe se fléchit (dessin
2). L'action des différents moments de
la force conduit à une flexion du pied et à un redressement de la jambe, au
niveau des articulations du genou et de la cheville.
Toutes
ces données nous montrent que la cuisse de la jambe d'appui ne participe pas
activement à la propulsion de l'athlète (poses 2-3 dessin 1).
Ces
données s'accordent, par ailleurs, avec des éléments de la biodynamique de la
marche, de la marche :sportive, et de la course de sprint.(cf. V. Zaciorskij et
autres. 1977).
En
même temps, les articulations distales jouent le rôle de maillons dans
l'organisation du mouvement d'appel vers l'avant et vers le haut. Et c'est seulement lors de la phase suivante
de la période d'appui, que le moment des forces se développe au niveau de
l'articulation coxo-fémorale, et ce moment est dirigé vers une extension de la
cuisse.
On
n'observe rien d'analogue dans les autres modes de locomotions que nous venons
d'énumérer (marche ... etc...)
Il
est probable que cela est lié au caractère très spécifique du travail des bras
et du buste au moment de l'appel; en tous cas, cela mérite une étude
particulière.
Une
des particularités les plus caractéristiques du mouvement des différents
segments de la jambe libre est le geste de la jambe (littéralement «envoyée
vers l'avant») qui se produit par suite d'une flexion de la cuisse et en
entrainant le développement du moment d'extension au niveau de l'articulation
du genou, au tout début de la période d'appui (pose 1-2 dessin 1). Mais le mouvement de la jambe est freiné par
la suite sous l'action du moment de force de flexion.
PÉRIODE
SANS APPUI
Le
début de cette période est caractérisé par une absence pratiquement totale de
rotation au niveau de la cuisse de la jambe libre, jusqu'au moment ou le genou
franchit la haie et ou le mouvement de «chasse» de la jambe se ralentit. Les moments de la force, dans les
articulations correspondantes, sont dirigés vers l'extension de la cuisse et la
flexion de la jambe, c'est-à-dire : contre leurs forces d'inertie. Ils
déterminent la position de la jambe libre.
Il
est caractéristique qu'à partir du moment où débute le deuxième tiers de la
phase d'appui et pendant toute la période d’ »envol », on enregistre
une certaine activité au niveau des quadriceps (B. NIKITIN 1970) de l'extenseur
de la cuisse et du fléchisseur de la jambe.
La
cuisse de la jambe d'appel est fléchie sous l'action du moment de force dirigé
vers la flexion.
Dans
son ensemble, l'action des moments de force au niveau des articulations
proximales correspondantes des deux jambes s'exerce dans des directions
différentes et conduit à un rapprochement des deux cuisses.
Dès
que le genou de la jambe d'appel a franchi l'obstacle, la vitesse de flexion de
la cuisse décroit brutalement sous l'action du moment de force, dirigé vers son
extension (pose n°6, fig. 1). L'action
du moment de flexion, au niveau de l'articulation coxo-fémorale de la jambe
libre entraine un abaissement de la cuisse jusqu'à ce que le genou franchisse la
haie.
La
jambe se fléchit dès que le pied passe la haie (dessin 2, pose 6).
PERIODE
D'APPUI A LA SORTIE DE L'OBSTACLE.
Ici
on remarque que le mouvement de rotation de la cuisse (jambe d'appel) et du
moment des forces (au niveau de l'articulation coxo-fémorale - Fig 1-2, pose
7-8) ont des directions différentes.
La
cuisse de la jambe qui franchit latéralement la haie, sous l'action du moment
de l'extension, s'abaisse, tandis que le mouvement de «chassé» de la jambe
ralentit sous l'action du moment de flexion
Ici
aussi on enregistre une action importante des muscles de l'articulation
coxo-fémorale, exercée sur les cuisses des deux jambes, et qui provoque le
rapprochement des deux cuisses pendant toute la durée de la période d'appui.
Au
niveau des articulations distales de la jambe d'appui, les moments tendent vers
l’amortissement, lui même suivi d'un mouvement de la jambe qui se repousse du
sol.
Tout
comme lors de la lère période d'appui, on remarque ici aussi un mouvement
d'amortissement du pied suivi d'une rotation rapide dans le sens des aiguilles
d'une montre.
Dans
l'ensemble, on peut dire que dans le mouvement de prise d'appel, ce sont les
articulations distales qui jouent le plus grand rôle.
CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS PRATIQUES
1.
Les athlètes de haut niveau passent l'obstacle en
perdant moins de vitesse, au moment de l'appel.
2.
Il est possible
de réduire la perte de vitesse en réduisant le temps de freinage. Cela
s'obtient grâce à un effort soutenu des muscles des articulations
coxo-fémorales des deux jambes afin de rapprocher les 2 cuisses au maximum. De
même, on y parvient grâce aux efforts des articulations des genoux pour que la
jambe d'appel se
fléchisse et que la jambe libre effectue un mouvement de «chassé».
3.
Il est tout à fait justifié de recommander un mouvement
très accentué de rapprochement des cuisses. avant et au début du mouvement
d'appui lorsqu'on attaque l'obstacle.
4.
A partir du 2ème
tiers de la période d'appui, il convient d'accentuer le freinaje de la jambe
libre.
5.
A la descente de l'obstacle, au début de la période
d'appui, il faut veiller très attentivement à rapprocher les cuisses.
Figure 1 :
graphiques
des moments de forces au niveau des articulations du sujet testé.
-
Vitesse de passage de l'obstacle : 7,22 m/sec.
-
Longueur de la foulée de saut : 3,3 m, et de ses composantes : 2,01 m
1,28 m
-
Durée des temps d'appui : 0,132 sec.
0,16 sec.
-
Durée de la période sans appui : 0,34 sec.
Légende
: 1,2,3 - moments de force au niveau des
articulations
(en Newtons).
a) du pied
b) du genou
c)
coxo-fémorale
- de la jambe d’appui (ligne pleine)
- de la jambe libre (pointillés)
Figure
2 : Graphiques des vitesses angulaires
par
rapport à l'horizontale (en rad/sec).
-
du pied (1)
-
- des jambes (2)
-
- des cuisses (3)
