La force expliquée simplement
- Christophe FRANCK
- 27 janv.
- 10 min de lecture
Dernière mise à jour : 17 mai
Régimes de contractions, puissance, explosivité, force maximale, endurance de force… Cet article vous propose une explication claire et structurée du mécanisme de la force, de son adaptation dans l’activité physique et de son développement dans le cadre de la pratique sportive.
La force est la capacité d’un muscle ou d’un groupe de muscle à exercer une tension afin de vaincre, maintenir ou résister à une résistance. Cette qualité physique fondamentale combinée à la souplesse et à l’endurance permet de réaliser des gestes précis et efficaces. Dans l’activité sportive, la force sert à exécuter les gestes de manière explosive, à augmenter leur intensité et leur efficacité, à être « solide » face aux impacts et à protéger le corps de blessures entrainées par les contraintes extérieures.
C’est quoi le muscle ?
Le corps humain compte environ 650 muscles, soit 40 % du poids total, répartis en trois catégories : les muscles striés (mouvements volontaires), les muscles lisses (organes internes) et le muscle cardiaque. En entraînement de la force, on s'intéresse aux muscles striés. Ces derniers sont organisés en faisceaux, eux-mêmes composés de fibres musculaires, constituées de myofibrilles. Celles-ci contiennent les sarcomères, unités contractiles formées de filaments d’actine et de myosine dont le glissement provoque la contraction.
Le système nerveux commande la contraction et le relâchement via les unités motrices (un nerf + un groupe de fibres). La force produite dépend du nombre d’unités motrices recrutées et de leur synchronisation.
Il existe plusieurs types de fibres musculaires : les fibres lentes (type I) pour des efforts prolongés et les muscles posturaux ; les fibres rapides (type II) pour des efforts explosifs et les muscles de puissance. Leur répartition dépend essentiellement du rôle du muscle et de la génétique. L’orientation de l’entraînement répété va permettre des adaptations des fibres vers les types d’efforts nécessaires (plus d’endurance ou d’explosivité).
D’où provient la force ?
La capacité à développer la force dépend de trois grands mécanismes neuromusculaires liés aux facteurs nerveux, structural et élastique. Comprendre ces mécanismes permet d’orienter l’entraînement pour progresser plus vite et de manière plus ciblée.
Le facteur nerveux
Les unités motrices (voir ci-dessus) permettent le recrutement des fibres et donc la contraction musculaire, que ce soit dans sa vitesse (temps entre le déclenchement de l’ordre et la contraction) et dans le nombre de fibres recrutées au même instant (plus de fibres recrutées = plus de force délivrée). Ce facteur nerveux permet également de synchroniser la contraction des faisceaux musculaires d’un muscle et de coordonner l’action des différents muscles lors d’un effort.
Le facteur structural
L’augmentation du niveau de force est corrélée à la dimension de la section transversale d’un muscle. Cette augmentation de la dimension du muscle, l’hypertrophie, est réalisée lors d’efforts répétés aux contraintes opposées entrainant un épaississement et une plus grande vascularisation des fibres. Avec la répétition des entrainements, de plus en plus de fibres sont sollicitées et se renforcent, de même que les tissus conjonctifs qui les entourent.
Le facteur élastique
Le muscle a la capacité de s’étirer en emmagasinant de l’énergie et de reprendre sa taille initiale en restituant l’énergie accumulée. Cette énergie provient des fibres, des tendons et des tissus conjonctifs ainsi que d’un réflexe (réflexe myotatique) bloquant l’étirement brutal. L’entrainement permet d’améliorer la rigidité musculaire et tendineuse afin de mieux transmettre la force.
A noter |
Afin de développer la force d’un individu, il est donc essentiel de connaitre les méthodes d’entrainement adaptées à chaque situation recherchée : déplacer une charge lourde, sauter le plus haut, se déplacer le plus vite, frapper le plus fort, etc. |
Les expressions de la force
La performance sportive repose en grande partie sur la force que peut produire le corps. Mais la force n’est pas un concept unique : elle se décline en force maximale, puissance et force-endurance, chacune étant dépendante des mécanismes cités précédemment.
