Analysis of the biomechanical and neuromuscular determinants of performance in power oriented sports
Analyse des déterminants biomécaniques et neuromusculaires de la performance dans les activités sportives explosives
Résumé
The capacity of an athlete to quickly accelerate an object or her/his own body is a determinant of performance in many sports. This explosive quality is related to the mechanical limits of the neuromuscular system and especially to the maximal power output capacity of the athlete. Accurate quantification of this parameter can be particularly interesting in elite athletes practicing activities requiring power and explosive abilities. Indeed, it allows for a better assessment of athletic profile and individualization of muscle training contents. This work intended to explore the possible links between innovative indicators of the neuromuscular function and explosive performance determined in conditions closest to the competition.
In a first experimental section, our work primary consisted in evaluating the validity and reproducibility of field methods commonly used to assess the power output capacity in an explosive movement: the squat jump. The load effect on muscular coordination involved in the execution of this ballistic movement was then investigated in order to explore the neural factors of an explosive movement. Then, the methods validated in the first study allowed us to show that the force-velocity relationships were dependant of the practiced sport and that these profiles were not always optimized in highly trained athletes. The second experimental section consisted in the application of these innovative assessment methods to analyze the fencing activity. First, the mechanical and neuromuscular patterns of a specific fencing assault (i.e. marché-fente) were described. These patterns highlighted the importance of the ability to produce high levels of force, especially with the rear leg, in the execution of high velocity movement. The correlation between the optimal force-power-velocity profiles and the performance determinants of fencing were then identified, to ensure the relevance of evaluating these innovative parameters in this explosive sport. Finally, the last investigation did not show any effect of ballistic training calibrated to the fencers force- and power-velocity profiles. Nevertheless, the results of this pilot study raise interesting research perspectives, which would lead to a better understanding of the neuromuscular adaptations on explosive performance.
In a first experimental section, our work primary consisted in evaluating the validity and reproducibility of field methods commonly used to assess the power output capacity in an explosive movement: the squat jump. The load effect on muscular coordination involved in the execution of this ballistic movement was then investigated in order to explore the neural factors of an explosive movement. Then, the methods validated in the first study allowed us to show that the force-velocity relationships were dependant of the practiced sport and that these profiles were not always optimized in highly trained athletes. The second experimental section consisted in the application of these innovative assessment methods to analyze the fencing activity. First, the mechanical and neuromuscular patterns of a specific fencing assault (i.e. marché-fente) were described. These patterns highlighted the importance of the ability to produce high levels of force, especially with the rear leg, in the execution of high velocity movement. The correlation between the optimal force-power-velocity profiles and the performance determinants of fencing were then identified, to ensure the relevance of evaluating these innovative parameters in this explosive sport. Finally, the last investigation did not show any effect of ballistic training calibrated to the fencers force- and power-velocity profiles. Nevertheless, the results of this pilot study raise interesting research perspectives, which would lead to a better understanding of the neuromuscular adaptations on explosive performance.
La capacité d’un athlète à accélérer un objet ou son propre corps constitue un déterminant essentiel de la performance sportive dans de nombreuses disciplines. Cette qualité d’explosivité est liée aux limites mécaniques du système neuromusculaire et notamment à la puissance maximale que l’athlète est capable de produire. L’évaluation précise de ce paramètre peut se révéler particulièrement intéressante pour les sportifs experts de disciplines nécessitant des qualités de puissance et d’explosivité. En effet, elle permet de mieux définir leur profil athlétique et d’individualiser la calibration des contenus d’entraînement musculaire. Ce travail se proposait d’explorer les liens possibles entre des indicateurs innovants de la fonction neuromusculaire et la performance explosive appréhendée au plus près des conditions de compétition.
Dans le cadre d’une première partie expérimentale, nos travaux ont d’abord consisté à évaluer la validité et la reproductibilité de méthodes de terrain communément utilisées pour déterminer les qualités de puissance dans un mouvement explosif : le squat jump. L’effet de la charge sur les coordinations musculaires impliquées lors de la réalisation de ce mouvement balistique ont ensuite été analysées afin d’étudier les facteurs nerveux de la production d’un mouvement explosif. Les méthodes validées dans la première étude nous ont ensuite permis de montrer que les relations force-vitesse étaient dépendantes de l’activité sportive. Ces profils n’étaient par ailleurs pas systématiquement optimisés chez des sportifs très entraînés. La deuxième partie expérimentale a consisté à appliquer ces méthodes d’évaluation innovantes à l’étude de l’escrime. Dans un premier temps, les patterns mécaniques et neuromusculaires ont été décrits lors d’un assaut spécifique (i.e. marché-fente), mettant en évidence l’importance de la capacité à produire des niveaux de force élevés, notamment avec la jambe arrière, dans des mouvements exécutés à vitesse élevée. Les relations entre les profils force-puissance-vitesse optimaux, et les déterminants de la performance en escrime ont ensuite été identifiés, afin de vérifier la pertinence d’évaluer ces paramètres innovants dans cette discipline explosive. Enfin, les derniers travaux n’ont pas montré d'effet d’un entraînement musculaire balistique, calibré à partir des profils force- et puissance-vitesse des escrimeurs. Les résultats de cette étude préliminaire ouvrent toutefois des perspectives de recherche intéressantes, qui permettraient de mieux comprendre l’impact des adaptations neuromusculaires sur la performance explosive.
Dans le cadre d’une première partie expérimentale, nos travaux ont d’abord consisté à évaluer la validité et la reproductibilité de méthodes de terrain communément utilisées pour déterminer les qualités de puissance dans un mouvement explosif : le squat jump. L’effet de la charge sur les coordinations musculaires impliquées lors de la réalisation de ce mouvement balistique ont ensuite été analysées afin d’étudier les facteurs nerveux de la production d’un mouvement explosif. Les méthodes validées dans la première étude nous ont ensuite permis de montrer que les relations force-vitesse étaient dépendantes de l’activité sportive. Ces profils n’étaient par ailleurs pas systématiquement optimisés chez des sportifs très entraînés. La deuxième partie expérimentale a consisté à appliquer ces méthodes d’évaluation innovantes à l’étude de l’escrime. Dans un premier temps, les patterns mécaniques et neuromusculaires ont été décrits lors d’un assaut spécifique (i.e. marché-fente), mettant en évidence l’importance de la capacité à produire des niveaux de force élevés, notamment avec la jambe arrière, dans des mouvements exécutés à vitesse élevée. Les relations entre les profils force-puissance-vitesse optimaux, et les déterminants de la performance en escrime ont ensuite été identifiés, afin de vérifier la pertinence d’évaluer ces paramètres innovants dans cette discipline explosive. Enfin, les derniers travaux n’ont pas montré d'effet d’un entraînement musculaire balistique, calibré à partir des profils force- et puissance-vitesse des escrimeurs. Les résultats de cette étude préliminaire ouvrent toutefois des perspectives de recherche intéressantes, qui permettraient de mieux comprendre l’impact des adaptations neuromusculaires sur la performance explosive.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)