Etude de la foulée


Biomécanique définition.


L’entraîneur qui veut agir pour modifier la technique de ses athlètes sans calquer la technique de l’athlète de haut niveau doit observer, mesurer, analyser et remédier par un composant satellite qu’est la biomécanique. La biomécanique est l’étude de la physique et de ses systèmes mécaniques appliqués à l’homme. La compréhension des lois physiques appliquées à l’homme permet de mieux répondre aux caractéristiques de l’athlète entraîné. L’application de quelques grands principes liés à des lois physiques simples permettront de mieux répondre aux besoins de tous. Ces lois physiques sont extraites des travaux d’Isaac Newton qui à la fin du XVIII siècle à fait une synthèse de plusieurs phénomènes mécaniques et en à formuler trois lois fondamentales universelles liées au mouvement.

 

Première loi de Newton. Loi d’équilibre


« Tout corps reste en état de repos ou en état de mouvement uniforme dans une ligne droite à moins qu’une force extérieure n’agisse sur lui ».

 L’équilibre est donc assuré aussi longtemps que le centre de masse demeure à l’intérieur de sa base de support. Un sprinter en contact dans les starting-blocks ne pourra s’élancer que lorsque ses jambes exerceront une force sur eux. Le sauteur en longueur pourra modifier sa trajectoire de course d’élan qu’en agissant sur  les forces exercées au sol.


Deuxième loi de Newton. Force et accélération


« L’accélération d’un corps est proportionnelle à la force qui la produit et suit la même direction que cette force ».

En conséquence plus la force exercée par l’athlète sur les starting-blocks est forte et plus l’accélération mesurée en sortie de blocks sera grande. Une fois que l’athlète quitte le point d’application de la force (starting – blocks ou sol) rien ne peut plus venir agir pour accélérer le sujet.


Troisième loi de Newton. Action réaction.


« Pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée ».

Le coureur qui applique une force sur le sol se voit renvoyer une force de réaction égale et opposée qui propulse le corps vers l’avant.

La vitesse

 

Comme on a pu le constater au travers les trois lois de Newton, la création de mouvement, d’accélération va se traduire sur la piste par la création d’une vitesse de déplacement qui s’exprime par la formule suivante :

 

Vitesse =Distance / Temps

Pour nous sur le terrain cela se traduit par :

V = Fréquence x Amplitude

La fréquence est pour sa part égale à :

F = 1/T = 1/ T contact + Tenvol

L’amplitude est liée pour sa part à la longueur de la foulée :

A = longueur de foulée (distance entre deux appuis)

La définition de la vitesse devient par conséquente :

V = Amplitude / Tc +Te

 

On constate par conséquent que si l’on veut améliorer sa vitesse il suffit de jouer sur l’un ou l’autre des paramètres ou sur les deux en même temps.Des études sur la foulée on déjà montré que le temps de contact représente 40% du temps de la foulée pour 60% au temps d’envol.Pour donner un exemple concret cela signifie qu’un coureur qui réalise 10’’ au cent mètres qui possède une foulée de 2,47 aura dans sa phase de maintien de la vitesse un temps de contact au sol de l’ordre de 0,8/100 pour un temps d’envol de 0,12/100.On voit par conséquent que si l’on veut augmenter la vitesse il suffit d’optimiser le produit (fréquence x amplitude).  Le problème est bien entendu plus complexe car une augmentation de la fréquence entraîne une diminution de l’amplitude et inversement.  L’optimisation de ce rapport est fonction des capacités de l’athlète et de ses prédispositions naturelles pour l’un ou l’autre des paramètres.

