Biomécanique du cyclisme et étude posturale

Le point mort désigne les points de transition près des points morts haut et bas, où la jambe est mal placée pour appliquer une force qui fait avancer, et non un défaut du matériel.

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Pour la plupart des cyclistes, la phase descendante, menée par les puissants quadriceps et fessiers, fournit l'essentiel du travail propulsif, contrairement à la phase ascendante, comparativement faible.

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Être calé dans les pédales rend mécaniquement possible une traction vers le haut, mais les fléchisseurs de la hanche que la plupart des cyclistes utilisent pour cela sont comparativement faibles, si bien que la contribution nette reste modeste.

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De subtils changements d'angle de la cheville aident à garder une force utile pendant que la pédale traverse des positions où une cheville fixe appliquerait la force moins efficacement.

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Forcer volontairement un mouvement circulaire exagéré tend à recruter les muscles de façon inefficace, en dépensant de l'énergie sans gain de propulsion équivalent pour la plupart des cyclistes.

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L'efficacité est le rapport entre la force utile qui fait avancer et la force totale appliquée, et non simplement le nombre de coups de pédale, la distance ou l'apparence.

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La direction de la force change continuellement à mesure que la manivelle tourne, les angles les plus utiles à la propulsion étant concentrés dans la partie descendante du cercle.

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La force brute fixe un plafond, mais c'est la qualité de la synchronisation et de l'orientation de cette force au long du coup de pédale qui détermine la part qui arrive réellement aux pédales.

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À mesure que le contrôle moteur fin s'estompe avec la fatigue, la précision de synchronisation qui garde un coup de pédale fluide tend à se dégrader, ce qui se manifeste souvent par un pédalage plus haché.

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Savoir où la force est naturellement plus faible ou gaspillée permet à un cycliste et à son entraîneur de cibler le travail technique, au lieu de supposer que davantage d'effort brut suffira à tout régler.

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Comme la puissance est à peu près la force multipliée par la cadence, maintenir la puissance constante signifie qu'une hausse de la cadence doit être compensée par une baisse correspondante de la force par coup de pédale.

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De nombreuses contractions plus légères par minute peuvent fatiguer moins localement les muscles que des contractions moins nombreuses et plus dures, même à puissance globale identique.

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Écraser un gros braquet demande plus de force à chaque coup de pédale, ce qui tend à solliciter davantage les muscles et à installer plus vite une fatigue locale qu'une cadence plus élevée et plus légère.

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Bernard et ses collègues n'ont trouvé aucun effet de 60, 80 ou 100 tr/min sur une course de 3 km, et Tew n'en a trouvé aucun sur 10 km ; une étude a favorisé une cadence plus basse pour le coût énergétique et une autre une cadence plus haute pour la fréquence de foulée du début, de sorte qu'il n'existe pas de règle établie ni de preuve que les triathlètes choisissent une cadence plus basse que les coureurs sur route.

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Tourner plus vite un braquet plus léger échange une partie de la charge musculaire contre une demande cardiovasculaire plus élevée, liée à la fréquence cardiaque, à puissance globale égale.

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Les cyclistes tendent à se stabiliser sur une cadence qui leur paraît confortable et familière, et la recherche suggère que ce n'est pas toujours le chiffre exact qui minimise le coût métabolique.

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Les conditions de course comme les côtes et le vent obligent la cadence à varier ; s'exercer sur une plage de cadences développe donc la capacité à rester efficace, et pas seulement à un chiffre idéal.

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Quand les muscles se fatiguent, produire la même force à chaque coup de pédale devient plus difficile, et la cadence baisse souvent comme réponse naturelle, même quand le cycliste cherche à tenir la puissance.

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Les différences individuelles de type de fibres musculaires et de passé d'entraînement modifient l'endroit où se situe réellement la plage de cadence efficace propre à un cycliste donné.

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La cadence est un levier qu'un triathlète peut utiliser délibérément, en arbitrant entre charge cardiovasculaire et charge musculaire, et entre la performance à vélo et la fraîcheur des jambes pour la course à pied.

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Quand la jambe doit aller chercher trop loin pour terminer chaque coup de pédale, les hanches se balancent souvent pour aider la jambe à atteindre la pédale, ce qui est un signe visible d'une selle trop haute.

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Une selle trop basse impose une flexion de genou supplémentaire en haut du coup de pédale, ce qui peut charger davantage la rotule qu'une hauteur correctement réglée.

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Avancer ou reculer la selle modifie la position du genou par rapport à l'axe de la pédale à des moments clés du coup de pédale, un effet distinct de la hauteur de selle.

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Une selle avancée fait pivoter les hanches vers un angle plus ouvert, qui convient à une position basse du tronc en aérodynamique et ménage souvent mieux la disponibilité des jambes pour la course à pied.

