Aquabiking et élastique – Partie 2

Les paramètres cinématiques (accélération et vitesse) et cinétiques (force et puissance) sont-ils affectés ? Et si oui, de quelle manière ? Et enfin, est-ce réellement efficace en comparaison à un entraînement traditionnel ? Pour tenter de répondre clairement à ces questions, quelques dizaines de recherches ont effectuées sur les bandes élastiques des études sur l’amélioration de la performance cinématique et cinétique chez des sportifs de tout niveau.

II. Intérêts de l’entraînement avec résistance élastique

1. Résistance variable et mouvements humains

Comme nous l’avons vu dans la partie 1, plus une bande élastique s’allonge plus la résistance augmente. C’est pour cela que ce type de résistance est dit variable. L’intérêt principal d’une résistance variable est de s’adapter au mouvement humain, et plus précisément aux courbes de forces qui sont générées par nos leviers articulaires lors d’un mouvement.

Certains entraîneurs ou chercheurs ont décrié, à tort, le mode d’entraînement avec résistance variable en affirmant que celui-ci n’était pas adapté à la contraction musculaire et à la production de force.L’argument principal utilisé était que la relation tension-longueur du muscle humain décrit une parabole et que l’augmentation « linéaire » de la résistance avec élastique ne correspond pas du tout.

Pourtant, comme vous venez de le voir, les courbes de force ne sont pas uniquement paraboliques, car les mouvements réalisés par le corps humain ne sont pas uniquement mono-articulaires. Par exemple, en squat, la courbe de force est ascendante. L’intérêt d’une résistance variable sera alors d’augmenter la résistance à mesure que les leviers deviennent plus favorables. Ainsi, il sera possible de générer de la force sur une plus grande partie du mouvement.

Et enfin, même sur des mouvements où la courbe de force est parabolique, l’ajout d’une résistance variable ne modifie pas celle-ci. En effet, des chercheurs ont illustré ce point lors d’une abduction (une élévation) latérale du bras.

Chez 15 sujets, ils ont comparé les moments de force au niveau de l’épaule lors de l’élévation latérale avec un haltère et des bandes élastiques.

Que la résistance opposée au mouvement soit constante ou variable, le moment de force articulaire au niveau de l’épaule évolue de la même façon.

Il nous a paru important d’éclaircir ce point avant même de discuter de l’incidence des bandes élastiques sur la performance.

Il est primordial que chaque entraîneur puisse s’assurer que les outils qu’il utilise dans un but précis permettent réellement d’atteindre cet objectif !

2. Amélioration de la performance sportive (Cinématique et Cinétique)

Maintenant que nous avons constaté que la résistance variable offerte par les bandes élastiques est tout à fait adaptée aux mouvements humains, nous allons voir si elle offre des bénéfices en terme de performance sportive.

a. Membres supérieurs et inférieurs

La vitesse, la force, la puissance et l’explosivité sont des qualités physiques clés dans la performance sportive. L’amélioration de ces paramètres cinématiques et cinétiques est l’un des moteurs principal de la recherche scientifique et de l’entraînement. Depuis plusieurs dizaines d’années, la musculation est devenue un outil de choix pour ce travail spécifique. Néanmoins, les entraîneurs et les chercheurs ont toujours tenté d’améliorer ces entraînements et de les rendre plus efficients.

C’est ainsi que l’entraînement avec résistance élastique a été de plus en plus utilisé dans la préparation des athlètes de haut niveau. Avant cela, les bandes élastiques étaient principalement utilisées en rééducation et pour la remise en forme. Les types d’élastique utilisés opposaient une très faible résistance, contrairement à ceux employés par les sportifs qui sont plus gros et qui fournissent une tension beaucoup plus importante.

Concernant la vitesse

Concernant la vitesse d’exécution lors d’un mouvement avec bandes élastiques, des chercheurs ont montré que la vitesse d’exécution en squat avec bandes élastiques était significativement supérieure au début de la phase excentrique et à la fin de la phase concentrique en comparaison à un squat avec charge constante. En début de mouvement, la tension élastique permet d’accélérer le début de la descente. En fin de mouvement, l’athlète doit compenser la tension croissante par une accélération supplémentaire. Ce que certains nomment l’accélération compensatoire.

