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Utilisation des bandes élastiques en squat et bénéfices sur la performance

par P. Debraux | 31 Janvier 2012

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La relation Force-Vitesse du muscle indique que l'augmentation de la vitesse de raccourcissement entraîne une diminution de la production de force, et réciproquement. Plus simplement, si vous voulez développer une force maximale, vous ne pourrez pas le faire très rapidement, et si vous voulez faire un geste très rapide, vous ne développerez pas beaucoup de force. Cependant, dans les sports où les qualités de force et de vitesse sont liées à la performance, il est nécessaire de trouver un bon compromis pour produire une force importante le plus rapidement possible (Fig. 1). Car un athlète possédant un haut niveau de force peut être incapable de développer une force importante dans un temps très bref.

sprint, départ, explosivité, vitesse, force

Figure 1. Le départ du sprint requiert un haut niveau d'explosivité.

Il est alors nécessaire d'entraîner ces deux variables cinétiques conjointement avec comme objectif d'améliorer l'explosivité (à ne pas confondre avec la puissance). L'explosivité ou taux de développement de la force (RFD, en N·s-1 ou en N·m·s-1) peut être définie comme la quantité de force produite par seconde. Plus cette valeur sera importante, plus l'athlète sera explosif.

Pour travailler l'explosivité, la consigne principale données aux athlètes durant les entraînements de musculation est de déplacer la charge le plus rapidement possible. Le seul inconvénient de cette méthodologie est la décélération inhérente au mouvement bien avant la fin de la phase concentrique. C'est un réflexe qui permet une protection des articulations lorsque celles-ci arrivent en extension complète. Prenons l'exemple du développé couché, des chercheurs ont montré que l'accélération de la barre lors de la poussée (i.e., phase concentrique) ne se faisait que sur 60% du mouvement. Ce qui implique que la décélération de la barre intervient sur les derniers 40% de la trajectoire. Cela implique un stimulus sous-optimal pour les muscles agonistes visés.

Il existe plusieurs techniques pour palier à ce problème. La première consiste à projeter la charge en fin de mouvement. Cela revient à lancer la barre au développé couché ou à sauter en fin de squat, cela nécessite donc un matériel adéquat pour assurer la sécurité des athlètes. La seconde technique consiste à utiliser une résistance variable, commes des bandes élastiques, par exemple. Le principe est que la résistance va augmenter tout au long de la phase concentrique, ce qui permettra une activation constante des muscles agonistes. Mais quel est l'effet sur la performance de ce type d'entraînement ?

L'étude réalisée

Pour répondre à cette question, en 2009, une équipe de chercheurs américains de l'université de Louisville, États-Unis a étudié durant 12 semaines l'effet de la vitesse d'exécution et de la résistance variable avec bandes élastiques en squat (Fig. 2) sur le développement de la force et de la puissance chez 48 athlètes universitaires masculins (baseball, piste, football américain et basketball).

Squat, cuisses parallèles au sol

Figure 2. Squat, cuisses parallèles au sol.

Tests

Avant et après les 12 semaines de protocole, les athlètes ont été soumis à 2 tests :

  • Mesure de la force maximale : 1RM en Squat
  • Mesure de la puissance maximale : 5 × CMJ

Protocole

Les 48 athlètes ont été assignés aléatoirement à 3 groupes :

  1. Groupe "Lent" : Charge lourde - Vitesse d'exécution lente (0.2 - 0.4 m·s-1)
  2. Groupe "Rapide" : Charge légère - Vitesse d'exécution rapide (0.6 - 0.8 m·s-1)
  3. Groupe "Rapide avec élastiques" : 50% du 1RM + bandes élastiques - Vitesse d'exécution rapide (0.6 - 0.8 m·s-1) (Fig. 3)

Pour les 3 groupes, le programme d'entraînement durant les 12 semaines était le même : 2-3 séances de musculation par semaine à 75-85% du 1RM (Squat, powercleans, soulevé de terre, fentes et soulevé de terre jambes tendues) et 1-2 séances d'exercices pliométriques et de sprint. Seul les consignes pour le squat étaient différentes entre les 3 groupes.

Pour contrôler les vitesses lors de chaque répétition en squat, un capteur de déplacement était attaché à la barre et un feedback en temps réel était donné à l'athlète pour qu'il sache s'il réalisait le mouvement à la bonne vitesse. Pour chaque groupe, la charge sélectionnée en squat correspondait à la charge maximale que chaque athlète pouvait déplacer à la vitesse requise.

Figure 3. Squat avec bandes élastiques... (Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Résultats & Analyses

Les tests statistiques ont montré que seule la différence au niveau de la puissance maximale entre le groupe "Rapide avec élastiques" et le groupe "Lent" était significative. Aucune différence significative n'a été observée entre les 3 groupes pour la force maximale (Table 1). Cependant, les chercheurs ont également déterminé les pourcentages moyens de progression et les effets de tailles.

Statistique : Effet de taille ? (Cliquez pour Afficher / Masquer)

En statistique, la significativité représente la reproductibilité statistique d'une étude. Par exemple, le niveau de significativité à p = 0.05 signifie que les résultats d'une étude pourront être attendus 95 fois sur 100. Néanmoins, en se basant uniquement sur la significativité, il est possible de passer à côté d'un effet important provoqué par un protocole.

