Transition from the classical posture to the upright posture during cycling : biomechanical criterion effects on the cyclist propulsion technique

• Auteur / Autrice : Eric Poirier
• Direction : Manh-Cuong Do, Bruno Watier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques des activités physiques et sportives
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Physiologie humaine

Biomécanique

Cyclisme

Mots clés libres

Cyclisme

Pédalage

Propulsion

Posture

Dynamique inverse

Biomécanique

Résumé

L'objectif de ce travail est de tenter d'identifier les facteurs qui sous-tendent les adaptations posturales lors de la propulsion du cycliste et notamment lors du passage de la posture classique vers la posture danseuse. Cette adaptation posturale est-elle liée à une recherche de création de forces supplémentaires et/ou permet-elle une économie musculaire? Pour aborder ce questionnement, il a été développé du matériel expérimental permettant de mesurer les contraintes mécaniques à l'interface entre le cycliste et la bicyclette. Ce matériel nous a permis d'enregistrer et d'analyser les paramètres mécaniques (moments articulaires et puissance) et physiologiques (EMG, rythme cardiaque) de chacune des postures lors de tests où la puissance mécanique est incrémentée. Les résultats montrent que l'utilisation de la posture danseuse crée des configurations musculo-squelettiques plus adaptées au développement de puissances qu'en posture classique. L'élévation de la puissance développée est liée à l'augmentation de la contrainte musculaire. Cette augmentation de contrainte invalide l'hypothèse d'économie musculaire à l'origine du choix postural. L'analyse de l'activité électromyographique montre une répartition différente des efforts entre les groupes musculaires en danseuse. Le biceps femoris (acteur essentiel de la propulsion) voit son activité diminuer en durée d'activation et en intensité de ses contractions ce qui augmente sa phase de repos. Cependant, l'amplitude de l'EMG de la majorité des muscles étudiés a augmenté. . .

The aim of this study was to understand which elements induce postural adaptation during cycling propulsion and particularly during transition from the classical posture to the upright one. Lots of works investigate posture effect on cyclist performance. However, few studies interest in the upright posture utilization. In our knowledge, no studies clearly explain why cyclists change their posture from classical to upright when ergocycle's resistance becomes too high. Is this postural adaptation due to more force creation and/or to muscular economy? First, we have developed experimental devices allowing us to measure mechanical strain between cyclist and bicycle. We have studied mechanical and physiological parameters for each posture during power incremental test. Then, we have evaluated the more pertinent parameters influence on the transition trigger. Results show that upright posture allows musculoskeletal configuration favorable to the development of high power output. Using upright posture, absence of saddle support induces better postural adaptations to oppose to the ergocycle resistance increase. Power output growth is principally due to muscle strain increase. Electromyographic analysis shows that muscle activation is different between the two postures. In particular, biceps femoris is less activated in the upright posture in spite of the higher power output. The reduction of the duration and intensity of this muscle contraction permit to increase the rest phase. Better allocations of the effort between the muscles enable some of them to rest. This phenomenon of muscle economy could explain the transition from classical posture to the upright posture when power output get higher.