Introduction
En Boxe Française Savate (B.F.S.), sport de combat
utilisant les pieds et les poings pour délivrer des coups,
de la bonne coordination des actions entre les bras et les jambes
dépend en général la réussite dans l'activité.
Ce problème des coordinations bras-jambes, dont l'étude
présente donc un intérêt tout particulier en B.F.S.,
se retrouve dans de très nombreuses activités motrices
tant dans la plupart des activités sportives, comme les autres
sports de combat pieds-poings par exemple, que dans la vie de tous
les jours, comme le balancement des bras dans la marche.
Nos premières investigations avaient porté
sur deux populations de sujets, à savoir des débutants
et des experts, ces derniers étant tous des internationaux
(Béraud et Gahéry, 1992). Elles avaient fait apparaître
de très fortes différences dans les synergies bras-jambes
entre les deux populations de sujets. Les experts parviennent en effet,
au cours de la délivrance d'un coup de pied, à conserver
les bras en position de garde, c'est-à-dire les poings positionnés
sensiblement dans le même plan horizontal que les épaules,
cette position ayant pour but entre autres de se protéger des
éventuels coups de l'adversaire. II n'en va pas de même
pour les débutants, chez lesquels on observe, malgré
la consigne donnée au sujet de rester en garde, un très
fort déplacement du poing ipsilatéral au pied de la
jambe de frappe dirigé vers l'arrière, le bas et le
côté, déplacement qui se termine, pour la plupart
des essais, à la hauteur du trochanter au moment où
le pied percute la cible. Ainsi, le bras ipsilatéral à
la jambe de mouvement présente au cours de la délivrance
du coup de pied la même configuration générale
que celle observée dans la marche, c'est-à-dire un mouvement
de sens opposé à la trajectoire du pied.
La question se pose ainsi de savoir
comment la liberté
des mouvements des bras influe sur la performance du coup de pied
ou sur les ajustements posturaux correspondants, ou les deux à la
fois.
Pour tenter de répondre à cette question,
nous avons lié entre eux les poings des sujets puis solidarisé
les bras au tronc au moyen d'un lien. Les résultats obtenus
dans ces conditions ont été comparés avec ceux
obtenus avec les bras libres.
Matériel, sujets et méthodes.
Trois types d'enregistrement ont été menés
dans le même temps à l'aide d'un système intégré,
le système ELITE. Ce système optoélectronique
d'analyse du mouvement a permis, à une fréquence de
100 Hz, la localisation de 10 marqueurs collés respectivement
sur la zone temporale, l'acromion, le coude, le poignet, le trochanter,
la tête du péroné, la malléole externe
et le cou de pied de l'hémicorps situé du côté
de la jambe de frappe et les faces internes du genou et de la malléole
sur l'hémicorps opposé aux objectifs. Les courbes de
vitesse et d'accélération ont été calculées
par dérivation de la courbe des déplacements des différents
marqueurs en fonction du temps. Les forces verticales ont été
enregistrées dans le même temps au moyen de deux plates-formes
de force (Kistler et Amti), la fréquence de conversion analogique/numérique
étant de 500 Hz. L'activité électromyographique
de 8 muscles a été aussi simultanément enregistrée
à une fréquence de 500 Hz au moyen d'électrodes
bipolaires de surface.
Les muscles suivants ont été sélectionnés:
les soleus, tibialis antenor et tensor fasciae latae droits et gauches,
le biceps femoris de la jambe de frappe et le latissimus dorsi controlatéral
à la jambe de frappe. Les signaux EMG ont été
amplifiés, filtrés avec une bande passante de 30 Hz
à 1 Khz et rectifiés.
La tâche du sujet était, à l'apparition
d'un signal sonore, de délivrer avec une vitesse et une force
maximales, un coup de pied dans le sac situé devant lui. La
consigne, dans la position "bras libres" était de
maintenir ses poings dans la position de garde. Les sujets ont délivré,
en alternance, quatre séries de trois coups de pied avec les
bras libres et quatre séries de trois coups de pied dans la
position "bras attachés". La durée des enregistrements
était de 2000 ms, 500 ms avant le déclenchement du signal
et 1500 ms après.
