La force maximale.

« La Force maximale fait référence à la capacité du système neuromusculaire à exercer son maximum de force au cours d’un effort unique (1 RM ou maximum). Il s’agit de la charge la plus lourde qu’un sportif parvient à soulever une seule fois. » (Source : Bompa T.O, Périodisation de l’entraînement, Vigot, Paris, 2003)

A travers cette appellation, il faut distinguer la force maximale statique et la force maximale dynamique.

La force maximale statique est selon Frey (1977) et Weineck (1986) : la force la plus grande que le système neuromusculaire peut exercer par une contraction volontaire contre une résistance insurmontable, c'est-à-dire que l’on ne peut déplacer.

La force maximale dynamique, Weineck (1986) : est la Force la plus grande que le système neuromusculaire peut développer pour une contraction volontaire dans la réalisation d’un mouvement gestuel.

Pour Ungerer (1970) et Weineck (1986) : la force maximale statique est toujours plus grande que la force maximale dynamique car une force maximale ne peut être réalisée que si la charge limite et la force de contraction s’équilibrent.

 

On peut solliciter la force maximale grâce à différents types de travail musculaires :

• Le travail isotonique : il s’agit d’exercices réalisés à une vitesse variable et avec une résistance fixée. La contraction musculaire est associée à un déplacement des extrémités du muscle.

  On distingue, à l’intérieur de ce type de travail, deux types de mode de contraction : le mode concentrique et le mode excentrique.

En mode concentrique, le muscle se raccourcit et les extrémités du muscle se rapprochent l’une de l’autre.

En mode excentrique, les extrémités du muscle s’éloignent l’une par rapport à l’autre, le muscle s’allonge car la force à laquelle il cherche à s’opposer est supérieure à la force de contraction.

Dans un mouvement complet, on aura d’abord une contraction concentrique des muscles agonistes, puis une contraction excentrique des muscles antagonistes.

• Le travail isocinétique : il s’agit des exercices réalisés à une vitesse fixée avec une résistance variable. La résistance est identique sur toute l’amplitude articulaire.

• Le travail isométrique : ces exercices se font à une vitesse angulaire nulle. Il n’y a pas de mouvement au niveau de l’articulation. (Source : site Internet sdk.kinemedia.fr).

• Les méthodes combinées.

	Isotonique		Isocinétique	Isométrique
	Concentrique	Excentrique
Nombre de RM ou durée de contraction.	1 à 4 RM	1 à 4 RM	1 à 4 RM	6 à 12’’
Récupération entre les séries.	3 à 6’	3 à 6’	3 à 6’	60 à 90’’
Nombres de séries par séances	6 à 10	4 à 6 (4 à 6, voire 8, par exercices)	3 à 5	6 à 9
Charge	80 à 100%	110 à 160%	Maximale	80 à 100%
Vitesse d’exécution.	Lente à moyenne	Lente	Constante	Nulle
Système fournisseur d’énergie sollicité	Majoritairement, c’est la filière anaérobie alactique qui sera sollicité mais sa proportion diminuera en fonction de la longévité de l’effort, tandis que la proportion des autres filières, notamment la filière anaérobie lactique, augmentera, sans pour autant devenir majoritaire.

 

La puissance.

« La puissance associe la force et la vitesse. On considère qu’il s’agit de la capacité à produire une force maximale le plus vite possible. » (Source : Bompa T.O, Périodisation de l’entraînement, Vigot, Paris, 2003)

La force vitesse, pour Harre (1976), Frey (1977) et Weineck (1986), est caractérisée par la capacité qu’a le système neuromusculaire de surmonter des résistances avec la plus grande vitesse de contraction possible.

Pour résumer tout cela : P = F x V

Pour développer la puissance, on distingue :

• la méthode isotonique concentrique,

• la méthode balistique,

• la méthode de la puissance de résistance,

• la pliométrie

La méthode isotonique concentrique permet de travailler la puissance, tout comme elle permettait de travailler la force maximale, mais étant donné que c’est la puissance que l’on veut améliorer ici, on cherchera à avoir une vitesse d’exécution, donc de contraction, la plus importante possible. Il s’agira donc d’un compromis entre vitesse et force (déplacer une charge lourde le plus vite possible).

