Optimiser son geste de pédalage

Optimiser son geste de pédalage

1 / Anatomie des muscles du membre inférieur

Le Psoas est un muscle important et particulier par son insertion supérieure au niveau des faces latérales des cinq vertèbres lombaires et son insertion inférieure sur le fémur au niveau de la face postérieure du petit trochanter. Ses actions principales sont la flexion de la cuisse sur le bassin lors de la marche, la flexion du bassin sur la cuisse, l’abduction de la cuisse sur le bassin, et la rotation externe de la cuisse.

L’obturateur externe, innervé par le nerf obturateur, a pour effet de faire tourner la cuisse vers l’extérieur.

Le Tenseur du fascia lata est fléchisseur du genou, et inclinateur du tronc sur le bassin.

Les 3 adducteurs sont adducteurs de la cuisse (mouvements de la cuisse vers l’intérieur du corps).

Le Quadriceps (dit aussi quadriceps crural ou fémoral) est formé de 2 muscles latéraux, les vastes interne et externe, un muscle profond le crural plaqué contre le fémur et un muscle superficiel et antérieur : Le droit antérieur.
Le Quadriceps est un puissant extenseur du genou.

Le droit interne entraîne la flexion du genou et rapproche la jambe de l'axe du corps.

Le couturier permet de mettre la jambe dans la position du couturier c'est à dire hanche fléchie, genou fléchi et écarté.

Le Tibial antérieur sert à la flexion dorsale du pied sur la jambe, à la supination du pied, à l’adduction du pied

Les jumeaux se terminent sur le calcanéum (talon) par l'intermédiaire d'un tendon très résistant, le tendon d'achille.

Le soléaire va du genou par des insertions sur le tibia et le péroné jusqu’au tendon d'achille. Son rôle est majeur dans la marche, la course, et le saut.

2 / La biomécanique

Mieux connaître la biomécanique du pédalage peut permettre au cycliste que nous sommes d'optimiser son geste afin d'acquérir un meilleur rendement, d'éviter certaines pathologies et d'ajuster son entraînement par la conception d'exercices adaptés permettant d'améliorer certains paramètres comme la force (par la musculation de plus en plus employée), la vélocité ou la coordination.

Qu'y a-t-il de si compliqué dans le pédalage ?

Cette activité, à la portée de tous les enfants, paraît bien facile... Elle n'est en réalité pas si simple. Les meilleurs cyclistes ne sont pas toujours ceux qui ont la plus grosse VO2max. Si les capacités physiologiques sont essentielles, la performance dépend aussi du rendement et de la qualité du pédalage.

Pour commencer, essayons de voir rapidement les éléments qui interviennent dans ce fameux geste du pédalage.

Décomposition d'un tour de pédale : "le cycle de pédalage"

On découpe artificiellement un tour de pédale (cycle de pédalage) en 4 phases : 2 phases motrices (poussée et traction) et 2 phases de transitions (transition basse et transition haute).

1 - Phase de poussé

C'est la plus rentable sur le plan biomécanique et la plus instinctive. La phase de poussée correspond à une extension de la cuisse (action du grand fessier) associé à une extension de la jambe (action du quadriceps) comme du pied (action du triceps sural).

Durant la phase de poussé, le bassin doit être fixé par des stabilisateurs (action des abdominaux, carré des lombes).

2 - Phase de transition basse

Elle assure la transition entre la phase de poussée et la phase de traction. L'extension de la cuisse se poursuit (action du grand fessier), mais elle est associée à un début de flexion de la jambe (action des ischios jambiers) et une extension du pied (action du triceps sural).

L'action des ischios et du triceps est prépondérante pour conserver l'énergie cinétique accumulée lors de la phase de descente de la pédale. Cette phase doit s'enchaîner de la façon la plus souple et coordonnée avec la phase qui la précède et celle qui la suit.

3 - Phase de traction

C'est la phase la moins instinctive du pédalage. Elle n'est possible que sur les vélos équipés de pédales automatiques par leur capacité à solidariser efficacement le pied et la pédale.

La traction est réalisée par une flexion prononcée de la cuisse (action du psoas iliaque, du droit antérieur et du couturier et des muscles abdominaux). La flexion de genou essentiellement due aux ischios jambiers. C'est une phase de relâchement et de récupération pour le quadriceps et le triceps et tout le segment jambier (on ne retrouve quasiment aucune activité musculaire au-dessous du genou).

