ANALYSE PHYSIOLOGIQUE

 

La vitesse pure est une qualité qui est multifactorielle, c’est à dire qu’il existe différentes composantes permettant de développer sa performance sur courte ou moyenne distance : la coordination gestuelle et segmentaire, la force des membres inférieurs, la vitesse de transmission nerveuse et autres composantes. Toutefois, nous devons ajouter d’autres éléments spécifiques au contexte du footballeur : l’importance du temps de réaction, la vitesse avec charge, la vitesse à la suite de changements de direction, d’un saut, d’un tacle ou d’une tête (Coburn et al, 2006).

A vitesse égale, certains joueurs peuvent être les premiers sur la balle grâce à une analyse de la situation rapide et efficace (Williams et al, 1994). L’anticipation et une perception affinée permettent de gagner quelques centièmes de secondes par rapport à l’adversaire et donc d’être en avance sur lui, même si sa vitesse pure est inférieure à la sienne (Carminati et Di Salvo, 2003). Le staff technique va donc tenter de développer le travail combiné d’attention, de concentration, d’anticipation avec les différentes adaptations physiologiques recherchées qui peuvent être grossièrement définies comme : 􏰀augmenter le nombre d’éléments contractiles dans les muscles sollicités (Gabaldon et al, 2008) ; 􏰀 augmenter les réserves ATP/CP et de l’O2 en réserve intra-musculaire (Bangsbo, 1994a) ; 􏰀 augmenter la densité des enzymes intervenant dans le métabolisme anaérobie alactique et lactique, la créatine-phosphokynase et la myokinase (Balsom, 1995) ; 􏰀 préparer les muscles à des actions brèves et spontanées (Little et Williams, 2007b), augmenter la Force Maximale Volontaire (FMV) et la Force Maximale Isométrique (FMI) grâce à un travail de force vitesse (Widrick et al, 2002) ; 􏰀 améliorer la capacité pulmonaire (Bangsbo, 2008) ; 􏰀 augmenter la qualité d’échange respiratoire (Sassi, 2001) ; 􏰀 diminuer le temps de contact au sol (Carminati et Di Salvo, 2003) ; 􏰀 optimiser la rythmicité (Carminati et Di Salvo, 2003) ; 􏰀 optimiser la fréquence (Martin, 2007) ; 􏰀 optimiser la capacité d’anticipation (Carminati et Di Salvo, 2003). La vitesse est une action explosive dont la demande énergétique va être importante et de ce fait, l’activité enzymatique va également être considérablement augmentée. Billat (1998) relatait qu’un «des problèmes majeurs des efforts brefs et intenses est de satisfaire immédiatement l’énorme demande d ́énergie qui augmente la vitesse des réactions de la glycolyse de 1000 fois par rapport au repos ». La phosphofructokinase (PFK) serait l’enzyme la plus sollicitée (Glaister, 2005). De même Garry et Mac Shane (2000) relevaient chez 23 footballeurs que la concentration plasmatique en créatine kinase et en lactate déshydrogénase augmenterait lors de l’exercice de vitesse. L’augmentation de l’activité enzymatique nécessite notamment une température intramusculaire de l’ordre de 38°C (Garry et Mac Shane, 2000), c’est-à-dire que le muscle doit être échauffé. Mohr et al (2004) indiquaient une hausse de température musculaire de l’ordre de 36°C à 39.4°C au niveau des quadriceps à la suite d’un échauffement classique. Une hausse de la température corporelle de 2°C va permettre d’augmenter la vitesse de contraction musculaire de 20% et de 13% l’activité du métabolisme tout en agissant positivement sur les fibres de collagène (Ranatunga, 1984). Au contraire, la température centrale ne pourra pas augmenter au-delà de 2°C, mais cette valeur sera suffisante pour influer les réactions enzymatiques (Joch et Uckert, 2001). La composante élastique et réactive des muscles est très importante car elle est directement liée à la capacité de vitesse du joueur (Hoff, 2003). Elle est également très importante pour la performance du footballeur, au niveau de sa vitesse gestuelle notamment, du fait du cycle « étirement – détente » omniprésent dans chacun des gestes spécifiques (Impelizzerri et al, 2008). Elle peut être définie comme la capacité du muscle à pouvoir se déformer et à se raidir selon l’équilibre propre à la contraction nécessaire à un exercice donné. Elle peut être divisée en deux fractions : une fraction passive, les tendons, et une fraction active , la partie contractile du muscle (Carminati et Di Salvo, 2003). Les exercices amenant à des contractions de type concentrique permettent de travailler la compliance, c’est à dire « la déformabilité », des muscles alors que ceux amenant à des contractions de type excentrique, pliométrique ou isométrique permettent de travailler la raideur du muscle (Carminati et Di Salvo, 2003). L’énergie élastique serait principalement présente dans les tendons et serait développée et optimisée lors de travail de type pliométrique où le staff cherche à obtenir un « coupling time » très court de l ́ordre de 50 – 150 ms pour que la phase concentrique corresponde à la mise en jeu du réflexe d ́étirement (Tofas et al, 2008). En football, la sollicitation de l’élasticité musculaire est trop faible, d’où la baisse de l’énergie élastique (Carminati et Di Salvo, 2003). Toutefois, Impellizzerri et al (2008) relataient que cette capacité de réactivité au sol doit être travaillée sur différentes surfaces. Ils ajoutaient que le travail sur le terrain gazonné permettait également d’avoir des résultats sur le plan neuromusculaire tout en étant relié aux différents facteurs d’étirement raccourcissement. Toutefois, si nous souhaitons améliorer ou maintenir l’élasticité musculaire, nous pouvons effectuer des exercices isotoniques, balistiques, pliométriques, ou encore des exercices associant la force maximale et la force explosive. Le tendon d’Achille joue un rôle important dans cette qualité de vitesse et d’élasticité car il permet un rebond de qualité (Carminati et Di Salvo, 2003).

