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Entraînement basé sur la vitesse : Estimation des charges relatives

par P. Debraux | 6 Juin 2017

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Dans le travail de musculation avec fonte, le référentiel est généralement le pourcentage du 1RM (i.e., la charge qu'il est possible de soulever une seule et unique fois) ou le kilogramme (qui correspond lui-même à un pourcentage du 1RM). Pour l'entraînement, les programmes sont, en théorie, souvent constitués à partir d'une charge maximale évaluée au préalable (et qui ne représente qu'une valeur maximale à un moment précis, et qui donc évoluera en fonction de différents paramètres), à partir de laquelle découlent des charges relatives qui serviront différents objectifs (e.g., force maximale, hypertrophie, etc.). Pourtant, en pratique, le 1RM n'est que très peu évalué et les programmes sont en fait réellement basés sur des plages de répétitions qui sont censées correspondre aux stimuli physiologiques recherchés (i.e., force, hypertrophie). Selon les publics entraînés, il est en effet souvent inutile d'évaluer cette charge maximale, et parfois dangereux. De plus, le pourcentage du 1RM n'apporte aucune information sur la qualité du geste et l'implication du système neuromusculaire.

Depuis quelques années, la gestion de la vitesse de déplacement de la charge a été mise en avant par l'avancée technologique qui permet d'embarquer des capteurs toujours plus petits, voire même par l'apparition d'applications smartphones qui permettent des mesures utiles à l'entraînement. En effet, la vitesse de la charge en mouvement permet une lecture plus simple et plus précise de l'intensité de l'effort (puisqu'elle permet de connaître la puissance produite). Elle permet également d'évaluer de manière non-invasive la fatigue neuromusculaire. Et enfin, il existe une bonne relation entre la charge relative déplacée et la vitesse de déplacement de cette charge. Ainsi, serait-il possible d'évaluer le pourcentage de 1RM uniquement via la vitesse de déplacement de la charge ? Existe-t-il une différence de vitesse pour un même pourcentage de 1RM entre deux individus de force différente ?

L'étude réalisée

Pour répondre à ces questions, une équipe de chercheurs espagnols a établi la relation charge-vitesse lors d'un squat complet en barre guidée pour déterminer le 1RM. Pour réaliser ce protocole, les chercheurs ont recruté 80 sportifs masculins (18 hockeyeurs sur gazon, 20 athlètes, 16 volleyeurs et 26 lutteurs), tous sportifs de niveau national, s'entraînant en musculation depuis 4-12 ans et dont le ratio 1RM/masse corporelle (i.e., la force relative) était supérieur à 1 en squat complet (cuisse en-dessous de la parallèle par rapport au sol; voir notre dossier sur le squat complet).

Le squat complet

Figure 1. Le squat complet.

Dans un premier temps, les chercheurs ont évalué pour chaque individu s'ils étaient capable de réaliser un squat complet (angle de flexion de genou entre 35-45°) à l'aide d'un goniomètre, avec les pieds écartés de la largeur des épaules et parallèles l'un à l'autre ou légèrement tournés vers l'extérieur (au maximum de 15°). Ensuite, lors d'une autre session, la relation charge-vitesse et le 1RM de chaque sportif ont été testés. Après un échauffement général et spécifique, ils ont réalisé une montée de charge en débutant à 20kg. La vitesse moyenne excentrique était contrôlée et devait correspondre à 0.50-0.70 m/s. En revanche, la vitesse de la phase concentrique devait être la plus grande possible, sans toutefois décoller les pieds du sol une fois arrivé en fin de mouvement (le décollement des talons en fin de phase concentrique pour les faibles charges était tout de même permis). Une fois que la vitesse de déplacement de la barre descendait en dessous de 0.70 m/s, l'incrémentation de la charge se faisait par 5 ou 2.5 kg. La charge la plus lourde atteinte était considérée comme le 1RM.

  • Pour les charges légères (vitesse propulsive moyenne > 1.15 m/s), 3 essais étaient réalisés.
  • Pour les charges moyennes (vitesse propulsive moyenne : 0.70-1.15 m/s), 2 essais étaient réalisés.
  • Pour les charges lourdes (vitesse propulsive moyenne < 0.70 m/s), 1 seul essai était réalisé.

