La biomécanique du Football

Tableau 3. Une évaluation des actions techniques en matches et à l’entraînement durant une saison

Comme il existe un nombre limité d'analyse disponible sur les actions à l’entraînement, le contenu d'une séance d’entraînement a été estimé en tenant compte de la différence entre le match et l’entraînement où l' intensité de l'effort est plus élevée dans les petits jeux qui sont inclus dans une séance d'entraînement et où il y a un plus grand nombre des contacts avec la balle, plus de passes et de courses avec ballon et plus de démarrages, demi-tours, sauts, tacles.

Dans le football le joueur utilise la frappe dans 70% de ses actions pour passer, centrer, tirer au but et pour conduire le ballon, nous allons donc analyser la technique de la frappe. Toutes ces frappes ne sont pas effectuées avec la même surface de contacts. Le choix de cette surface rentre dans l'habilité du joueur a choisir la bonne technique.

6. Exemple d'analyse biomécanique : la frappe

La coordination est nécessaire pour réaliser des mouvements cohérents par rapport à des objectifs préalables.

Analyse biomécanique

La course permet au joueur d’acquérir une vitesse horizontale. Elle s'obtient par une poussée complète de la jambe d’appui. Le joueur doit se propulser vers l’avant. L’action des bras semi - fléchis à 90° est vers l’avant. Il y a gainage de bassin en rétroversion avec un déplacement du Centre de Gravité en sinusoïde.

b) L’ajustement

Les petits pas d’ajustement vont permettre un placement adéquat de la chaîne d'appui en vue de la préparation du geste mais l’on observera une diminution de la vitesse et un ralentissement du centre de gravité. La chaîne d'appui doit être très stable.

c) L’armé

Cette phase intervient juste avant la frappe de balle et correspond à la mise en position et à la sollicitation des muscles utilisés lors du tir.

Le regard est centré sur le ballon se dirige vers le but, la ceinture scapulaire est orientée en direction du but, il y a une dissociation entre la ceinture pelvienne 'épaule) et la ceinture scapulaire(bassin), L'angle de " rotation " est d’environ 40°C.

Cet angle de " rotation " est dû à une mise en tension de la jambe de frappe. Cela permet d’augmenter la force de frappe. La position du pied d’appui est parallèle au ballon et se trouve à environ 20 cm de celui-ci, le pied d'appui est orienté dans la direction du but.

Pour la jambe de frappe on observe une ouverture de la cuisse sur le tronc, une fermeture de la jambe sur la cuisse et une extension du pied. Cette phase correspond à l’ARME DE LA JAMBE DE FRAPPE.

• • • • 2. - Ceinture scapulaire (épaule)

        3. - Ceinture pelvienne (bassin)

        4. - angle de ROTATION (40°C)

Lors de l'armé de la jambe de frappe, deux paramètres peuvent être mis en avant :

- La vitesse angulaire : l’amélioration de la vitesse angulaire va permettre une puissance supérieure sans pour autant augmenter la force.

- L’utilisation de la capacité élastique du muscle avant d’utiliser sa capacité contractile : notion de cycle étirement – renvoi c’est-à-dire lorsque le muscle se contracte, son antagoniste s’étire ainsi plus la capacité d’étirement d’un muscle est élevée meilleure sera la capacité de contraction de son antagoniste.

Cet armé correspond à un lancement vers l’arrière de la jambe de frappe, en même temps il y a blocage de la jambe d’appui et donc création d’un point d’appui dynamique. Ainsi l’énergie cinétique acquise lors de la course peut-être transmise à la jambe de frappe (au segment libre).

d) La frappe

Pour ce qui est de la jambe de frappe on passe d’une flexion à une extension complète de la jambe sur la cuisse mais aussi à une flexion de la cuisse sur le tronc. On passe progressivement d’une vitesse nulle à une vitesse optimale. Le pied frappe le milieu du ballon pour transmettre au mieux l’énergie apportée par la jambe de frappe. (il faut " traverser le ballon "). L’énergie cinétique acquise par le blocage du pied d’appui est transmise au tronc qui va lui même la transmettre à la jambe de frappe ce qui explique la fermeture de l’angle de déclinaison. Une fois au niveau de la cuisse cette énergie va être transmise au niveau de la jambe et du pied par l’extension de celle-ci par rapport à la cuisse. En effet, il y aura eu un " blocage " au niveau du genou permettant de transmettre cette énergi.

Conclusion

La frappe (80% des actions du footballeur) est un élément technique complexe dans sa réalisation qui nécessite beaucoup de ressources autant mentales que physiques et physiologiques. Il est donc nécessaire de travailler sans cesse chaque technique à l'entraînement afin d'obtenir un acte moteur efficace.