La méthode balistique est une autre méthode de développement de la puissance. Il s’agit de développer le plus de puissance possible pour projeter un objet relativement léger de type médecine-ball, poids, barre légère,… Ce type de contraction nécessite donc une grande vitesse de recrutement des fibres FT et une bonne coordination intermusculaire (coordination entre muscles, contraction agoniste et relâchement antagoniste)

La méthode de la puissance de résistance consiste en une action similaire à un catapultage. C’est une action isotonique interrompue par une force extérieure qui provoque une contraction isométrique. Cette contraction isométrique nécessite une sollicitation de la quasi-totalité des unités motrices. Une fois cette force extérieure enlevée, le mouvement devient balistique.

	Isotonique	Balistique	Puissance de résistance
Nombre de RM ou durée de contraction.	4 à 10	10 à 20	4 à 8
Récupération entre les séries.	2 à 6’	2 à 3’	2 à 4’
Nombres de séries par séances	3 à 6	3 à 5	3 à 5
Charge	Cyclique : 30 à 50% Acyclique : 50 à 80%	Standard	En fonction de l’exercice
Vitesse d’exécution.	Dynamique/rapide	Explosive	Lent, puis nulle et fin explosive
Système fournisseur d’énergie sollicité	C’est le métabolisme anaérobie qui va être sollicité. Si le nombre de RM est relativement faible, on se situera plus sur de l’alactique, mais plus le nombre de RM augmentera et plus la composante lactique prendra une part importante.

 

La pliométrie consiste en une contraction excentrique immédiatement suivi d’une contraction concentrique. Il s’agit de travailler en se servant du réflexe myotatique (contraction d’un muscle en réponse à son étirement). De plus, la phase d’étirement (excentrique) permet une contraction avec une force et une vitesse plus grande [Bosco et Komi (1986), Schmidtbleicher (1984)]. Cette méthode permet d’améliorer les facteurs musculaires et nerveux de la contraction musculaire, mais aussi la composante élastique du muscle.

 

On distingue cinq niveaux d’intensité des exercices pliométriques :

Niveau d’intensité.	1	2	3	4	5
Type d’exercices.	Saut réactif hauteur supérieure à 60 cm	Saut en contrebas de 80 à 120 cm	Bond à un ou deux pieds.	Saut réactif 20 à 50 cm	Lancer/saut faible impact sur place ou avec instruments
Intensité des exercices.	Maximale	Très élevée	Submaximale	Moyenne	Faible
Nombres de répétitions et de séries.	(8 à 5) x (10 à 20)	(5 à 15) x (5 à 15)	(3 à 25) x (5 à 15)	(10 à 25) x (10 à 25)	(10 à 30) x (10 à 15)
Nombres de répétitions par séances.	120 à 150	75 à 150	50 à 250	150 à 250	50 à 300
Récupération entre les séries.	8 à 10’	5 à 7’	3 à 5’	3 à 5’	2 à 3’

(Classification issue de : Bompa T.O,Périodisation de l’entraînement,Vigot, Paris, 2003)

La récupération et, le nombre de séries et de répétitions dépendent de l’intensité de l’exercice.

 

L’endurance musculaire.

« L’endurance musculaire définit la capacité d’un muscle à maintenir un effort sur une période prolongée. Le développement de l’endurance musculaire concerne surtout les sports d’endurance et influe favorablement sur l’endurance cardio-respiratoire. » (Source : Bompa T.O, Périodisation de l’entraînement, Vigot, Paris, 2003)

Pour Harre (1976) et Weineck (1986), la force endurance est définie par la capacité que possède l’organisme de résister à la fatigue lors d’efforts de force de longue durée.

On distingue :

• l’endurance puissance,

• l’endurance musculaire de courte durée,

• l’endurance musculaire de moyenne durée,

• l’endurance musculaire de longue durée.

L’endurance puissance est la capacité d’exercée une grande puissance, un grand nombre de fois.

