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Evolution de la vitesse, de la fréquence et de la longueur d’enjambée en ski de fond

Évolution de la vitesse, de la fréquence et de la longueur d’enjambée en ski de fond par Bernard Bilodeau

Au cours des dernières années, une multitude d’études sur le ski de fond ont été produites, à un tel point que leur nombre dépasse largement ce qui a été fait sur n’importe quel autre sport. Plusieurs d’entre elles développent deux grands points majeurs : la physiologie et la biomécanique de ce sport nordique. Au point de vue biomécanique, la plupart des investigations traitent des différences entre les techniques classiques et le style libre, et portent une attention particulière soit à la cinétique du ski de fond [c’est-à-dire les forces appliquées aux bâtons et aux skis, les mesures de puissance, de travail et d’énergie], soit à la cinématique [c’est-à-dire déplacement, vitesse, durée, accélération, fréquence et longueur d’enjambée, phases et/ou déplacements des membres]. Dans le cadre de cet article, nous allons seulement nous limiter aux mesures cinématiques.

Des études traitant de la cinématique du ski de fond, bon nombre ont mesuré la vitesse [ou déplacement], la fréquence et la longueur d’enjambée. On sait que pour des sports cycliques comme le ski de fond ou la course à pied, la vitesse de déplacement est fonction de la longueur d’enjambée [en mètre] et du nombre de fois [fréquence] que cette enjambée se produit en une seconde, ce qui nous donne un déplacement en mètres par seconde. Pour aller à une vitesse donnée [par exemple 5 m/s], on peut soit avoir une longueur d’enjambée de 5 mètres et une fréquence de 1 cycle par seconde, soit avoir une longueur d’enjambée de 10 mètres et une fréquence d’enjambée de 0,5 cycle par seconde. Ces fréquences et longueurs d’enjambées peuvent être différentes pour un même skieur lors d’un entraînement ou d’une course, notamment à cause de la fatigue, du parcours, des conditions de neige, etc. Dans les études déjà publiées sur ces paramètres, ces mesures ont été investiguées soit sur le plat ou en montée, mais à une seule occasion durant une course ou durant une étude. Cependant, il serait intéressant de savoir, par exemple, ce qui se produit lors d’une course où les athlètes auraient à faire plusieurs tours et où ils auraient à passer quelques fois au même endroit. J’ai mesuré, avec l’aide de quelques professeurs, ces quelques paramètres lors des Championnats canadiens tenus en mars au Mont-Sainte-Anne. Nous avons retenu les 30 km style libre, étant donné que cette course comportait deux tours et que les athlètes passaient deux fois sur le même terrain. Nous avons retenu une montée de 7° située à 2,6 et à 17,6 km, ainsi qu’une section de plat sur le plateau de départ-arrivée à 14,9 et à 29,9 km. Les 34 premiers skieurs à franchir la ligne d’arrivée ont tous été filmés et analysés.

Les résultats démontrent qu’il y a une très haute corrélation ou association [entre 0,78 et 0,94] entre la vitesse sur chacun des deux terrains et le temps final [ou position] et ce, pour les deux tours. Donc, les athlètes les plus rapides sur ces deux terrains sont ceux qui ont été les plus rapides sur le 30 km. De plus, il semble qu’après seulement 2,6 km [la première station de vidéo], l’issue de la course était déjà presqu’entièrement connue, avec une très forte corrélation de 0,92 entre la vitesse à cet endroit et la position sur le 30 km.

Si l’on regarde chacun des deux terrains séparément, on observe qu’en montée, les athlètes les plus rapides sont ceux qui ont la plus grande longueur d’enjambée. Cependant, il n’y a aucune relation entre la fréquence d’enjambée et la vitesse en montée, ce qui veut dire que les athlètes ne peuvent être différenciés par la fréquence d’enjambée. Sur le plat, les résultats sont similaires à ceux obtenus en montée : soit la longueur d’enjambée est plus longue chez les athlètes les plus rapides, alors que la fréquence n’est pas un discriminant entre les skieurs.