Six sujets adultes, tous débutants en B.F.S.,
ont participé à cette expérimentation.
Résultats
La représentation globale des principaux paramètres
enregistrés (figure 1) permet de distinguer les trois mêmes
phases chronologiques dans l'organisation posturo-cinétique
dans les deux cas, depuis l'apparition du signal jusqu'au moment
de
l'impact :
- une phase que nous appellerons phase
isométrique,
c'est-à-dire sans mouvement apparent, et qui se situe entre
les premières manifestations musculaires (traits verticaux
en pointillé) et le début du premier mouvement symbolisé
par la deuxième figurine.
- une phase cinématique précédant
le début du mouvement volontaire. Elle se situe entre le premier
mouvement et le début du mouvement volontaire illustré
par la troisième figurine.
- une phase de réalisation du mouvement volontaire,
définie à partir du début des variations de vitesse
du pied de la jambe de frappe et analysée jusqu'à la
fin de l'impact (quatrième figurine).
L'examen des enregistrements EMG effectués ne
fait pas apparaître de différences significatives entre
les deux situations, que l'on considère les latences ou les
amplitudes des différents traces au cours des différentes
phases. On retrouve ainsi la même configuration générale
initiale avec en tout premier lieu une désactivation des deux
soleus et/ou du latissimus dorsi suivie quelques 30 ms plus tard par
une activation du tibialis antenor postural et des deux tensor fasciae
latae, l'activation du biceps femoris (al) étant en moyenne
la dernière à apparaître.
Les variations des forces verticales
exercées
sous chacun des pieds ne sont pas non plus, en moyenne, sensiblement
affectées par l'immobilisation des bras. On peut distinguer
deux parties dans la configuration générale de ces variations
des forces verticales jusqu'à l'impact: la première
correspond à une diminution des forces sous le pied postural
et à une augmentation concomitante sous le pied frappeur tandis
que la deuxième phase correspond au départ du pied frappeur
de la plate-forme avec annulation des forces sous ce pied et une très
forte augmentation sous le pied postural. Les latences des premières
variations des forces verticales sont sensiblement identiques sous
les deux pieds et dans les deux conditions expérimentales;
elles se situent en moyenne à 130 ms, c'est-à-dire
une trentaine de ms avant le premier mouvement, qui est dans les
deux
cas celui du genou postural.
Les allégements observés sous le pied
postural sont vraisemblablement liés à l'augmentation
des forces sous le pied frappeur sans être une simple conséquence
mécanique de la poussée du pied de frappe. En effet,
souvent, l'allégement sous le pied postural précède
de quelques ms l'augmentation des forces sous le pied frappeur. Nous
avons montré par ailleurs que ces premières variations
de force sont des phénomènes actifs (Gahéry
et al., 1994).
Sur le plan cinématique, la figure 2 présente
les trajectoires des différents marqueurs dans le plan antéro-postérieur
observées du côté de la jambe de frappe, en haut
dans la position "bras libres", en bas dans celle "bras
attachés". Dans les deux modalités, les tracés
présentent les trajectoires comprises entre l'apparition du
signal et le début du retour en garde. On retrouve la même
organisation cinématique dans les deux cas, hormis bien entendu
le mouvement de grande amplitude du bras ipsilatéral à la
jambe de frappe que l'on observait dans la position libre de garde.
Cette organisation similaire des deux
mouvements apparaît
également lorsque l'on considère les principaux paramètres
cinématiques. Ainsi, l'analyse chronologique, effectuée
à partir des courbes de vitesse, montre que ce sont toujours,
dans les deux situations de garde, les déplacements du genou
postural vers l'avant qui sont les plus précoces, apparaissant
160 ms environ après le signal. Ils sont suivis 40 ms plus
tard par ceux des segments du haut du corps (dans l'ordre, tête,
épaule et bras) puis ceux du bassin et enfin ceux du genou
et du pied de la jambe de frappe, ce dernier marquant le début
du mouvement volontaire, qui présente une latence d'environ
400 ms.
