PDF - thesesups - Université Paul Sabatier

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En vue de l'obtention du
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Délivré par l'Université Toulouse III - Paul Sabatier
Discipline ou spécialité :
Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives
JURY
Pr. Pier-Giorgio Zanone, Professeur (Université Toulouse III) Président
Pr. Laurence Chèze, Professeur (Université Lyon I) Rapporteur
Pr. Jean Paul Micallef, Professeur (Université Montpellier I) Rapporteur
Pr. Serge Le Bozec, Professeur (Université Paris-sud XI) Examinateur
Pr. Pierre Portero, professeur (Université Paris-sud XI) Examinateur
Pr. Manh Cuong Do, Professeur (Université Paris-sud XI) Directeur de Thèse
M. Bruno Watier, MCU (Université Toulouse III) Co-Directeur de Thèse
Ecole doctorale : CLESCO
Unité de recherche : LAPMA - EA3691
Directeur(s) de Thèse : Manh Cuong DO
Bruno WATIER
Présentée et soutenue par Eric POIRIER
Le 08/09/09
Titre :
Influence de paramètres biomécaniques et électrophysiologiques
sur la technique de propulsion:
Transition de la posture classique vers la posture danseuse chez le cycliste.

1
Résumé :
L’objectif de ce travail est de tenter d’identifier les facteurs qui sous-tendent les adaptations
posturales lors de la propulsion du cycliste et notamment lors du passage de la posture classique
vers la posture danseuse. Cette adaptation posturale est-elle liée à une recherche de création de
forces supplémentaires et/ou permet-elle une économie musculaire? Pour aborder ce
questionnement, il a été développé du matériel expérimental permettant de mesurer les
contraintes mécaniques à l’interface entre le cycliste et la bicyclette. Ce matériel nous a permis
d’enregistrer et d’analyser les paramètres mécaniques (moments articulaires et puissance) et
physiologiques (EMG, rythme cardiaque) de chacune des postures lors de tests où la puissance
mécanique est incrémentée.
Les résultats montrent que l’utilisation de la posture danseuse crée des configurations musculo-
squelettiques plus adaptées au développement de puissances qu’en posture classique. L’élévation
de la puissance développée est liée à l’augmentation de la contrainte musculaire. Cette
augmentation de contrainte invalide l’hypothèse d’économie musculaire à l’origine du choix
postural. L’analyse de l’activité électromyographique montre une répartition différente des
efforts entre les groupes musculaires en danseuse. Le biceps femoris (acteur essentiel de la
propulsion) voit son activité diminuer en durée d’activation et en intensité de ses contractions ce
qui augmente sa phase de repos. Cependant, l’amplitude de l’EMG de la majorité des muscles
étudiés a augmenté. Face à l’augmentation de la résistance à l’avancement de la bicyclette, les
adaptations mécaniques réalisables en posture classique sont contraintes par la présence de
l’appui sur la selle. La transition vers la posture danseuse permet une nouvelle organisation des
leviers anatomiques ce qui entraîne une économie musculaire locale (biceps femoris). Cette
nouvelle répartition de l’effort entre les différents muscles expliquerait la transition de la posture
classique vers la posture danseuse.
Mots-clés : Cyclisme, pédalage, propulsion, posture, dynamique inverse, biomécanique.

2
Transition from the classical posture to the upright posture during cycling.
Biomechanical criterion effects on the cyclist propulsion technique.
Abstract:
The aim of this study was to understand which elements induce postural adaptation during
cycling propulsion and particularly during transition from the classical posture to the upright
one. Lots of works investigate posture effect on cyclist performance. However, few studies
interest in the upright posture utilization. In our knowledge, no studies clearly explain why
cyclists change their posture from classical to upright when ergocycle’s resistance becomes too
high. Is this postural adaptation due to more force creation and/or to muscular economy? First,
we have developed experimental devices allowing us to measure mechanical strain between
cyclist and bicycle. We have studied mechanical and physiological parameters for each posture
during power incremental test. Then, we have evaluated the more pertinent parameters influence
on the transition trigger. Results show that upright posture allows musculoskeletal configuration
favorable to the development of high power output. Using upright posture, absence of saddle
support induces better postural adaptations to oppose to the ergocycle resistance increase. Power
output growth is principally due to muscle strain increase. Electromyographic analysis shows
that muscle activation is different between the two postures. In particular, biceps femoris is less
activated in the upright posture in spite of the higher power output. The reduction of the duration
and intensity of this muscle contraction permit to increase the rest phase. Better allocations of the
effort between the muscles enable some of them to rest. This phenomenon of muscle economy
could explain the transition from classical posture to the upright posture when power output get
higher.
Key-words: Biomechanics, cyclist, propels, posture, inverse dynamic

3
POIRIER Eric
Laboratoire Adaptation Perceptivo Motrice Apprentissage
EA3691
Université Paul Sabatier
118 route de Narbonne
31062 Toulouse cedex 4
[email protected]

4
Remerciements
Jetienstoutd’abordàremerciermanhcuongDopourm’avoirdirigétoutaulongdemathèse.
Jetiensparticulièrementàremerciermonco‐directeurBrunoWatierquimesuitdepuisla
maitriseetdontl’appuiaétéessentielduranttoutescesannées.
Jeremercietouslesmembresdulaboratoirepourleuraideetenparticulierlasecrétaire,
MichelleFourmentpoursagentillesseetledirecteurPier‐giorgioZanonequiesttoujoursprêtà
accéderàmesrequêtes.
Jeremercielesanciensdoctorants,FrédériqueLaberenne,JimmyGautier,JessicaTaletet
particulièrementAlexandraCadènepourm’avoiraidéàmettrelepiedàl’étrieràmonarrivée.
Jeremercielesnouveauxdoctorants,LaurentSolini,YannickWamainetFabienDal‐masopour
leurbonnehumeuretl’ambianceagréablequ’ilsontfaitrégnerdanslelabocettedernière
année.
JenepeuxoublierderemercierMathieuAndrieux,JérémyDannaetPhilippeDedieuqui
m’accompagnentdansetendehorsdubureaupresquedepuisledébutdemathèse.
MerciàtouslesparticipantsetenparticulierXavierProspourêtretoujourspartantpour
souffrirensalled’expérimentation.
MerciàLionelCastillosansquilaréalisationdelapédaleinstrumentéen’auraitpasété
possible.
JeremercieJeanPaulMicallefpourm’avoirconfiésaselleinstrumentéecequim’apermisde
réaliserunepartiedecetravail.Jeleremercieaussitoutcommelesautresmembresdemon
jury,LaurenceChèze,PierrePorteroetSergeLeBozecpouravoiracceptéd’expertisermon
travailetmepermettred’améliorerlaqualitédemesrecherches.
Enfin,Jepenseàmesparentsdontlesoutienmoralm’apermisd’arriverauboutdecetravail.
JepenseàGabyquinousaquittéstroptôt.JepenseàStéphaniequej’aienfintrouvéeaprès
avoirbeaucoupcherché.
ATOUS…MERCI.