L’endurance musculaire de courte durée est la capacité d’accomplir un travail d’une certaine intensité malgré le taux d’acide lactique présent dans le muscle.

L’endurance musculaire de moyenne et de longue durée est la capacité à supporter la fatigue. Tous deux visent une amélioration de la régulation cardio-vasculaire et du métabolisme aérobie. Les adaptations physiologiques facilitent l’apport d’oxygène et d’énergie, ainsi que l’élimination des déchets du métabolisme. L’entraînement va permettre une augmentation des réserves en glycogène musculaire et hépatique. La différence entre endurance musculaire de moyenne et de longue durée est que la première possède une composante anaérobie importante alors que la seconde est essentiellement aérobie.

D’une manière générale, l’endurance musculaire ne sollicite pas un grand nombre d’unités motrices.

	Endurance Puissance	Endurance musculaire courte	Endurance musculaire moyenne	Endurance musculaire longue
Nombre de RM ou durée de contraction.	15 à 30	30 à 60’’ soit 10 à 30 (45’’ à 2’ selon sdk.kinemedia.fr)	30 à 60 (2 à 8’ selon sdk.kinemedia.fr)	6 à 8’ soit 100 à 150 (plus de 8’ selon sdk.kinemedia.fr)
Récupération entre les séries.	5 à 7’	60 à 90’’	2’ (8’ entre les circuits)	1 à 2’ (2 à 5’ entre les circuits)
Nombres de séries par séances	2 à 4	3 à 6	2 à 4	2 à 4
Charge	50 à 70%	50 à 60%	40 à 50%	30 à 40%
Vitesse d’exécution.	Très dynamique	Moyenne à rapide	Moyenne	Moyenne
Système fournisseur d’énergie sollicité	Anaérobie lactique.	Principalement anaérobie lactique sauf si l’effort dépasse les 1’30’’ (la part d’aérobie devenant majoritaire).	Aérobie avec part importante d’anaérobie lactique.	Essentiellement aérobie.

 

Justification des temps de récupération entre les séries.

La durée de récupération dépend :

• de la charge employée,

• du type de force à développer,

• de la vitesse d’exécution de l’action,

• du nombre de muscles sollicités,

• du niveau d’entraînement.

 

Pendant la récupération, l’ATP et la CP vont se renouveler dans le muscle.

Si la récupération est bien calculée, l’acide lactique va s’accumuler plus lentement ce qui va permettre à l’athlète de poursuivre le programme prévu. Par contre, si la récupération est inférieure à 1 minute, la concentration d’acide lactique va gêner la poursuite des séries suivantes et une récupération de 30 secondes va gêner même les athlètes les plus tolérants à l’acide lactique. En effet, l’accumulation d’acide lactique dans le muscle provoque des douleurs, une fatigue et donc une diminution de la capacité à s’entraîner efficacement.

Ainsi pour permettre un rétablissement presque complet de l’ATP/CP, il faut une récupération d’au moins 3 à 5 minutes (en 30 secondes, environ 50% des réserves sont rétablies) et pour un travail jusqu’à l’épuisement, 4 minutes ne suffisent pas car l’acide lactique n’a pas le temps d’être éliminé et les réserves énergétiques de glycogène n’ont pas le temps d’être reconstitué.

 

De plus, étant donné que durant la récupération le cœur éjecte un volume de sang maximal vers le ou les muscles sollicités, si celle-ci est trop courte le muscle sera en pénurie de sang et donc d’énergie.

 

L’accumulation d’acide lactique diminue le pic de tension des protéines contractiles, c'est-à-dire la puissance de contraction maximale du muscle, et il en résulte une augmentation de la concentration acide dans le muscle qui affecte sa capacité à réagir à l’influx nerveux [(Fox et al. (1989), Sahlin (1986)]. La déplétion des réserves de glycogène musculaire, qui survient au cours d’un long effort (plus de 30 minutes), fatigue le muscle qui se contracte [Conlee (1987), Karlsson et Saltin (1971), Sahlin (1986)]. Le muscle ne possède pas assez de sources d’énergie pour entièrement couvrir les besoins énergétiques du muscle sollicité.