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Un petit reste de flexion du genou en bas du coup de pédale est un point de départ pratique très utilisé, qu'on affine ensuite.

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Un léger excès d'allonge qui paraît inoffensive pendant quelques minutes peut s'accumuler en véritable contrainte au fil des milliers de coups de pédale d'une longue sortie.

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Les décisions de réglage après une blessure visent en général à réduire la charge répétée sur la structure précise qui a été touchée, et non à appliquer une règle fixe unique à toutes les blessures.

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La distance totale entre la selle et la pédale inclut l'épaisseur de la chaussure et de la pédale, si bien qu'un changement à ce niveau modifie la hauteur effective sans que la selle elle-même bouge.

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Abaisser et avancer le tronc modifie la façon dont le poids et l'angle chargent la selle, c'est pourquoi un changement de position amène souvent à revérifier aussi la selle.

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La hauteur régit surtout l'extension du genou, tandis que le recul régit surtout la position du genou par rapport à la pédale, deux variables mécaniques distinctes qu'il vaut la peine de régler séparément.

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Le reach désigne précisément la distance horizontale que le tronc et les bras doivent couvrir entre la selle et le guidon, et non la longueur totale du vélo ni l'amplitude des bras.

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Le stack décrit la hauteur du guidon, une dimension distincte du reach, qui dépend de plus que des seules rondelles de la direction.

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Aplatir le tronc réduit la surface frontale et la traînée, mais tenir cette forme longtemps demande plus de souplesse des hanches et des ischio-jambiers qu'une position plus haute.

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Un reach trop long oblige le tronc à s'étirer davantage, ce qui reporte plus de poids sur les mains et les épaules qu'un reach bien réglé.

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La partie vélo d'un triathlon est généralement plus longue qu'un contre-la-montre isolé et est suivie d'une course à pied, si bien que la durabilité l'emporte souvent sur le tout dernier gain aérodynamique.

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Faire correspondre à peu près la largeur du guidon à celle des épaules est un point de départ courant, qui équilibre contrôle, aisance respiratoire et confort pour les positions de type route.

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Comprimer trop le tronc peut fermer assez l'angle de la hanche et de la poitrine pour gêner une respiration pleine et confortable pendant un effort intense soutenu.

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Le corps a besoin de temps pour adapter sa souplesse et sa tolérance à une position nouvelle, plus agressive, c'est pourquoi les spécialistes du réglage introduisent souvent les changements progressivement.

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Une mauvaise combinaison de reach et de stack peut pousser la colonne dans une forme arrondie et non soutenue, qui charge davantage le bas du dos qu'un cockpit bien réglé.

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Comme l'angle du tronc dépend des deux dimensions ensemble, traiter le reach et le stack comme une seule décision combinée donne généralement un réglage plus cohérent qu'en modifier un seul.

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Comprimer l'angle de la hanche peut limiter la mobilisation complète des fessiers et des ischio-jambiers au cours du coup de pédale, ce qui explique que des positions très basses coûtent souvent un peu de puissance.

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La traînée augmente à peu près avec le carré de la vitesse ; aux vitesses de course typiques sur terrain plat ou vallonné, elle l'emporte donc généralement sur le coût d'un petit surplus de poids.

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Répéter la position hors du stress de la course permet à un cycliste de développer la souplesse et le confort nécessaires pour bien la tenir une fois en compétition.

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Une position un peu plus ouverte peut faciliter la respiration et la circulation de l'air, ce qui compte davantage quand la chaleur ajoute déjà une contrainte physiologique à l'effort lui-même.

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L'amplitude de mouvement des hanches et des ischio-jambiers fixe un plafond pratique au degré de compression de la position qu'un cycliste donné peut tenir sans compromettre sa puissance ni son confort.

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Une photo peut laisser penser qu'une position a l'air agressive sans révéler sa traînée réelle, tandis qu'un test mesure directement l'effet aérodynamique réel.

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Tenir une position basse et comprimée demande un effort soutenu du tronc et du haut du corps, qui tend à faiblir et à laisser la position dériver à mesure que la fatigue s'installe.

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L'air circule sur l'ensemble du cycliste et du matériel, si bien que la forme du casque et la surface des vêtements peuvent nettement ajouter à la traînée totale ou la réduire, en plus de la position du corps.

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Comme pour le réglage du cockpit en général, une position aérodynamique plus agressive demande davantage de souplesse et de tolérance au corps, ce qui se construit progressivement avec la pratique.

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La position la plus extrême sur le papier n'est utile que si un cycliste peut la tenir tout en produisant de la puissance et en finissant prêt à courir, ce qui varie d'une personne à l'autre.

