La force effective, un indicateur clé de l’ergonomie cycliste 

Générer plus de force est l’objectif de beaucoup de cyclistes et quel que soit leur niveau. Pour ce faire, différentes solutions existent : travail technique, préparation physique, modifications matérielles… L’analyse des efforts et de l’orientation de la force appliquée au niveau de la pédale constitue un élément fondamental pour la compréhension et l’optimisation de la performance en cyclisme.

Aujourd’hui cette analyse n’est plus seulement réservée aux laboratoires de recherche. En effet, différents outils ont vu le jour ces dernières années permettant aux cyclistes, qu’importe leur niveau, d’obtenir des informations objectives sur leur « coup de pédale ».

Dans un premier temps, expliquons ce qui se passe en deux dimensions. La force résultante totale exercée sur la pédale (figure 1) est une combinaison des forces dites : « utile » et « non-propulsive ». La force effective quant à elle est définie comme étant le pourcentage de force totale perpendiculaire à l’axe de la manivelle (Pouliquen 2017), c’est cette dernière qui est la plus cruciale pour la propulsion.

Générer beaucoup de force au niveau de la pédale n’est pas forcément le plus important, il faut être capable de l’orienter efficacement afin de limiter les pertes de travail mécanique (Grappe 2009) et donc limiter le coût énergétique pour le cycliste. De plus, d’après cet auteur, le réglage des cales suivant l’axe antéro-postérieur est un paramètre crucial dans l’optimisation de la force effective car le bras de levier du pied en dépend.

Figure 1 : Représentation bidimensionnelle des forces appliquées au niveau de la pédales (Ménard 2016)

Cette force effective, il est possible de la modéliser en trois dimensions. Chez OD Cycling, nous disposons d’un pédalier instrumenté donnant une estimation des forces suivant les trois plans de l’espace (cf figure 2).

Figure 2 : Modélisation des forces générées en 3D au niveau de la pédale. Les flèches bleues correspondent à la phase de poussée et les roses à la phase de tirage.

Cela nous permet de comprendre comment nos patients appuient sur la pédale suivant l’axe médio-latéral (axe de la pédale). Cette information est très intéressante pour optimiser le réglage des cales afin d’aider au centrage de la force au niveau des pédales. De plus, elle nous est très utile dans la création de nos semelles cyclistes sur mesure ainsi que pour conseiller les patients sur le choix du Q-factor (longueur de l’axe) des pédales.

Exemple de l’importance de la force effective lors d’une ergonomie cycliste :

Voici un exemple de patient ou un axe de pédale plus long (Q-factor plus important) a permis d’augmenter significativement la force efficiente. Ce patient, avec un bassin large, rencontre des difficultés à centrer la force au niveau des pédales malgré un bon réglage de cales. (cf figure 3).

Figure 3 : Bilan dynamique pré réglages.

Une fois un axe plus long de 4mm installé sur les manivelles, nous obtenons les résultats suivants (cf figure 4) :

Figure 4 : Bilan dynamique post réglages.

Ce réglage, qui peut paraître anodin, a permis à notre coureur de gagner en à peine 10min, 5pts d’efficacité, ce qui est loin d’être négligeable.

L’analyse de la force effective par OD Cycling : la réponse à vos questions 

Vous avez des doutes, sur la qualité de votre coup de pédale, sur le réglage de vos cales… ? Cette question ne doit pas rester en suspens car de mauvais réglages ne sont pas uniquement problématiques pour la performance mais peuvent potentiellement nuire à votre intégrité physique. La force effective est un paramètre parmi tant d’autres que nous prenons en compte au sein de notre centre d’analyse OD Cycling dans les locaux de Orthodynamica. Vous souhaitez un regard scientifique et objectif sur votre « coup de pédale », n’hésitez pas à nous contacter pour plus d’informations !

Références sur la force effective de pédalage :

Grappe F. Cyclisme et optimisation de la performance. 2009.

Ménard M. Effet de la posture sur la performance et la prévention des blessures en cyclisme. Apport de la modélisation musculo-squelettique. Thèse, Université de Poitiers, 2016.

Pouliquen C. Evaluation de l’asymétrie articulaire et musculaire au cours d’exercices exhaustifs en cyclisme : apports de l’approche expérimentale et de la modélisation musculosquelettique. Thèse, Université Rennes 2, 2017.