Countermovement jump pour suivre la fatigue : une simplicité trompeuse
I - La fatigue neuro-musculaire : pourquoi la monitorer ?
La fatigue neuro-musculaire (FNM) se caractérise par une baisse de la capacité d'd’un athlète à produire de la force musculaire, induite par l'l’exercice1. L'L’accumulation de FNMfatigue neuro-musculaire amène une dégradation de la capacité à produire de la force2 et baisse la qualité de la commande motrice3 pouvant induire une augmentation du risque de blessure. Pour que l'l’entrainement permette une amélioration des performances durables, il est nécessaire d'imposer, il est nécessaire d'd’imposer au corps un stress qui se traduit par un niveau de fatigue plus ou moins élevé4, suivi d'd’une période de récupération adéquate5. Il est alors primordial de pouvoir contrôler le niveau de fatigue de l'l’athlète pour s’assurer une permanente adaptation de l'entrainementce etdernier respecterà la balance stress/adaptations.l’entrainement. Afin de pouvoir mesurer objectivement le niveau de fatigue d'd’un athlète, plusieurs tests ont été proposés dans la littérature, dont le countermovement jump (CMJ).
II - Le countermovement jump
Le countermovement jump est un saut souvent décomposé en 5 phases : relâchement, freinage, propulsion, vol et réception6. Il s's’effectue à deux pieds. L'L’athlète peut être amené à garder les mains sur lesses hancheshanches, ou peut être autorisé à balancer ses bras. Ce test est l’un des plus utilisés par les staffs pour mesurer la FMNfatigue neuromusculaire7. Le CMJ présente un coût réduit, un faible temps de mise en place7,8, et est plutôt bien reçu par les joueurs9. Ce mouvement nécessite la production de hauts niveaux de force et de coordination neuromusculaire en un temps réduittrès court (environ 300 ms) 10 et une utilisation optimale des structures élastiques (cycle étirement-raccourcissement)11. Une baisse de performance au CMJ révèlerait alors un certain niveau de FNM chez l'l’athlète. L'L’indicateur le plus fréquemment utilisé pour mesurer la performance au CMJ est la hauteur du saut12. De nombreux autres indicateurs de performances peuvent être obtenus à partir d'd’un CMJ 7, comme la puissance maximalemaximale, etla puissance moyenne, le temps avant envol, ou même le taux de montée en force7,10,13,14. Ainsi, les staffs ont le choix parmi un grand nombre d'd’indicateurs pour tenter d'd’objectiver une baisse de performance liée à la présence de FNMFNM. (à retrouver dans la table 1).
III - Les limites du CMJ : sensibilité, fiabilité et interprétation
1) Sensibilité des indicateurs à la fatigue
Les indicateurs décrivant la performance d'd’un CMJ peuvent tous être obtenus à partir de la courbe force-temps via une plateforme de force. Ces indicateurs peuvent être séparés en trois catégories : relatives à la performance, relatives à la cinétique,tique ou encore relatives à la cinématique6,7,15. Au regard de ces indicateurs de performance, la littérature s's’est intéressée à leur sensibilité à la fatigue post-match/post-entrainement, et notamment à leur capacité à la détecter jusqu'jusqu’à plusieurs jours suivant l'l’évènement stressant. Les indicateurs relatifs à la performance sont les plus simples à mesurer (hauteur de saut, temps de vol) ce qui explique l'l’intérêt particulier des staffs pour ceux-ci7. Cependant, leur diminution post-exercice est contestée7,10,13,16,17 en particulier 24h après l'l’activité10,13,18,19. C’est aussi le cas d'd’indicateurs tels que la puissance maximale ou la vitesse maximale7. A l'l’inverse, d'd’autres indicateurs semblent présenter une plus grande sensibilité à la fatigue et ce jusqu'jusqu’à plus de 72h post-exercice. On retrouve par exemple le temps jusqu'jusqu’à puissance maximale, le ratio [ (FT:FT :CT) ou encore le taux de montée en force (RFD en anglais)10,13, ainsi que des indicateurs concernant la phase de relâchement/freinage (descendante) : durée,e ; force et puissance max... La sensibilité de la plupart de ces indicateurs a été peu investiguée dans la littérature scientifique. La mixité des résultats pour un même indicateur peut être due à de nombreux facteurs : contexte expérimental, population, niveau sportif, type d'd’activité...
