Aller plus loin

Histoire de la natation

La natation a endossé plusieurs rôles au cours des siècles. D’abord nécessaire à la survie de l’homme, puis devenu successivement « l’art de nager » [1], utilité militaire et sport de compétition, la pratique de la natation s’est considérablement transformée au cours du temps.
Une natation pour la survie de l’homme pendant la préhistoire

Il est fort possible que les êtres humains aient su nager dès la Préhistoire. Bien sûr, les nages n’étaient pas codifiées comme elles le sont aujourd’hui. Mais Granat et Heim dressent un portrait réaliste de ce que devait être le sport aux temps préhistoriques. « Toute l’évolution du genre Homo sest faite en milieu plus ou moins découvert, à la lisière des forêts et proche des points deau. (…) Pour survivre, [ces hommes] devaient être avant tout bons marcheurs, bons coureurs, bons grimpeurs, peut-être nageurs, être capables de ramper et de transporter de lourds fardeaux. Ils devaient réfléchir pour trouver des parades à tous ces pièges et en premier entretenir leur corps à faire des exercices physiques. Cela ne pouvait pas être autrement sinon ils n'auraient pas survécus. » [2].

On comprend alors qu’on parle de natation pour définir le déplacement de l’homme dans l’eau. Sa capacité à nager comme on l’entendrait aujourd’hui reste une hypothèse non résolue à ce jour. Malgré tout, la fin de la période, marquée par l’invention de l’écriture, fait surgir des preuves de l’existence d’un art de nager à cette époque. Wadi Sura se trouve en Egypte. Il s’agit d’une grotte dans laquelle des peintures rupestres attestent que la natation était pratiquée il y a quelques 6000 années. Les Egyptiens, les Romains, les Assyriens et les Grecs, d'après les premiers documents découverts à ce sujet, développèrent la natation vers 2500 avant Jésus-Christ. A cette époque déjà, l'historien grec Pausanias commentait un concours de natation. La mythologie grecque comporte de nombreuses références à la natation, les plus célèbres étant sans doute celle de Léandre qui, la nuit venue, franchissait à la nage le Hellespont (aujourd'hui le détroit des Dardanelles) pour rejoindre l’être aimé, Héro ou bien encore celle du prisonnier Scyllias, relaté par Hérodote 5 siècles avant notre ère, qui parcourut 12 km pour échapper au roi Xerxès.

L’art de nager dans l’Antiquité.

Les courses de natation ne figuraient pas au programme des jeux olympiques de l'Antiquité. Cependant, la natation n'est pas ignorée en Grèce. L'Odyssée d'Homère fait référence au rapport de l'homme à la mer. Les nombreuses tempêtes emènent les hommes à la mer. Les légendères syrènes ont aussi leurs lettres de noblesse dans la littérature antique.

A Rome maintenant, des compétitions de natation étaient organisées au Colisée et de nombreuses mosaïques représentent des romains plongeant et nageant la Brasse. Suétone nous raconte qu'Agrippine, la mère du terrible Néron, se sauva d'un naufrage en parcourant de nombreux kilomètres à la nage. Là aussi, on pratiquait « l’art de nager ».

Les premiers thermes publics pensés pour accueillir un large public apparaissent au Ier siècle av. J.-C. Peu à peu, les thermes se répandent dans toutes les provinces de l’Empire [3]. La pratique thermale devient caractéristique de la culture romaine et même les villes romaines les plus modestes s'équipent en établissements thermaux comme la colonie de vétéran de Timgad qui ne compte que 5 à 6 000 habitants mais qui possèdent huit établissements balnéaires [4]. Les Romains se rendent aux bains ou aux thermes pour soigner leur hygiène corporelle grâce à des soins complets du corps. On y pratique des massages.

Le plaisir de nager au Moyen Âge et à la Renaissance.

La natation était plutôt considérée au Moyen Âge comme une détente que comme un sport. Différentes classes de la population avaient un lien avec l’art de nager. Après une dure journée de labeur les paysans, par exemple, se rendaient à la rivière pour se délasser. L'apprentissage de la natation faisait aussi partie de la formation du chevalier, en même temps qu'il apprenait le maniement des armes, l'équitation et le tir à l'arc. Les joutes nautiques figuraient régulièrement sur le calendrier au printemps et à l'été [5]. Des textes de cette époque relatent qu'il fallait savoir nager pour être sacré chevalier.

D’ailleurs, Charlemagne disposait d’une sorte de piscine à Aix-La-Chapelle où il venait nager pour se détendre. C’est depuis cette ville plutôt que d'une quelconque autre ville fortifiée qu’il décida de gouverner le saint empire d'Occident.

A Rome, la natation était symbole de savoir et faisait partie de l’éducation du bon gentilhomme. On l'enseignait aux citoyens dès leur enfance. Dans la Rome antique ne disait-on pas d’un homme manquant de culture qu’il « ne savait ni lire ni nager » ? C’est naturellement pendant la période de la Renaissance qu’apparaissent les premiers ouvrages consacrés entièrement à la natation. Nicolaus Wynmann explique par exemple en 1538 comment imiter les mouvements des animaux aquatiques et conjurer la peur des eaux profondes. Le traité De Arte Natandi (1587) d’Everard Digby en est un autre exemple.

Le fameux livre « Gargantua », offre aussi une place à la natation dans l’éducation : « Nageait en profonde eau, à l’endroit, à l’envers, de cote, de tout le corps, des seuls Pieds, une main en l’air, en laquelle tenant un livre, transpassoit toute la rivière de Seine sans icelui mouiller, & tirant par les dents son manteau, comme faisait Jules César. Puis d’une main entrait par grande force en bateau ; d’icelui se jetait derechef en l’eau, la tête la première, sondait le profond, creusait les rochers, plongeait es abimes & gouffres » [6].

 

Encore un livre qui associe l’apprentissage de la natation à la bonne éducation, c’est-à-dire à l’éducation des gentilshommes. Le livre du Courtisan, de Castiglione présente l’Art de nager comme une activité de plaisir, réservée aux gens du monde. « Il est convenable également de savoir nager, courir, sauter, jeter la pierre, parce qu’outre l’utilité qui peut en être tirée pour la guerre, il est nécessaire de faire ses preuves dans des exercices de ce genre, par lesquels on s’acquiert une bonne réputation » [7].

 

Certes, la discipline connut des périodes moins fastes. À l'époque de Louis XIV, par exemple, on se mouillait rarement. Ses biographes racontent que le Roi-Soleil avait une telle horreur de l’eau qu’il ne se lavait jamais plus loin que le bout de son nez. Mais sous le règne de Louis XV, changement de style ! Des établissements de bains privés voient le jour le long des quais de la Seine et attirent rapidement une clientèle de gens de qualité qui se baignent loin du regard des foules.

Le Japon fut le premier pays à réaliser une organisation nationale de la natation sportive. Un édit impérial, datant de l'an 1603 fit de la natation une partie intégrante du programme scolaire et ordonna que sa pratique soit encouragée par la création de matchs inter-écoles. Mais la natation japonaise demeura repliée sur elle-même.

XVIIIe et XIXe siècle.

En France, la natation est utilitaire et hygiénique.

Les fonctions allouées à la natation de l’époque sont diverses mais toutes utilitaires : militaire, hygiénique et thérapeutique, éducative aussi, mais du point de vue du corps. Il s’agit à cette époque de former un physique de soldat.

La nage chien, la nage grenouille, sous l’eau ou plongée, la planche et la nage sur le dos sont des techniques décrites par Le Vicomte de Courtivron [8], et qui, toutes, participent à la formation du soldat. L’apprentissage de la natation militaire est cadré, et se fait en trois étape. Premièrement par des « mouvements élémentaires », c’est-à-dire des mouvements de gymnastique. Puis par de la « natation en l’air », grâce à de nouveaux appareils. Enfin par « l’application dans l’eau » [9].

La natation scolaire prend pour modèle les pratiques militaires. On reproduit les mêmes méthodes d'enseignement. Au XIXème siècle, c’est l’apprentissage de la brasse à 4 temps dans un but plus disciplinaire que d'apprentissage. La mise à l'eau des enfants quand elle a lieu, était surtout à but hygiéniste (ablutions, toilettage…). En effet, l’hygiène corporelle reste sommaire (ex : pas de salle de bain) et d’autre part, peu de gens était capable d'enseigner la natation dans l’eau !

Les bains se déroulent en général dans des retenues d’eau de mer sur les plages (bains de mer) ou dans des espaces structurés sur les fleuves près des grandes villes. Ici les objectifs sont principalement hygiénistes pour une question de bien-être mais également pour une distinction des autres classes sociales.

La compétition oui… Mais pas encore en France.

La diffusion de la natation sportive sur le plan mondial est l’œuvre des pays anglo-saxons, et notamment de l’Angleterre qui possède déjà des piscines couvertes et chauffées à Londres. Dès 1837, les 1ère compétitions sont organisées par une société sportive : la « Nationnal Swimming Association », dirigée par Yahn Strachan. Ce n'est toutefois pas en Angleterre, mais en Australie que devait être organisé le premier championnat de la natation moderne (le 14 février 1846, aux Robinson Baths de Sydney). Le vainqueur, W Redman, nagea le 440 yards en 8 minutes 43 secondes (1 yard = 0.914m).

C'est aussi en Australie que fut créée la première course ayant un caractère international : un 100 yards, dit « championnat du monde », qui eut lieu le 9 février 1858 à Saint-Rilda, ville de la banlieue de Melbourne. Elle fut remportée par un Australien, Jo Bennett, de Sydney, qui précédait un anglais, Charles Stedman.

Le 7 janvier 1869, au German Gymnasium de Londres, se tint une conférence des clubs londoniens de natation. L'un des membres, W Ramsden, proposa la création d'une association composée des représentants des clubs londoniens de natation. Le but de cette association était notamment d'établir des règles de natation. La première fédération de clubs de natation était née.

Aux premiers Jeux Olympiques de l'ère moderne, à Athènes, en 1896, 3 épreuves de natation sont au programme : 100,500, 1200 mètres. Elles se déroulent en mer.

XXe siècle : les débuts de la natation sportive.

C’est dans la ville du Havre que fut créé le 1er club français spécialisé dans la pratique de la natation sportive (la Société des Nageurs du Havre et de l’Arrondissement). Puis suivent d’autres sociétés françaises de natation : Cercle nautique des tritons lillois, Pupilles de Neptune de Lille, La libellule de Paris, premier club parisien en 1898 [10].

Entre 1898 et 1903 la natation sportive fit son apparition par importation du modèle anglais et sous l'impulsion publicitaire et commerciale de certains journaux en organisant une forme compétitive de la natation. En 1898, le journal « Le Vélo » organise une compétition de natation sur la Seine (copie de celle organisée sur la Tamise) ayant pour but d'augmenter les ventes de journaux et de promouvoir la natation. Le périodique invita même les meilleurs nageurs anglais (SM Greasley et JF Stranding) et le français Paulus. L'épreuve consistait en un 500m auquel participèrent 73 compétiteurs dont une femme. Les Anglais arrivèrent loin devant Paulus (3ème, en brasse), car ils nageaient dans un style nouveau à l’époque : « l’over arm stroke ». En 1899, une nouvelle compétition fut organisée avec les anglais Greasley et Nuttal mais aussi les australiens Percy et Cavill ; ce dernier restant en France pour enseigner son art (« le Crawl »).

Les compétitions se multiplient ensuite en France : traversée de Paris à la nage (retranscrit par le magazine L’Auto), marathons nautiques, cross‐country nautiques, concours de plongeons, d’apnée, parcours sous l’eau.

En 1909, on comptait 250 sociétés sportives en France alors qu'il n'en existait que 3, 10 ans plus tôt. L’USFSA, fondée en 1899, est une « fédération multisports » dont le projet est de former une nouvelle jeunesse sur le modèle anglais. L’USFSA intègre la natation afin qu’elle ne sombre pas dans le professionnalisme et va ainsi créer les premiers championnats de France de natation par l'intermédiaire de sa commission de natation en 1899. 3 épreuves sont organisées sur 3 journées distinctes. Le 100 m NL en bassin (à Paris, Bain Deligny), le 500 m en eau libre (dans la Seine, à Versailles) et le 400 m en mer (à St Valéry en Caux) [11].                          

La Fédération française de natation est créée en 1920. L’institutionnalisation de la natation mondiale explose au XXe siècle. Fondée à Londres le 19 juillet 1908 à l'initiative des pays participants aux IVe Jeux olympiques, la Fédération internationale de natation (FINA) a rapidement gagné en notoriété au point de regrouper 194 fédérations nationales à ce jour.

Bibliographie.

[1] Thévenot Melchisédech, L'art de nager, avec des essais pour se baigner utilement. Librairie Lamy, Paris, 1781.

[2] Jean Granat, Jean-Louis Heim. Le sport aux temps préhistoriques, mythe ou réalité ? Biom. Hum. et Anthropol., 2002, 20, (1-2), 139-149. Granat J., Le sport aux temps préhistoriques, mythe ou réalité ?

[3] Alain Bouet, « Thermes et pratique balnéaire en Gaule romaine », Les dossiers d'Archéologie, no 323,‎ septembre/octobre 2007.

[4] Fikret K. Yegül, « Roman Imperial Baths and Thermae », dans Roger B. Ulrich et Caroline K. Quenemoen (dir.), A Companion to Roman Architecture, Blackwell Publishing, coll. « Blackwell companions to the Ancient World », 2014, p. 299-323.

[5] Catherine Gouédo-Thomas, « Natations et joutes nautiques à travers l'iconographie des manuscrits à peintures (XIIIe-XVIe)» et de leurs conséquences à la fin du XIVe siècle», dans Jeux, sports et divertissements au Moyen âge et à l'âge classique, Chambéry, éditions du CTHS, 1993.

[6] Rabelais, Gargantua, 1534, chap. XXIII.

[7] Castiglione, Le Livre du Courtisan, 1528/1585, chap. XXII.

[8] Le Vicomte de Courtivron, Traité complet de natation, application a l’art de la guerre, 1824.

[9] Colonel Amoros, Manuel de gymnastique, 1834, ch. XXXI.

[10] Blache, « Traité pratique de natation et de sauvetage », 1907.

[11] Alix, Natation : Championnats de France, histoire d’une naissance. Revue EPS N°284, 2000.

[12] Homère, Odyssée, IX, 195-196.

Histoire des techniques de nage.

L’évolution des nages se fait d’abord dans un souci de sécurité, de façon à conserver la tête hors de l’eau. Puis les nages évoluent dans un but de performance. Les nageurs et leurs entraîneurs, encore aujourd’hui, cherchent les solutions les plus rapides pour répondre aux exigences du règlement dans les 4 nages. Cela entraîne une perpétuelle mutation des nages, permettant d’aller toujours plus vite.
La brasse, nage référente !