En ce qui concerne l'amplitude et le
sens des déplacements
précoces des différents segments corporels, c'est-à-dire
des mouvements posturaux apparaissant avant ie début du mouvement
volontaire, aucune différence significative n'a été
trouvée non plus entre les deux modalités. De même
nous avons considéré différentes variations angulaires,
et en particulier la variation de l'angle formé par le tronc
et la cuisse posturale, mais là non plus aucune différence
significative n'a été identifiée entre les deux
modalités au cours de cette phase cinématique.
Un résultat essentiel est que la performance
des sujets n'est pas altérée par la suppression des
mouvements libres du bras. En particulier, les valeurs moyennes des
pics de vitesse et d'accélération sont sensiblement
identiques dans les deux conditions expérimentales.
L'autre résultat important est que c'est seulement
au cours de cette phase, c'est-à-dire au cours de la délivrance
du coup de pied proprement dit, que les mouvements posturaux accompagnant
le mouvement volontaire montrent des différences entre les
deux situations, en particulier pour ce qui est des segments du haut
du corps. Si l'on examine les moyennes des amplitudes maximales des
déplacements de la tête et de l'épaule, en particulier
pour les déplacements dirigés vers l'arrière,
les valeurs dans la position "bras attachés" sont
significativement plus élevées que celles dans la situation
"bras libres". Par ailleurs, on peut noter que ces déplacements
vers l'arrière apparaissent plus tôt dans la position
"bras attachés" et qu'ils sont dans cette situation
très souvent concomitants du début du mouvement volontaire.
Discussion
Le fait que dans la situation de garde
forcée
les performances des sujets, exprimées en particulier par les
valeurs de vitesse et d'accélération, ne soient pas
modifiées, permet d'envisager une première hypothèse
selon laquelle les bras ne joueraient aucun rôle ni dans la
performance ni dans l'équilibration. Le mouvement des bras
au cours de la délivrance d'un coup de pied pourrait être
alors le simple reflet des syncinésies entre les membres supérieurs
et inférieurs qui apparaissent au cours de la marche. Ce balancement
des bras au cours de la marche présente en effet en général
un fonctionnement couplé avec celui des jambes, un bras oscillant
vers l'avant et l'arrière dans le même sens que la jambe
controlatérale et donc dans le sens inverse de celui de la
jambe ipsilatérale.
Notons que pour certains auteurs, les
syncinésies
entre membres supérieurs et inférieurs pourraient ne
pas avoir de rôle fonctionnel dans la marche. Ainsi pour Costagiiola
(1977), le balancement des bras au cours de la marche serait simplement
dû à la persistance des automatismes synergiques qui
coordonnaient la marche quadrupède des ancêtres de l'homme.
Dans nos conditions, le fait que la
performance du mouvement ne soit pas modifiée ne permet pas cependant de conclure que
les bras lorsqu'ils sont libres, ne jouent aucun rôle fonctionnel.
En effet, on peut se poser la question de savoir pourquoi, lorsque
les bras sont attachés, une bascule accrue du tronc en arrière
est observée. Cette bascule du tronc, qui résulte des
mouvements de la tête et de l'épaule vers l'arrière,
pourrait être une compensation à l'immobilisation des
bras et pourrait alors jouer un rôle tout à la fois dans
le maintien de l'équilibre et dans l'exécution du mouvement
volontaire, rôles qui, dans les conditions naturelles, pourraient
être tenus par les mouvements des bras.
Concernant le premier de ces rôles, le maintien
de l'équilibre, on peut avancer deux hypothèses fonctionnelles.
Selon la première, le rôle serait de limiter le déplacement
du centre de gravité et selon la seconde d'atténuer
l'asymétrie dynamique du mouvement.
En créant une force dirigée vers l'arrière,
le bas et le côté, ce qui correspond à une force
de sens directement opposé à celle créée
par le coup de pied, le mouvement du bras pourrait limiter les déplacements
du centre de gravité provoqués par la projection du
pied de frappe vers l'avant.
Ce rôle est identique à celui envisagé
par Fukushima et al. (1979) pour le mouvement des bras au cours de
la marche, rôle qui serait le maintien de l'équilibre.