 

 

 

La course à allure régulière peut être caractérisée par un cycle de jambes qui se répète à l’identique et est défini par l’intervalle de  temps  et  d’espace  séparant  deux  positions  successives identiques  tel  que  l’instant  de  pose  d’un  pied  jusqu’au  posé suivant  de  ce  même  pied.  Le  cycle  est  donc  caractérisé  par  sa longueur et sa durée et peut être lui-même décomposé en deux foulées  symétriques  droite  et  gauche  correspondant  au  passage de l’appui d’un pied sur l’autre. Ainsi, la foulée peut être définie par  la  mesure  sur  le  sol  de  la  distance  entre  deux  appuis successifs

La foulée peut varier en amplitude (longueur) et en fréquence(répétition)  selon  les  allures  de  course  et  les  caractéristiques morphologiques  des  coureurs.  Le  Tableau  1(emprunté  à A.  Durey),   montre  les  amplitudes  comparées  des  foulées gauche  et  droite.

La  foulée  peut  également  être  caractérisée  par  le  temps  de contact  correspondant  au  temps  d’appui  sur  un  pied  ainsi  que par  la  durée  de  l’envol.  À  titre  d’exemple,  on  peut  préciser  que le  temps  de  contact  dans  une  course  de  800  m  est  à  peu  près égal  au  temps  d’envol  pour  tous  les  niveaux  de  compétition, mais chez les athlètes nationaux ce temps de contact se ramène à  47  %  de  la  durée  du  cycle  total,  ce  qui  techniquement transforme  l’épreuve  en  un  sprint  long  dans  cette  partie  de  la course

Conception de la foulée

 

La foulée se décompose en deux temps et quatre phases.

L’appui pour le premier temps avec :

Une phase de mise en tension (non - freinatrice)


Cette phase a pour objet d’étirer les masses musculaires postérieures de la cuisse (fessiers, ischios, mollets).  Dans cette phase l’athlète a pour intention de ramener sa jambe libre vite vers l’avant et de descendre rapidement le talon vers le sol (d’avant en arrière).  Le pied de la jambe de mise en tension est en flexion dorsale afin d’augmenter la tension de la chaîne musculaire postérieure et de placer le pied en situation favorable pour libérer l’énergie élastique qui s’emmagasine ou s’accentue au contact au sol.

. L’intention est de vouloir faire glisser son talon vers le fond de la chaussure.

La tête et le tronc sont droits, le bassin est en rétroversion et légèrement en arrière de l’appui au sol.

Une phase de soutien.


C’est la phase ou le pied est en contact au sol et elle se termine quand le bassin dépasse la verticale de l’appui.

La tête et le tronc sont verticaux, la rétroversion est plus importante La flexion du genou est un peu plus forte et le talon reste haut et décollé du sol.  La jambe libre est fléchie, talon aux fesses et pointe de pied en flexion dorsale. Les intentions sont de se grandir et de dominer la piste.

Une phase de renvoi.


Elle se termine quand le pied quitte le sol. La totalité des parties hautes du corps reste comme dans la phase précédente.  Les bras ont un balancement antéro - postérieur fléchis à 90° environ.  La main avant monte jusqu’à la pointe du menton et est relâchée.  Le genou libre monte près de l’horizontale et le pied est en flexion dorsale caché par le genou.

Le temps de contact au sol du pied doit permettre au bassin de parcourir une distance équivalente à la longueur de jambe (de la mise en tension au renvoi L=L’) tout en cherchant à avoir une trajectoire la plus horizontale possible.

Le deuxième temps la phase de suspension.

Le haut du corps reste placé dans une attitude droite. Les épaules et les bras sont relâchés redescendant le long du corps, la jambe arrière revient vers l’avant en flexion relâchée. es postérieurs de la cuisse (ischios jambiers)

La fréquence

Elle va en augmentant alors que le temps de contact au sol diminue. Certains coureurs obtiennent des fréquences de 5 pas par seconde. Le temps de contact au sol diminue avec la prise de vitesse. La fréquence passe de 2 à presque 5 pas à la seconde à vitesse maximale.


L’amplitude.


Pour les coureurs de 100 m l’amplitude des foulées croît très rapidement du départ au 30 m atteignant son maximum à la fin de la course bien qu'aux 50 mètres l'athlète doit déjà être à sa longueur de foulée optimale. La foulée se stabilise ensuite jusqu’au 80 - 90m après quoi elle augmente de nouveau. Cela dépend de la force élastique, de la technique de course et de l'élasticité musculaire.