La Brasse est une nage occidentale et son origine remonte à l'Antiquité. Certains témoignages persistent de cette période. Elle émane d'une visée utilitaire, inspiré avant tout par l'instinct de conservation. C’est la recherche de sécurité qui prédominait alors : se sauver en conservant la tête hors de l'eau.

A la fin du XIXe siècle, la Brasse était la seule technique réellement pratiquée. Il s'agit au départ d'une technique à plat, en quatre temps (ITGY) qui s'apparente à la nage de la grenouille, d'où peut-être son origine.

Le 25 août 1875, le capitaine anglais Matthew Webb participe largement à construire la réputation de la brasse comme nage d’endurance en traversant le premier le chenal de la Manche à la nage, en 21 heures et 45 minutes. La brasse « Anglaise » se nage sur le côté avec les bras alternés. Le retour reste malgré tout sous-marin. Les jambes réalisent un ciseau de jambes.

En contrepartie, elle est vivement contestée sur le plan de la vitesse. Très vite, on abandonne la Brasse anglaise à quatre temps en faveur de la Brasse allemande à trois temps, beaucoup plus efficace. Cette technique dominera les courses de brasse pendant plus de 50 ans, jusqu’à ce que, en 1928, la japonaise Yoshiyuki Tsuruta l’améliore en y ajoutant une flexion du coude et l’enfoncement des genoux.

La française Cartonnet, elle, ramène les mains hors de l’eau vers 1935, dans le but de limiter les résistances. Les nageurs sortent tellement de l’eau, qu’ils n’y mettent même plus la tête ! Si bien qu’en 1957, la FINA intervient : l’obligation est faite d’émerger la tête entre chaque mouvement de bras, en brasse.

Les nageurs cherchent de nouvelles solutions et aux JO de Rome les chronos de l’américaine Jastremski descendent grâce à une technique coudes hauts, genoux serrés. On passe alors d’un coup de pied qui ne propulse guerre qu’avec la plante de pied, à un véritable ciseau avec les jambes en « W » (les talons sont plus écartés que les genoux). La propulsion se fait alors par l’intérieur des pieds et les tibias. Et la surface d’appui étant bien plus importante, les chronos s’envolent.


A Munich, en 1972, les nageurs de l’ex-URSS introduisent un style ondulé en brasse. Rien ne l’empêche alors dans le règlement. Et dans ce cas, le règlement l’autorisera par la suite : l’immersion totale de la tête est autorisée en brasse en 1986.  

Naissance et évolution de la reine des nages : le crawl.

La recherche de performances et l'absence de réglementation des nages entraîne l’apparition de nouvelles techniques, plus efficaces. Les techniques alternées, plus rapides, comme « l’Over Arm Stroke », puis le « Trudgen » et enfin le Crawl, apparaissent même en compétition.

La FINA ne réglemente pas le Crawl mais la nage libre. Le Crawl est donc le résultat d'expérimentations ayant pour but la mise au point d'une technique de déplacement aquatique la plus rapide possible et qui ne sera en aucun cas freinée par une quelconque codification.

Au XIXe siècle, les marins reviennent des Antilles, de Somalie, des Îles Pacifique, avec de nouvelles techniques, empruntées aux populations indigènes. En respirant sur le côté en brasse, la nouvelle technique répond à l’objectif de vitesse. Mais la poussée des jambes en brasse devient incompatible avec l'inclinaison du corps et se transforme en ciseaux de jambes (dans un plan sagittal). C’est la technique de « l’english side stroke », inventée (ou importée) en 1840 environ.  

Jusqu’alors, comme en brasse, le retour des bras est réalisé sous l’eau. Cependant, on se rend compte que le retour sous-marin des bras produit une grande résistance à l'avancement. Dès lors, les bras auront une action alternée (semblable à la nage indienne) mais avec un retour du bras supérieur hors de l'eau. C’est « L’over arm stroke » (inventée par Wallis en 1850 environ).

Vers 1880, Trudgen, après avoir observé les amérindiens, repositionne le nageur en nage ventrale pour permette un retour alternatif des deux bras hors de l'eau. Le « trudgeon » est alors adopté, car bien plus rapide que « l’over arm stroke » sur les courses de vitesse. Puis la greffe des ciseaux de jambes de brasse sur sa technique donne naissance en Australie au « double over arm stroke ». En effet, cette technique permet plus facilement d’obtenir un ciseau de brasse, comme celui connu actuellement. Au final, cette évolution aboutit à ce qui s’apparente à du « crawl – jambes de brasse ».

En 1893, les frères Wickham prennent modèle sur les habitants de l’île Salomon du Pacifique. Ils transforment l’action des jambes en battement. Ce sont les frères Cavill qui rendront cette technique populaire. En 1902, Richard Cavill bat le record du monde du 100 yards en nageant l'épreuve de bout en bout en crawl. La technique du crawl est alors à la fois la plus rapide des nages et celle qui offre le meilleur rendement. Et puis, en 1906, un certain Tartakover impressionne en France. En compétition, il fait la démonstration de cette nouvelle technique à Joinville-le-Pont, près de Paris. « Tartakover » sera d’abord le nom accordé à cette technique, et plus tard elle deviendra le « crawl » reconnu actuellement. Il faut noter cependant que la tête n'est toujours pas immergée. 

A partir de 1900, il existe 3 épreuves en compétition. La brasse, le dos et la nage libre. En effet, le crawl n’a jamais été codifié. C’est ce qui explique que sa technique est en perpétuelle mutation. D’ailleurs, aux Jeux olympiques de Stockholm en 1912, le champion Duke Kahanamoku, par ailleurs champion de surf à Hawaï, adopte une position aquaplanée en crawl grâce à un battement qui part de la hanche, et non plus seulement des genoux.

En 1922 sous la barre mythique de la minute au 100 mètres nage libre, son compatriote Johnny Weissmuller –  le futur Tarzan – confirme la suprématie du crawl. Il sera détenteur de 28 records du monde.

Ensuite, Gertrude Ederle devient la première femme à traverser la Manche en 1926. Non seulement elle établit le record de la traversée, mais aussi, elle utilise le crawl pendant toute la durée de l’épreuve. Si le crawl est à la fois la nage la plus rapide et la plus économique, c’est parce qu’elle résout les problèmes respiratoires qui permettent de nager à plat sur des longues distances. Dans son livre Swimming the American Crawl, Johnny Weissmuller [1] donne sa conception sur ce point : "The instinctive thing for a beginner to do is to hold his breath. As soon as he learns to overcome this, half his fight is won, and he is ready for the finer points of swimming… After improving my breath control …, where a mile a day had exhausted me completely, I began to do a mile and a half a day with greater ease".

En France aussi, les nageurs savent nager en crawl en endurance, puisqu’en 1931, la française détient le record du monde du 400m nage libre, et Alex Jany le détiendra (ainsi que celui du 100m nage libre) en 1946 et 1947. En 1952, c’est le tour de Jean Boiteux d’être sacré champion Olympique du 400m nage libre à Helsinki. Il a d’ailleurs été le premier champion Olympique de la natation française. Le 400m nage libre est décidément une course pour les français, puisque la nageuse Mosconi détiendra le record du monde en 1967.

Plus tard, dans les années 1960, les coordinations se différencient entre le sprint (battements 6 temps) et le demi-fond (battements 2 ou 4 temps). En 1956, à l’image de Fraser qui deviendra la première femme sous la minute au 100m crawl quelques années plus tard (en 1962), les Australiens dominent les épreuves de crawl aux JO de Melbourne. Leur battement 2 temps, libère toute l’énergie sur les bras, le véritable moteur en natation. Malgré tout, la première à avoir nagé en battement 2 temps en crawl est elle aussi Australienne et se nomme Healey. C’était en 1902.

En 1963, c’est la fin de l’obligation de toucher le mur avec la main qui provoque la chute des records. Grâce à sa culbute, l’américaine Schollender sera la première femme sous la barrière des 2 minutes au 200m nage libre. Et la française Gottvalles détiendra le record du monde du 100m l’année suivante.

En sprint, en 1976 à Montéral, Mongoméry devient le premier homme sous la barre des 50 secondes en crawl. Alors qu’en endurance, Salnikov, le nageur de l’ex-URSS, deviendra, lui, le premier homme sous la barrière mythique de 15minutes au 1500m nage libre, 4 ans plus tard, à Moscou.

Les techniques et coordinations du crawl se multiplient. Ian Thorpe sera le précurseur d’une coordination en semi-rattrapé avec un battement 6 temps sur les distances de demi-fond (200-400m). Sur les mêmes épreuves, Laure Manaudou nage en superposition avec un battement 2 temps. Alors que Michael Phelps plus tard, lui utilise une coordination appelée « crawl boiteux », avec un battement 4 temps, sur le 200m nage libre. Tout devient possible.

Parallèlement, le corps ne doit plus rester à plat mais osciller autour de l’axe horizontal pour permettre l’augmentation de la longueur des trajets et par conséquence l’amplitude de nage ou la distance parcourue par cycle de nage (autour de 3 mètres à pleine vitesse pour les meilleurs nageurs). Et d’un autre côté, certains nageurs préfèrent laisser leur corps à plat sur l’eau. Alexander Popov par exemple nage haut sur l’eau, à plat aux JO de Barcelone (1992), d’Atlanta (1996) et de Sydney (2000).

Récemment, depuis les années 2000, le traditionnel « S » du trajet du bras sous-marin, est parfois abandonné en crawl. On lui préfère un appui rectiligne, plus efficace et surtout plus rapide.

Le dos.

L'origine du Dos est probablement lointaine. Au départ, l’atout principal de cette nage était sa capacité à maintenir le visage émergé. Vraisemblablement le déplacement dorsal devait s'effectuer en position assise grâce à de petits mouvements aquatiques des bras le long du corps et à un pédalage des jambes.

En 1907, la première épreuve de Dos apparaît aux championnats de France ; la technique utilisée est alors celle du « Dos brassé ». La position est assise, avec action simultanée des bras et des jambes de Brasse. A l’entraînement aujourd’hui encore, cette technique est utilisée en récupération, appelée « dos à 2 bras, jambes de brasse », mais on y intègre la respiration car désormais les bras sortent davantage de l’eau au moment du retour.

Aux jeux olympiques de Stockholm (en 1912), Hebner, un nageur américain, utilise une technique dorsale fortement inspirée du « Trudgen » ; le « Dos trudgen ». Positionné à plat, le nageur pédale et appuis bras tendus. Le retour des bras est aérien, alterné et fléchi. Cependant, sans doute pour le problème de la respiration, les bras ne reviennent pas dans l’axe du corps comme aujourd’hui, mais entrent dans l’eau sur les côtés (à 10h pour le bras droit et à 2h pour le bras gauche).

Le battement de jambes arrive au cours des années 20 notamment sous l'influence des nageurs japonais : c’est le « Dos crawlé » connu actuellement. Amster nage en position dorsale, avec une action alternée des bras, un retour aérien axé, et un battement de jambes. Et oui, en dos comme en crawl, les Japonais mettent le paquet sur les jambes. C’est ce qui leur vaut leurs si bons résultats aux JO de Los Angeles, en 1932.

Les évolutions suivantes concerneront les oscillations (les épaules roulent sur l’eau pour rechercher des appuis plus profond), et les virages. Avant 1920, les nageurs réalisent un retournement simple après avoir touché le mur à la main. Puis, dans les années 30, 3 techniques coexistent. Le virage japonais et le virage hollandais consistent en une translation horizontale plus ou moins en surface, en restant sur le dos à partir d’un appui de la main sur le mur, alors que le virage Kiefer, du nom de son inventeuse, est une technique de culbute. Elle réalise une sorte de culbute tout en conservant les épaules orientées vers le haut, pour rester sur le dos : le « cross over turn ». A croire que c’est une bonne technique puisque la nageuse américaine conservera son titre de championne du monde durant 17 années !! Et c’est une française qui la détrônera : Bozon, en détenant le record du monde du 100m dos. Les diverses techniques posent des problèmes de jugement, c’est pourquoi, en 1991, on laisse la possibilité de toucher le mur avec n’importe quelle partie du corps. Et, en 1994, on autorise le passage sur le ventre avant le déclenchement de la rotation. La culbute actuelle est alors inventée : « le roll over turn ». Cette technique fait alors gagner 0,5 secondes par rapport au virage à la main et 0,18 secondes par rapport au virage culbute sur le dos (« cross over turn ») [2].

A Séoul, en 1988, Berkoff, le nageur américain et Suzuki, le japonais, réalisent d’excellentes performances sur leurs épreuves de dos grâce aux ondulations sous-marine qu’ils placent au début de la course et après les virages. Les épreuves de dos se résumant dès lors à des longueurs sous l’eau en ondulation, la FINA fait le choix, l’année suivante, de limiter la longueur des coulées à 15m en dos.

Le papillon, la dernière-née des quatre nages.

Le Papillon est la dernière des 4 nages à avoir été reconnue par la FINA. Il est apparu grâce au manque de précision du règlement de la Brasse. Certains nageurs s’inspirent du « trudgeon » pour inventer l’ancêtre du papillon : alors que la grande nouveauté du « trudgeon » est de faire passer les bras alternés au-dessus de l’eau, les nageurs essaient de les faire passer de façon simultanée. Le mouvement est bien plus en adéquation avec le ciseau de jambes de brasse. Ainsi, en 1926, lors d'une course de brasse, l'Allemand Erich Rademacher termine l’épreuve en ramenant ses bras au-dessus de l'eau pour toucher le mur plus rapidement que ses adversaires. En prenant idée, c’est Myers qui systématise le retour aérien des bras comme la technique de « Brasse-Papillon ». Elle est de plus en plus utilisée dans les années 30 en compétition car elle est bien plus rapide que sa petite sœur, la brasse. Malgré tout, la « brasse-papillon » est aussi plus éprouvante que la brasse. C'est pourquoi on assiste pendant environ 25 ans (1920-1945) à des courses de Brasse mélangeant différentes techniques (Brasse sous-marine, Brasse, et Brasse-Papillon). Après de tumultueuses protestations et interprétations du règlement, 2 modifications du règlement mettent fin au débat :

  • En 1946, on imposa tout d'abord au nageur l'obligation de conserver le même style de nage pendant toute la course. La « brasse-papillon » trop fatigante sur les courses longues étaient alors parfois abandonnée. Mais pas toujours, car les nageurs arrivaient de mieux en mieux entraîné. Ainsi en 1952, aux jeux olympiques d'Helsinki, les 8 finalistes du 100 mètres Brasse nageaient en « Brasse Papillon ». L’existence même de la brasse était menacé.
  • En 1953, on sépare nettement la Brasse et le Papillon. En brasse, le retour de bras se fait obligatoirement sous la surface de l’eau, les mains ne peuvent dépasser la ligne des hanches. C’est donc seulement après 1953 que les compétitions de natation sont constituées de quatre type d’épreuves : le papillon, le dos, la brasse et la nage libre.