Pour mesurer les vitesses, les chercheurs ont utilisé un transducteur linéaire (T-Forcce System, Ergotech). Pour chaque répétition, trois variables de la vitesse ont été utilisées. Les chercheurs ont ainsi pu déterminer quelle était la variable de vitesse la plus adéquate pour déterminer les charges relatives et le 1RM :

  • Vitesse moyenne (Vmoy) : Moyenne de la vitesse de la barre sur toute la phase concentrique.
  • Vitesse propulsive moyenne (VPmoy) : Moyenne de la vitesse de la barre durant la phase propulsive définie comme la portion de la phase concentrique durant laquelle l'accélération mesurée est supérieure à l'accélération gravitationnelle (i.e., ≥ -9.81 m/s²)
  • Vitesse maximale (Vmax) : La plus haute vitesse enregistrée à un instant (1ms) de la phase concentrique.

Résultats & Analyses

Les principaux résultats de cette étude montrent que lorsque les répétitions sont réalisées avec une vitesse intentionnelle la plus grande possible, les vitesse moyenne et vitesse propulsive moyenne concentriques atteintes permettent une très juste évaluation du pourcentage de 1RM déplacé. De plus, les chercheurs ont divisé les participants en 3 groupes de force différente, et ils n'ont trouvé aucune différence significative entre les vitesses moyennes propulsives quel que soit le pourcentage de 1RM déplacé.

A partir de ces résultats, les chercheurs ont pu ainsi mettre en avant des équations prédictives pour obtenir la charge relative (%1RM) en squat complet en barre guidée en fonction des différentes variables de vitesse mesurées. Voici l'équation se basant sur la vitesse moyenne de la phase concentrique :

Il a été démontré qu'il était préférable d'utiliser la vitesse propulsive moyenne car elle permet d'éviter de sous-estimer le potentiel neuromusculaire d'un athlète sur les charges légères et modérées. Néanmoins, en pratique, tous les appareils permettant la mesure des données cinématiques ne permettent pas forcément de déterminer la vitesse propulsive moyenne. Dans ce cas, la vitesse moyenne de la phase concentrique reste une très bonne alternative.

Applications pratiques

Cette étude montre la relation très forte qui existe entre la vitesse de déplacement et la charge, ce qui permet de déterminer précisément le pourcentage réel de la charge maximale utilisée. Cette approche basée sur la vitesse permet alors d'ajuster directement la charge d'entraînement utilisée en fonction de l'état de forme de l'athlète et de voir si elle correspond au pourcentage du 1RM attendu. Cela est possible dès qu'une répétition est réalisée (le plus rapidement possible), et si bien évidemment, un profil charge-vitesse a déjà été réalisé pour ce mouvement.

Capteur Beast

De plus, cette méthode de travail permet d'éviter l'évaluation du 1RM, qui selon le profil des individus, peut s'avérer dangereux ou tout simplement inutile. Avec un débutant en musculation, par exemple, l'évaluation du 1RM n'aura que très peu d'intérêt. Tout d'abord, car sa maîtrise approximative du mouvement ne lui permettra pas d'exprimer son plein potentiel et qu'ensuite sa force évoluera si vite dans les premières semaines d'entraînement, que les charges absolues basées sur le 1RM initial seront très vite obsolètes.

Enfin, la relation charge-vitesse permet de suivre l'évolution neuromusculaire d'un athlète/client plus précisément en observant l'évolution de sa fatigue, que ce soit entre les répétitions, les séries ou les séances. De plus, elle permet une véritable base de comparaison entre les individus et offre la possibilité d'observer l'évolution d'un individu au cours du cycle d'entraînement. La simple valeur de la charge absolue ne permet d'obtenir autant d'informations.

Pour mettre en place une telle pratique, il faut bien sûr être équipé d'un accéléromètre (pour pouvoir déterminer la distance, la vitesse, la force, la puissance, etc.). Il existe aujourd'hui de nombreux appareils, plus ou moins fiables, accessibles au grand public, aux coachs, aux préparateurs physiques et aux entraîneurs en terme de prix et d'utilisation, en plus des applications smartphones qui profitent de la technologie embarquée de ces appareils. Nous avons reçu récemment un capteur de la marque Beast pour le tester et évaluer son utilité dans l'entraînement en musculation. N'hésitez donc pas à nous suivre sur les réseaux sociaux pour en savoir plus. Dans les prochains mois, nous réaliserons des vidéos de test et des articles sur ce sujet.

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Références

  1. Sanchez-Medina L, Pallares JG, Perez CE, Moran-Navarro R and Gonzalez-Badillo JJ. Estimation of relative load from bar velocity in the full back squat exercise. Sports Med Int Open 1 : E80-E88, 2017.

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