B. Biomécanique

La biomécanique apporte une contribution déterminante à l’amélioration des performances sportives.
Le mouvement, autant que l’équilibre, résultent de la conjonction de forces biologiques et de forces liées à l’environnement.
- Les forces liées à l’environnement sont, par exemple, la force gravitationnelle, les forces de frottements avec un fluide (air,eau) etc.
- Les forces d’origines biologiques sont étudiées au travers de paramètres caractéristiques (vitesses, accélérations…) des mouvements qu’elles induisent.
La biomécanique consiste à analyser et à comprendre les mouvements et les postures dans le cadre de ce double système de forces. Elle est une approche cinématique du mouvement. Depuis son invention par le médecin et physicien français Etienne Jules Marey, les analyses se sont progressivement affinées grâce au développement de l’informatique qui permet des techniques d’enregistrement rapides atteignant 1000 images par seconde, voir plus. C’est le cas des techniques opto-éléctroniques : des diodes émettrices de rayons-infrarouges sont placées sur le sujet, à proximité des articulations et des capteurs photosensibles de grandes précisions détectent la position instantanée des diodes. La restitution des déplacements en 3 dimensions et le calcul précis des vitesses et des accélérations sont alors possibles grâce à de puissants logiciels de numérisation et de traitement de données ; comme le système suédois SELSPOT, le dispositif italien ELITE ou encore le modèle britannique VICON qui existent actuellement sur le marché.
Cet ensemble d’informations cinématiques renseigne sur la composition des mouvements, sur leur harmonisation, sur la chronologie de leur déroulement et leur coordination.
Mais en dehors des forces motrices, l’analyse du mouvement requiert aussi l’étude d’un certain nombre de forces nécessaires au contrôle de la posture et de l’équilibre. En effet lors de son mouvement, un sportif est soumis à des forces réactives extérieures et à des appuis locaux.
- Les appuis extérieurs se situent au sol et à l’interface entre l’athlète et son objet ( perche du sauteur, javelot du lanceur,…)
- Les appuis locaux sont les points sur lesquels s’exercent les forces entre le segment du squelette. Ils permettent des ‘ajustements posturaux’ susceptibles de facilité l’exécution du mouvement.
A partir de ces appuis, extérieurs et locaux, le sportif maintient un équilibre, contrôle un mouvement, établit une stratégie d’impulsion (saut) ou de propulsion (départ su sprint) etc...
----> Les méthodes d’analyse des ajustements posturaux associent des accéléromètres, capteurs mesurant les accélérations locales à l’endroit des articulations, et des techniques électromyographiques qui détectent les phases d’activation des muscles croisant ces articulations.
----> Pour les mesures des forces au sol on utilise le plateau de forces. Sur ce dispositif on place le sportif dont on veut étudier le mouvement : le plateau de force permet de mesurer, pendant son action, les forces réactives au niveau des appuis au sol, et de calculer les accélérations du centre de gravité du corps. Il permet aussi de déterminer à chaque instant la position du barycentre des pressions des pieds.
Ainsi, la connaissance de ces caractéristiques et les analyses cinématiques évoquées précédemment apportent une information globale sur les équilibres, les contraintes posturales induites par les appuis et les nécessités biomécaniques à satisfaire au cours du mouvement pour adopter le meilleur geste technique.
L’athlète et son entraîneur sont donc en mesure d’optimiser l’efficacité de l’entraînement en déterminant par exemple des programmes de musculation spécifiques en rapport avec ce geste.