Néanmoins, il n’est pas tout à fait évident de savoir si la vitesse peut être améliorée grâce à l’utilisation de bandes élastiques. Car certaines recherches n’ont pas montré de gains en vitesse lors de squats avec bandes élastiques. Ils ont même mis en évidence une diminution de la vitesse d’exécution comparé à un squat avec charge constante. Le problème est que cette étude a comparé 2 conditions inégales. En effet, ils ont choisi de comparer un squat avec une charge constante de 55% du 1RM et un squat avec une charge constante 55% du 1RM ET 20% supplémentaire de résistance élastique… Ce qui signifie qu’une fois debout les athlètes avaient une résistance plus importante dans la condition avec élastique. C’est donc normal que cette étude n’ait pas trouvé de différences significatives.

Mais Jakubiak et Saunders (2008)ont montré que l’entraînement avec bandes élastiques sur un mouvement sportif spécifique pouvait être bénéfique pour la vitesse d’exécution. Ils ont comparé l’entraînement de deux groupes en Taekwondo sur la vitesse du coup de pied circulaire en 4 semaines. Un groupe s’entraînait normalement, tandis que l’autre groupe attachait un élastique à résistance légère à la cheville de la jambe effectuant le coup. Ils ont observé des gains de vitesse allant de 5 à 17% pour le groupe avec élastique, et 0.1% de progression pour le groupe contrôle.

Les gains de vitesse semblent vraisemblablement dus à des améliorations neuromusculaires, c’est-à-dire des paramètres tels que le recrutement des unités motrices, la fréquence d’activation, la coordination intra-musculaire, etc.

Concernant la force

Plusieurs études ont observé une amélioration de la force à la suite d’un entraînement avec bandes élastiques ou simplement en comparant un exercice avec et sans bandes élastiques. En 2008 des chercheurs ont observé un gain au 1RM de 8% en développé couché et de 16% en squat après 7 semaines d’entraînement. D’autres ont mesuré un gain au 1RM de 9.5% en squat après 12 semaines d’entraînement. Et en 2011 des chercheurs ont obtenu après 3 semaines d’entraînement un gain de presque 10% en développé couché.

Comme nous l’avons expliqué plus tôt, les bandes élastiques gagnent en résistance à mesure qu’elles sont étirées. Donc lors d’un squat ou d’un développé couché, elles fourniront plus de résistance en fin de phase concentrique (en pleine extension). Et de part leur propriété « élastique« , les bandes tendent à revenir à leur longueur initiale. Cette propriété laisse donc supposer que la phase excentrique (la flexion des jambes en squat ou celle des bras au développé couché) serait accélérée par les bandes élastiques, et cela se traduirait par une augmentation de l’énergie potentielle élastique stockées dans les muscles, ce qui augmenterait la force développée lors de la contraction suivante, la vitesse d’exécution et donc la production de puissance.

Cependant, Ebben et Jensen (2002)n’ont observé aucune différence lors d’une comparaison de squats traditionnel, avec chaînes et avec bandes élastiques au niveau de la production de force et de l’EMG, le tout exécuté lors de la même séance. Néanmoins, ils n’ont utilisé qu’un faible pourcentage de résistance apportée par les élastiques et les chaînes : 10%.

A l’inverse, en 2006 des chercheurs ont testé sur 2 journées, 3 conditions différentes en squat : avec uniquement de la fonte, avec de la fonte + bandes élastiques à hauteur de 20% et avec de la fonte + bandes élastiques à hauteur de 35%. Le première jour, ils ont testé un squat à 60% du 1RM et le deuxième jour, un squat à 85% du 1RM, dans chaque condition. Ils ont observé qu’à 85% du 1RM, les squats avec bandes élastiques permettaient de développer une force significativement supérieure.

En 2011 des chercheurs ont obtenu des résultats significatifs avec 15% de résistance élastique et d’autres en 2008 avec 20%. Il semblerait alors qu’il y ait un pourcentage minimal de résistance variable à utiliser pour bénéficier des avantages des bandes élastiques au niveau de la force.

Concernant la puissance

Il en est de même au niveau de la production de puissance moyenne ou maximale. Plusieurs études ont en effet démontré une puissance significativement supérieure avec l’utilisation de bandes élastiques. La puissance est le produit de la force et de la vitesse. Elle est donc influencée par ses deux paramètres. L’explication la plus probable concernant le bénéfice des bandes élastiques sur la production de puissance est que l’accélération lors de la phase de contraction dure plus longtemps, ce qui permet une production supérieure de force, et donc de puissance.