Aux JO de Rome, en 1960, Counsilman, de l’université Indiana aux USA, nagera en papillon avec 2 ondulations par mouvement de bras. Il introduit en natation la réflexion sur les notions d’hydrodynamisme, de roulis, de continuité des actions propulsives…

En papillon aussi les coulées se prolongent, comme en dos à la fin des années 1980. Le russe, Pankratov, en est le roi avec ses 40m de coulée au départ des épreuves de papillon aux JO d’Atlanta en 1996. Et à nouveau, l’année suivante, la FINA règlemente : les coulées sont autorisées jusqu’à 15m en papillon. 

Ça n’est qu’en 2002 que le ciseau de brasse sera interdit en papillon.

Bibliographie.

[1] Johnny Weissmuller, Swimming the American Crawl, 1930.

[2] Pink, Jobe, Perry, The normal shoulder during freestyle swimming : An EMG and cinematographic analysis of 12 muscles. Journal of sports Sciences, 9, 102. 1991

[3] Pelayo, De l’art de nager à la science de la natation : evolution des conceptions biomécaniques, techniques et pédagogiques. Actes des troisièmes journées spécialisées de natation, Lille, 19 et 20 juin 2003.

Règlement FINA

Tous les règlements FINA détaillés ici :
Résumé du règlement FINA Natation course

Nous vous proposons un résumé du règlement. L’ordre des nages que nous utilisons respecte leur ordre d’apparition historique. Cet article n’a pour autre ambition que de donner un bref aperçu du règlement de la natation. Vous trouverez le règlement, complet et officiel, en téléchargement ci-contre. Edité par la Fédération Internationale de Natation (FINA), il est renouvelé tous les 4 ans et est appliqué par chaque fédération nationale. La Fédération Française de Natation le fait donc appliquer lors des compétitions Nationales.

Brasse.
  1. Position ventrale obligatoire dès la 1ère traction de bras (après le départ et les virages),
  2. Mouvements des bras et des jambes simultanés, dans le même plan horizontal,
  3. Mains poussées ensemble en avant à partir de la poitrine, coudes sous la surface, sauf avant et pendant le virage, et pour la traction finale à l'arrivée (il n’y a donc pas de retour aérien possible),
  4. Les mains ne doivent pas être ramenées plus bas que la ligne des hanches, sauf une seule fois, pendant la 1ère traction après le départ et les virages.
  5. Les pieds sont tournés vers l'extérieur pendant la phase propulsive (pas de battements ou de dauphin vers le bas). Les pieds peuvent sortir de l'eau si cela n'est pas suivi d'un mouvement vers le bas type dauphin (on admet donc la phase ascendante d’une ondulation). 
  6. La tête doit couper la surface de l'eau à chaque cycle sauf au départ et après chaque virage.
  7. Le mur doit être touché avec les deux mains, simultanément.
Crawl.

Le règlement du crawl n'existe pas. Seule la Nage Libre est réglementée. Il s’agit donc de la solution technique permettant de résoudre de manière optimale les contraintes biomécaniques de la nage.

  1. On peut réaliser n’importe quelle nage lors d’une épreuve de nage libre. 
  2. Dans les épreuves de 4 nage, il est possible de réaliser n’importe quelle nage, exceptées le papillon, le dos et la brasse, réalisées auparavant.
  3. 15m de coulée maximum sont autorisées au départ et après chaque virage (jugé à la tête).
  4. Le mur peut être touché avec n'importe qu'elle partie du corps.
Dos
  1. Seule contrainte pendant la nage : être sur le dos, c’est-à-dire que le roulis doit être inférieur à 90°.
  2. 15m de coulée maximum sont autorisées au départ et après chaque virage (jugé à la tête).
  3. Possibilité de passer sur le ventre avant de toucher le mur au virage.
  4. A l’arrivée, toucher le mur sur le dos.
Papillon
  1. Position ventrale obligatoire dès la 1ère traction de bras après le départ et les virages. C’est-à-dire que les épaules doivent être parallèles à la surface de l’eau.
  2. Mouvement simultané des deux bras : amener ensemble les 2 bras en avant et au-dessus de l'eau et les ramener ensemble en arrière.
  3. Mouvements simultanés des deux pieds : les pieds peuvent être décalés mais le dauphin doit être réaliser simultanément avec les deux pieds ; les ciseaux de Brasse sont interdits.
  4. 15m de coulée en ondulation sont autorisées au départ et après chaque virage (jugé à la tête).
  5. Aux virages et à l'arrivée, toucher le mur avec les 2 mains simultanément.
Départ

Au départ d’une course individuelle, le plongeon est obligatoire. Les ordres donnés par le starter sont les suivants en papillon, en brasse et en crawl :

  • Coups de sifflet secs : attention au départ,
  • Long coup de sifflet : monter sur le plot,
  • "A vos marques" : un pied au moins à l'avant du plot, et s'immobiliser,
  • Signal de départ : ne pas partir ou bouger avant sous peine de disqualification.

Au départ d’une course de dos, les ordres du starter sont différents car le nageur nécessite de sauter à l’eau, avant de se placer en position de départ :

  • Coups de sifflet secs : attention au départ,
  • 1er long coup de sifflet :  entrer dans l'eau,
  • 2nd Long coup de sifflet : retourner au mur en position de départ,
  • "A vos marques" : les 2 mains sur les poignées de départ et s'immobiliser,
  • Signal de départ : ne pas partir ou bouger avant sous peine de disqualification

Au départ d’une course de relais 4 nages, le départ sera pris par le dossiste.  Les ordres donnés par le starter sont alors les mêmes que ceux donnés pour une course de dos.  

Ordre des nages en relais 4 nages

De façon à ce que le départ du dossiste ne perturbe pas la course, le départ de l’épreuve sera réalisé par ce nageur. L’ordre des nages devient alors : dos, brasse, papillon, nage libre.

Règlement des virages dans les épreuves de 4 nages individuelles.

Aux virages, lorsque le départ du mur se fait dans une nage différente de l’arrivée (exemples des virages pap-dos, dos-brasse et brasse-crawl), les règlements des deux nages s’appliquent.

Les records

Comment expliquer l’évolution des records ?

L’exemple de l’évolution du record du monde du 100m nage libre, passée de 1 minutes et 5 secondes en 1910 à moins de 47 secondes aujourd’hui, suffit à éveiller un certain soupçon auprès du lecteur avant de commencer cette étude

L’amélioration des techniques de nage, de l’entraînement aussi bien dans l’eau qu’en salle de musculation, de l’hygiène de vie, l’évolution du matériel et des équipements mais aussi la formation des entraîneurs et de l’entourage du nageur (médecin, kiné, directeur, managers, préparateur mental), et la structuration de la natation en fédérations explique le niveau incroyable des records actuels

L’évolution des techniques de nage est abordée dans un autre article. De même vous trouverez l’évolution de l‘entraînement ici. Aujourd'hui il n'est plus rare qu’un nageur de haut niveau réalise 75 kms par semaine ; il y a 60 ans très peu, voir personne ne faisait autant de distance à l’entraînement. De plus l'entraînement se fait aussi en préparation physique, avec des salles de musculation intégrées dans les piscines permettant à tous les nageurs d’améliorer leurs qualités physiques 

Si toutes ces évolutions sont arrivées c'est aussi et surtout parce qu'il y a eu une volonté de développement de la part des responsables gouvernementaux en particulier avec l'objectif que tous les jeunes accèdent au savoir nager. Pour cela de nombreuses piscines ont été construites et ont donc facilité l'approche du milieu aquatique et son développement permettant d'augmenter le nombre de nageurs potentiels et améliorer les conditions d'entraînement des nageurs

Le métier d’entraîneur associé à l'apparition de centre d'entraînements, de section sportive résulte de la volonté des instances fédérales de rivaliser lors des compétitions Internationales

L’hygiène de vie concerne la diététique, la gestion du sommeil, même l'épilation. A savoir que l’hygiène de vie des nageurs de haut niveau est encadrée par un staff qualifié

La combinaison fait aujourd’hui partie de l’équipement du nageur de la même façon que le vélo est l’outil du cycliste. La combinaison en natation permet au nageur une meilleure flottaison et une diminution des résistances de frottement

Le matériel a vite changer, comme la présence de hauts parleurs et du départ électronique de façon à ce que tous les nageurs l’entendent aussi bien. La précision du chronométrage grâce à la chronométrie électronique joue aussi un rôle fondamental. Des évolutions récentes sont toujours favorables aux nageurs, comme par exemple la présence d’un bloc de départ sur les plots

Que signifie l’expression « piscine rapide » ? Les nageurs de compétition connaissent bien les bassins favorables aux performances. La très grande majorité des nageurs affirme qu’il serait plus facile de nager dans une faible profondeur d’eau plutôt que dans une grande, mais cela est-il vérifié ? Le fait de voir le fond plus proche de nous permet d’avoir une impression de vitesse, le carrelage défile plus vite sous nos yeux.  Attention à ne pas tomber dans l’excès : si le bassin est trop peu profond, il existe des perturbations qui gênent le nageur pour sa performance. Les concepteurs optent aujourd’hui pour une profondeur homogène d’environ 2 mètres dans les piscines Olympiques

Respiration

La respiration du terrien est un automatisme. Elle se compose d’une inspiration et d’une expiration. Il est très important de les dissocier en natation. L’inspiration "active", est assurée principalement par le diaphragme (à 75%) et les muscles intercostaux externes. L’expiration "passive", est provoquée par le relâchement des muscles inspiratoires et l’élasticité pulmonaire. Le terrien respire par le nez ! ça n’est pas une surprise… En tout cas, il le fait tant que ça lui est possible, c’est-à-dire en dehors des efforts à haute intensité. Et la fréquence de ses respirations est involontaire (2 secondes pour une inspiration et 2 secondes pour une expiration). Il réalise donc 15 respirations par minutes (15 cycles/min). Si la respiration est involontaire, c’est qu’elle est assurée par les centres respiratoires bulbaires, qui sont le siège d’une activité rythmique spontanée irrégulière. L’activité respiratoire est aussi régulée, toujours involontairement, par des stimulations réflexes de différents récepteurs, du cortex et de l’hypothalamus ainsi que des variations chimiques de l’organismes (les variations de pH, de pCO2, pO2 et de catécholamines). Qu’en est-il de la respiration du nageur ?
Les apnées inspiratoires.

Le nageur est contraint à une nouvelle organisation de sa respiration qui se caractérise d’abord par l’utilisation d’apnées. Nous réalisons des apnées pour des besoins de flottaison et des besoins de propulsion :

Dans le premier cas, on se rend compte que moins un nageur va vite, moins il flotte (cela s’explique par la diminution de la force de portance). Alors, plus il a intérêt à conserver un volume pulmonaire important (pour augmenter sa flottabilité). C’est la première raison pour laquelle le nageur doit au cours de chaque cycle respiratoire, augmenter la durée de la phase de blocage inspiratoire ; à faible vitesse, l'augmentation du temps d'apnée est directement reliée à une augmentation de la distance par cycle. A vitesse élevée au contraire, la durée du blocage inspiratoire est beaucoup plus réduite, voire inexistante. En effet, pour un nageur qui sprinte, la fréquence de bras peut atteindre 60 cycles/min (soit 1 cycle/1s).

Nous parlons surtout d’apnées inspiratoires. Et oui, il y a aussi dans certains cas des blocages expiratoires. Ici, l’immersion des voies aériennes suppose la fermeture de la glotte (les cordes vocales se collent) afin d’empêcher l’eau de rentrer dans les poumons. Petit retour sur les cordes vocales. Elles ont trois positions fondamentales : si elles sont écartées, la glotte est ouverte et l'air circule librement ; C'est la respiration. Si elles sont accolées, la glotte est alors fermée et l'air ne passe pas ; C'est l'apnée. Enfin, si les cordes sont rapprochées, la glotte est variable ; C'est la phonation.

Dans le second cas, le blocage inspiratoire permet une fixation de la cage thoracique qui sert ainsi de point d’appui fixe pour les muscles moteurs du train supérieur (Cf. Anatomie fonctionnelle du nageur). Il permet également d’allonger les déplacements sub-aquatiques, ce qui améliore notablement la vitesse de nage ou permet l’exploration sous-marine.

Inspiration passive/ expiration active.

On ne vous apprendra rien en vous affirmant que, sous l’eau, il n’y a pas d’oxygène directement utilisable par l’homme. Et oui, il faut tourner la tête pour trouver de l’air.

Le cycle respiratoire du nageur est inversé par rapport à celui du terrien. Son inspiration est "passive et brève" (0.2 seconde) ; d’autant plus brève que la vitesse est importante et que le nageur est performant (au contraire du débutant). Et son expiration est "active" : les muscles doivent lutter contre la pression de l’eau pour expulser l’air.

 

Pour améliorer votre respiration en natation, on vous conseillera de rechercher une inspiration et une expiration "complète" (chercher à augmenter l’amplitude ventilatoire plutôt que la fréquence). Pensez aussi à un cycle ventilatoire "rythmée" (alternance de temps morts, les apnées, de temps faibles, les expirations douces, et de temps forts, les expirations explosives).

Dois-je respirer par le nez ou par la bouche ?

D’où la nécessité de réguler les débits inspiratoires et expiratoires en jouant sur la taille des orifices (bouche et narines) et sur l’intensité de la contraction des muscles respiratoires.

La bouche : elle est l’outil exclusif de l’inspiration (avec autorisation à la grimace : il est important de tordre la bouche vers le plafond pour être certain de ne pas avaler d’air, et surtout pour éviter de soulever la tête au moment de l’inspiration. Le placement de l’inspiration se fait sous le niveau de l’eau, au creux de la vague d’étrave, grâce à une « grimace » de la bouche).

En dos, mieux vaut utiliser le nez pour souffler. Sinon, gare au lavage des sinus chez le débutant !  C’est aussi par le nez qu’il faut souffler pour l’expiration douce (avec resserrement des narines pour prolonger l’expiration ; exemple en Dos, en coulée dorsale ou pour le virage culbute). Lorsqu’on fait une expiration explosive, là il faut tout utiliser : nez et bouche. Le but c’est que ça sorte. Et vite !!

 

Description d’un cycle respiratoire :

  1. Inspiration buccale brève (0,2 secondes)
  2. Blocage inspiratoire ; avec ou sans fuites nasales et d’autant plus long que la nage est lente du fait de la diminution de la fréquence gestuelle
  3. Expiration exponentielle : nasale crescendo puis buccale pour l’expiration explosive (0,2 secondes).
Tous les combien de mouvements faut-il respirer ? Bonne question !

Quelques connaissances d’abord :

Notre ventilation au repos est d’environ 0.5L (volume courant) x 16 (nombre d’inspiration/min), soit 8 litres/min.