La force maximale
C'est la capacité à produire la tension la plus élevée possible, correspond à la plus grande charge qu’un muscle ou un groupe musculaire peut déplacer en une seule répétition, généralement évaluée par le fameux 1 répétition maximale (1RM). Cette forme a un effet bénéfique sur les autres expressions de force.
Les facteurs nerveux sont la dimension centrale de la force maximale par le biais du recrutement d’un maximum de fibres, de la synchronisation musculaire et de la coordination intermusculaire. L’entrainement visant les facteurs nerveux permet une progression rapide de la force maximale. Les facteurs structuraux influencent également cette expression de force mais avec des délais plus longs (le temps du développement hypertrophique).
La puissance
Combinaison de force et de vitesse, la puissance est la capacité à exprimer de la force en très peu de temps, est au cœur des performances explosives : sprint, accélération, saut, changement de direction, frappe en sports de combat, tir, lancer…
Les facteurs nerveux influencent grandement la puissance par le biais de la vitesse de recrutement des fibres, de la capacité à activer les fibres rapides et de la rapidité d’envoi d’impulsions nerveuses. Les facteurs élastiques, par l’intermédiaire du cycle étirement – raccourcissement, permettent d’emmagasiner de l’énergie et de la restituer instantanément. Enfin les facteurs structuraux ont une incidence non négligeable sur la puissance, grâce à un plus grand nombre de fibres sollicitées et la proportion de fibres rapides utilisées.
La force - endurance
C'est la capacité à produire des contractions répétées ou prolongées sans perte significative de performance. Elle est essentielle dans les sports où les efforts sont prolongés.
Les facteurs structuraux jouent un rôle majeur par les adaptations métaboliques (augmentation des mitochondries, amélioration du transport d’oxygène et utilisation efficace des substrats), la résistance des fibres musculaires (amélioration du tamponnage des ions H+) et une augmentation de la vascularisation pour une meilleure endurance locale. Les facteurs nerveux entrent également en considération afin d’optimiser le recrutement des fibres lentes et l’efficience neuromusculaire à intensité modérée.
A noter |
Les trois expressions de force reposent donc sur les mêmes mécanismes neuromusculaires, mais dans des proportions différentes : système nerveux (vitesse et qualité d’activation), structure du muscle (taille, type de fibres, architecture), composante élastique (tendons, cycle étirement–raccourcissement). En comprenant ces bases, l’entraîneur peut construire des entraînements spécifiques basés sur une logique : développer la force maximale pour gagner en potentiel, la puissance pour devenir explosif et l’endurance de force pour durer sans perdre en efficacité. |
Les types de contraction musculaire
Lors d’un mouvement, un muscle peut se contracter de plusieurs façons selon la demande mécanique (résister, déplacer, sauter, etc.). Dans le cadre de l’entrainement de la force, chacun de ces types de contraction est utilisé dans des objectifs ciblés (force maximale, puissance, hypertrophie, pliométrie, force endurance).
La contraction isométrique
Le muscle produit une tension sans changement de longueur. Il n’y a pas de mouvement visible (maintenir une planche en gainage, rester en position assise au mur, stabiliser la garde en boxe...). Le pic de force est souvent 10 à 15 % supérieur à celui du régime concentrique dans l’angle formé, ce qui est intéressant pour le développement de la force maximale.
La contraction concentrique
Le muscle se raccourcit en produisant une force supérieure à la résistance. C'est l'action qui produit le mouvement (monter la barre lors d’un développé couché, se redresser lors d’un squat, accélérer lors d’un sprint). C’est la forme la plus utilisée dans l’entrainement sportif car elle permet de réaliser tous les mouvements avec une plage de charges opposées et de vitesse d’exécution très étendue.
La contraction excentrique
Le muscle s'allonge, tout en étant sous tension, car la résistance est supérieure à la force produite. C'est l'action qui freine ou contrôle le mouvement (descente contrôlée d’un squat ou réception d’un saut). Ce type de contraction génère souvent plus de force que le régime concentrique (+ 30%) et est très efficace pour le développement de la force maximale. Néanmoins, les charges étant extrêmes, elles peuvent favoriser les blessures si la mise en œuvre n’est pas maitrisée.
