LA FORCE MAXIMALE VOLONTAIRE

1. LA FORCE MAXIMALE VOLONTAIRE

2. INTRODUCTION • Une force est produite par des muscles. • Mais, d’autres facteurs interviennent dans la production d’une force : • poids du sujet • forces de frottements • La force maximale volontaire (FMV) va permettre d’étudier ces facteurs.

3. FORCE MAXIMALE D’UNE CHAINE FOCALE FERMEE • Qu’est-ce que la force maximale? • Elle correspond à la tension tétanique : c’est la force produite au sommet de la courbe tension-longueur. tension longueur

4. Force maximale volontaire analytique : • C’est la force maximale que peut produire un seulgroupe de muscles pendant un effort isométrique de quelques secondes. • On la nomme FMVA

5. Force maximale volontaire synthétique • C’est la force maximale que peuvent maintenir plusieurs groupesde muscles pendant quelques secondes • On la nomme FMVS

6. On regroupera sous le terme de FMV (force maximale volontaire) l’ensemble FMVS et FMVA

7. Les chaînes corporelles • Chaîne focale : Partie du corps qui développe l’effort externe • Chaîne posturale : Reste du corps qui rend l’effort possible

8. Les chaînes focales • Chaîne focale fermée : Les deux extrémité de la chaîne sont fixes • Chaîne focale semi-fermée : Seule l’extrémité distale est fixée

9. Les facteurs musculo-squelettiques de la FMV sont étudiés à partir de la chaîne focale fermée. • Les facteurs biomécaniques à partir de la chaîne focale semi-fermée.

10. Comment mesurer la FMV d’une chaîne bi-articulée fermée? • A partir des moments musculaires nets.

11. Exemple : Moments musculaires nets

12. Moments musculaires nets F RO1 Fm1 O, O1 O2 P2 P1

13. Moments musculaires nets F Fm2 P2 R02

14. Moments musculaires nets • Il faut appliquer le théorème du moment d’inertie aux 2 chaînes : Σ M = I α • Or I est nulle • Donc : Σ M = 0

15. Moments par rapport à l’épaule (O1) : F RO1 Fm1 O, O1 O2 P2 P1 Σ MO1(Fm1) + MO1(P1) + MO1(P2) = 0

16. Moments par rapport au coude (O2) : F Fm2 P2 R02 Σ MO2(Fm2) + MO2(P2) + MO2(F) = 0

17. En additionnant les deux équations : Σ MO1(Fm1) + MO1(P1) + MO1(P2) + Σ MO2(Fm2) + MO2(P2) + MO2(F) = 0

18. Moments musculaires nets • En isolant les forces musculaires : ΣMO1(Fm1) + ΣMO2(Fm2) = MmnO1 + MmnO2 • Σ (Fm1.d1) + Σ (Fm2.d2) = MmnO1 + MmnO2 • On fait ici un effort maximal, donc FMVS = Mmn/épaule + Mmn/coude + cste

19. Effets de la géométrie musculo-articulaire sur la FMVS • La FMV va dépendre : • De la nature de l’effort • De la position des segments du membre focale • De la position des articulations adjacentes

20. 1. Nature de l’effort Deux facteurs entre en compte : • Relation tension/longueur du muscle • Variation des bras de levier musculaires en fonction de l’angle articulaire

21. 2. Position relative des segments • Pour un même type d’effort la position des segments entre eux va faire varier la FMV. • Les facteurs entrant en compte dans ce changement sont les mêmes que précédemment.

22. 3. Position des segments adjacents • La position des articulations adjacentes entre aussi en compte dans la FMV. • Ceci s’explique car les muscles ont des insertions proximales et distales. • Donc la FMV dépend de la position de toutes les articulations du membres actifs même celles ne participant pas à l’effort.

23. Facteurs influençant la FMV • Facteurs biologiques comme l’âge, le sexe, la latéralité • Facteurs physiologiques : entraînement, désentraînement, fatigue, usure

24. Facteurs influençant la FMV • Ces variations de FMV sont dues à : • Une modification de la proportion des différents type de fibres • De la densité des réseaux capillaires dans les muscles

25. Temps de maintien maximale d’une force • C’est le temps limite • Il est fonction de l’intensité de la force • Temps limite théoriquement infini si l’intensité de la force est inférieure à 15-20% de la FMVS.

26. FORCE MAXIMALE D’UNE CHAINE FOCALE SEMI-FERMEE • Pour étudier les facteurs bio-mécaniques de la FMV nous utilisons une chaîne focale semi-fermée.

27. Influences de la position corporelle • Nous allons étudier un effort de poussée horizontale. z F cg Rn P I Rt x

28. Influences de la position corporelle • 1ère loi de Newton :Σ F = 0 • F + R + P = 0 • En projetant sur les axes : Fx - Rx = 0 -P + Rn = 0

29. Influences de la position corporelle • Loi des moments cinétiques : Mo (F) + Mo (R) + Mo (P) = 0 • En projetant sur les axes : F.h = 0 Rn . Xi – P . Xcg = 0 • Donc : F.h = Rn . Xi – P . Xcg • Or Rn = P • Donc : P(Xi – Xcg) = F.h • Soit : F = P.d / h

30. Conclusion sur la position des segments • La FMV va donc être proportionnelle à la distance horizontale entre le centre de pression et le cg, proportionnelle au poids du sujet, et inversement proportionnelle à la hauteur à laquelle la poussée est effectuée.

31. Effets des forces de réactions extérieures • Un effort n’est possible que si il existe une force de réaction s’opposant à la force produite. • La limite d’adhérence se caractérise par le coefficient de frottement μ. • Rt = μ Rn

32. Effets des forces de réactions extérieures • Adhérence au niveau des appuis podaux : • Il faut une adhérence maximale entre les appuis et le sol pour effectuer un effort max.

33. Effets des forces de réactions extérieures • Adhérence au niveau de la prise de mains • Plus le coefficiant de frottement sera faible, plus la FMVS devra être importante.

34. CONCLUSION • La FMVS va dépendre : • De la force musculaire du sujet • Du poids du sujet • De sa position initiale • De la position de ses segments corporels • De la distance entre le centre de pression et le centre de gravité du sujet • Du coefficient de frottement au niveau des appuis

35. CONCLUSION « J’ai bien pitonné pour vendre ma salade! »