La ventilation d’effort pour un nageur respirant tous les 2 temps avec une fréquence de 40 cycles/min est d’environ 2.5L x 40 (nombre d’inspiration/min), soit 100 litres/min.

 

La fréquence respiratoire est conditionnée par la technique de nage, par la distance à réaliser et par le moment de la course :

  • La nage détermine parfois la fréquence respiratoire. En Brasse, le règlement impose de sortir la tête de l’eau à chaque mouvement, alors autant en profiter pour respirer… En dos, très souvent, on réalise une inspiration par mouvement à vitesse faible et pour 2 mouvements de bras à vitesse élevée.
  • La distance de nage conditionne la fréquence respiratoire. Il s’agit pour le nageur de gérer la contradiction entre l’augmentation des apports en oxygène et l’accroissement des résistances en sortant la tête de l’eau. Ainsi plus la distance à réaliser diminue, moins on respire. Voici un tableau de ce que sont des moyennes de fréquence respiratoire sur 3 distances différentes :

    • 50m, départ, arrivée : apnée
    • 100m (valeurs moyennes) : 1 insp/cycle en Dos, 1 insp/2 cycles en Papillon et en Crawl
    • 200m : 1 insp/mvt en Dos, 1 insp/cycle en Papillon et en Crawl
  • Les phases d’une course entraînent des fréquences respiratoires différentes. Exemple pour un 100m nage libre :

    • 1er 25m : apnée sur 6 mouvements puis respiration tous les 4 temps
    • 2ème et 3ème 25m : respiration 2 temps
    • 4ème 25m : respiration tous les 4 temps puis apnée sur les 10 derniers mètres

Sur les distances de demi-fond et de fond, en Crawl, les nageurs placent de plus en plus quelques inspirations à chaque mouvement de bras (1 temps) avant et/ou après le virage culbute afin de compenser l’asphyxie liée au virage.

La synchronisation de la respiration avec les mouvements de bras

L’expiration rythme le mouvement propulsif car on coordonne l’accélération expiratoire et l’accélération des bras. Le placement de l’inspiration en fin d’action motrice des bras permet au corps d’être en position haute et les bras peuvent agir sur une cage thoracique fixée.

A quel moment apprendre la respiration en natation ?

Il nous semble important de donner du sens aux apprentissages. Vous apprendrez à respirer lorsque vous aurez besoin de la respiration aquatique pour mieux vous déplacer. D’abord apprendre à se déplacer en apnée sur quelques mètres avec les jambes, puis avec les bras en les coordonnant, avant d’apprendre la respiration aquatique (Cf. Chapitre sur la respiration dans « Apprentissage »).

Résistances

L’eau oppose une résistance au déplacement du nageur. Cette résistance à l’avancement encore appelée trainée totale ou résistance hydrodynamique est la résultante de l’action de plusieurs freins présentés dans ce schéma.

La formule globale des résistances est R = k.S.V²

k (½ Cx D) est un coefficient conditionné par la viscosité de l’eau, la forme du corps, la rugosité de la peau et la densité de l’eau.

S, la surface du maître-couple ; définie comme la projection du corps du nageur sur un plan vertical perpendiculaire à l’axe de déplacement.

V, la vitesse de nage.

Les résistances de friction

Elles sont liées à la viscosité de l’eau, la régularité, la rugosité et la quantité de la surface mouillée. Aux faibles vitesses, l'écoulement de l’eau autour du corps est laminaire, c'est-à-dire sans turbulences. L’eau possède une vitesse locale, égale à celle du corps à la surface de celui-ci, et décroissant régulièrement en fonction de son éloignement du corps. La région de mouvement relatif entre les couches de fluide est appelée la couche limite. Les "couches" de fluide y glissent les unes sur les autres, avec un frottement interne ; c'est le phénomène de viscosité. L'effet résultant sur le corps de ces forces de frottement internes le freine et donne la traînée dite de friction.

Conséquences pratiques : on peut diminuer efficacement les résistances de friction en se rasant (gain d’environ 0.6% selon Cazorla) ou en portant une combinaison. Aujourd’hui seuls les shorts sont autorisés en combinaison.

Les résistances de forme.

Les résistances de forme sont composées des résistances frontales et de la traînée de remous.

L’importance de la traînée de remous dépend de la forme générale du corps. 4 facteurs sont à prendre en considération : le ratio épaisseur/longueur du corps, la forme du bord d’attaque, la forme du bord de fuite, et le ratio position du point d’épaisseur maximal/longueur du corps.

Un corps non profilé entraîne la formation de tourbillons (la traînée de sillage). Ceux-ci génèrent un différentiel de pression entre l’avant et l’arrière du nageur qui s’oppose à son avancement et créent un effet de succion. Ainsi, c’est la forme en « goutte d’eau horizontale » qui provoque une résistance de forme minimale. Car, à l’avant, le bord d’attaque arrondi provoque une perturbation minime ce qui réduit les turbulences.  

Les résistances frontales sont associées à la surface du maître couple. C’est la projection du corps du nageur sur un plan vertical perpendiculaire à l’axe de déplacement. L’importance des résistances frontales dépend donc des orientations particulières du corps. En effet, les formes de déséquilibres – telles que tangage, lacet, roulis -  modifient l’orientation du corps.

La résistance ou trainée de vague (Rv)

Le déplacement du nageur à la surface de l’eau provoque un système de vagues qui voyage à la même vitesse que lui. Ces vagues qui sont des zones de hautes pressions, constituent une perte d’énergie cinétique en énergie potentielle.

Les résistances de vagues augmentent avec la vitesse de nage et sont inversement proportionnelles à la longueur de la ligne de flottaison du nageur, c’est la ligne qui sépare la partie immergée du corps du nageur de celle qui est émergée.

La formule propre aux résistances de vague est Rv = V/Ög.l

Avec : V : vitesse du nageur ; g : accélération de la pesanteur ; l : longueur de flottaison et le « froude » comme unité de mesure.

 

La résistance croit très fortement à partir de 0,38 froude ; soit environ 1 minute au 100m pour un corps de 1.80m. La vitesse limite est alors atteinte et il est impossible de la dépasser. En effet, en théorie, la vitesse limite du nageur est atteinte lorsque la longueur d’onde de la vague est environ égale à la taille du nageur. Mais en pratique, les records mondiaux sont inférieurs à 46sec !

 

Comment cette vitesse peut-elle alors être dépassée ?

  • Il faudrait pouvoir partir au "planning", mais les nageurs ne pouvant déployer la quantité d’énergie nécessaire pour sortir du creux de la vague dans lequel ils sont bloqués, restent en phase de déjaugeage.
  • En s’immergeant complètement : le nageur expert peut ainsi prolonger ses coulées mais dans la limite de ce que lui autorise le règlement (15m) et de l’asphyxie qu’elles provoquent. La résistance de vague devient négligeable à partir d’une profondeur supérieure à 3 fois le diamètre du corps.
  • En augmentant la régularité et la longueur de la ligne de flottaison grâce au roulis du corps en Crawl et en Dos. Le roulis, lorsqu’il est compensé par un battement efficace, permet entre autre, de diminuer les résistances de vague.
  • En créant une vague supplémentaire à l'avant du corps qui interfère avec la vague d'étrave pour donner naissance à une vague résultante réduite, c’est ce qu’on appelle l’effet Bulbe. A l'avant de certains bateaux, il existe un renflement grossièrement cylindrique qu'on appelle un bulbe. Sa fonction est de créer une vague supplémentaire à l'avant dont le creux tombe pile là où serait la vague d'étrave. Les deux vagues interfèrent négativement et ont tendance à s'annuler ce qui réduit considérablement la résistance de vagues. Les nageurs utilisent le même principe lorsqu'ils glissent avec un (les) bras en avant tendu(s) sous la surface de l'eau.

Exemples : les bons nageurs, lorsqu'ils veulent nager à l'économie, utilise la technique du « semi-rattrapé » en Crawl et en Dos ou le « style glissant » en Brasse, contredisant le principe de continuité des actions motrices : ils préfèrent avoir la continuité de « l'effet bulbe » pour rencontrer le moins de résistance à l'avancement possible.

  • De la même façon, les battements des jambes, en créant une autre vague, pourraient également diminuer la hauteur de la vague postérieure, réduisant ainsi le différentiel de pression entre l’avant et l’arrière du corps du nageur.
Quelle est la part respective des différentes résistances dans la traînée totale ?

Les résistances de friction conservent une part stable (environ 5%) quelle que soit la vitesse de nage. Lorsque la vitesse s’accroit, la part des résistances de forme diminue tandis que celle des résistances de vagues devient très importantes.

 

En fonction du niveau du nageur, certaines résistances prennent plus d’importance que d’autres.

  • Le « débutant » ayant tendance à adopter dans l’eau une position proche de la verticale, son problème essentiel réside dans la diminution de la surface du maître couple. La recherche d’horizontalité est donc son objectif prioritaire pour diminuer les résistances frontales.
  • Le « débrouillé » : sa vitesse de nage étant supérieure et son horizontalité meilleure, la réduction des freins est plutôt liée à la diminution des résistances de formes (Ex : relevé de la tête lors de la coulée ventrale).
  • Le « confirmé » ; il cherche davantage à diminuer les résistances de vagues. Pour cela, il prolonge ses coulées au maximum de ce que lui autorise le règlement (15m). Il s'efforce également d'optimiser le rapport entre résistance et propulsion ou encore de mieux gérer son allure de nage

Propulsion

Pour son déplacement, le nageur utilise 2 types d’appuis : - Des appuis solides, à la manière du « terrien », lors des phases de départ et de virage. - Des appuis liquides lors des phases nagées proprement dites.
Terrien contre nageur

Chez le terrien L’action des membres inférieurs est prioritaire et se fait à partir d'informations plantaires. Les appuis « solides » sont utilisés dans un milieu aérien, offrant peu de résistances à l'avancement. Le déplacement est alors régi par la loi d'Action-Réaction de Newton qui dit que "pour toute action, il y a une réaction de même intensité mais de sens opposé".

Chez le nageur, les choses sont sensiblement les mêmes lors des phases de départ et de virage. Mais le mode de déplacement diffère totalement pendant la nage, du fait des caractéristiques du milieu aquatique. Les membres supérieurs (bras, avant-bras et main) représentent le principal moteur du corps. A l’image d’une rame d’aviron, les membres supérieurs prennent appui sur l’eau en vue de tracter le corps vers l’avant [1].

Une façon simple de juger la qualité d’un appui ? Si l’appui est bon, la main devrait sortir de l’eau là où elle est entrée, voir même en avant !

Plusieurs modèles théoriques permettent d’expliquer la propulsion dans le milieu aquatique.

La force de traînée et la force de portance [2], [3].

La translation des bras à travers l’eau génère une force de portance qui en se combinant avec la force de traînée provoque le déplacement du nageur. La part relative de ces 2 forces dépend de l’inclinaison des appuis.

 

La force de traînée.

Elle est basée sur la loi dite « d’action/réaction » de Newton, selon laquelle « toute action entraîne une réaction de sens contraire et de même intensité ». L’efficacité maximale de la force de traînée est obtenue quand les surfaces propulsives sont orientées perpendiculairement à l’axe de déplacement.

Il faut également intégrer la spécificité de l’élément liquide à savoir que les molécules d’eau sont fuyantes et que tout mouvement réalisé perpendiculairement au sens de déplacement doit être effectué en accélération. De fait, cette accélération va permettre de s’appuyer sur une même masse d’eau durant l’appui.

 

La force de portance hydrodynamique.

Elle est basée sur le principe de Bernoulli [5] ; [6] selon lequel Pression dynamique + Pression statique = constante.

Considérons la Pression statique dans un fluide en mouvement, comme la pression que mesurerait un capteur qui se déplacerait à la vitesse du fluide. Et la Pression dynamique comme la pression qu’exerce un fluide sur une paroi. La pression dynamique diminue avec l’augmentation de la vitesse du fluide.

Le corps du nageur est considéré comme un système portant. De même qu’une aile d'avion, une voile de bateau, une dérive, des pales de ventilateur, une hélice..., les bras du nageur représentent un volume dont la forme créer une portance.

Sous l’effet d’un tourbillon (appelé tourbillon lié), la vitesse d’écoulement de l’eau au-dessus de l’appui du nageur augmente. Or, selon Bernoulli, la pression qu’exerce un fluide sur une paroi diminue avec l’augmentation de sa vitesse, générant par là même une force de portance.

Ceci créer un différentiel de pression entre l’intrados et l’extrados. Chez le nageur, il se créer une dépression à l’avant et une surpression à l’arrière de l’appui. La force de portance est la différence de Pression statique entre l’intrados et l’extrados et a pour conséquence de porter le corps du nageur vers la surface. 

 

Aller plus loin sur la force de portance : comprendre la création du tourbillon lié.

Formule : Portance = d.V.F

Avec d = densité du fluide – V = vitesse du flux – F = force du tourbillon lié (la force du tourbillon lié dépend en grande partie de la forme du foil).

Lorsque le mouvement de la surface portante sur le fluide débute, la particule de fluide B arrive au bord de fuite avant A car la surface supérieure est plus longue.

B tente alors de contourner le bord effilé. Mais ce contournement ne peut se maintenir longtemps à cause de la viscosité de l’eau.

B se détache alors du système portant générant un tourbillon de départ (starting vortex).

Une contre-rotation se développe alors (à la manière d’un engrenage)  autour du système portant dans le sens opposé du tourbillon de départ : c’est le tourbillon lié (bound vortex). Ce dernier a pour rôle d’accélérer le fluide passant au-dessus de façon à ce qu’il arrive au bord de fuite en même temps que le fluide passant par dessous. D'où le différentiel de pression.

 

Application au trajet du bras.

Pour un maximum d'efficacité, la force propulsive doit être dirigée vers l'avant. Le nageur devra donc ajuster continuellement le positionnement de sa main.

  • Dans le cas où l'angle d'attaque est trop grand, le nageur utilise sa main comme une rame (la traînée propulsive est très importante) et non comme une pale d'hélice.

  • Avec trop peu d’angulation, les forces de portance et de traînée sont faibles et la main glisse.

  • L’efficacité maximale est obtenue quand les surfaces propulsives sont inclinées d’environ 30 à 50° par rapport à leur axe de déplacement.

Certains entraîneurs valorisent les déplacements segmentaires obliques comme l’action vers l’intérieure de la Brasse, et les actions finales du cycle en Crawl et en Papillon. On peut décrire les appuis en termes de « balayages », c'est à dire de godilles [7], vers l'intérieur, l'extérieur, vers le haut, vers le bas, vers l’arrière).  D’autres entraîneurs valorisent les trajectoires de bras plus rectiligne en crawl comme en papillon. En sprint, les meilleurs nageurs mondiaux semblent appliquer un angle très grand, sans godilles.