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Le jeu angulaire permet au pied de tourner légèrement au niveau de la cheville et du genou au lieu d'être bloqué à un angle fixe, ce que préfèrent les articulations de certains cyclistes.

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Une cale rigide force le pied, et donc le genou, à suivre une même trajectoire de rotation à chaque coup de pédale, tandis que le jeu angulaire permet au genou de trouver sa propre ligne naturelle.

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Avancer ou reculer la cale déplace l'endroit où l'avant du pied, principal point de transmission de la force, se place par rapport à l'axe de la pédale.

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Une position de cale plus reculée peut réduire la charge sur les mollets à vélo, ce que certains triathlètes apprécient pour garder les mollets plus frais avant la course à pied.

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Le facteur Q est uniquement une mesure de largeur entre les pédales, distincte du braquet, du poids des roues ou de la hauteur de selle.

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Un facteur Q trop large ou trop étroit pour la largeur de hanches d'un cycliste peut imposer un angle de jambe peu naturel qui, répété des milliers de fois, peut causer de l'inconfort.

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Lutter coup de pédale après coup de pédale contre l'angle de repos naturel du pied peut se traduire par une contrainte sur le genou, c'est pourquoi les spécialistes du réglage partent généralement de l'angle propre du pied.

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L'angle à vide est généralement un bon indicateur de la façon dont le pied tend à se placer sous charge, ce qui en fait un point de départ pratique pour positionner les cales.

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Les différents systèmes de chaussures et de cales peuvent avoir des hauteurs et des formes différentes, ce qui peut modifier la hauteur de selle effective et la position du pied de façon sensible.

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Le pied étant le seul point de contact qui entraîne réellement la pédale, sa position influe sur le bon fonctionnement de tout le reste du mouvement de pédalage.

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C'est le schéma de diagnostic classique que recherchent les professionnels de l'étude posturale : l'avant du genou absorbe la flexion supplémentaire causée par une selle trop basse, à l'inverse du signal à l'arrière du genou que laisse une selle trop haute.

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Les professionnels de l'étude posturale y voient un signe typique de selle trop haute : aller chercher une pédale effectivement trop éloignée sollicite de façon répétée les tissus situés derrière le genou plutôt que devant.

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Une pression prolongée et concentrée sur les mains, là où elles reposent sur le guidon, peut comprimer les nerfs au point de provoquer un engourdissement, quelle que soit la température.

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La répartition du poids du cycliste selon sa position et la forme de la selle compte souvent plus que le simple rembourrage, car le rembourrage seul ne peut pas corriger une mauvaise répartition des pressions.

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Un cockpit trop long ou trop bas par rapport à la souplesse du cycliste peut contraindre le bas du dos à adopter une posture tendue et sans soutien, indépendamment de la selle elle-même.

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Une selle réglée trop haut peut pousser la cheville en extension excessive à chaque coup de pédale, et cette charge répétée peut contribuer à terme à des sollicitations du mollet et du tendon d'Achille.

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Un problème de position cause rarement des dégâts en une seule sortie ; c'est l'accumulation d'une petite contrainte répétée sur des milliers de coups de pédale qui finit par provoquer des symptômes.

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Une gêne précoce après une modification de position est un signal à examiner plutôt qu'à ignorer ou à endurer, car elle peut indiquer un réglage allé trop loin.

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Avec l'évolution de la souplesse et de la composition corporelle au fil de l'entraînement, une position réglée des années plus tôt peut ne plus correspondre à ce qui convient réellement au cycliste aujourd'hui.

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Comme les différentes erreurs de position sollicitent des structures différentes de manière nettement distincte, le siège de la douleur est un indice vraiment utile pour cerner la cause.

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La différence géométrique déterminante est un angle de tube de selle plus redressé, qui fait pivoter les hanches du cycliste vers l'avant par rapport à la géométrie d'un vélo de route classique.

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Avancer les hanches par rapport au buste, déjà abaissé pour l'aérodynamisme, maintient l'angle de hanche plus ouvert que ne le permettrait un angle de selle couché de vélo de route.

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La position sur un vélo de triathlon doit tenir compte d'une course à pied qui suit immédiatement, une exigence dont la position sur route n'a tout simplement jamais à se soucier.

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Un contre-la-montre isolé est généralement plus court et s'arrête là, alors qu'une partie vélo de triathlon est plus longue et suivie d'une course à pied, deux facteurs qui poussent vers une position tenable plutôt que maximale.

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Plus la partie vélo est longue, plus un petit inconvénient de confort s'amplifie ; les priorités de position pour un triathlon longue distance se déplacent donc davantage vers la tenue dans la durée que pour un contre-la-montre court.

