Dans les coulisses des records

Le port d’une combinaison joue-t-il un rôle sur les performances des surfeurs et surfeuses ? Pour le savoir, les athlètes se plient à des expériences hors de l’eau. Plaquettes reliées aux mains pour simuler la résistance de l’eau, marqueurs réfléchissants pour la capture optique des mouvements : tout est mis en œuvre dans le but de comparer les résultats des séances d’effort avec ou sans combinaison. Les scientifiques de l’Institut Pprime, à Poitiers, pourront ensuite déterminer quelle combinaison est la plus appropriée à la pratique du surf.

Jeune discipline olympique montante, l’escalade voit aussi ses pratiquants de haut niveau être soumis à des tests. En plein effort sur ce mur prototype et épiée par des caméras disposées autour d’elle, toutes les positions prises par cette grimpeuse sont enregistrées. Les ­capteurs de force reliés aux prises d’escalade et les ­marqueurs placés sur son corps permettront aux scientifiques du laboratoire Grenoble images parole signal automatique (Gipsa-lab) de bâtir un modèle 3D qui contribuera à apporter une précision scientifique à l’analyse de la motricité et du comportement musculaire des grimpeurs et des grimpeuses.

Avant de s’élancer dans le vélodrome olympique, les cyclistes passent des tests biomécaniques en temps réel. Pour cela, les scientifiques de l’Institut des sciences du mouvement – Étienne-Jules Marey, à Marseille, les soumettent à trois types de captation : le mouvement, l’activité musculaire et la vitesse de pédalage. Le tout permet de saisir la finesse de la coordination musculaire orchestrée par le système nerveux central pour réaliser le mouvement de pédalage.

Tracter, pousser, se plier… En aviron, les corps sont très sollicités. Mouvements des athlètes et forces générées par l’aviron sont enregistrés grâce à des capteurs positionnés sur les corps. Les données collectées permettront certes d’optimiser la performance des athlètes, mais aussi, et surtout, de prévenir d’éventuelles blessures. En effet, ces dispositifs, mis en place par l’Institut Pprime, à Poitiers, démontrent que chaque rameur exploite son propre système de coordination musculaire avec, pour conséquence, des contraintes différentes sur le plan musculo-squelettique.

D’étranges lunettes cadrent le visage des volleyeuses de l’équipe de France. Appelé "eye trackers", pour « lunettes de suivi oculaire », ce dispositif, mis au point par le Centre de recherche cerveau et cognition (Cerco), à Toulouse, enregistre les zones visuelles fixées par les joueuses. Le but ? Évaluer les effets d’un entraînement perceptif dans l’optique d’améliorer la qualité des réceptions des services. Après une phase d’apprentissage de la lecture de trajectoire de services, les athlètes ont effectué un second test. Ce dernier consiste à analyser le regard des sportives grâce aux "eye trackers", afin d’évaluer si les change­ments positifs en qualité de réception sont adossés à des changements de stratégie visuelle.

Yeux bandés et membres sanglés dans un ergomètre permettant la mesure des angles articulaires, cette athlète travaille son sixième sens : la proprioception. Ce sens permet à chacun de connaître la position et le mouvement de ses segments dans l’espace grâce à des récepteurs sensoriels, les propriocepteurs, présents notamment dans les muscles et les articulations. À l’Institut des sciences du mouvement – Étienne-Jules Marey, à Marseille, les scientifiques étudient la capacité des athlètes de haut niveau à reproduire, de façon active ou passive, un angle articulaire donné sans l’aide de la vision, ainsi que le lien entre niveau de performance et précision dans la reproduction de la position angulaire optimale.

Moulé sur un athlète de haut niveau, ce bras est fait d'une résine époxy transparente. D'une densité identique à celle du corps humain, et plongé dans un bassin d'eau et de particules éclairées par laser, il est utilisé par une équipe de recherche de l'université de Poitiers, à l'Institut Pprime, pour simuler la nage et plus particulièrement pour mesurer la vitesse du fluide qui s'écoule autour de lui. Une manière pour les scientifiques de mieux comprendre le comportement de l'eau, source de la propulsion des nageurs. Mi-fondamentale, mi-appliquée, cette recherche pourrait bénéficier aux athlètes lors des prochains Jeux olympiques.

Vance Bergeron (à gauche) et Amine Metani (à droite), tous deux chercheurs, se préparent pour le Cybathlon, les Jeux olympiques pour athlètes améliorés. À l’origine physicien au Laboratoire de physique de l'ENS, à Lyon, Vance Bergeron s’est réorienté, après un grave accident, vers la rééducation neurologique et la stimulation électrique fonctionnelle, qui remobilisent les membres paralysés grâce à de faibles impulsions électriques. En 2020, leurs travaux les mènent à la création de la start-up Kurage qui, grâce à l’intelligence artificielle, développe des dispositifs de rééducation neurologique destinés aux centres de réadaptation fonctionnelle et aux particuliers.

Même la réalité virtuelle est mise à contribution pour améliorer les performances et l’apprentissage du geste juste de l’athlète. Ici, l’expérience se déroule dans le simulateur de lancer Virtushoot qui reproduit un terrain de basket. En modifiant certains paramètres de la simulation, les scientifiques de l’Institut des sciences du mouvement ­– Étienne-Jules Marey, à Marseille, sont capables de déterminer les mécanismes à l’origine du geste et ainsi permettre à l’athlète d’accélérer son apprentissage et de développer une stratégie de prise d’information menant au geste parfait.

Ne vous y trompez pas, ces athlètes ne sont pas en pleine partie de volley-ball mais bien de rugby fauteuil. Certes le ballon est rond mais les contacts sont rudes. Dans le cadre du projet Paraperf, qui réunit le plus important consortium scientifique français autour du parasport dont des chercheurs du Laboratoire de l’intégration du matériau au système (IMS-lab), à Bordeaux, ces sportifs bénéficient d’une préparation spécifique intégrant notamment la modélisation de leurs profils force-vitesse par le biais d’un ergomètre instrumenté. Les résultats permettent alors d’orienter et de personnaliser leur entraînement.