La contraction pliométrique
C'est un régime de contraction caractérisé par l'enchaînement d'une contraction excentrique rapide (amortissement) suivie immédiatement d'une contraction concentrique explosive. Entre les deux, le muscle utilise l’énergie élastique stockée et les réflexes neuromusculaires afin de générer davantage de puissance (saut en contrebas d’une box suivi d’un rebond vers le haut, sauts à cloche pied dans des cerceaux…). Cette forme de contraction est privilégiée dans le cadre de l’entrainement de l’explosivité.
A noter |
Le muscle peut s'adapter aux différentes demandes mécaniques en utilisant divers modes de contraction (isométrique, concentrique, excentrique et pliométrique), chacun étant plus ou moins efficace selon l'objectif visé (force maximale, puissance, endurance). |
Les méthodes d’entraînement pour développer la force
Dans ce chapitre, seules les méthodes les plus faciles à mettre en œuvre seront présentées. Comme il a été vu précédemment, le développement de la force ne se limite pas à soulever des charges. Les adaptations neuronales et physiologiques nécessitent des méthodes d’entrainement adaptées aux objectifs visés.
Développer la force maximale
Elle nécessite, pour son développement, des efforts avec des charges proches du maximum. C’est la voie nécessaire pour stimuler le système nerveux afin de recruter les fibres musculaires en nombre et améliorer la coordination intra et intermusculaire. Le système nerveux a besoin de temps élevé de récupération entre les séries avant de reproduire un effort extrême.
Efforts concentriques : 3 à 6 séries de [1 à 5 répétitions de charges > 85% de 1RM en charge constante ou pyramide (exemple : 5-6 x 85%, 3-4 x 90%, 2-3 x 95%, 1 x 100%)] – Récupération de 3 mn entre les séries.
Efforts combinés excentriques – concentriques : 3 à 6 séries de [3 sauts en contrebas en poids de corps (hauteur > 80cm) + 6 efforts concentriques (charges 60 à 70%] – Récupération de 3 mn entre les séries.
Efforts combinés isométriques – concentriques : 3 à 6 séries de [1 position isométrique (charge 80%) pendant 20 sec + 6 efforts concentriques (50 à 60%)] – Récupération de 3 mn entre les séries.
Les facteurs structuraux ont également une incidence sur la capacité à augmenter la force maximale. L’hypertrophie musculaire due à des tensions mécaniques entrainant un stress métabolique, nécessite de répéter les efforts, sur une durée comprise entre 20 et 40 secondes, avec des charges suffisamment lourdes (65 à 80% de 1RM).
Efforts concentriques : 6 à 8 séries de [6 à 15 répétitions de charges comprises entre 60 et 80% (exemple 1 – organisation classique : 6 séries de 10 x 70-75% | exemple 2 – organisation pyramidale : 10 x 60% + 9 x 65% + 8 x 70% + 7 x 75% + 6 x 80% + 8 x 70% + 6 x 60%] – Récupération de 1 mn à 1 mn 30 entre les séries.
Un travail pyramidal permet également de viser les facteurs nerveux et structuraux.
Efforts concentriques : 6 à 8 séries de [1 à 8 répétitions de charges comprises entre 70 et 100% (exemple : 8 x 75% + 5-7 x 80% + 9 x 90% + 1 x 95% + 3 x 85% + 5 x 80% + 8 x 70%] – Récupération de 2 mn entre les séries.
Développer la puissance
Elle induit l’expression de vitesse dans le mouvement. La commande neurologique est au centre de cette forme de force à visée athlétique. Comme pour la force maximale, la récupération entre les séries doit être conséquente.
Le mouvement se fait à travers des exercices dynamiques en poids de corps ou contre des charges non maximales. En fonction de la position du curseur entre force et vitesse, les termes puissance – force et puissance – vitesse seront employés. Les exercices utilisant des formes issues des gestes sportifs ont plutôt une orientation puissance – vitesse.
Efforts concentriques avec barre : 4 à 6 séries de [6 répétitions explosives de charges à 50-60% de 1RM] – Récupération de 2mn30 entre les séries (exemple : développé couché en propulsant la barre, squat en sautant…).
Efforts concentriques en poids de corps : 4 à 6 séries de [8 sauts sur box ou 8 pompes claquées ou 8 squats jump…] - Récupération de 2mn30 entre les séries.