2) La stratégie de saut : variabilité inter et intra-individuelle
La stratégie adoptée par un individu pour réaliser un CMJ est variable8,14,20, même chez des athlètes élites réalisant un grand nombre de sauts dans leur pratique20. Des indicateurs tels que la hauteur de saut, la puissance moyenne/maximale ou encore le temps de vol ne permettent pas une analyse suffisante de la stratégie de saut employée21. De plus cette variabilité dans la stratégie de saut est aussi observable chez un même individu8,14,20. Cette variabilité intra-individuelle est d'd’autant plus importante que les athlètes sont inexpérimentés22. La faible sensibilité du temps de vol, de la hauteur de saut ou encore de la force/puissance max à la fatigue neuro-musculaire peut s's’expliquer par une modification de la stratégie de saut de l'l’athlète afin de produire les mêmes niveaux de force/puissance maximale, et ainsi parvenir à la même performance10,13,15,21. Généralement, cette modification de la stratégie de saut se manifeste par un allongement de celui-ci : le temps pour sauter est plus long10. Bishop et ses collaborateurs proposent aux staffs de s's’intéresser à plusieurs indicateurs afin d'd’avoir plus d'd’informations sur la stratégie adoptée21. Un indicateur utilisé dans la littérature est le ratio ( (FT:CT). Ce ratio a égalementgénéralement montré une sensibilité significative jusqu'jusqu’à 72h post-exercice10,13,19,23. Finalement, ce qui a été proposé par de nombreux auteurs6–8,10,13,14,21, c’est d’utiliser les indicateurs relatifs à la cinématique puisqu’ils sont sensibles aux changements de stratégie souvent observées sous fatigue : temps avant puissance max, déplacement du centre de masse, FT:CT, temps de freinage, etc.
3) Significativité d'un changement
Au regard de la complexité du mouvement humain et des nombreux facteurs mis en jeu, le CMJ est soumis à des variabilités intra-individuelle, même lorsque deux essais sont effectués avec 5 min d’intervalle, sans fatigue. C’est pourquoi les staffs doivent s’interroger sur l’importance d’un changement au regard de la variabilité aléatoire naturelle du CMJ. Parmi les indicateurs de performance discutés depuis le début de cet article, tous n’ont pas la même fiabilité[1] (tendance à être soumis à cette variabilité aléatoire). La hauteur de saut présente par exemple un coefficient de variation (CV%) généralement faible (<5%). A l’inverse, les indicateurs obtenus après des étapes de calcul (RFD, raideur) et ceux concernant l’étude de la portion descendante du mouvement (phase de relâchement et phase de freinage) ont une fiabilité bien plus faible, certains obtenant un coefficient de variation pouvant aller jusqu’à 50%6,10,13.
L’outil de référence pour l’analyse du CMJ est la plateforme de force6. D’autres outils de mesure ont été validés, comme l’application MyJump2, mais seulement pour la mesure de la hauteur de saut et de la durée de saut24, tout comme le contact mat25. Des outils plus sophistiqués permettent d’obtenir des données sur le déplacement uni-vectoriel (encodeurs linéaires) ou sur des accélérations tri-vectorielles (IMU), à partir desquelles, nous pouvons obtenir des informations sur la vitesse, la force et la puissance. En dehors des interrogations concernant la validation de ces outils, l’accès à la courbe Force-temps à partir de ces derniers nécessitent un certain nombre d’étapes de calculs, réduisant la validité des données ainsi obtenues6. De plus, certaines techniques de saut peuvent altérer la qualité de la mesure selon les modes de calculs et le matériel utilisé. Par exemple, la hauteur de saut mesurée via un Vertec ou un smartphone va être influencée par l’amplitude d’extension de cheville.
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Table 1 : vue d’ensemble non exhaustive, simplifiée et limitée par l’interprétation de l’auteur et la densité de la littérature, de la sensibilité et de la fiabilité d’un ensemble d’indicateurs de performance issus du CMJ, réalisée à partir des sources en bibliographie. |
IV-Surmonter les limites du CMJ
1) Choix des indicateurs
Dans la partie portant sur les limites du CMJ, nous avons pu extraire deux critères de décisions quant aux choix des indicateurs : fiabilité et sensibilité à la fatigue. Il est nécessaire de choisir des indicateurs pouvant détecter la fatigue neuro-musculaire jusqu’à 72h post-exercice afin d’objectiver une fatigue résiduelle, et qui présentent une fiabilité suffisamment élevée (Cormackrelativement aux changements observés).