En effet, plusieurs recherchesont constaté que lors de mouvements comme le squat ou le développé couché, lorsque le but est de déplacer la charge le plus rapidement possible, une décélération importante de la charge est observée sur plus de 40% du mouvement avant d’arriver en pleine extension. Ce phénomène involontaire serait un mécanisme de protection des articulations. Pour contourner cette limitation, il est possible de projeter la charge en fin d’extension (cela se traduit par un saut dans le cas du squat). Cette projection permet d’accélérer la charge plus longtemps et de produire une puissance maximale et moyenne supérieure. Le seul problème de cette pratique est qu’elle est difficile à mettre en place puisque cela nécessite d’avoir un système sûr pour réceptionner les charges lancées.

Les bandes élastiques ajoutées à la charge permettent justement de passer outre cette limitation technique. Ainsi, grâce à la résistance qui augmente progressivement à mesure que les articulations approchent de la pleine extension (dans le cas d’exercices à courbe de force ascendante), les athlètes peuvent accélérer la charge sur une période plus longue, et ainsi produire une puissance plus importante.

Efficacité de l’entraînement avec bandes élastiques en comparaison à l’entraînement traditionnel

L’entraînement avec élastique permet un gain de vitesse, de force et de puissance, mais ce gain est-il supérieur à celui obtenu avec un entraînement à charge constante ? Il semble que la réponse soit positive, la plupart des études qui ont étudié la comparaison entre les deux types de résistance ont mis en évidence une amélioration supérieure grâce aux bandes élastiques, en squat et en développé couché. Ce gain est essentiellement du à un soulagement de la résistance lorsque le système articulaire humain est en position de faiblesse (en bas du mouvement en squat et au développé couché) et à une résistance accrue lorsque le système articulaire est en position de force (proche de la pleine extension).

Néanmoins, quelques études n’ont pas observé de différences. C’est le cas de Ebben et Jensen (2002)qui ont étudié le squat chez des athlètes universitaires de division I. Ils ont comparé le squat avec charge constante, avec chaînes et avec bandes élastiques à hauteur de 10%. Comme nous l’avons décrit plus haut, il semble que 10% de résistance additionnelle sous formes de résistance élastique soit insuffisant pour observer une amélioration des paramètres cinématiques et cinétiques. Ghigiarelli et d’autres chercheurs (2009)ont réalisé la même comparaison mais pendant 7 semaines au développé couché avec des footballeurs américains. Eux non plus n’ont observé aucune différence significative. Néanmoins, les données montrent que la progression en vitesse, en force et en puissance était meilleure que pour le groupe contrôle. De plus, l’entraînement avec chaînes ou élastiques n’était réalisé qu’une seule fois par semaine et la valeur de la résistance élastique n’est pas mentionnée dans l’étude. Enfin, en 2010 des chercheurs n’ont pas observé de différence en squat tout simplement car ils n’ont pas égalisé les charges de travail entre les conditions testées.

Il semblerait que des problèmes d’uniformisation des méthodologies scientifiques soient à l’origine des différences de résultats entre les études. Il convient donc de suivre quelques règles simples pour obtenir des résultats positifs lors de l’entraînement avec résistance élastique additionnelle :

• Il convient de choisir une charge élastique représentant 15 à 35% de la charge totale d’entraînement en extension complète.
• L’exécution du mouvement doit être la plus rapide possible, quelque soit la charge d’entraînement.

b. En saut vertical

La performance en saut vertical est liée à plusieurs paramètres. Parmi les plus importants, il est possible de citer le cycle étirement-détente et l’énergie potentielle élastique et la vitesse au décollage, lorsque les pieds quittent le sol. Enfin la hauteur de saut est corrélée significativement avec la production de puissance musculaire des membres inférieurs. Le saut vertical est donc un exercice très utilisé pour l’évaluation sportive des athlètes.

En tenant compte de cela, plusieurs études ont examiné l’influence de l’utilisation de bandes élastiques sur la performance en saut vertical chez des athlètes de tout niveau. Plusieurs études ont constaté l’augmentation de la vitesse au décollage lorsque le saut vertical était assisté par des bandes élastiques. L’augmentation de la vitesse vient de l’énergie potentielle élastique libérée par les bandes élastiques mais également du fait que le poids corporel de l’athlète est réduit.