7. LES ELEMENTS DE L'HABILETE EN FOOTBALL

Le contenu des habiletés peut être défini comme un produit de quatre éléments biomécaniques différents :

Habileté = Force x Vélocité x Précision x Détermination

LA FORCE :

La force totale est la somme de plusieurs forces produites en interne (force musculaire) et externe (force de réaction, force de l'impact, résistance de l'air, etc.).

Si cette qualité peut, avec beaucoup de précautions, vu les inconvénients physiologiques (incidence possible sur la croissance) ou psychologiques (difficulté à s'astreindre à des tensions musculaires d'une durée trop longue), être améliorée par des exercices dynamiques ou statiques de courte durée. Elle demeure au départ chez les jeunes peu développée

Le développement de la force chez le jeune joueur fait appel aux exercices qui développent surtout la force dynamique, en se rappelant que les jeunes supportent plus aisément les exercices de vitesse que de force pure. Cet entraînement de la force peut néanmoins se concevoir en tenant compte des données morphologiques relatives à la croissance, s'ils sont exécutés avec prudence par suite du danger d'accidents possibles, donc avec des exercices judicieusement choisis en fonction des possibilités de chaque âge et associés à des temps de repos suffisamment longs.

Chez un entant de 8 ans, la masse musculaire représente environ 22% du poids du corps alors que chez un adolescent de 15 ans, elle est de 33 % et s'approche ainsi du rapport caractéristique de l'adulte (36 à 44 %).

Entre 11 et 16 ans, la force musculaire augmente de près du double.

LA MUSCULATION AVEC CHARGES ADDITIONNELLES NE PEUT EN AUCUN CAS S'ENVISAGER CHEZ L'ENFANT .

LA VELOCITE :

La vélocité des différentes parties distales du corps (pieds, mains, tête) est produite par le système du levier humain qui comprend les segments et les articulations.

La vélocité linéaire (la vitesse) de la partie distale du corps est dépendante de la longueur et de la vélocité anguleuse des leviers respectifs (tibia, cuisse, etc.).

Les vélocités anguleuses relatives à chaque partie du corps sont produites à travers le groupe du muscle respectif (extenseurs du genou, fléchisseurs du dorsal, etc.).

Vélocité = Amplitude x Fréquence

• • • • • 1. Amplitude = 1,2 x Taille (longueur des leviers)

          2. Fréquence = vélocité anguleuse

Amplitude ou fréquence ?

L'ambiguïté entre foulée longue et foulée courte vient du fait que chacune a ses avantages.

La foulée longue

• • Principal argument en faveur de la foulée longue ; elle permet d'augmenter le temps de récupération pendant l'envol. L'augmentation de la durée du temps de suspension permet d'accroître le temps de récupération musculaire entre deux appuis. Si ce point est crucial c'est que la circulation dans les capillaires est complètement stoppée au moment de l'appui. Le transport des gaz et des métabolites ne semble possible que pendant la période d'envol.

  • A chaque pose de pied, la force appliquée au sol est importante ce qui permet, théoriquement, de récupérer davantage d'énergie élastique. Mais nous verrons que cet argument de la puissance de l'impact au sol est plutôt défavorable à la foulée longue.

La foulée courte

• • Elle permet de diminuer les oscillations verticales

  • Le pied vient se poser moins en avant du centre de gravité ce qui réduirait le "freinage" au sol.

  • La force appliquée au sol étant moins importante, elle induirait moins d'effort pour résister à l'écrasement.

  • Le nombre d'appuis au sol est plus important ce qui permettrait de récupérer plus d'énergie élastique sur une distance fixe donnée.

Pour le footballeur on développera plutôt la foulée courte avec augmentation de la vélocité de façon à garder le maximum d'appui au sol.

La vélocité ne s'améliore de façon notable que vers la dixième année pour véritablement se développer vers 12-13 ans.

Le développement intense de la vitesse, chez les adolescents, qui atteint son maximum plus tôt que la force et l'endurance, s'explique par la haute plasticité de l'organisme, la grande mobilité des processus nerveux, la formation et la transformation relativement faciles des liaisons conditionnées réfléchies.

Certains auteurs estiment que l'âge le plus favorable pour le développement de la vitesse se situe entre 11 et 12 ans... D'autres le situent vers 13-14 ans...

Nota : On notera que la plupart des actions et manœuvres dans les situations de match sont exécutées avec force submaximale et vélocité. Peu de manœuvres sont exécutées avec une force et vitesse maximales.

LA DETERMINATION

La détermination n'a ici rien à voir avec la fermeté d'une décision.