2) indicateurs
Il est essentiel d’utiliser une plateforme de force pour maximiser l’interprétabilité de ce test, tant en termes de justesse que de disponibilité des indicateurs. Afin de réduire la variabilité des indicateurs, la solution la plus simple est d’effectuer plusieurs sauts par session test afin d’utiliser des valeurs moyennes sur ces sauts7. Le nombre de sauts choisis devraient être au minimum de 37. De plus, il est conseillé de réaliser ces tests au même moment de la journée, la performance au CMJ étant influencée par cette variable. La consigne verbale et les encouragements doivent aussi être similaires entre les essais et les individus. Enfin, il est idéal de pouvoir implémenter ce test chez des sujets suffisamment entrainés, puisqu’il présente une forme de stratégie de saut plus stables22,26.
3) Relativiser les résultats
Même sous des conditions parfaites, les indicateurs présentent une variabilité intra-individuelle. Il est alors primordial d’interpréter tout changement d’un indicateur au regard de la variabilité intra-individuelle constatée pour celui-ci8. Puisque cette variabilité est dépendante de l’individu (expérience, sport pratiqué), il est suggéré d’évaluer en amont de la saison le CV% pour chaque indicateur choisi par le staff, pour chaque athlète8. Ainsi, nous pouvons directement comparer le changement au CV% et statuer sur la significativité de celui-ci via un outil statistique comme le Smallest Worthwhile Change. Enfin, un contrôle du poids régulier est nécessaire afin de pouvoir contextualiser certains résultats selon les évolutions récentes du poids : si un athlète saute aussi haut avec 2kg de plus, sa capacité à produire de la force s’est a priori améliorée.
V - Conclusion : le CMJ, un test pas si simple
Le CMJ est l’un des tests de suivi de la fatigue le plus utilisé par les staffs. Il attire par son faible coût, sa vitesse de mise en place et son écologie (au sens expérimental). Seulement, la sensibilité à la fatigue contestée de certains indicateurs ainsi que les nombreux facteurs impactant la fiabilité du test viennent rompre l’utopie. Une mise en place sérieuse et utile nécessite de réaliser plusieurs sauts, d’établir une base de données sur la variabilité des sauts intra-individuelle en amont, de s’assurer de conserver les mêmes conditions de test et enfin de posséder une plateforme de force. Ainsi, le test peu coûteux et rapide devient un test pesant sur les finances et chronophage.
Références
1. Gandevia SC. Spinal and Supraspinal Factors in Human Muscle Fatigue. Physiological Reviews. 2001;81(4):1725-1789. doi:10.1152/physrev.2001.81.4.1725
2. Kreher JB, Schwartz JB. Overtraining Syndrome: A Practical Guide. Sports Health. 2012;4(2):128-138. doi:10.1177/1941738111434406
3. Filho PNC, Musialowski R. Central and Peripheral Fatigue in Physical Effort: A Mini-Review. Journal of Exercice Physiology. 2019;22(5):220-226
4. Borresen J, Ian Lambert M. The Quantification of Training Load, the Training Response and the Effect on Performance: Sports Medicine. 2009;39(9):779-795. doi:10.2165/11317780-000000000-00000
5. Kellmann M, Bertollo M, Bosquet L, et al., 2008Recovery ;and GathercolePerformance in Sport: Consensus Statement. International Journal of Sports Physiology and Performance. 2018;13(2):240-245. doi:10.1123/ijspp.2017-0759
6. Anicic Z, Janicijevic D, Knezevic OM, et al., 2015a,b)Assessment of Countermovement Jump: What Should We Report? Life. 2023;13(1):190. doi:10.3390/life13010190
7. Claudino JG, Cronin J, Mezêncio B, et al. The countermovement jump to monitor neuromuscular status: A meta-analysis. Journal of Science and Medicine in Sport. 2017;20(4):397-402. doi:10.1016/j.jsams.2016.08.011
8. Bishop C, Jordan M, Torres-Ronda L, et al. Selecting Metrics That Matter: Comparing the Use of the Countermovement Jump for Performance Profiling, Neuromuscular Fatigue Monitoring, and Injury Rehabilitation Testing. 2023;45(5):545-553.doi: 10.1519/SSC.0000000000000772
9. Alba-Jiménez C, Moreno-Doutres D, Peña J. Trends Assessing Neuromuscular Fatigue in Team Sports: A Narrative Review. Sports. 2022;10(3):33. doi:10.3390/sports10030033
10. Gathercole R, Sporer B, Stellingwerff T, Sleivert G. Alternative Countermovement-Jump Analysis to Quantify Acute Neuromuscular Fatigue. International Journal of Sports Physiology and Performance. 2015;10(1):84-92. doi:10.1123/ijspp.2013-0413
11. Bridgeman LA, McGuigan MR, Gill ND, Dulson DK. Relationships Between Concentric and Eccentric Strength and Countermovement Jump Performance in Resistance Trained Men. Journal of Strength and Conditioning Research. 2018;32(1):255-260. doi:10.1519/JSC.0000000000001539
12. Pérez-Castilla A, Rojas FJ, García-Ramos A. Reliability and magnitude of loaded countermovement jump performance variables: a technical examination of the jump threshold initiation. Sports Biomechanics. 2022;21(5):622-636. doi:10.1080/14763141.2019.1682649
13. Gathercole RJ, Sporer BC, Stellingwerff T, Sleivert GG. Comparison of the Capacity of Different Jump and Sprint Field Tests to Detect Neuromuscular Fatigue. Journal of Strength and Conditioning Research. 2015;29(9):2522-2531. doi:10.1519/JSC.0000000000000912
14. James LP, Suppiah H, McGuigan MR, Carey DL. Dimensionality Reduction for Countermovement Jump Metrics. International Journal of Sports Physiology and Performance. 2021;16(7):1052-1055. doi:10.1123/ijspp.2020-0606
15. Bishop C, Jordan M, Torres-Ronda L, et al. Selecting Metrics That Matter: Comparing the Use of the Countermovement Jump for Performance Profiling, Neuromuscular Fatigue Monitoring, and Injury Rehabilitation Testing.