 

Contradictions

La force de portance selon le principe de Bernoulli ne peut s’établir qu’à partir d’un écoulement stationnaire non turbulent du fluide. Or :

  • La mise en place du tourbillon lié demande un certain temps, dont l’importance dépend de l’accélération du système portant (c’est « l’Effet Wagner »). Dû au fait que l’eau est un milieu fuyant, il faut accélérer les appuis pour créer un vortex.
  • L’état « quasi-stationnaire » (hypothèse de base des travaux de Schleihauf) n’est jamais atteint en natation sportive. L’écoulement de l’eau est toujours turbulent (pour connaître l’état des turbulences, il faut calculer le nombre de Reynolds. Re = Vitesse d’écoulement du fluide x Taille du corps x densité du fluide / viscosité fluide. La valeur critique du nombre de Reynolds, à partir duquel on dit que l’écoulement est turbulent est d’environ 500 000. Or le Re du nageur » 2m/s x 2m x 1000kg/m3 ¸ 0.897.10-3N.S/m2 » 4.5.106).
Les forces accessoires.

D’autres théories viennent s’ajouter à la combinaison force de portance + force de traînée, pour expliquer la propulsion du nageur (ce sont ce qu’on peut appeler des forces accessoires).

 

Théorie du courant axial.

  • La rotation rapide du bras à travers l’eau créer un gradient de vitesse le long du bras (la vitesse est plus importante au niveau de la main et moins grande au niveau de l’épaule.
  • Ce qui en application du principe de Bernoulli, se traduit par un gradient de dépression le long de la face avant du bras.
  • Il en résulte un écoulement de l’eau en direction de la main et donc un renforcement de la poussée de la main par effet de succion.
  • L'application de cette théorie est faite par les sprinters qui nagent désormais bras tendus en crawl.

 

Théorie des vortex.

Les vortex sont des tourbillons dus aux différences de pression lorsqu’une partie du corps se déplace dans l’eau. Ils pourraient, sous certaines conditions, participer à la propulsion du nageur.

Surtout en ondulations. A partir d’une certaine fréquence, les ondulations créent des tourbillons (vortex) au-dessus et en dessous du corps qui, en tournant en sens contraire fonctionne comme des roues dentelées, comme un engrenage pour faire avancer le nageur.

 

Propulsion accordéon.

La propulsion en natation serait le résultat de la succession d’allongements et de raccourcissements avec des parties fixes qui servent de point d’appui à des parties plus mobiles.

Les paramètres de l’efficacité propulsive [7].

La qualité de la propulsion dépend de paramètres spatiaux et de paramètres temporels.

Les paramètres spatiaux.

  1. La quantité de surfaces propulsives ; plus elle est importante, meilleure est la propulsion. A tous niveaux, la main est utilisée comme surface propulsive. Cependant, le positionnement segmentaire des experts leur permet d’utiliser leurs avant-bras comme surface propulsive = coordination disto-proximale (guidée par la main " position haute et avancée du coude). Par opposition, chez le nageur « fatigué » ou débutant, on observe une « fuite du coude » (coordination proximo-distale) préjudiciable à la propulsion. D’autre part, la quantité de surface propulsive se réduit à l’approche de la fin de la phase de poussée.
  2. Le profil des surfaces propulsives ; la forme du segment propulsif est une composante de la résistance (R = kSV2), et donc de la traînée propulsive.
  3. L’orientation des surfaces propulsives ; il s’agit d’orienter une grande quantité de surface des bras et des mains vers l’arrière, puis les accélérer.
  4. La longueur des trajets moteurs ; en prenant le corps pour point fixe, la main doit chercher à décrire le plus long trajet possible compatible avec la fréquence de bras utilisée. Ceci est obtenu lorsque les bras sont tendus devant au départ et derrière à l'arrivée (main/cuisse). Si l'on prend l'eau comme repère, l’habileté du nageur consiste à arrêter ses surfaces propulsives afin d’exercer une pression maximale compatible avec un déplacement minimal de la masse d’eau. Ainsi, alors qu’en 1984 la main sort en arrière de son point d’entrée, elle ressort en avant en 1994, ce qui prouve l’amélioration de la propulsion (et notamment, l’augmentation de la charge des muscles de la ceinture scapulaire) selon Rouard (2000)
  5. La profondeur des appuis ; plus elle est importante (dans la limite des possibilités du sujet), meilleure est la propulsion. L'augmentation du bras de levier entraîne l'augmetnation de la vitesse angulaire, l'augmentation de la pression hydrostatique (20% plus forte à 60cm de profondeur) [8]. La profondeur des appuis varie selon la distance : elle est supérieur au 100m par rapport au 1500m.
  6. La coordination spatiale ; le nageur doit organiser spatialement le rapport entre les différentes composantes motrices afin de réaliser et de conserver un équilibre optimal ; on parle de coordinations « intra-train » et « inter-train ».
  7. La forme spatiale des retours ; moins il y a de résistances sur le retour, plus l'efficacité sera grande. C'est ce qui explique la supériorité des nages où les retours sont aériens.

 

Les paramètres temporels de la propulsion.

  1. La vitesse des surfaces propulsives ; c'est une composante de la résistance (R = kSV2), et donc de la traînée propulsive. Plus elle est importante, meilleure est la propulsion. Avec la fatigue, la durée relative des phases propulsives (traction et poussée) augmente, suggérant une diminution de la vitesse de la main (avec traction>poussée)
  2. Le rythme des appuis ; il se caractérise par des accélérations progressives et successives du fait du caractère fuyant du milieu et de la forme sinusoïdale des mouvements. Ces accélérations (au nombre de 3 ; 1/balayage) sont déterminées par la puissance et la longueur du bras de levier du propulseur. Sur un organisme « frais », le pic de force apparaît lors de la phase de traction, puis il « glisse » vers la phase de poussée avec la fatigue.
  3. La continuité des actions motrices ; elle s'obtient par de bonnes liaisons "bras-jambes" (inter-train) ou "bras G-bras D" (intra-train); ce qui permet d'entretenir une vitesse constante et de diminuer le coût énergétique de la nage. Il est en effet, plus facile de conserver une vitesse plutôt que de la créer. Les fluctuations de la vitesse ont été mises en relation avec l’économie de nage qui elle même dépend :                                                                                                                   - du type de nage ( elle est supérieure en crawl, puis en dos, puis en papillon, et enfin en brasse, nage la plus dépensière en énèrgie.                                          - du niveau d’expertise dont dépend la qualité des coordinations (Ringard, Sidney et coll).
  4. La forme temporelle des retours ; elle doit être lente pour les retours aquatiques (Brasse sous marine) et rapides pour les retours aériens afin :
  • de supprimer les temps morts en fin de poussée
  • en Brasse, de devancer la poussée des jambes pour ne pas contrarier leur action + permettre un temps de recherche d’appui
  • en Crawl, de coordonner en superposition (distances courtes)
  • de réengager dans un déséquilibre avant (Cr, Pap, Br) et arrière (Dos)
Le rapport amplitude fréquence.

La vitesse est le produit de l’amplitude (distance par cycle, mesurée en mètres) et de la fréquence (cycles par minutes).

 

Evolution du rapport amplitude/fréquence avec l’âge et les progrès.

Pour augmenter la vitesse à court terme, il faut augmenter la fréquence. Mais dans l’optique d’un progrès à plus long terme, il vaut mieux travailler sur l’augmentation de l’amplitude.

Observons les paramètres de vitesse lors d’un 50m crawl chez des jeunes de 11-13 ans, comparées aux jeunes post-pubères [10] :

Sans surprise, la vitesse augmente avec l’âge. Mais on se rend compte qu’elle augmente surtout grâce à un gain d’amplitude, et non de fréquence.

 

Evolution du rapport amplitude/fréquence avec la fatigue.

Lors d’une course de 400m, la fatigue accumulée entraîne divers phénomènes comme la déplétion des stocks énergétique, l’accumulation de déchets (la concentration sanguine en lactates augmente), le changement de l'état physico-chimique des cellules (sels minéraux). Ces 3 phénomènes ont pour conséquence la chute de force dans les mouvements du nageur. Ce qui se traduit par une diminution de l’amplitude, de la fréquence, et donc de la vitesse.

Observons maintenant les paramètres de vitesse lors d’un 200 crawl chez des nageurs nationaux et internationaux [11] ; [12].

Les indices de nage permettant d’analyser la propulsion.

Indices prenant en compte le rapport amplitude-fréquence.

  •  La vitesse = Amplitude (mètre/cycle) x Fréquence (cycle/min)
  •  Le temps sur une distance donnée (indices de la vitesse)
  • La fréquence gestuelle : indicateur « énergétique »
  • Le nombre de coups de bras par longueur (comptage) 
  • L’amplitude : (exemple 25m / nombre de coup de bras).
  • L’Indicateur Technique de nage [14] ou « Mini-Max » (=Temps au 25m + Nombre de Cycle).
  • Nager au « Carré » [15]. Réaliser un temps minimum, égal au nombre de coups de bras minimum, sur une longueur. [Temps mini] = [Nombre de Coups de Bras mini]. Par exemple en crawl 35 sec et 35 mouvements au 50m. Les coups de bras seront comptés double en brasse et en papillon.  
  • Indice de Nage [16] = Vitesse (m/s) x Amplitude moy (distance/cycle) ou IN = Vitesse2 / Fréquence (Nb cycle/min) x 60.

 

Indice prenant en compte l’Amplitude et la Régularité/100m :

  • IGEN, Indice de Gestion et d’Efficacité en Natation [17]. [(Nombre Cycle 1er 50m) + (Nb Cycle 2ème 50m)] x (Nombre Cycle 2ème 50m) : plus il est faible, plus le nageur est capable de maintenir son amplitude, c’est à dire de réguler son allure.

 

Indice énergétique.

La fréquence cardiaque (BPM). Nécessite un cardio-fréquence-mètre ou prise de pouls : indicateur du niveau de sollicitation aérobie + indicateur du niveau de récupération. Pour une allure donnée, plus il est faible, plus le nageur est efficace.

Bibliographie.

[1] Bouchet, « Natation: propulsion accordéon et utilisation de la pression », Revue EPS N°325, 2007.

[2] La natation de compétition, 1986

[3] Catteau, « L’entraînement » - collectif d’auteurs - Editions Atlantica, 1997.

[5] Schleihauf, « A biomechanical analysis of freestyle. Swimming technique. 1I : 89-96, 1974.

[6] Colwin, « Fluid dynamics : Vortex circulation in swimming propulsion. In T.F. Welsh (ed) American Swimming coaches association world clinic yearbook 1984. Fort Lauderdale, FL : American Swimming Coaches Association. 38-46. 

[7] Chollet, Approche scientifique de la natation sportive, 1990.

[8] Jiskoot J, Clarys JP. Body resistance on and under the water surface. In: Lewillie L, Clarys JP, editors. Swimming II. University Park Press; Baltimore: 1975.

[10] Silva et al., Front crawl technical characterization of 11 to 13 years old swimmers. In Pediatric exercise science n°24, 2012.

[11] Alberty, Sidney, Hespel, Huot-Marchant et Pelayo, Effet de la fatigue sur la vitesse de nage instantanée et sur les coordinations en crawl. Actes des 3èmes journées spécialisées de natation, Lille 19 et 20 juin 2003.            

[12] Aujouanet, Dégradation de la technique de nage avec la fatigue chez des nageurs de haut niveau. Actes des 3èmes journées spécialisées de natation, Lille 19 et 20 juin 2003.         

[13] Schnitzler, Chollet et Ernwein, Evolution des variables propulsives sur un protocole rectangulaire à différentes intensités. Actes des 3èmes journées spécialisées de natation, Lille 19 et 20 juin 2003.  

[14] Verger, « L’indicateur technique de nage », Revue EPS n°269, 1998.

[15] Legrand « Nager au carré » Editions Atlantica, 2001.

[16] Wille, Pelayo, Évaluation et Indice de nage. Revue EPS, 244, 57 - 60, 1993.

[17] Potdevin, Pelayo, Indice de Gestion et d’Efficacité en Natation - EPS N°286, 2000.

Prise d'informations

L’immersion complète du corps entraine la perturbation des sens qui, habituellement, sur terre, nous donne les informations dont nous avons besoin pour nous déplacer. On considère habituellement 5 sens (la vue, l’ouïe, l’odorat, le toucher et le goût), mais en natation, ce qui peut être considéré comme un 6ème sens prend toute son importance: la proprioception. En effet, les sens habituels sont minimisés dans la prise d’information en natation, alors que la proprioception est maximisée.
La vue

A quoi sert la vue en natation ? En nageant, on prend des informations pour se situer par rapport aux concurrents, lors de la phase inspiratoire. On regarde aussi, sous l’eau les tracés de la ligne noire pour les virages et en dos le repère des drapeaux et le changement de couleur des lignes d'eau à 5 mètres du mur, au plafond s’il comporte des repères utilisables. Le nageur prendra aussi des informations sur son entraîneur, placé dans les gradins.

Mais la vue n’est pas le sens le plus utilisé pour la prise d’informations en natation. Car il y a une diminution de la vision périphérique et une déformation des images sous l’eau.

Dans l’eau, la vision devient trouble. En effet, les rayons de lumière entrant dans l’œil sont déviés sous l’effet de la réfraction. En effet, à la surface, la lumière se propage en ligne droite, à une certaine vitesse. Le passage du rayon lumineux sous l’eau provoque un changement de sa vitesse de propagation qui se traduit par un changement de direction, perçu par le nageur comme une déformation des images. Par exemple, un bâton à demi immergé apparaît brisé quand on le regarde depuis la surface.

 

Mais alors pourquoi les lunettes permettent de corriger ce défaut ?

L’œil a pour fonction essentielle de transformer la lumière reçue en influx nerveux à destination du cerveau. Lorsqu’elle pénètre dans la cavité du globe oculaire, la lumière traverse la cornée, l’humeur aqueuse, le cristallin, le corps vitré et trois couches de cellules nerveuses, avant d’atteindre la rétine. Le cristallin s’apparente à une lentille biconvexe transparente qui a la particularité de pouvoir se déformer sous l’action des muscles ciliaires. Ainsi il est capable d’augmenter (épaississement) ou de diminuer (étirement) son pouvoir de convergence afin d’ajuster la mise au point des images qui se forment sur la rétine et d’assurer la transmission d’une image nette au cerveau, et ce quelle que soit la distance à laquelle se situe l’objet regardé. Le cristallin se comporte comme une lentille à distance focale variable.

L’utilisation de lunettes, en recréant une interface « eau/air/cornée » permet de rétablir le pouvoir de convergence de la cornée et donc une vision proche de la normale si l’on excepte la réduction importante du champ visuel (qui passe de 170° à 100° environ) et la buée !

L'ouïe.