Le mouvement du bras vers l'arrière au cours de la marche pourrait
limiter le déplacement du centre de gravité vers l'avant
et contribuer ainsi de même à la conservation de l'équilibre
unipodal. Ce rôle dans le maintien de l'équilibre final
pourrait être renforcé par le mouvement d'écartement
des poings, ces derniers pouvant alors jouer un rôle de "balancier"
semblable à celui observé chez un funambule.
La deuxième hypothèse envisagée
quant au rôle possible joué par le mouvement des bras
dans le maintien de l'équilibre est une atténuation
de l'asymétrie dynamique du mouvement unilatéral du
pied. En effet, au cours de la délivrance du coup de pied,
le tronc est animé d'un mouvement de rotation qui amène
vers l'avant la hanche ipsilatérale au pied de frappe. Notons
qu'une telle rotation avait été également montrée
par Bouisset et Zattara (1987) dans le cas d'un mouvement de pointage
du bras. Dans notre situation expérimentale, le mouvement du
bras ipsilatéral au pied de frappe, qui est toujours déclenché
avant le début du mouvement volontaire et qui a une trajectoire
dirigée vers l'arrière et le côté du pied
de frappe, pourrait générer une force qui le moment
venu contrebalancerait ces mouvements de rotation du tronc. Cette
hypothèse est aussi en accord avec celle d'Elftman (1939) pour
qui le balancement des bras au cours de la marche diminuerait et régulariserait
la rotation du corps autour de l'axe vertical.
Le deuxième rôle fonctionnel envisagé
concernant le rôle du mouvement des bras dans les conditions
naturelles est celui qui serait joué dans la performance c'est-à-dire
dans l'aide à l'exécution du mouvement volontaire. Leurs
mouvements vers l'arrière contribueraient à la création
d'un couple générant une force de sens opposé dans
le bas du corps qui faciliterait la propulsion du pied en avant.
L'absence des mouvements des bras dans
la situation de garde forcée serait compensée par la bascule accrue
du tronc en amère observée dans cette situation. On
sait par ailleurs que certains accompagnements posturaux jouent précisément
un rale de facilitation du mouvement (Béraud et Gahéry,
1995a, 1995b).
Actuellement, s'il est très difficile de décider
si les mouvements associés des bras au cours d'un coup de pied
sont des mouvements finalisés ou non, les résultats
obtenus permettent de souligner l'importance de ces phénomènes
posturaux dans l'exécution d'un coup de pied et leur nécessaire
compréhension par tout éducateur ou entraîneur
cherchant à identifier très précisément
les problèmes moteurs rencontrés par des débutants
dans des sports de combat pieds-poings.
Références
Béraud, P. et Gahéry, Y. (1992). Etude comparative des
synergies posturo-cinétiques liées à un coup de
pied en Boxe Française chez les tireurs débutants et confirmés.
Journée de réflexion sur les sports de combat et arts
martiaux. Approches pluridisciplinaires. Marseille.
Béraud, P. and Gahéry, Y. (1995a). Relationships
between the force of voluntary leg movements and the associated postural
adjustments.
Neuuosc. Lett., 194, 177-180,
Béraud, P. et Gahéry, Y. (1995b). Les ajustements posturaux
précoces liés aux coups de pied en Boxe Française
Savate et leur modulation en fonction des paramètres du mouvement.
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Bouisset, S. and Zattara, M. (1987). Biomechanical study of the programming
of anticipatory postural adjustments associated with voluntary movement.
J. Biomech., 20, 735-742.
Costagliola, J. (1977). Pourquoi l'homme balance-t-il les bras en marchant
? Agressol., 18, 119-129.
Elftman, H. (1939). The function of the arms in walking. Human Biol.,
11, 529-536.
Fukushima, H., Yamamoto, E., Morinaka, S., Iwanaga,
M., Nakanishi, M., Izumikawa, F., Gahéry, Y., Viton, J. M. and Béraud
P. (1994). Early postural adjustments associated with the transition
from two-foot to one-foot support. Eur. J. Physiol., 427, R 47
Yamazaki, M. and Hinoki, M. (1979). Correlation between movements of
the upper- and lower limbs during stepping in relation to body equilibrium.
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