Bike Fitting: Aspects théoriques,

expérimentaux et appliqués CHARTOGNE Martin, DUC Sébastien,

GARCIA LOPEZ Juan, BERTUCCI William

10ème Séminaire des Entraineurs et des Cadres Techniques du Cyclisme CREPS de Bourges

Bike Fitting?

• But: déterminer une position optimale du point de vue physiologique (rendement) et biomécanique (force efficace)

• Position optimale = Amélioration performance + prévention blessures (De Vey Mestdagh, 1998; Silberman, 2005)

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Recherche de performance

• ≠ réponses ventilatoires et métaboliques (Grappe et al., 1998; Faria et al., 1978)

• ↘ traînée aérodynamique en position couchée (entre 7 et 30%) comparé à la position redressée (Grappe et al, 1997)

• ≠ position = variations intensité et timing activité EMG (Dorel et al., 2009)

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• Flexion genou entre 25-30° = VO2 ↘ (Peveler, 2008)

• Hauteur de selle = 100% hauteur grand trochanter : VO2 ↘

(Nordeen-Snyder, 1977)

• Bini et al., 2011 :

▫ Efficience optimale du pédalage

quand 25° flexion genou

▫ ↘ hauteur selle = force

résultante ↗

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Préventions des blessures

• Réduire apparition pathologies (douleurs ou blessures) dues à la répétition du geste

• Localisations blessures fréquentes (Dettori et Norwell, 2006 ; Clarsen et al., 2010) :

▫ Lombaires

▫ Genoux

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Correction de posture lors du Bike Fitting en fonction des douleurs (Salai et al., 1999; Callaghan et Phil, 2005; Silberman et al., 2005; Bini et Carpes, 2014)

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Douleurs Causes Solutions

lombaires

mauvaise inclinaison selle

légère inclinaison avant selle vers le bas

distance cintre-selle trop importante

↘ distance

partie antérieure genou

selle trop basse ↗ hauteur selle

+ Ajustement des cales

faible recul selle ↗ recul selle

partie postérieure genou

selle trop haute ↘ hauteur selle

trop recul selle ↘ recul selle

partie médiale genou

liberté angulaire trop importante

↘ liberté angulaire

angle cale = talon rentrant

Ajustement des cales

partie latérale genou

liberté angulaire trop importante

↘ liberté angulaire

angle cale = talon sortant

Ajustement des cales

cervicales

trop recul selle ↘ recul selle

distance cintre-selle trop importante

↘ distance

différence hauteur selle-cintre trop élevée

↘ différence hauteur

assise selle trop étroite adapter selle en fonction largeur entre tubérosités

ischiatiques

mains - poignets

distance cintre-selle trop importante

↘ distance

différence hauteur selle-cintre trop élevée

↘ différence hauteur

jambe (tendon d'Achille) selle trop basse ↗ hauteur selle

cuisse - hanche selle trop haute ↘ hauteur selle

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Bike Fitting - Aspects théoriques

• Mesures anthropométriques:

▫ Taille

▫ Hauteur grand trochanter

(HS ≈ Troc – longueur manivelle)

(Troc = 51 – 52% Taille)

▫ Ou Entrejambe

(HS = EJ x 0,65)

• Mesures du vélo

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• Placement des cales:

▫ Ligne du 1er métatarsien doit correspondre avec l’axe de la pédale (Silberman et al., 2005)

▫ Cale placée dans axe passant par milieu arrière de la chaussure

▫ Important: symétrie

entre les deux chaussures

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• Utilisation possible de dispositif TP1 Pedal Cleat Tool, Ergon Bike Ergonomics

• Possibilité d’utilisation de dispositif mesurant la position angulaire des cales in-situ (Partenariat VélUS-LOOK ; Champoux et al., 2008)

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• Pédalage sur un Home-Trainer:

▫ Echauffement de quelques minutes

▫ Enregistrements vidéos de profil du cycliste

▫ Analyse vidéo grâce à un logiciel des angles du genou, de la cheville et de la hanche

▫ Comparaison par rapport aux normes

▫ Modifications si nécessaire

▫ Seconde analyse vidéo pour confirmer

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• Normes angles (Bini et al., 2012; Ferrer-Roca et al., 2012:

Genou = plus important

Mesures:

▫ points morts haut et bas pour cheville et hanche

▫ dans axe tube de selle pour genou

Extension Flexion Amplitude

Genou 140-150° >65° 75°

Cheville 130-140° 110-120° 20°

Hanche 60-65° 15-20° 45°

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• Longueurs manivelles

• Recul de selle*: fil à plomb sur patella, passe par axe pédale

• Inclinaison selle*: parallèle au sol ou proche

*(Silberman et al., 2005)

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Entrejambe Longueur manivelles

Taille

Moins de 83 cm 170 mm < 1,75 m

84 à 86 cm 172,5 mm 1,75 – 1,85 m

Plus de 87 cm 175 mm > 1,85 m

• Différence hauteur selle-cintre: 5 cm pour 1,70m 8-9 cm pour 1,85 m (Silberman et al., 2005)

• Longueur selle-cintre

• Réglage des manettes:

parallèle au sol

voire légèrement

relevées

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• Possibilité d’ajouter des analyses supplémentaires de:

▫ La répartition droite/gauche des forces avec un ergocycle.