On entend très bien sous l’eau, même avec les oreilles bouchées ! Bien que les tympans vibrent moins que dans l’air car ils sont freinés par la densité du liquide, notre peau et nos os peuvent aussi être les relais des ondes et des vibrations jusqu'au cerveau. De plus, l’eau étant plus dense que l’air (≈800 fois), les sons s’y propagent environ 5 fois plus vite (Vitesse du son à 20°C dans l’air ≈ 340 m/s dans l’eau ≈ 1500 m/s).

Par contre, pour déterminer la localisation d’un son, le cerveau intègre le décalage de temps dans la perception entre les oreilles. Le cerveau « terrien » peu habitué à une telle vitesse a du mal à en déterminer la provenance. Nous avons alors l’impression que le son provient de toutes les directions et il est difficile de savoir si la source du bruit est proche ou éloignée.

Il est également difficile de comprendre quelqu’un qui parle sous l’eau car un son qui passe d'une phase à une autre, par exemple de liquide à gazeux, de l'eau à l'air, est filtré en proportion d'une propriété du milieu : l'impédance (c’est-à-dire la résistance d'un milieu au passage du son. Sur terre, l'organe de perception des sons, la cochlée ou oreille interne, baigne dans du liquide, mais les sons nous parviennent de l'air. Les osselets de l'oreille moyenne nous permettent d'effectuer cette transition sans trop de perte. Sous l’eau, le son passe par 4 phases différentes (cordes vocales = air, puis oreille externe = eau, puis oreille moyenne = air, enfin oreille interne = liquide) rendant la compréhension difficile.

A cela, vient s’ajouter l’ensemble des bruits parasites tels que ceux provoqués par les vagues, les coups de bras et de pieds, les expirations et les inspirations, les cris…

L'odorat.

Mise à part l'odeur du chlore... Son rôle est marginal car le nageur inspire exclusivement par la bouche.

Le toucher.

Si l’on se place dans le cadre d’une immersion « simple », c'est-à-dire sans déplacement, la suppression des appuis solides constitue une difficulté importante rencontrée par le « terrien ». Elle se traduit au départ par un réflexe d’agrippement au niveau des bras et par le maintien d’au moins un appui au sol. Ce sens va prendre toute son importance en situation de nage afin de percevoir les résistances à l’avancement, les résistances propulsives, les écoulements…

 

Le froid.

Une sensation de froid accompagne également le baigneur car la température de l’eau des piscines est en général inférieure à 33/34° (neutralité thermique pour un corps nu). De plus, on se refroidit très vite car l’eau est 25 fois plus conductrice que l’air. Voici quelques moyens de lutter contre ce refroidissement :

  • Pour diminuer les pertes de chaleur le corps met en place une vasoconstriction périphérique. Le rétrécissement des vaisseaux à la périphérie du corps se traduit par une pâleur des doigts, des oreilles, des lèvres… A long terme, le corps se protège aussi en développant une couche de graisse sous cutanée. Effectivement, c’est une couche de graisse qui est plus importante chez les nageurs comparativement à d’autres sportifs.
  • Pour augmenter la production de chaleur, le corps utilise les réserves énergétiques et augmente le rythme respiratoire. Les contractions musculaires, volontaires ou non, permettent aussi de se réchauffer. La chair de poule, les frissons font partie des contractions involontaires.
La proprioception.

La perte des appuis solides et l’immersion de la tête valorise les informations de nature proprioceptive car ces dernières renseignent sur la position des segments et les mouvements propres du système en relation avec des récepteurs sensoriels « internes » (sensibilité musculaire, labyrinthique, articulaire).

La proprioception est la perception que nous avons de notre corps à l’arrêt (Statesthésie ou sens de la position) ou en mouvement (kinesthésie que l’on peut aussi appeler sens du mouvement). » [1].

La natation nécessite une reconstruction du sens kinesthésique du fait de la poussée d’Archimède et des résistances à l’avancement. Lorsqu’on entre dans l’eau pour la première fois, on marche sur la pointe des pieds. Voilà l’explication.  

L'oreille interne est très importante pour orienter et stabiliser la tête. Elle a un rôle accru.

 

La proprioception naît de l’excitation de récepteurs.

La correction de nos postures et de nos mouvements dans l’eau est le résultat d’informations provenant de récepteurs. Les récepteurs perçoivent les postures et les mouvements tels qu’ils sont dans l’eau pour en retirer des informations nerveuses qui conduiront à leurs modifications.

Il existe diverses sortes de récepteurs. Chaque récepteur donne un type d’information.

 

Les récepteurs vestibulaires correspondent à ce qu’on appelle habituellement l’oreille interne. Le système vestibulaire enregistre les mouvements du liquide qu’il contient dans 3 canaux semi circulaires et de 2 cavités (saccule et utricule). Lors d'un mouvement de rotation, le déplacement du liquide est détecté par les cils. Ensuite, de par leur orientation verticale (Saccule) et horizontale (Utricule) ces organes renseignent sur la « sensation » de gravité et la détection des mouvements d'accélération [2].

Les récepteurs Articulaires détectent des variations d’angles et des positions articulaires. Ils sont très importants en natation pour situer les segments corporels dans l’espace. Cette notion est appelée schéma corporel.

Les récepteurs cutanés. Il en existe plusieurs. En natation ils sont importants du fait du contact de la peau avec l’eau. Ils renseignent sur les pressions et donc sur la force appliquée sur l’eau. Egalement au moment des virages et des départs, l’intensité et la localisation des pressions donnent de précieuses informations.

  • Les corpuscules de Pacini, détectent des pressions profondes, des vibrations.
  • Les corpuscules de Meissner situés dans le derme, sont particulièrement sensibles au toucher léger. Localisés dans les régions à haute sensibilité comme les doigts, la plante des pieds.
  • Les corpuscules de Merkel, situés à la base interne de l'épiderme. Ils sont responsables de la perception tactile à haute résolution, comme pour lire le braille.
  • Les corpuscules de Ruffini détectent l’étirement de la peau et sa température.

Les récepteurs tendineux sont situés spécifiquement dans les tendons des muscles. Appelés les Organes Tendineux de Golgi, ils sont sensibles à l’étirement du tendon, ce qui renseigne sur des positions ou mouvements spécifique en natation (le tendon d’Achille par exemple est sans arrêt sollicité : parfois en flexion, d’autres fois en extension).

Les récepteurs musculaires. Les fuseaux neuromusculaires sont constitués de fibres musculaires modifiées. Disposé parallèlement aux fibres du muscle, ils sont sensibles à l'allongement de celui-ci, et traduit un stimulus mécanique en un message nerveux. Exemple au moment de la traction du bras en crawl, les fuseaux neuro musculaires renseignent sur l’étirement du biceps. Lorsque cet étirement est jugé suffisant, un message nerveux de raccourcissement (c’est-à-dire de contraction musculaire) du biceps est enclenché, pour réaliser la phase de poussée.  

 

La prise d’infirmation entraîne des formes de déséquilibre (en redressant la tête par exemple) … La notion d’équilibration est à lire au prochain chapitre…

Bibliographie.

[1] Rigal, Motricité humaine. Fondements et applications pédagogiques, 2002.

[2] Raymond et al., Les réflexes de l'équilibre. 2007.

Equilibration

La difficulté principale de l’équilibration en natation tient du passage de la verticale à l’horizontal. Les processus d’équilibration du nageur sont différents de ceux du terrien en cela que sur Terre, nous nous déplaçons avec le corps en position verticale et sur nos pieds. Notre position verticale est soumise à l’action de la pesanteur. Le terrien maintient son équilibre verticale grâce à divers mécanismes (à lire aussi dans « Prise d’information »). Le réflexe myotatique, les réflexes d’origine cervicale et vestibulaire, les réflexes d’origine plantaire et autres récepteurs cutanés, les propriocepteurs et récepteurs articulaires, et enfin les réflexes d’origine visuel (prépondérant à la vertical) nous maintiennent dans notre posture antigravitaire. Ces réflexes nous permettent de contrôler notre équilibre.
Par quels mécanismes l’équilibre horizontal du nageur est-il obtenu ?

Pour diminuer les résistances à l’avancement, le nageur doit confondre l’axe du corps avec l’axe de déplacement. Cependant lorsque l’on demande à un terrien de s’allonger sur l’eau, il s’ensuit une perturbation des mécanismes responsables de l’équilibration. L’oreille interne, qui elle, flirte habituellement avec la gravité, est complètement déséquilibrée, les muscles extenseurs de la nuque reconnaissent une sensation d’étirement. Sans parler des repères visuels, tout à fait perturbés sous l’eau. Les pieds ne touchent même plus le sol, ce qui supprime une bonne partie des informations disponibles sur terre. Cet ensemble de sensations, perçu comme une « chute », provoque de manière réflexe l’extension de la nuque, une parade des bras qui s’étendent vers le bas et éventuellement, un replacement de la jambe sous le tronc pour parer la chute.

Le maintien de l'équilibre horizontal.

Le maintien d’une position horizontale suppose l’inhibition des différents réflexes de redressement du terrien afin de « libérer » la nuque » (avez-vous remarqué que le débutant conserve la tête à la verticale, nuque en extension ? C’est pour conserver son principal atout dans la prise d’informations : ses yeux). Ainsi, l’inhibition des réflexes passe par le passage d’une prépondérance extéroceptive (auditive et surtout visuelle) à une prépondérance proprioceptive.

Le changement d’équilibration vient aussi de la suppression des appuis plantaires. Les membres inférieurs ne sont plus essentiellement moteurs, comme sur terre, mais équilibreurs. C’est le rôle principal du battement.

Aussi fondamentale pour le maintien de l’équilibre horizontal, l’apnée ! L’immersion de la tête favorise la Poussée d’Archimède, que nous aborderons juste après.

La tonicité axiale du nageur permet une bonne transmission des forces à vocation propulsive, et la vitesse a toute son importance dans le maintien de la l’horizontalité puisqu’en augmentant sa vitesse, le nageur accroît la force de portance, relative à l’effet « ski nautique ».

Enfin, jouer sur la répartition des masses denses permet aussi de conserver une flottaison horizontale. Par exemple, en étendant les bras au-delà de la tête. Si vous n’êtes pas convaincu, essayez de faire la planche avec les bras aux cuisses et les bras allongés derrière la tête, la deuxième solution est indubitablement la plus aisée.

La flottabilité.

Etat d’équilibre à la surface de l’eau, sans parler d’horizontalité cette fois, la flottabilité rend compte de la capacité d’un corps à flotter. Elle résulte de l’application des forces de pesanteur (poids) et de la poussée d’Archimède.

P, ou la force de pesanteur est une force attractive terrestre, verticale, qui s’exerce de haut en bas, et dont la résultante s’applique au centre de gravité (CG). Le CG est décalé vers les parties les plus denses ; c’est à dire vers les jambes. Le poids, lui, est le résultat de l’action de la pesanteur sur la masse d’un corps.

 

Lorsque vous entrez dans l’eau, l’action de la P demeure constante mais est contrebalancée par PA, ou la Poussée d’Archimède, qui s’accroit proportionnellement au volume immergé. La PA est une force verticale, qui s’exerce de bas en haut, dont l’intensité est égale au poids du volume d’eau déplacée et dont la résultante s’applique au centre géométrique du volume immergé (le centre de poussée).

Autrement dit, si PA est supérieur à P, on flotte plus que nécessaire. Si PA = P, on flotte. Si PA est inférieure à P, alors la flottabilité n’est pas possible.

 

De quoi dépend la flottabilité d’un corps ?

  • Du volume pulmonaire : Les poumons constituent une véritable « bouée », ils augmentent le volume corporel du nageur et donc la PA si le corps est immergé. Après une inspiration maximale le volume pulmonaire est environ de 6litres. Le corps flotte mieux poumons remplis car le volume total du corps immergé augmente, ce qui diminue la densité du corps, et donc augmente la flottabilité.     
  • De la profondeur. Application de la loi de Mariotte [Pression (P) x Volume (V) = constante, à Température constante]. Au fur et à mesure de la descente, la compression des poumons provoque une diminution du volume corporel et donc une diminution de la PA ; si elle devient inférieure au poids du nageur, il coule.
  • De l’âge. 3 périodes de la vie sont favorables pour flotter mieux. L’enfance, du fait de l’abondance des cartilages. La préadolescence, car c’est une période d’augmentation des graisses, qui aident à la flottabilité. Et l’âge mûr, du fait de l’augmentation du tissus adipeux là aussi, et du fait de l’ostéoporose.
  • Du sexe. Et oui, les femmes sont avantagées sur ce point. La densité des femmes, de 0.87 (contre 0.98 chez les hommes) et le taux de masse grasse moyen de 23 % (contre 15 % chez les hommes) entraînent une meilleure flottabilité [1].
  • La densité. La flottabilité est déterminée par les densités relatives du milieu et du sujet. La densité est le rapport de la masse volumique d’un corps (rapport de la masse du corps sur le volume occupé par cette masse) sur la masse volumique d’un autre corps pris comme référence.  

La densité de l’eau douce à 4°C est de 1. Celle de l’eau de mer à 15°C est de 1,025, ce qui explique que nous flottons mieux dans l’eau salée que dans l’eau douce.

La densité du corps humain varie en fonction de sa composition (densité des muscles = 1.087 ; des os = 1.105 à 1.8 ; des graisses = 0.85 à 0.95). Si vous avez plus d’os qu’un autre, vous coulez plus. C’est le cas des sportifs qui subissent de nombreux chocs (gymnastes, boxeurs, footballers, …) à l’inverse des nageurs, qui ont les os plus spongieux [2]. La présence de graisse est donc favorable à la flottabilité (mais son excès provoque des formes qui sont nuisibles à l’avancement). C’est l’inverse pour les muscles, défavorables à la flottabilité, mais leur importance permet d’augmenter les forces propulsives.  

 

Application de la flottabilité à l’équilibration du nageur : la flottaison

C’est l’état d'un corps qui se maintient sans mouvements volontaires et sans artifices à la surface de l’eau. Cet équilibre spécifique est réalisé lorsque PA est supérieur à P, et peut être amélioré lorsque le volume pulmonaire et/ou le volume immergé sont augmentés.

D’autre part, et en l’absence d’appuis, l'orientation du corps résulte de l'alignement vertical du CG et du CP. Un Couple de redressement entraîne la bascule du corps de l’horizontale vers la verticale lorsque les points d’application du CG et du CP sont décalés. Plus ce décalage est important, plus le nageur se redresse vite.

Le test de flottabilité horizontale [3] consiste à chronométrer la durée mise par un nageur pour passer de la position horizontale à la position verticale. Ce test donne les valeurs suivantes : 3 secondes minimum pour se redresser ; 8 secondes en moyenne ; 20 secondes maximum. Essayez donc pour voir vos caractéristiques de flottabilité. Le corps se redresse jusqu’à ce que le poids et la PA soient alignés verticalement.