Cette traction se déroule alors que l'autre jambe est en phase de poussée. Elle joue donc un rôle d'épargne musculaire pour l'autre jambe. Comme pour la phase de poussée, il est essentiel que le bassin constitue un point fixe. Les muscles stabilisateurs du bassin (abdominaux, carrés des lombes, etc.) sont donc sollicités.

4 - Phase de transition haute

Elle permet de remettre la jambe en position de poussé. C'est la seule phase où interviennent les releveurs du pied.

Coordination et rendement

Lors du cycle de pédalage, plusieurs actions musculaires, parfois antagonistes, doivent se succéder dans un temps très court. Cela nécessite une excellente coordination, d'autant plus importante que le geste sera répété des milliers de fois. Les gains, même minimes, dans ce domaine sont donc très rentables sur le plan de la performance. Un bon rendement permet une meilleure vitesse et une épargne musculaire qui peut faire la différence dans les derniers kilomètres.

On note que la phase de poussée est très rentable sur le plan mécanique. C'est au niveau des phases de transition et de tirage que le "gaspillage" est le plus important. Certains font de la phase de tirage une phase rentable, d'autres ne l'utilisent que très peu. On peut penser que, pour les seconds, une meilleure utilisation de cette phase pourrait donner des gains de performances significatifs.

Le cycle de pédalage permet, pour chaque groupe musculaire, l'alternance de phase d'activité et de récupération. Plus le cycliste sera coordonné et relâché, plus il pourra bénéficier de ces phases de récupérations.

Cette coordination très fine s'acquiert au fil des kilomètres, mais également par la visualisation du geste idéal, l'écoute des sensations et par des exercices de coordination tel que :
- pédalage d'un seul pied,
- pédalage à des cadences très élevées, avec un petit développement,
- pédalage à des cadences très basses, avec un développement délibérément trop grand,
- alternance de pédalage assis et de pédalage en danseuse..

Quelle est la cadence la plus rentable ?

Est-il préférable de choisir de courts développements à vitesse lente ou de longs développements à vitesse élevée ?

Sur les parcours plats, le rendement le plus important se situe entre 90 et 110 tours/min. La plupart des records de l'heure ont été établis à des cadences de pédalage supérieures à 100 tours/min.

Pour des cadences plus basses, les durées de contractions sont prolongées, les phases de repos sont moins fréquentes, conduisant à une fatigue musculaire plus rapide.

Pour des cadences plus élevées, les différentes étapes du cycle de pédalage se télescopent et on voit apparaître certaines contractions musculaires parasites qui s'opposent au mouvement.

La cadence de pédalage est influencée par le relief. Sur le plat ou en descente, la vitesse de déplacement est plus élevée, l'inertie en rotation des roues est donc importante, ce qui entretient la cadence de pédalage. Par conséquent il est facile de garder une cadence de pédalage élevée.

Dans les côtes où les contraintes musculaires sont plus importantes, il est bien plus difficile de rester coordonné. Les vitesses sont réduites et l'inertie des roues devient négligeable. La cadence de pédalage diminue naturellement à 70-80 tours/min. Il est certain que l'entraînement joue un grand rôle dans la maîtrise des cadences élevées. Les succès de Lance Amstrong, par exemple, semblent dus en partie à une coordination parfaite et une maîtrise du pédalage à des cadences élevées, surtout en montagne.

Conclusion

La biomécanique du pédalage est à l'image du vélo : simple au premier abord, mais subtile et passionnante lorsqu'on s'y intéresse de plus près. Elle confirme, le plus souvent, les connaissances acquises au fil des kilomètres par des générations de cyclistes, mais apporte également des réponses nouvelles qui trouvent des applications pratiques.

La plupart des équipes pro-fessionnelles utilisent des mini-dynamomètres fixés sur le pédalier (systèmeSRM) ou sur la chaîne (système Polar) qui apportent un feed-back. En comparant les données du dynamomètre et du cardio-fréquence mètre, le coureur peut avoir des informations sur son rendement et améliorer sa coordination.

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L'outil indispensable pour le développement de la performance en cyclisme et en triathlon. Le capteur de puissance SRM affiche, enregistre puis analyse le témoin externe de la performance en cyclisme:
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