Exercices pliométriques : 4 à 6 séries de [8 sauts enchainés (exemple : par-dessus des haies) ou rebonds (exemple : saut d’une boite puis détente immédiate] - Récupération de 2mn30 entre les séries.
Exercices balistiques : 4 à 6 séries de [8 lancers de medicine ball ou 12 swing kettlebell] - Récupération de 2mn30 entre les séries.
Efforts combinés isométrique + concentriques dynamiques : 4 à 6 séries de [1 position isométrique (charge 50-60%) pendant 20 sec+ 6 efforts concentriques (charge 50-60%) ] – Récupération de 2mn30 entre les séries.
Efforts en contrastes de charges - concentrique lourd + pliométrie : 4 à 6 séries de [3 répétitions en effort concentrique à 70-80% suivies de 6 à 12 mouvements pliométriques] – Récupération de 2mn30 entre les séries.
Dans le cadre du travail de la coordination gestuelle spécifique (frappe en boxe par exemple), des gestes à vitesse maximale peuvent être placés juste après la série quelque soit les types de travail choisis.
L’utilisation des exercices d’haltérophilie n’est pas détaillée ici car il faut une réelle maitrise du sujet pour l’employer. Mais si c’est le cas, c’est également un excellent moyen de développer la puissance.
Développer la force - endurance
C'est un combiné entre la notion de force et celle d’endurance. Mais c’est bien du développement de la force que cet article traite. Il est donc nécessaire de placer la force, donc la contrainte opposée, au centre de l’entrainement de cette forme de force. Le but est d’entrainer le muscle fort et puissant à répéter un maximum d’effort en résistant à la fatigue sur les plans structuraux et nerveux.
Efforts concentriques avec barre : 2 à 3 séries de [15 à 25 répétitions de charges à 30-50% de 1RM] – Récupération de 1mn à 1mn30 entre les séries.
Efforts concentriques en organisation circuit-training (poids de corps ou charges 30 à 50%) : 2 à 3 tours de 6 à 8 ateliers (30sec à 1mn) visant des muscles ou groupes musculaires différents.
Orientation de la force et organisation du développement
De la même façon que la construction d’une maison nécessite un ordre dans l’organisation des travaux (fondations, murs, charpente, toit, peintures, finitions, etc.), le développement de la force doit suivre un cheminement structuré pour être efficace.
La première étape requiert la pratique d’une musculation générale où l’objectif est un développement général de l’ensemble des groupes musculaires et tendineux utile dans le cadre de la préparation physique de 1er niveau et la prévention des blessures. Les exercices sont orientés force -endurance avec des contractions concentriques et isométriques. Lorsque le corps est adapté aux efforts répétés, l’entrainement s’orientera vers l’entrainement visant le développement des facteurs structuraux (l’hypertrophie).
La deuxième étape est la pratique de séances de musculation orientée avec un focus sur les groupes musculaires prenant part à la gestuelle spécifique. Les exercices sont orientés force maximale et puissance avec tous les types de contractions : excentrique, concentrique, pliométrique, isométrique et les combinaisons les mixant.
La dernière étape est la musculation spécifique où l’objectif est de transférer la force aux gestes techniques de la discipline. Les exercices sont orientés puissance en poussant le curseur vers la vitesse (les charges sont allégées mais la vitesse d’exécution est maximale. Les régimes de contractions sont concentriques, pliométriques et stato-dynamiques (isométrie + concentrique).
En résumé
Faisons une métaphore avec une voiture.
Force maximale = la cylindrée : plus elle est élevée, plus vous avez de force pour arracher une charge lourde du sol. Sans un gros moteur (une bonne base de force), les autres qualités sont limitées.
Hypertrophie = la mécanique et la carrosserie : la structure doit être en mesure de répondre aux exigences découlant des actions intenses.
Puissance = le turbo : il permet de traduire la force en action rapide et explosive (un démarrage, une reprise après un freinage).
Force endurance = la consommation : il est rare de de pas avoir à répéter les efforts de façon intense. Il faut donc avoir un grand réservoir et une consommation raisonnable.
Passez à l'étape suivante ! |
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