Rôle des qualités et des coordinations musculaires dans l’optimisation de la puissance maximale en pédalage

Role of muscle qualities and muscle coordination for maximal power optimisation during pedalling

• Auteur / Autrice : Iris Sachet
• Direction : François Hug, Sylvain Dorel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques des activités physiques et sportives
• Date : Soutenance le 05/10/2022
• Etablissement(s) : Nantes Université
• Ecole(s) doctorale(s) : Éducation, Cognition, Langages, Interactions, Santé (ECLIS) (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Motricité, Interactions, Performance (Nantes)
• Jury : Président / Présidente : Bruno Watier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Baptiste Morel, Frédérique Hintzy-Cloutier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bruno Watier, Tarak Driss

Mots clés

Mots clés contrôlés

Performance (sports)

Force musculaire

Mots clés libres

Capacités de force musculaire

Distribution des puissances articulaires

Performance de haut-niveau

Muscle strength capacities

Joint power distribution

Top-level performance

Résumé

Le développement de la puissance représente le principal critère de performance en cyclisme, particulièrement dans les disciplines de sprint. Cette thèse s’intéresse au rôle des groupes musculaires, en lien avec leurs capacités de production de force et les coordinations musculaires, dans l’optimisation de la puissance maximale en pédalage. Trois études ont été menées sur des cyclistes de très-haut niveau en sprint. Les résultats ont montré que la production de puissance maximale peut être limitée par les propriétés de force des muscles distaux, particulièrement les fléchisseurs plantaires, diminuant le transfert de la force produite par les muscles proximaux (extenseurs du genou et de la hanche). Ce travail a également montré que la distribution des puissances entre les articulations n’est pas représentative de l’engagement des groupes musculaires dans la tâche de pédalage, notamment en raison des co-activités et de l’action des muscles bi-articulaires générant des transferts de puissance entre les articulations. La capacité de production de puissance en sprint est également liée à la capacité à fixer la position de l’articulation proximale (la hanche) favorisant l’engagement des masses musculaires et le transfert de puissance à la pédale. La fixation du pelvis est assurée par la force transmise par le haut du corps ainsi que par la production d’une force de traction dans la phase de flexion controlatérale. Ce travail offre une meilleure visibilité sur les facteurs limitant la capacité de certains athlètes à améliorer leur puissance maximale, ou les difficultés qu’ils peuvent rencontrer à produire des forces élevées lors de certains efforts spécifiques (e.g. départ arrêté).

Power production is the main performance indicator in cycling, especially for sprint disciplines. This thesis examines the role of the various muscle groups including their force and power capabilities and the intermuscular coordination in optimizing maximal cycling power. Three studies were conducted on world-class sprint cyclists. The results revealed that maximal power could be limited by strength properties of distal muscles, especially plantar flexors, which decrease power transfer from more powerful proximal muscles (knee and hip extensors). This work also showed that joint power distribution is not representative of involvement of agonist muscle groups in the task of pedalling because of the co-activities and the action of the bi-articular muscles generating between joint power transfer. Power production in sprint cycling is also related to the capacity to fix the proximal extremity of the lower-limb (hip joint) allowing the expression of muscle capacities and power transfer at the pedal. Pelvis fixation is ensured by the delivery of force from the upper-body as well as controlateral force production during flexion phase. This work helps understand factors limiting cyclists ability to improve their power production capability, or force production during specific efforts like sprint cycling starts.