La force est indispensable au développement de la qualité de la vitesse (Meier, 2007). Wisloff et al (2004) avaient relaté que la performance en 1⁄2 squat était directement corrélée à la performance aux sprints chez le footballeur. Un travail en force maximale va permettre de synchroniser les unités motrices. De même, Cronin et Hansen (2005) avaient démontré qu’un travail de puissance force était plus intéressant qu’un travail  à base de pliométrie afin d’améliorer la performance des footballeurs en sprints. Ronnestad et al (2008) trouvaient des résultats similaires. Ils avaient testé l’effet combiné d’un entraînement combiné de pliométrie et de renforcement musculaire avec charge effectué 2 fois par semaine durant 7 semaines pour des joueurs ayant 6 à 8 sessions d’entraînement par semaine. Les résultats ne démontraient aucune augmentation de la performance de sprint et de détente verticale mesurée en squat jump (SJ) et en contre mouvement jump (CMJ) comparativement à un entraînement classique de renforcement musculaire.

Les muscles sollicités sont les muscles équilibrateurs et extenseurs de la hanche qui fixent le bassin, les extenseurs du genou, les fléchisseurs du genou, les muscles responsables de la rétroversion tels que les abdominaux, transverses, petit et grand obliques, grand droit de l’abdomen, ischio-jambiers et les muscles permettant les appuis unipodaux tels que les abducteurs et les adducteurs (Carminati et Di Salvo, 2003). Wisloff et al (2004) consolidaient le fait que la force et la vitesse sont deux qualités indissociables. La musculation permet d’améliorer la puissance et la qualité de démarrage grâce à des exercices comme le squat, la presse, le leg curl et le leg extension). Plus précisément, l’augmentation de la force maximale permet d’améliorer la capacité d’accélération et, lors des phases de freinage, de réduire brutalement la vitesse pour effectuer une autre action de type : s’arrêter, sauter, se repousser ou toute autre action footballistique (Meier, 2007). La force maximale n’est pas atteinte pendant le sprint (Wisloff et al, 2004).

 

Le travail de force-vitesse constitue une des bases du travail du footballeur. Le staff peut soit mettre des exercices de renforcement musculaire spécifique aux muscles sollicités lors de la course de vitesse et effectuer un travail de vitesse dissocié, soit il peut combiner le travail de force et de vitesse (Bangsbo, 2007). Ce type d’exercice consiste à effectuer des contractions maximales dans un laps de temps bref et à entraîner le système nerveux :

• 􏰀  par une augmentation et une amélioration de la synchronisation des unités motrices (UM) et de leurs fréquences de décharge, c’est-à-dire une diminution du temps de recrutement des UM notamment des fibres rapides (Behm et Sale, 1993) ;
• 􏰀  par une amélioration de la coordination intra-musculaire et une activation d’un plus grand nombre de fibres (Meier, 2007) ;
• 􏰀  par une amélioration de la coordination intermusculaire, en d’autres termes, la capacité des muscles agonistes et antagonistes à coopérer (Meier, 2007).Analyse de l’activité musculaire durant 3 types de courses : lente, à allure moyenne et à allure maximale, Kunz et Unold (1988).

La combinaison d’un travail de force et de vitesse permettra au cours de la même séance d’améliorer également l’explosivité et la performance du footballeur (Kotzamanidis et al, 2005). Ce travail de force vitesse doit être effectué régulièrement au cours de la saison, environ 5 séances par mois (Carminati et Di Salvo, 2003). L’entraînement en force-vitesse permet non seulement d’améliorer et d’entretenir les qualités de vitesse d’un joueur mais aussi les qualités de force. Widrick et al (2002) ont démontré que 3 séances de force-vitesse par semaine permettaient d’améliorer la force maximale volontaire de plus de 60%. De même ils ont conclu que ce travail permettait d’augmenter de 30 à 40% la force maximale isométrique. Toutefois, le joueur doit être physiquement prêt, c’est-à-dire que le staff doit au préalable mettre en place des séances de renforcement musculaire spécifique au muscle des membres inférieurs lors de la période de préparation de début de saison. Ce travail sera dissocié dans un premier temps. Une fois que ces conditions ont été évaluées comme positives, ils doivent préparer les joueurs à réaliser des actions explosives brèves et intenses grâce à des exercices intermittents intenses de courtes durées tout en travaillant le renforcement musculaire en explosivité. Par la suite , ils pourront combiner un travail de force-vitesse tout au long de la saison avec un minimum de risque de blessure (Carminati et Di Salvo, 2003).