Le Test Speedo en est un autre. En inspiration bloquée avec les bras le long du corps, à la verticale, il s’agit de repérer le niveau de la surface de l’eau par rapport aux éléments du visage : 1 = tête immergée ; 2 = front ; 3 = nez ; 4 = menton ; 5 = tête émergée.

Les différentes formes de déséquilibre.

A l’image des bateaux ou des avions, il est possible de distinguer 4 formes principales de déséquilibre chez le nageur.

Ces déséquilibres peuvent avoir une incidence positive ou négative sur l’efficacité de la nage. Le roulis, par exemple, est recherché en crawl et en dos. Il permet :

  • de favoriser certains paramètres spatiaux de la propulsion : augmenter la profondeur des appuis et la longueur des trajets moteurs.
  • de diminuer les résistances de vague (en allongeant le bras devant : effet bulbe).
  • de respirer latéralement.

Malgré tout, le roulis entraîne aussi des déséquilibres et des résistances. Il doit donc être compensé par un battement efficace [4].

 

Le lacet et le tangage augmentent les résistances.

Le lacet est à éviter en crawl et en dos. Il est dû aux mouvements alternés des bras. En dos, où les trajets moteurs sont très éloignés de l’axe de déplacement, le battement de jambes contribue encore plus à réduire ces oscillations de lacet.  

Le tangage devrait être quasi inexistants dans les nages simultanées (papillon, brasse).

Bien que nécessaire à la respiration en brasse et en pap (redressement du haut du corps), le tangage augmente les résistances. Voici l’explication : en sortant la tête de l’eau, le volume du corps immergé diminue, donc la poussée d’Archimède aussi : le corps flotte moins. Aussi, le centre de poussé auquel s’applique la poussée d’Archimède se décale par rapport au CG, ce qui entraîne un couple de redressement : les jambes coulent. Le redressement du corps à la verticale augmente alors la surface du maître couple (projection orthogonale frontale de la surface corporelle sur un plan perpendiculaire à l’axe de translation), qui est une composante des résistances de formes.

Un bon alignement des segments corporels avec la direction du déplacement permet de réduire la surface du maître couple. Application : après la respiration, il s’agit donc de replacer le corps à l’horizontal, d’où le mouvement ondulatoire en brasse et en pap.

Bibliographie.

[1] Lätt and coll., Longitudinal developement of physical and performance parameters during biological maturation of young male swimmers, in Perceptual and motor skills n°108, 2009.

[2] Lanay et al., Bone Mineral Density in Collegiate Female Athletes: Comparisons Among Sports. In Journal of Athletic Training n°42, 2007.

[3] Cazorla (1993).

[4] Clarys, Electromyography of the frontcrawl, for discriminaiting training methods and re-modeling the arm-motion. Actes des 3èmes journées spécialisées de natation, Lille 19 et 20 juin 2003.

Analyse biomécanique des nages

Chaque nage présente des particularités qui constituent la meilleure adaptation du moment aux exigences réglementaires (FINA). Afin de dégager ces spécificités, nous vous proposons de questionner chaque nage sous 5 aspects différents : • Équilibre • Cycle des bras • Mouvement des jambes • Coordinations • Respiration Nous choisissons de vous présenter les nages dans l’ordre chronologique de leur apparition (cf. historique des nages).
Brasse.

Equilibre.

Le nageur est à l’horizontal et sur le ventre. Il oscille selon un style ondulé appelé « tangage », comme un bateau dans la houle qui oscillerait d’avant en arrière. L’objectif de ce déséquilibre volontaire est de limiter les résistances en plongeant sous la surface de l’eau (cf. résistances).

Phases d'un cycle de bras.

  1. Extension des bras : les bras sont en extension et se fléchissent légèrement à l'approche de la prise d'appui. Les épaules descendent plus bas que les mains et les coudes. Cette phase est à effectuer doucement.
  2. Recherche d'appuis ou Prise d’eau : la prise d'appui débute à la fin de l'action propulsive des jambes par un balayage des bras vers l’extérieur. Au début de la godille externe les mains sont accolées et orientées vers le bas ; elles se tournent vers l'extérieur en approchant de la position d'appui, puis vers l'arrière et le dehors à la fin du balayage vers l'extérieur. Cette phase est à effectuer doucement
  3. Traction : balayage semi-circulaire des bras vers le bas et l'intérieur, puis vers le haut jusqu'à ce que les mains soient accolées sous le menton, coudes plaqués sur le buste. Les coudes se fléchissent pour atteindre 90° à la fin du balayage. Cette phase du mouvement des bras est la plus propulsive. C’est aussi celle qui se réalise avec un rythme élevé. L’accélération permettra de diminuer la flexion des hanches et ainsi de réduire les résistances (cf. résistances).
  4. Relâchement et retour des bras : le nageur déplace ses coudes vers le bas et l'intérieur ce qui permet le dégagement des épaules de l’eau ainsi qu’un changement de direction des bras vers l'intérieur et l'avant. Cette extension des bras se fait de manière profilée et accélérée : épaules hautes (grâce à l'appui sur l'eau) et en enroulement interne (pour plonger…), mains à plat sur la surface pour « glisser » suite à l’appui des jambes. L’objectif est de replacer le corps selon une position hydrodynamique.

Ciseaux de brasse.

  1. Retour sous-marin = « l’armé » : après l'action propulsive des bras, les jambes sont ramenées vers l'avant jusqu'aux fesses par une flexion importante des genoux et faible des hanches. Pour cela, les nageurs doivent soulever la tête et les épaules hors de l'eau. Les jambes doivent être profilées à l'intérieur de la ligne des hanches, pieds pointés vers l'arrière, les genoux légèrement écartés (largeur des hanches) = "Talons-Fesses". La vitesse de cette phase est faible.
  2. Prise d'appui : la surface interne des pieds et des jambes s’ouvre vers l'extérieur, et ce, jusqu'à ce que les pieds soient en dehors des hanches (dans le plan horizontal). Très importantes, les chevilles sont verrouillées en hyper flexion et en éversion et les genoux sont placés en flexion maximale et en rotation externe. A nouveau cette phase est à réaliser à vitesse faible.
  3. Fouetté et Soulèvement : au départ l'écartement des genoux et le verrouillage des pieds sont maintenus pour réaliser un balayage vers l’intérieur et vers l’arrière. La fin du fouetté se termine par le rapprochement complet des jambes en extension, puis des pieds (pointes tournées vers l’intérieur). Une légère ondulation des hanches accompagne ce deuxième temps. Le fouetté représente l’accélération la plus violente des 4 nages.
  4. Glisse : pendant la phase propulsive des bras, les jambes sont maintenues étendues et serrées.

Respiration.

Comme pour toutes les nages, l’inspiration se fait sur le temps mort et l’expiration sur le temps moteur. Le temps fort de l'expiration se place sur l'action motrice des bras. La tête passe par différentes positions afin d'assurer 1 respiration par cycle (Cf. règlement).

  • La tête est entre les bras (regard vers le bas) lors de l’extension des bras vers l'avant.
  • Quand les bras commencent la prise d’appui, elle se redresse pour couper la surface.
  • La tête se retrouve au plus haut au début du retour des bras.
  • Enfin, la tête et les épaules doivent rester hors de l'eau jusqu'à la fin du retour des jambes et le début du balayage vers l’extérieur ; ceci pour permettre le retour des bras en surface.

Coordination.

Il s’agit d’associer les actions des bras avec celles des jambes et de les coordonner dans le temps. On distingue habituellement 4 phases dans un cycle de brasse :

  1. La prise d’appui des bras correspond au temps mort des jambes.
  2. Le retour des jambes correspond au retour des bras.
  3. Le fouetté des jambes correspond au temps mort des bras.
  4. Le temps de glisse est variable selon la vitesse de nage.

3 types particuliers de synchronisation peuvent être employés selon l’allure de nage en brasse :

  • "Glissant" : existence d'un long intervalle entre la fin du ciseau et le début du mouvement de bras pendant lequel le nageur glisse. Il y a alors une forte décélération. Cette synchronisation correspond aux distances longues.
  • "Continu" : le mouvement de bras débute à la réunion des jambes. Il n’y a qu’une légère décélération pendant le balayage externe du bras. Cette synchronisation correspond aux distances moyennes.
  • "Chevauchement" : le mouvement de bras débute avant la fin du ciseau. Il n’y a donc pas de décélération mais un coût énergétique plus élevé, ce qui permet de maintenir cette synchronisation sur de courtes distances uniquement. 
Crawl.

Puisque le crawl n’est pas règlementé (Cf. règlement), on considérera cette nage comme la solution technique permettant de résoudre de manière optimale les contraintes biomécaniques.

Equilibre.

L’équilibre est horizontal et ventral. Le visage est immergé, la surface de l'eau arrivant en haut du front. Il faut à tout prix réduire les oscillations de lacet et de tangage qui ne sont pas souhaitées en crawl, car elles augmentent les résistances et créent des pertes de temps. A l’inverse, en crawl, nous cherchons à augmenter les oscillations de roulis, plus ou moins importantes selon la distance de nage (plus faible sur les distances courtes).

Cycle des bras.

Chez un nageur expert on retrouve 5 phases dans le cycle des bras :

  1. Entrée et étirement du bras : l'entrée de la main se fait en avant de l'épaule, parallèle à l'axe du corps, paume tournée vers l'extérieur, coude légèrement fléchi. Elle est suivie d'une extension du bras, paume vers le bas jusqu'à la fin de la phase propulsive du bras postérieur. L’objectif de cette phase est de réduire les résistances à l'avancement (grâce à l’effet bulbe). Elle permet aussi de ne pas perturber la seconde moitié de la propulsion du bras opposé.
  2. Recherche d'appuis ou Prise d’eau : la main va vers le bas et l’arrière. Le coude se fléchit progressivement jusqu'à ce qu'il se place au-dessus de la main afin d'orienter le bras et l'avant-bras vers l'arrière pour la prise d'appui. On cherche ici à placer les surfaces propulsives.
  3. Traction : quand la main approche le point le plus profond, le mouvement s'arrondit et continue légèrement vers l'intérieur. La flexion du coude à la fin du mouvement créer un bras de levier. La main passe sous le corps et s'oriente vers l'intérieur et le haut à la fin du mouvement.
  4. Poussée : la main s'oriente vers l'extérieur et le haut et jusqu'à ce qu'elle arrive au niveau de la cuisse.
  5. Sortie et retour aérien : la sortie de l’eau se produit quand la main croise la cuisse. Le retour aérien est :

    • Axé : avec une rotation interne de l'épaule (roulis)
    • Relâché : avec une flexion du coude, paumes de main vers l'intérieur (1ère moitié du retour).

Les mouvements des deux bras doivent être coordonnés entre eux pour être efficace, c’est à dire pour entretenir une vitesse constante. Cependant, il existe 3 sortes de coordinations des bras en crawl. Chacun d’elle est efficace, mais s’applique à une allure de nage bien définie.

  • "Semi-Rattrapé" : cette coordination implique l’arrêt du bras avant sous l’eau jusqu’à la moitié du retour du bras arrière. Il peut se réaliser sur les 2 bras (le plus souvent), ou sur un seul (on obtient alors une nage « boiteuse »). L’intérêt du semi-rattrapé est de diminuer les résistances par l’effet bulbe. Cette coordination concerne les distances longues.
  • "Opposition" : Il y a un relais entre les phases propulsives des 2 bras. C’est-à-dire que  le bras antérieur pénètre dans l'eau quand le bras postérieur est au milieu de la poussée. Cette coordination permet une continuité motrice parfaite. Elle concerne les distances moyennes.
  • "Superposition" : il y a chevauchement des phases propulsives des 2 bras du fait de la réduction de la phase d'étirement. Autrement dit, le début de la prise d’appui du bras droit se fait pendant la sortie du bras gauche. Cette coordination est la plus propulsive mais aussi la plus dépensière en énergie, elle concerne donc les distances courtes. A une exception près tout de même, puisque cette coordination associée à un battement 2 temps permet de nager sur des distances longues.

Battements.

Le battement est un balayage alternatif et diagonal des 2 jambes (amplitude » 60cm). Il comporte 2 mouvements principaux :

  • Battement vers le bas : flexion active de la hanche et passive du genou. La jambe à tendance à monter (sous l’effet de la pression de l'eau) tandis que la cuisse descend. Puis, extension active de la jambe vers le bas (Fouetté).
  • Battement vers le haut : extension active de la hanche et passive de la jambe (sous l’effet de la pression de l’eau là encore) vers la surface jusqu'à ce que le membre inférieur soit aligné avec le corps.

Le battement n’est pas le moteur principal du crawl. Le rôle de propulsion est accessoire. Bien au contraire, il sert avant tout à équilibrer le nageur. Pour être tout à fait précis, le battement permet une équilibration dans le plan :

  • Sagittal en diminuant les oscillations de Tangage.
  • Frontal (en diminuant les oscillations de Roulis).
  • Horizontal (en diminuant les oscillations de lacets).

Respiration.

Comme pour toutes les nages, l’inspiration se fait sur le temps mort et l’expiration sur le temps moteur. On réalise le temps fort de l’expiration à la fin de la poussée du bras, ce qui permet une fixation de la cage thoracique pendant les actions propulsives.

La rotation latérale de la tête se fait du côté du bras qui propulse, associée au roulis du corps, qui permet de dégager l’épaule du côté de la respiration. Il s’agit de tourner légèrement la tête : avec une rotation de faible amplitude, l’inspiration se fera sous la surface normale de l'eau, dans l'espace créé par la vague d’étrave. La bouche est orientée vers l'arrière et le haut.

L'augmentation de la fréquence respiratoire a 2 conséquences. Une première, positive. Inspirer plus souvent permet de mieux oxygéner le corps. Et une seconde négative. La sortie de la tête plus régulière augmente les résistances. La fréquence respiratoire variera donc en fonction de la distance et du moment de la course. De manière générale, la fréquence ventilatoire augmente avec la distance. Certaines parties de courses se font en apnée, comme le départ, l’arrivée, les sprints et les virages. Ensuite, un nageur respirera tous les 4 mouvements et plus sur des distances très courtes. Il respirera tous les 2 mouvements sur des distances moyennes et longues. On voit également des nageurs respirer à chaque mouvement. Cela arrive sur des distances longues juste avant et juste après les périodes d’apnées.

Une respiration unilatérale (2,4 ou 6 temps) conduit à une asymétrie de coordination - « nage boiteuse » - qui se caractérise par un appui prolongé avec le bras avant lors de l’inspiration (coordination semi-rattrapée) et par une coordination en opposition voir superposition sur l’(les) autre(s) appui(s). Cette forme de déplacement peut être assimilée à la nage rapide chez le poisson qui correspond aux comportements de fuite ou de chasse : la nage impulsionnelle (par opposition à la nage continue). Ce mode de déplacement intermittent (coup de queue puis glisse chez le poisson) se décompose en une phase d’accélération au cours de laquelle, grâce à l’apport d’un maximum de puissance des muscles, le corps est accéléré, et une phase de glisse au cours de laquelle le corps demeure fixe et rigide. Durant cette phase, le nageur en maintenant son bras en avant, diminue les résistances de vague (« Effet bulbe ») et profite ainsi « à plein » de l ‘effet propulsif de la 1ère phase.