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Nous avons ensuite subdivisé les athlètes en sous-groupes en tenant compte des pourcentages entre les skieurs et le gagnant. Nous avons formé cinq sous-groupes. Ces sous-groupes représentent les athlètes finissant entre 0 et 5 % derrière le gagnant [Groupe 1], entre 5 et 10 % [Groupe 2], entre 10 et 15 % [Groupe 3], entre 15 et 20 % [Groupe 4], et ceux entre 20 et 25 % [Groupe 5] derrière le gagnant. Ces groupes furent analysés et exprimés en terme de vélocité, de longueur et de fréquence d’enjambée. La figure 1 démontre que des différences significatives existent entre chacun des groupes en montée en terme de vélocité [partie A], de longueur [partie B], mais pas au point de vue de la fréquence [partie C] d’enjambée et ce, pour les deux tours. Il est évident que la vélocité et fortement influencée par la longueur d’enjambée, et non par la fréquence; notez ici la grande similitude entre les histogrammes de la partie A et ceux de la partie B. Donc, on s’aperçoit qu’en montée, la différence entre les sous-groupes s’explique presqu’exclusivement par la longueur d’enjambée, alors que la fréquence d’enjambée est semblable pour tous les sous-groupes. De plus, tous les sous-groupes ont diminué leur vitesse lors du deuxième tour, ce qui s’explique par une diminution de la longueur d’enjambée, alors que la fréquence fût semblable entre les tours.

La figure 2 nous montre ces mêmes paramètres sur le plat. On observe encore une fois que la différence entre les sous-groupes s’explique presqu’exclusivement par la longueur d’enjambée, alors que la fréquence d’enjambée est semblable pour tous les sous-groupes, bien que les différences de vélocité et de longueur d’enjambée entre les groupes 1, 2 et 3 lors du premier tour sont beaucoup moins importante que lors du deuxième tour. Remarquez encore une fois ici la similitude entre les histogrammes A et B. La diminution de la vélocité lors du deuxième tour s’explique par la diminution de la longueur d’enjambée et non par un changement de la fréquence d’enjambée.

Nous avons aussi mesuré si les athlètes perdent plus de temps [en valeur relative] en montée ou sur le plat, lorsqu’ils sont comparés au gagnant. Les résultats démontrent qu’en moyenne, les athlètes de tous les groupes perdent un plus fort pourcentage de temps lors des montées que sur le plat. Prenons l’exemple des athlètes du groupe 3. Comme nous l’avons dit précédemment, ces athlètes se situent entre 10 et 15 % derrière le gagnant sur la distance du 30 km. Sur le plat, ces athlètes sont à 10,4 % derrière le gagnant, alors qu’ils sont à 17,4 % derrière le gagnant en montée, ce qui démontre encore une fois que la plus grande différence au niveau de la performance entre les skieurs se produit lors des montées.

Plusieurs facteurs peuvent expliquer les différences observées entre les skieurs de différents niveaux. Le facteur le plus important est sans contredit la puissance aérobie maximale [VO2max]. Plus ce VO2max est élevé, meilleures sont les chances de réussite lors de compétitions. Un autre facteur qui semble important est la plus grande puissance générée par les athlètes plus rapides. Comme nous l’avons démontré dans cette étude, il existe une très forte association entre la vitesse et la longueur d’enjambée; donc en améliorant la longueur d’enjambée tout en maintenant la fréquence de ces enjambées, la vitesse augmente. Il a été proposé que la longueur d’enjambée est fortement influencée par la puissance produite lors de la propulsion [ou  » kick « ]. Norman et collaborateurs [1989] ont effectivement observé que les athlètes plus rapides déployaient une puissance supérieure lors du kick que les athlètes plus lents. Ceux qui ont vu le Russe Michael Botvinov et le Tchèque Lubomir Buchta en montée lors du relais des Championnats canadiens se sont vite rendus compte que ces deux athlètes avaient une puissance musculaire nettement supérieure aux autres. De plus, Boulay et collaborateurs [1994] ont proposé que la longueur d’enjambée plus longue chez les athlètes plus rapides est due à une plus grande puissance déployée par le haut du corps; Hilden et collaborateurs [1993] ont aussi démontré que les meilleurs athlètes de biathlon aux États-Unis sont ceux qui sont capables de produire le plus de puissance lors de test simulant la double-poussée.

Si vous n’avez pas vraiment travaillé sur l’amélioration de votre force musculaire au cours de la dernière saison estivale, il sera plus difficile pour vous d’augmenter votre puisse lors du  » kick  » et ainsi améliorer votre longueur d’enjambée. Toutefois, Benoît Roy vient de publier un fascicule qui comporte un grand nombre d’exercices visant à l’amélioration de vos techniques classiques et de style libre. Plusieurs de ces exercices ont pour but d’améliorer la longueur d’enjambée. En utilisant ces exercices et en les pratiquant de temps à autre, vous obtiendrez un avantage sur ceux qui n’ont pas eu recours à ce document.

Donc cet hiver, pensez prendre un peu de votre temps pour le perfectionnement de votre technique, tout en gardant en tête que l’amélioration de votre longueur d’enjambée peut devenir votre arme secrète.

Février 1994

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