En 2011, des chercheurs ont montré que la vitesse au décollage augmentait plus le pourcentage d’allègement du poids de corps était grand. Ces auteurs ont testé de 0 jusqu’à 40% d’assistance en bandes élastiques. Markovic et Jaric (2007)ont fait la même constatation avec un allègement de 30% du poids de corps.

Mais Argus et d’autres chercheurs (2011) ont montré qu’un entraînement de 4 semaines en sauts verticaux avec une assistance élastique de 20% du poids de corps permettait une augmentation de la hauteur de saut de presque 7% chez des rugbymen de haut-niveau.

De plus, dans la même étude, en 2011 ils ont montré également un gain en hauteur de saut de 4% pour le groupe de rugbymen qui utilisaient les bandes élastiques comme résistance. Contrairement à McClenton (2008)qui n’a pas observé de gains significatifs statistiquement après un protocole d’entraînement de 6 semaines avec le système VertiMaxchez sujets sportifs. Cependant, la résistance élastique n’a pas été quantifiée clairement, et il semble que le nombre de sujets a peut-être influencé les résultats statistiques.

Pour améliorer la hauteur de saut vertical, les bandes élastiques semblent être une alternative supplémentaire pour l’entraîneur. En assistance ou en résistance lors du saut vertical, en facilitant la vitesse d’exécution ou en accentuant le travail excentrique, les bandes élastiques permettront de travailler sur les paramètres neuromusculaires, en améliorant la vitesse de contraction et/ou le cycle étirement-détente. Et enfin, l’assistance fournie par les bandes élastiques permet également de diminuer les forces de réception lors des sauts. Cela peut aider à diminuer la charge mais également aider à la rééducation des sportifs en retour de blessures.

c. En sprints courts

Des élastiques de très grandes longueurs sont également utilisés dans les sprints d’une distance allant de quelques mètres à 20 mètres. La notion de « survitesse » est bien connue des coureurs et des cyclistes, lors de course en pente. Il est possible également d’utiliser pour cet objectif des bandes élastiques. En 2011 des chercheurs ont testé différents pourcentages d’assistance fournis par des bandes et mesurer les temps de courses sur environ 18 mètres. Ils ont constaté qu’au delà de 30% de poids de corps en assistance, il n’y avait plus de bénéfices au niveau du temps de course. Et au-delà de 13m, l’élastique ne fournissait plus d’assistance.

En 2003, Corn et Knudsonont montré que sur des sprints de 20m avec assistance élastique, la longueur de foulée augmentait, tandis que la fréquence de foulée n’augmentait pas. D’après ces auteurs, la modification de ces variables spécifiques au sprint pourrait être néfaste sur la technique de sprint. A notre connaissance, aucune étude n’a observé un protocole d’entraînement en sprint avec assistance élastique sur plusieurs semaines pour quantifier les bénéfices ou les pertes sur la vitesse de course réelle.

Enfin, en natation, des chercheurs français ont utilisé des bandes élastiques pour étudier les effets sur la performance en 100m nage libre. Pour cela ils ont répartis 37 nageurs en 3 groupes : un groupe contrôle, un groupe « survitesse » et un groupe « force ». Des bandes élastiques étaient utilisées pour l’assistance ou la résistance. Le protocole a duré 3 semaines avec 3 sessions par semaine dédiées à l’utilisation des élastiques. Au final, les deux groupes ont vu leur performance s’améliorer, néanmoins, c’est le groupe « force » qui a obtenu les plus gros gains en force musculaire, en vitesse sur 100m, et en fréquence de cycles de bras, sans que l’amplitude de ces cycles ne soient affectés.

Pour résumer cette partie :

• En squat et en développé couché, entre 15 et 35% de résistance fournie par les bandes élastiques permet d’améliorer la vitesse, la force et la puissance.
• Pour le travail de puissance et d’explosivité, l’utilisation de bandes élastiques permet de remplacer astucieusement la projection de la charge.
• Les bandes élastiques permettent d’améliorer la hauteur de saut en accentuant la phase excentrique ou la facilitant.
• De part leur modularité, les bandes élastiques peuvent servir dans l’amélioration de paramètres cinématiques et cinétiques lors de mouvements spécifiques à une activité sportive particulière.

par P. Debraux & A. Manolova