16. Coutts AJ, Reaburn P, Piva TJ, Rowsell GJ. Monitoring for overreaching in rugby league players. Eur J Appl Physiol. 2007;99(3):313-324. doi:10.1007/s00421-006-0345-z
17. Malone JJ, Murtagh CF, Morgans R, Burgess DJ, Morton JP, Drust B. Countermovement Jump Performance Is Not Affected During an In-Season Training Microcycle in Elite Youth Soccer Players. Journal of Strength and Conditioning Research. 2015;29(3):752-757. doi:10.1519/JSC.0000000000000701
18. González-García J, Aguilar-Navarro M, Giráldez-Costas V, Romero-Moraleda B. Time Course of Jump Recovery and Performance After Velocity-Based Priming and Concurrent Caffeine Intake. Research Quarterly for Exercise and Sport. 2023;94(3):655-667. doi:10.1080/02701367.2022.2041162
19. Cormack SJ, Newton RU, McGuigan MR, Cormie P. Neuromuscular and Endocrine Responses of Elite Players During an Australian Rules Football Season. International Journal of Sports Physiology and Performance. 2008;3(4):439-453. doi:10.1123/ijspp.3.4.439
20. Rauch J, Leidersdorf E, Reeves T, Borkan L, Elliott M, Ugrinowitsch C. Different Movement Strategies in the Countermovement Jump Amongst a Large Cohort of NBA Players. IJERPH. 2020;17(17):6394. doi:10.3390/ijerph17176394
21. Bishop C, Turner A, Jordan M, et al. A Framework to Guide Practitioners for Selecting Metrics During the Countermovement and Drop Jump Tests. Strength & Conditioning Journal. 2022;44(4):95-103. doi:10.1519/SSC.0000000000000677
22. Moir G, Button C, Glaister M, Stone MH. Influence of familiarization on the reliability of vertical jump and acceleration sprinting performance in physically active men. J Strength Cond Res. 2004;18(2):276-280. doi:10.1519/R-13093.1
23. Spiteri T, Nimphius S, Wolski A, Bird S. MONITORING NEUROMUSCULAR FATIGUE IN FEMALE BASKETBALL PLAYERS ACROSS TRAINING AND GAME PERFORMANCE. J. Aust. Strength Cond. 2013;21(S2):73-74.
24. Sharp AP, Cronin JB, Neville J. Using Smartphones for Jump Diagnostics: A Brief Review of the Validity and Reliability of the My Jump App. Strength & Conditioning Journal. 2019;41(5):96-107. doi:10.1519/SSC.0000000000000472
25. Tenelsen F, Brueckner D, Muehlbauer T, Hagen M. Validity and Reliability of an Electronic Contact Mat for Drop Jump Assessment in Physically Active Adults. Sports. 2019;7(5):114. doi:10.3390/sports7050114
26. Cormie P, McGUIGAN MR, Newton RU. Changes in the Eccentric Phase Contribute to Improved Stretch-Shorten Cycle Performance after Training. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2010;42(9):1731-1744. doi:10.1249/MSS.0b013e3181d392e8
[1] Fiabilité (statistiques) : capacité d’une série de mesures à ne pas subir d’erreur aléatoire (variabilité aléatoire).