Le gainage 

 

La rigidité de la liaison bassin-tronc est déterminante quant à l'efficacité de l'appui : en effet il faut considérer le coureur comme un système mécanique déformable.

Au moment de l'appui les forces de réaction du sol peuvent provoquer la mise en mouvement relatif de certains éléments de cet ensemble les uns par rapport aux autres (bassin-tronc).

Cet effet est indésirable dans la mesure où il peut dissiper tout ou partie de l'effet dynamique de la réaction du sol vers un but non recherché.

La mise en jeu des muscles abdominaux et dorso-lombaires peut largement diminuer la déformation de la liaison bassin-tronc au cours de l'appui et ainsi contribuer à une meilleure efficacité de l'appui. Ainsi les exercices de renforcement musculaire dit de gainage constitueront un élément constant d'un travail spécifique du sprinter. »

On retrouve la notion de « gainage » dans la plupart des activités sportives.

Au moment de l'appui les forces de réaction du sol peuvent provoquer la mise en mouvement relatif de certains éléments de cet ensemble les uns par rapport aux autres (bassin-tronc).

 La jambe d'appui, quant à elle, assure la qualité de ces quantités d'accélération, par une rigidité ; si cette dernière n'est pas suffisante, voire absente, l'athlète ne pourra pas créer les quantités d'accélération correctes pour courir et surtout pour être performant; De plus, la qualité de l'appui est à ce titre primordiale. Pour courir sur un plan de glace, il est indispensable de modifier la gestuelle par rapport à celle déployée lorsque l'on court sur une piste. Il existe une circulation d'énergie entre le sol et les segments corporels, ou inversement entre ces derniers et le sol.

 

                                                                     EN RESUME

I)                   Introduction

 

La foulée est différente à chaque individu. En fonction de sa spécialité(vitesse-demi fond-fond), elle diffère aussi par rapport à sa morphologie(taille -l’entrejambe - puissance musculaire). Chaque partie du corps(de l’orteil au bras) joue un rôle important pour une foulée efficace.

En général, il convient, pour des efforts de longue durée, de laisser faire la nature. Le coureur adopte spontanément et inconsciemment la foulée qui convient à sa vitesse de course et de son état physique( je n’ai pas besoin de commenter la différence entre le marathonien et le sprinter)

 

      II)                Analyse de la foulée

 

Le cycle complet d’une foulée est :

-          L’amortissement (contact),elle doit être la plus brève possible car frénatrice.

-          Le soutien correspond à un alignement vertical du centre de gravité avec l’appui au sol

-          La phase d’impulsion , l’action de poussée se termine au moment précis où le corps a quitté le sol.  C’est le point clé du déplacement.

-          La suspension , le coureur est aérien. Moment récupérateur de la course. Elle se termine par la reprise d’appui du talon ou de la plante au sol

      III)             Les conseils généraux

 

-          Importance du tendon d’ Achille pour la restitution de l’énergie .La pose de  pied par la plante crée un bras de levier qui met le tendon d’Achille en tension. La transmission d’énergie serait difficile si le contact était le talon avec le sol.

-          Passer rapidement de la mise en tension au renvoi donc diminution du temps passé au sol.

-          Se faire léger. Rôle des bras et mouvement de la jambe libre vers le haut.

-          L’alignement et la solidité lors de l’impact au sol et lors du renvoi.

-          Le déroulé du pied

-          Eviter d’avoir un bassin en antéversion ( coureur penché en avant)

-          D’avoir le membre inférieur pas assez tendu  à la prise de contact au sol

-          Eviter d’avoir le bassin trop bas et en rétroversion ( coureur assis).  

 

Source :

Étude biomécanique de la course à pied

F. Leboeuf, F. Achard de Leluardière, P. Lacouture, J. Duboy, F. Leplanquais, A. Junqua

Site internet Pôle athlétisme Picardie

Voir aussi : http://www.volodalen.com/14biomecanique/lafoulee20.htm#