▫ Les pressions sur le cintre, la selle ou au niveau des semelles des chaussures (Gebiomized).

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▫ L’activité musculaire (EMG) des principaux muscles

▫ La surface frontale pour estimer les résistances aérodynamiques (Debraux et al., 2009)

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• Cette méthodologie est applicable à l’ensemble des disciplines cyclistes, mais la question est: doit-on utiliser la même position quelque soit la spécialité ou la particularité de l’épreuve?

• Une seule position optimale?

• Ex: Merckx

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Effet de la position de la cale sur

les variables biomécaniques et

physiologiques de la performance

en Cyclisme

Aspects expérimentaux

Introduction

• Peu d’études ont analysé les effets de la position de la cale en cyclisme.

• Aucunes avec des cyclistes expérimentés, de faibles modifications et 3 positions différentes.

• Traditionnellement : cales placées sous la tête du 1er métatarsien (Silberman et al., 2005 ; De Vey Mestdagh, 1998).

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Objectif

• Analyser les effets de 3 positions (1er méta, +1,5 cm et -1,5 cm) avec des cyclistes expérimentés sur la VO2, la cinétique, la cinématique et l’activité EMG.

• Recherche position optimale des cales

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Méthode

Populations étudiées: 12 cyclistes avec une expérience en compétition de plus de 4 années et plus de 3000km au moment des tests.

Procédure:

• 1er jour: mesures anthropométriques et du vélo test incrémental maximal: départ 75 W puis 25 W/min

-> Détermination PMA

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Méthode

• 2e jour: 3 intensités submaximales (5min à 35, 50 et 65% PMA) et 1 supramaximale (10 sec) avec 3 positions de cales:

▫ Référence: Sous tête 1er métatarsien

▫ Avancée: +1,5 cm

▫ Reculée:-1,5 cm

• Adaptation positions de cales grâce

à un dispositif fabriqué spécialement

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Analyses

▫ Cinématique: angles genou,

cheville, hanche

▫ Cinétique: données Lode Excalibur

▫ EMG: 6 muscles:

Rectus Femoris,

Vastus Lateralis

Biceps Femoris

Tibialis Anterior

Gastrocnemius Lateralis

Soleus

▫ Échanges gazeux

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Résultats • Données EMG: analyse en cours mais tendances au

niveau intensité: ▫ Tibial Ant ↗ et ↘ Soléaire en position reculée

▫ Droit Fémoral ↘ en position avancée

• Au niveau durée d’activation muscles: ▫ ↘ en position reculée : Droit Fémoral, Tibial Antérieur,

Soléaire ▫ ↗ en position avancée : Tibial Antérieur, Soléaire

• Puissances produites, cinématiques, VO2 : aucunes ≠ significatives

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Aspects appliqués Cas concret d’un Bike Fitting:

Sujet: 1,75 m

Entrejambe: 85 cm

Hauteur Trochanter: 92 cm Pratique en compétition sur route

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• Hauteur de selle théorique:

HS ≈ Troc – longueur manivelle

≈ 92 – 17,25 ≈ 74,75 cm

HS semble trop importante

• 1,75 m et 85 cm = manivelles de 172,5 mm

• Recul de selle: 9,5 cm contre 7 d’après norme pour personne 1,75 m

Réduire recul de selle

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• Angle genou en

extension élevé

(norme: 140-150°)

• Angle cheville

trop élevé

en flexion

(norme: 110-120°)

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Vidéo avant modifications

• Angles hanche et

cheville en extension

élevés (normes

hanche: 60-65°;

cheville: 130-140°)

• Interprétations: hauteur et recul de selle trop importants

• Modifications: -1,5cm de HS; -2cm RS

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Vidéo après modifications

• Extension genou:

142° au lieu de 151°

• Flexion cheville:

121° au lieu de 129°

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• Angles en extension:

▫ Cheville: 130° à la place de 143°

▫ Hanche: 63° contre 65°

• Conclusion:

modifications

apportées

pertinentes

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Estimation de la surface frontale avec

le logiciel ImageJ 1 2 3

(cm²)

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Merci de votre attention

martchartogne@hotmail.fr

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