L’accélération au niveau énergétique et musculaire

 

 

 

• La filière anaérobie alactique

C’est la filière qui correspond aux efforts courts et intenses que fournit le footballeur. Elle assure la production d’énergie mécanique pour la contraction musculaire lors d’efforts maximaux de 7’’ soit environ jusqu’à 50 mètres. Elle utilise la dégradation de l’ATP et de la créatine phosphate (CP). Malheureusement, l’ATP est en petite quantité dans le muscle (5mmol/kg), elle assure  la couverture énergétique pour des efforts compris entre 0 et 4’’.
A ce moment là, d’autres voies prennent le relais pour resynthétiser l’ATP.

CP + ADP C + ATP + énergie mécanique + chaleur
Mais, les réserves de CP (20 mmol/kg) s’effondrent vite au début de l’exercice : 88 % de la CP est dépensé en 5 secondes.

Différentes études scientifiques ont montré qu’il fallait entre 60 et 90’’ pour réapprovisionner l’ATP (pour un sprint de 4’’, il faudra récupérer 80’’ d’où la notion de 20 X le temps d’effort).
Ces études ont montré également que 80 % de la CP était reconstitué après une minute de récupération active. Scientifiquement il est prouvé que la récupération entre les répétitions doit être comprise entre 20 X le temps de l’effort et 3’.

Pourquoi 20 X le temps de l’effort ? Pour restocker l’ATP
Pourquoi avant 3’ ? Avant la fermeture des capillaires sanguins

Cette maîtrise des temps de récupération est très importante surtout la veille et l’avant-veille d’un match car en aucun cas il ne faut « taper » dans les réserves  énergétiques, sinon on bascule vers un mauvais entraînement.
• Les fibres musculaires

La vitesse sollicite principalement les fibres rapides dites fibres II. Elles sont à fortes secousses musculaires, d’un gros diamètre, plus riches en ATP qu’en glycogène mais plus vite fatigables. Ce pourcentage de fibres rapides chez l’individu varie selon l’hérédité. L’entraînement permet-il la transformation des fibres lentes en fibres rapides ? De nombreuses études scientifiques se penchent sur la question et on constate qu’il est très complexe de transformer un marathonien en sprinteur !
L’entraînement à la vitesse est toutefois primordial ; il va favoriser le recrutement des fibres rapides, la coordination et la synchronisation de celles-ci dans l’unique but de se mouvoir très vite dans l’espace et dans le temps. En football, le terme de vivacité est beaucoup utilisé notamment les veilles de match, l’objectif de ces exercices est de solliciter, stimuler le système nerveux en vue du match.

Fibres lentes / Fibres rapides
Sprint 24 % 76 %
Demi- fond 52 % 48 %
marathon 79 % 21 %
Ski de fond 80 % 20 %
Répartition des différentes fibres en pourcentage et en fonction de la discipline : étude de M. Newsholme

Le footballeur se situe entre le sprinteur et le demi-fondeur. Le poste et le profil du joueur font changer la répartition des fibres lentes et rapides. Néanmoins l’évolution actuelle du football exige d’être de plus en plus rapide : on se rend compte que les meilleurs joueurs de haut niveau sont de plus en plus explosifs et puissants. Il semble que cette nouvelle donnée physique rentre en ligne de compte dans la politique de recrutement.

Les qualités et exercices associés :

La qualité de vitesse-vivacité constitue une liaison des différentes modalité. Frédéric Aubert parle de « qualité multi-composante », laquelle constitue une interconnexion entre les différents facteurs de la performance. Elle est liée à la coordination gestuelle et segmentaire d el force des membres inférieurs, la coordination générale, la vitesse de transmission nerveuse, au contrôle postural (être gainé et relâché à la fois) mais aussi l’importance du temps de réaction et de perception-anticipation.

Les capacités psychophysiques de la vitesse, BAUER 1981 :

• Vitesse de perception
• vitesse d’anticipation
• vitesse de réaction
• vitesse de décision
• vitesse motrice
• vitesse d’action
• vitesse d’intervention

Nous allons rechercher différentes adaptations physiologiques :

• augmenter le nombre d’éléments contractiles dans les muscles sollicités
• augmenter les reserves d’ATP/CP et d’O2 en réserve intramusculaire
• Augmenter la concentration des enzymes intervenant dans le métabolisme anaerobie alactique = Créatine phosphokynase et myokinase
• préparer les muscles a des actions brèves et spontanées
• augmenter la force maximale volontaire (FMV) grâce à un travail  de force vitesse
• plus l’athlète sera réactif plus il sera efficace dès les premières foulées
• optimiser une rythmicité et une fréquence selon les caractéristiques de chaque joueur
• optimiser la capacité d’anticipation et de perception.