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Les parties vélo de triathlon sont souvent plus longues et moins fréquemment ravitaillées qu'une course sur route avec assistance ; le stockage embarqué de l'hydratation et de la nutrition fait donc partie de la position elle-même.

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Les parcours de triathlon sont en général moins techniques que les courses sur route en circuit fermé, si bien qu'une position peut aller plus loin vers l'aérodynamisme pur sans payer autant en maniabilité.

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Une position de route professionnelle est optimisée pour les exigences propres à la course sur route, qui diffèrent assez de la distance et de la course à pied qui suit en triathlon pour qu'il soit déconseillé de la copier telle quelle.

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Une partie avant plus basse permet au cycliste d'atteindre et de tenir une position de buste plus basse sans recourir à des montages extrêmes de potence ou d'entretoises.

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La combinaison d'un angle de selle différent, d'un profil de distance différent et de la course à pied qui suit déplace réellement les priorités de position, et ne se réduit pas à l'ajout de prolongateurs à une position de route.

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La rigidité concerne précisément la déformation du cadre sous l'effort de pédalage, une propriété distincte du poids, de la finition ou de la capacité de la transmission.

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La force qui sert à fléchir le cadre est une force qui ne sert pas à faire avancer le vélo, ce qui explique fondamentalement qu'une flexion excessive soit considérée comme une petite perte de rendement.

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Un cadre très rigide, au rendu dur, peut fatiguer plus vite un cycliste sur une longue course, ce qui peut annuler le petit gain de rendement dû à un transfert de puissance plus direct.

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Lors d'un effort intense et à fort couple, une roue souple peut se déformer de manière visible, et une partie de cette déformation correspond à de l'énergie qui ne sert pas à la propulsion vers l'avant.

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Les rigidités verticale et latérale sont des propriétés de conception largement indépendantes ; un cadre peut donc filtrer les vibrations de la route à la verticale tout en restant rigide là où le transfert de puissance compte.

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La force de pédalage étant appliquée par les manivelles juste au niveau du boîtier de pédalier, la rigidité de cette zone a un effet disproportionné sur la directivité du transfert de force.

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La longueur de manivelle modifie à la fois le bras de levier mécanique et les angles du genou et de la hanche atteints au cours du mouvement, deux éléments qui influent sur l'efficacité avec laquelle la force est appliquée.

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Les essais de flexion de Rinard et les essais en double aveugle de Bicycle Quarterly n'ont mesuré aucune perte d'énergie due à la flexion du cadre ; la rigidité relève donc d'une préférence de ressenti et de maniabilité plutôt que d'un gain de vitesse démontré, et sur un parcours plat l'aérodynamisme compte bien plus que le poids ou la rigidité.

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Un cycliste plus lourd et plus puissant fera fléchir le même composant nettement plus qu'un cycliste plus léger ; les besoins en rigidité diffèrent donc d'un cycliste à l'autre.

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Le petit gain de rendement d'une rigidité maximale peut être effacé par le coût en confort et en fatigue sur une longue course, le même compromis que pour tout choix de rigidité.

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C'est le schéma classique de la hauteur de selle : une selle plus basse augmente la flexion du genou en bas du mouvement, ce qui tend à solliciter l'avant du genou.

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L'allonge et la hauteur (reach et stack) déterminent ensemble l'angle du buste ; les autres associations confondent l'élément de position et le rôle qu'il joue réellement.

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Les variations individuelles de souplesse, d'antécédents de blessures et de fatigue font qu'une valeur techniquement correcte ne garantit pas le confort pour tous les corps.

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Abaisser le cockpit relève de la position aérodynamique, tandis qu'avancer la selle relève du réglage avant-arrière de la selle ; les autres paires ne correspondent pas à ce scénario.

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La cadence modifie directement la force par coup de pédale et la façon dont les articulations sont sollicitées sur le cercle de pédalage, ce qui est un effet mécanique et pas seulement un chiffre de carnet d'entraînement.

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C'est précisément le compromis de la position aérodynamique : un angle de hanche trop agressif peut épuiser des muscles dont la course à pied a ensuite besoin frais.

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De petites contraintes de position répétées, comme une selle légèrement trop haute, sont le schéma qui conduit progressivement à la blessure, à la différence des autres événements listés, immédiatement évidents.

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Chacun des trois éléments de position façonne les angles articulaires à un moment différent du mouvement, et ensemble ils définissent toute la posture de pédalage.

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Une souplesse améliorée peut permettre d'adopter une position plus efficace que celle supposée par la position d'origine, pour la même raison qu'on revoit une position après une blessure, mais ici à la suite d'un gain plutôt que d'une perte.

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Comme en natation, l'effort brut compte moins que l'efficacité avec laquelle le coup de pédale, la cadence et la position transforment cet effort en vitesse.

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