Lors de l'exécution d'une habilité, le mécanisme interne de détermination fait appel à la dernière exécution pertinente dans une situation de match. Elles sont appel aux expériences motrices vécues et aux apprentissages antérieurs

L'exécution des habiletés motrices met en jeu des mécanismes d'exécution et de contrôle moteur différentié qui s'appuie sur un double système de référence :

- Une référence visuelle externe permettant au sujet de se situer par rapport aux repères physiques pertinents pour l'action envisagée (la prise d'information, la mobilité d'attention),

- Une référence à un modèle gestuel appris.

Ces mécanismes travaillent à pleine intensité quand un joueur entre en contact avec la balle par exemple lors de la passe, de courses avec balle, des tirs , etc.

Car le temps de contact, mesuré, entre le pied et la balle est en moyenne de 10 millisecondes. Si un joueur a effectué approximativement 10.000 fois des passes et des tirs sur une année, le temps total travaillé dans l’habileté de la passe sur le plan neuromusculaire sera seulement de 10.000 x 0.01 s = 100 s = 1 minute 40s.

Cet exemple met en valeur le rôle de l’entraînement individuel des habiletés comme indispensable et montre toute l'importance de la relation de Joueur-Ballon.

Ces chiffres montrent aussi que le positionnement corporel, préalablement appris, avant la touche de balle doit être correct et anticipé de façon à favoriser une réponse correcte.

LA PRECISION

Etre précis c'est être bien adapté au but en distance, en hauteur. C'est savoir maîtrisé l'espace et le temps

Pour être précis, le joueur doit apprécier les différents éléments qui constituent la relation corps - balle, en distance et en mouvement, c'est à dire l'éloignement, la hauteur, la vitesse, la direction.

Le joueur doit apprécier les distances pour adapter la force déployée dans le lancer à la distance qu'il veut atteindre. La cible peut être fixe (but) ou variable (partenaire).

Et, les lancers, auxquels au départ le contrôle visuel participe, devront s'effectuer ultérieurement avec les seules sensations kinesthésiques.

En présence de cibles mobiles (généralement les partenaires), la forme des lancers varie. Le joueur doit associer distance et trajectoire, c'est-à-dire tenir compte de la direction de la hauteur et de la vitesse de la cible mobile. Il convient alors d'atteindre, non pas le partenaire assimilé à une cible, mais sa zone d'action, espace privilégié. Le joueur doit, lors du lancer, faire que le ballon arrive non pas dans l'espace où le partenaire se trouve dans le moment actuel, mais dans l'espace vers lequel ce dernier sollicite le ballon. Cette perception spatiale selon les trois dimensions (hauteur, longueur et profondeur), ne peut se comprendre que si elle est rattachée à son aspect temporel.

La perception de l'espace ne peut pas être appréhendée comme la perception de différentes parties juxtaposées et coexistant séparément. Mais, le corps enveloppe dans une prise d'information unique l'espace dans sa totalité et le vit et l'habite pour y construire tout un système de significations qui va guider et orienter toute son activité.

Référentiel à partir duquel s'organise toute la motricité, le corps réalise la synthèse de l'espace et du temps. Cette synthèse est toujours à recommencer puisque les situations vécues évoluent sans cesse.

Il ne faut pas confondre la précision avec l'adresse qui est la faculté d'exécuter avec vitesse et efficacité un mouvement intentionnel pour résoudre une tâche concrète.

Un mouvement adroit est un mouvement :

• • Précis, c'est à dire bien adapté au but

  • Rapide, exécuté dans le temps le plus court possible

  • Bien dosé en force, avec une dépense d'énergie la plus économique possible.

L'adresse est un domaine où l'affectivité et motricité interférent. Ne dit on pas qu'un timide est maladroit. La conscience des difficultés que les enfants peuvent rencontrer augmente leur maladresse.

L'adresse est la qualité psychomotrice par excellence.

CONCLUSION

Si le volume total de charges d'un joueur sur l’ensemble d’une saison est important (tableaux 2 et 3) Ces évaluations montrent donc, tout l'intérêt que le joueur et l'entraîneur doivent porter à la rentabilité des actions réalisées pour augmenter les performances individuelles et collectives.

Et c'est en ce sens que la biomécanique aide l'entraîneur a améliorer les performances mécaniques, psychomotrices et par là les performances des joueurs.

En réalisant des gestes corrects et efficaces, les joueurs vont utiliser un minimum d'énergie et garder suffisamment de réserve pour réaliser plus gestes, plus de courses et augmenter ainsi leur performance individuelle.

Faire preuve d'efficacité et être performant aussi bien dans la frappe, dans la passe ou d'autres habiletés signifie que les quatre variables biomécaniques existent exactement dans la bonne combinaison et en même temps (coordination).

Et les évaluations présentées montrent l'importance de la qualité des acquisitions motrices pour un joueur car il les répétera des milliers de fois lorsqu'il jouera et s'entraînera.