 

La durée de la récupération n’a pas que des influences sur le métabolisme du muscle, mais elle permet également une récupération du système nerveux.

En effet, le nerf moteur transmet des impulsions aux fibres musculaires. Ces impulsions sont variables en force, vitesse et fréquence. La force de ces impulsions va déterminer la force de contraction et donc la force de l’athlète. Or la fatigue affecte beaucoup la force des impulsions nerveuses. Ainsi il faudra, lors d’exercices de la force maximale, une récupération allant jusqu’à 7 minutes, temps nécessaire pour la récupération du système nerveux central.

 

La fatigue aura également une influence sur la libération des substances chimiques de transmission au niveau des terminaisons nerveuses de la jonction neuromusculaire [Tesch (1980)]. Le nerf va retrouver son potentiel électrique après une récupération de 2 à 3 minutes sauf si les contractions ont une nature puissante où là, il faudra plus de 5 minutes pour cela.

 

Lors de l’entraînement, le potentiel d’action du muscle va subir des perturbations chimiques [Bigland-Ritchie et al. (1983), Hennig et Lomo (1987)].

Pour protéger le corps, le cerveau va envoyer des impulsions plus faibles aux muscles sollicités pour diminuer la capacité de travail de ceux-ci. Pour que le cerveau ne détecte plus de danger et transmet des impulsions puissantes, il faudra un temps de récupération de 4 à 5 minutes.

 

Justification des temps de récupération entre les séances.

« Les charges d’entraînement doivent être suffisamment élevées pour stimuler l’adaptation nécessaire à l’amélioration des performances. L’adaptation se produit quand les périodes de travail sont entrecoupées de repos et alternent différents niveaux d’intensité en évitant les fortes augmentations de charge. » (Source : Bompa T.O, Périodisation de l’entraînement, Vigot, Paris, 2003)

Ainsi il faut s’entraîner suffisamment souvent, sans trop s’entraîner pour ne pas se surentraîner, mais il ne faut pas non plus basculer dans l’effet inverse de sous entraînement.

Voici un tableau qui résume le temps de récupération nécessaire selon ce qui a été sollicité :

Processus de récupération.	Temps de récupération.
Restauration de l’ATP/CP.	3 à 5 ‘
Restauration du glycogène musculaire : *après un long effort	10 à 48 heures
*après un exercice intermittent (comme l’entraînement de la force).	24 heures
Elimination de l’acide lactique des muscles et du sang.	1 à 2 heures
Restauration des vitamines et des enzymes.	24 heures
Récupération après un entraînement de la force trop fatiguant (but : surcompensation au niveau du métabolisme et du SNC)	2 à 3 jours
Paiement de la dette d’oxygène (alactique).	5’
Paiement de la dette d’oxygène (lactique).	30 à 60’

(Classification issue de : Bompa T.O,Périodisation de l’entraînement,Vigot, Paris, 2003)

Ainsi suivant le type d’entraînement que l’on aura, on aura besoin d’une récupération entre les séances différentes.

Dans Périodisation de l’entraînement, Tudor Bompa parle d’une fréquence de :

• 2 à 3, voire 4, séances par semaine pour une méthode concentrique de développement de la force maximale,

• 1 séance par semaine pour une méthode excentrique de développement de la force maximale car un entraînement de ce type nécessite une grande motivation et une grande concentration et, ce type de travail doit être associé à un travail concentrique,

• 2 à 3 séances par semaine pour une méthode isométrique de développement de la force maximale,

• 1 à 2 séances par semaine pour une méthode isocinétique de développement de la force maximale car ce type de travail doit être associé à un travail concentrique,

• 2 à 3 séances par semaine pour une méthode concentrique de développement de la puissance,

• 2 à 4 séances par semaine pour une méthode balistique de développement de la puissance,

• 1 à 2 séances par semaine pour une méthode de puissance de résistance car ce type de travail doit être associé à un travail concentrique,

• 2 à 3 séances par semaine pour le développement de l’endurance musculaire.