Si le nombre de participants est faible ou s'il existe de grandes différences parmi ces participants, le risque que la différence ne soit pas significative est grand. Et inversement, sur un grand nombre de personnes, une différence insignifiante peut être significative...

C'est pourquoi, il est recommandé d'utiliser en plus de la significativité, l'effet de taille. L'effet de taille permet de prendre en compte les variations parmi les individus d'une étude et de rendre compte de l'amplitude de la différence entre 2 observations.

Table 1. Changements observés en force maximale et en puissance maximale après 12 semaines de protocole.
Groupes Pré-Tests Post-Tests Amélioration (%) Effet de taille
* : Différence significative entre le groupe "Rapide avec élastiques" et le groupe "Lent"(p < 0.05).
Mesure de la force maximale (1RM) en squat
"Lent" 122.31 ± 39.04 kg 131.94 ± 36.43 kg 9.59 1.08 (Grand)
"Rapide" 115.94 ± 36.07 kg 119.18 ± 35.56 kg 3.20 0.38 (Petit)
"Rapide avec élastiques" 116.00 ± 31.43 kg 125.81 ± 30.69 kg 9.44 1.10 (Grand)
Mesure de la puissance maximale (5 × CMJ) en squat
"Lent" 1152 ± 206 W 1208 ± 205 W 4.80 0.28 (Petit)
"Rapide" 1125 ± 174 W 1264 ± 192 W 11.00 0.80 (Modéré)
"Rapide avec élastiques" 1146 ± 226 W 1387 ± 222 W* 17.80 1.06 (Grand)

Figure 1. Effets de taille illustrant les changements neuromusculaires... (Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Dans cette étude, bien que la différence en force maximale entre les 3 groupes ne soit pas significative, le pourcentage de progression des groupes "Lent" et "Rapide avec élastiques" est bien supérieur à celui du groupe "Rapide", qui a un effet de taille "Petit".

De la même façon, pour la puissance maximale, les groupes "Rapide" et "Rapide avec élastiques" montrent des gains nettement supérieurs à ceux du groupe "Lent". Et le groupe "Rapide avec élastiques" a un effet de taille plus important et un pourcentage de progression plus élevé.

Ces résultats montrent que les qualités de force et de vitesse peuvent être améliorées grâce à l'entraînement avec résistance élastique. L'ajout de bandes élastiques au squat et la vitesse rapide d'exécution ont permis une augmentation similaire de la force maximale en comparaison au groupe qui utilisait des charges plus lourdes, et une augmentation supérieure de la puissance maximale en comparaison aux deux autres groupes.

En squat, le corps humain devient mécaniquement plus fort lorsqu'il atteint la pleine extension, c'est à dire, lorsqu'il est complètement debout. Avec une résistance élastique, l'athlète peut produire plus de force sur une plus longue période de la phase concentrique. De plus, lors de la phase excentrique, le muscle est capable de stocker de l'énergie potentielle élastique, et de la restituer sous forme d'énergie cinétique, ce qui facilitera la phase de poussée, et justement, la résistance élastique accentue la première partie de la phase excentrique. Il est possible qu'avec l'apprentissage moteur, les athlètes puissent apprendre à en tirer avantage. Nous discuterons de tous ces points dans les semaines à venir dans la seconde partie de notre dossier "Les bandes élastiques : De la science à la pratique".

Applications pratiques

L'entraînement avec résistance élastique semble être bénéfique aussi bien au travail de la force qu'au travail de la vitesse. Il est également important de noter que durant tout le protocole, les charges du squat ont été choisies en fonction de la vitesse d'exécution du mouvement. A vitesse élevée, l'ajout de bandes élastiques a permis un meilleur gain de puissance maximale et de force maximale.

En terme d'entraînement, les bandes élastiques sont simples à mettre en place et peu coûteuses. Leur résistance additionnelle doit être en fonction du 1RM de l'athlète. Il est nécessaire également de combiner les deux types de résistances (i.e., inertielle (fonte) et variable (élastique)) pour que l'athlète puisse travailler à chaque phase du mouvement. En effet, en bas du mouvement, les bandes élastiques fourniront moins ou pas du tout de résistance, selon comment elles auront été attachées. Enfin, il est primordial que l'entraînement avec bandes élastiques soit de type explosif, car ralentir le mouvement dans sa phase excentrique ou concentrique serait contre-productif. L'intention de l'athlète doit toujours être de maximiser la vitesse d'exécution, en conservant une technique correcte, bien évidemment.

Il est d'ailleurs possible que l'entraînement avec bandes élastiques dans une optique de performance convienne mieux aux athlètes confirmés. En effet, les athlètes novices en musculation pourraient ne pas profiter pleinement du bénéfice offert par la résistance élastique par manque de force et/ou de coordination musculaire et nerveuse.

Références

  1. Rhea MR, Kenn JG and Dermody BM. Alterations in speed of squat movement and the use of accomodated resistance among college athletes training for power. J Strength Cond Res 23 (9) : 2645-2650, 2009.

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