Coordination.

Il existe 3 grandes formes de coordination "Bras-Jambes" en crawl.

  • Rythme 6 temps (6 battements/cycle) : à chaque battement correspond une phase du cycle de bras. Cette coordination facilite l'allongement vers l'avant.
  • Rythme 2 temps (2 battements/cycle) : à chaque battement correspond la traction puis la sortie du bras opposé. Pendant la prise d’appui, les jambes marquent un temps de suspension. Ce type de battement nécessite une bonne flottabilité. Il provoque également un raccourcissement de la phase d'étirement et de traction (donc diminution de la fréquence).

Il existe une variante à cette coordination : « 2 temps croisé ». Le croisement de la jambe située au-dessus du bras actif permet de compenser un manque de flottabilité des jambes.   Diminution du coût énergétique intéressant sur des distances longues

  • Rythme 4 temps : combinaison des coordinations 6 temps et 2 temps, avec 1 battement sur 1 bras du côté de la respiration (rythme 2 temps) + 3 battements sur l'autre bras (rythme 6 temps).
Dos.

Equilibre.

Le nageur est à l’horizontal et sur le dos bien entendu. Il cherche à augmenter les oscillations de roulis et diminuer le lacet, qui le fait zigzaguer, ainsi que le tangage.

Cycle des bras.

  1. Entrée dans l’eau : l'entrée de la main se fait dans l'axe de l'épaule (à 11h et 13h), paume de main tournée vers l'extérieur par le petit doigt. Il faut tendre le bras pour augmenter la longueur du trajet propulsif et maintenir le corps en surface pendant le retour aérien de l'autre bras.
  2. Recherche d'appuis ou Prise d’eau : la main s'oriente vers le bas et l'extérieur tandis que l'épaule s'engage : le bras s’enfonce de 40 à 60cm environ.
  3. Traction : il s’agit d’un mouvement semi-circulaire vers le haut et l'arrière. Quand la main passe au niveau du plexus, la flexion du coude est de 90°.
  4. Poussée : mouvement semi-circulaire vers le bas, l'arrière et l’intérieur jusqu'à ce que le bras soit étendu sous le niveau de la cuisse et la main tournée vers le fond. Le bout des doigts doit rester orienté vers le côté pendant tout le mouvement.
  5. Sortie et retour aérien : le retour s'effectue par un déplacement du bras vers l'avant et le haut (au-dessus de la tête), l'épaule passant sous le menton. La paume de main est orientée vers l'intérieur pendant la 1ère moitié du retour et vers l'extérieur après (changement à la verticale)

Coordination des bras en dos.

Seule la coordination en léger « semi-rattrapé » est efficace sur le dos. Selon Chollet (2001) ; par rapport au Crawl, les limites articulaires de l’épaule en position dorsale génèrent l’apparition d’une phase supplémentaire : le « dégagé ». Ce dernier est à l’origine du léger décalage persistant entre les 2 bras et ce quel que soit l’allure de nage ; ainsi, le dégagement de l’épaule et le retour aérien d’un bras débutent toujours avant la fin de la prise d’appui de l’autre bras.

Battements.

Comme en crawl, le battement est l’association de 2 mouvements principaux.

  • Le battement vers le haut débute quand le pied passe sous le niveau des fesses, par une flexion active de la hanche (mais limitée car le genou ne doit pas sortir de l'eau) et passive du genou (supérieur de 10° par rapport au crawl), ainsi qu'une hyper-flexion de la cheville (due à la pression de l'eau). Quand la cuisse passe au-dessus de la hanche, on réalise l’extension active de la jambe (fouetté) dans un mouvement diagonal vers le haut jusqu'à ce que les orteils coupent la surface.
  • Le battement vers le bas se fait par descente de la hanche comme par "rebond". La jambe est maintenue en extension jusqu'à ce qu'elle passe sous la ligne du corps.

Egalement comme en crawl, bien que les battements participent à la propulsion du nageur en dos, leur rôle principal est de l’équilibrer. Le battement vers le bas sert essentiellement à limiter le tangage. Le battement, en fixant le bassin, évitent aussi que le roulis ne se transmette au bas du corps. Il diminue le lacet : le battement oblique d'une jambe compense le balayage vers le bas et l'extérieur du bras opposé.

A l’inverse, c’est plutôt le battement ascendant qui est propulseur. Ce rôle est plus important qu'en crawl du fait de la coordination opposée et de la moindre efficacité propulsive des bras.

Respiration.

Malgré l'émersion quasi-permanente de leur visage, les nageurs de haut niveau contrôlent leur respiration en la synchronisant à leurs mouvements de bras.

Ainsi, sur des distances courtes (50m), on réalise 1 respiration par cycle de bras (mouvement du bras gauche et du bras droit). L’inspiration se fait alors sur la fin d'action motrice d'un bras, et l’expiration le reste du temps.

Sur des distances longues (200m), on inspire une fois par mouvement. L’inspiration se fait sur la fin d'action motrice d'un bras, et l’expiration sur le retour aérien de ce bras.

Coordination.

La coordination des mouvements en dos ne laisse pas beaucoup de possibilités. Le rythme 6 temps est le plus approprié, et le seul existant en compétition. Un battement ascendant est associé à chaque balayage du cycle des bras.

Papillon.

Equilibre.

Le nageur est à l’horizontal et sur le ventre et cherche à créer des ondulations. De fait, il n'existe pas de position fixe en papillon. Néanmoins, 3 moments importants peuvent être repérés :

  • Le corps du nageur doit être aussi à plat que possible pendant les phases les plus propulsives.
  • Lors de la recherche d'appui des bras, les hanches sont plus hautes que les épaules.
  • A l'inspiration, les épaules sont plus hautes que les hanches.

Phases d'un cycle de bras.

  1. Entrée et Etirement : l’entrée dans l'eau se fait dans l'axe des épaules, coudes légèrement fléchis, paumes de mains tournées vers l'extérieur.
  2. Recherche d'appuis ou Prise d’eau : l’extension du coude et le balayage de la main vers le dehors (et le bas) permettent aux mains de rester sensiblement à la même hauteur sous la surface de l'eau tandis que les épaules descendent d'autant plus que le nageur est souple.
  3. Traction : mouvement semi-circulaire vers le bas et l'intérieur permettant la remontée des épaules. Le but est d’arriver à une position "coude haut" sous le corps du nageur (la flexion du coude est d’autant plus faible que le nageur est expérimenté).
  4. Poussée : le balayage vers le haut et l’arrière s'accompagne d'une légère extension du coude, mains orientées vers l'arrière et le dehors.
  5. Sortie et Retour aérien : le retour commence avec les mains aux cuisses. Il démarre par un dégagé des coudes suivi des mains, pouces orientés vers le bas. Les bras, tendus où légèrement fléchis, effectuent un mouvement semi-circulaire vers le haut, le dehors et l'avant (mains orientées vers l'intérieur pendant la 1ère moitié du retour, et vers l'extérieur et le bas pendant la 2nde moitié du retour). L'abaissement de la tête ainsi que la progression des épaules vers le haut et l'avant permettent un retour relâché, juste au-dessus de la surface.

Cycle des jambes : le dauphin.

A la différence des nages alternées, le battement en papillon se prolonge au-delà du bassin. Ce battement s’appelle le dauphin. On parle d’ondulation uniquement lorsque le dauphin est intégré à la coordination générale de la nage.

C'est un mouvement en vague qui débute dans le bas du dos et se prolonge jusqu'aux pieds avec un battement ascendant et un battement descendant.

Suite au battement descendant, on observe un rebond suivi d'une extension active de la hanche. Le membre inférieur remonte tendu vers le haut (dû à la pression de l’eau) jusqu'au niveau des hanches. Le battement ascendant a donc un rôle d’équilibration.

Le battement descendant se fait par flexion active des hanches au moment où les pieds passent au-dessus du niveau du corps, accompagnée d'une flexion passive des genoux et d'une extension passive des chevilles (due à la pression de l’eau). Les pieds sont légèrement tournés vers l'intérieur tandis que les genoux s'écartent un peu puis se resserrent. Lors du 1er dauphin, le bassin remonte juste au-dessus de la surface ; lors du 2nd , il descend légèrement en dessous.

Respiration.

Les nageurs doivent commencer à relever la tête vers la surface dès la prise d’appui. Le visage doit émerger pendant la phase de poussée (le menton restant à fleur d'eau).

L'inspiration se fait de la fin de la poussée jusqu'à la 1ère moitié du retour ; Une flexion marquée de la tête (2ème moitié) anticipe la fin du retour des bras. A noter, qu’avec une inspiration latérale le nageur relèvera moins la tête.

L'expiration est synchronisée avec les actions propulsives des bras.

La fréquence respiratoire est associée à la distance à réaliser en papillon. Sur des distances longues (200m) on respire en général une fois par cycle de bras. Sur des distances courtes (100m), une respiration tous les 2 cycles suffit. Parfois les nageurs alternent : 2-1 ou 3-1. En sprint, il s’agit de respirer le moins souvent possible, voire pas du tout.

Coordination.

La coordination des bras avec les jambes en papillon se fait avec 2 ondulations par cycle de bras :

  • La phase descendante de la 1ère ondulation se fait dès l'entrée des mains dans l'eau.
  • La phase ascendante se fait pendant la traction.
  • La phase descendante de la 2ème ondulation se fait pendant la poussée des bras.  
  • La phase ascendante se fait pendant le retour aérien.

Les caractéristiques de l'eau

Les caractéristiques de l’eau permettent souvent d’expliquer pourquoi la natation est un sport formidable pour de nombreux pratiquants. Plusieurs propriétés de l’eau sont associées à ce constat.
La viscosité

C’est une résistance moléculaires des particules d’eau entre elles lorsqu’elles sont déplacées (on parle d’« effet de cisaillement »).

Cette résistance est directement responsable de la création, à la surface du corps, d’une couche limite. En raison de son caractère visqueux, l’eau est freinée dans son écoulement à la surface du corps. Les molécules immédiatement au contact de la peau s’arrêtent, ralentissant les molécules se trouvant juste au-dessus et ainsi de suite jusqu’à délimiter une zone d’influence de la viscosité qu’on appelle la couche limite. La couche limite accompagne le nageur dans sa progression.

Quel lien peut-on établir entre les résistances de friction et la couche limite ? L’importance des résistances de friction est liée aux conditions d’écoulement de l’eau dans cette couche limite : on parle d’écoulement laminaire, turbulent ou transitoire. Les turbulences de la couche limite peuvent être calculées : c’est le nombre de Reynolds = Vitesse x Taille x densité / viscosité. La valeur critique du nombre de Reynolds est de 500 000. Or si l’on faisait un rapide calcul chez un nageur, on obtiendrait comme valeur pour le nombre de Reynolds = 2m/s x 2m x 1000kg/m3  0.897.10-3N.S/m2  4.5.106. Par conséquent, les turbulences sont permanentes en natation. Ce qui explique l’importance des résistances de friction.  

La densité.

La densité est le rapport de la masse volumique d’un corps sur la masse volumique d’un autre corps pris comme référence (la masse volumique d'un corps étant le rapport de la masse du corps sur le volume occupé par cette masse).

La densité de l’eau est 816 fois supérieure à celle de l’air (dair = 1.2kg/m3, deau douce = 1000kg/m3).

R=KSV² (la résistance de l’eau est égale au produit du coefficient de forme (K) multiplié par la surface du maître-couple (S) et par la vitesse (V) au carré en immersion ou au cube en surface).

  • Plus la vitesse augmente, plus la résistance de l’eau croît (variable à utiliser pour diminuer ou augmenter la charge de travail). De plus, les mouvements progressivement accélérés sont naturellement freinés avant que l’articulation ait atteint son amplitude maximale ce qui évite ainsi les traumatismes dus aux arrêts brusques et violents des mouvements hors de l’eau. (Cela évite les blocages violents en butées articulaires). Cette résistance est progressivement croissante (inverse/sur terre) oblige donc un effort croissant et progressif. Donc idéal pour se muscler ou se rééduquer après un arrêt d’activité sans risque de blessure (elle offre une résistance « douce » aux mouvements et permet ainsi de se muscler à son rythme quel que soit son niveau ou son aptitude physique).

 

  • Cette densité de l’eau freine les chutes et permet ainsi de travailler l’équilibre pour les personnes âgées ou en rééducation sans risque de traumatisme.

 

  • En diminuant les chocs, la densité de l’eau n’a pas que des effets souhaitables. On sait par exemple que certains nageurs souffrent d’une faible minéralisation osseuse. En effet, ce sont les chocs répétés qui stimulent l’hématopoïèse, c’est-à-dire la consolidation osseuse. Mesurée par rayon laser, on s’aperçoit que la densité minérale osseuse totale des gymnastes représente par exemple 108% celle des nageurs (0.1 g/cm² en plus…) [1].
La pression hydrostatique.

Un liquide en équilibre exerce une force pressante sur toute portion de surface en contact avec lui. L’eau exerce donc une pression sur la surface du corps du nageur. Les effets de la pression hydrostatiques sont les suivants : 

  • Elle réduit la fréquence cardiaque de 10 à 20 battements par minutes et par réaction augmente le débit cardiaque.
  • L’eau comprime la cage thoracique ce qui oblige une expiration active et renforce par conséquent les muscles respiratoires.
  • La pression de l’eau décongestionne les stases (ralentissement ou arrêt de la circulation de liquides) veineuses et lymphatiques. Améliore donc la circulation sanguine (diminution de la pression artérielle et du rythme cardiaque en position allongée).
La poussée d'Archimède

C’est la force verticale, qui s’exerce de bas en haut, que subit un corps plongé dans un liquide soumis à un champ de gravité. Cette force provient de l'augmentation de la pression du fluide avec la profondeur (voir l’explication de la pression hydrostatique).  

L’intensité de la poussée d'Archimède est égale au poids du volume d’eau déplacée et s’applique au centre de poussée (c'est à dire le centre géométrique de la partie corporelle immergée). Elle a pour conséquence de diminuer le poids apparent du corps. « On se sent plus léger » [2].

Elle est un atout non négligeable pour apprendre à nager car elle augmente la flottabilité. A ce propos, connaissez-vous la différence entre la flottabilité et la flottaison ? 

La première concerne la capacité à flotter. C'est l'état d'un corps qui se maintient sans mouvements volontaires et sans artifices à la surface de l’eau. Elle est fonction de 5 éléments : la composition corporelle (et oui, la densité de l'eau étant de 1, celle des graisses de 0,9 et celle des muscles de 1,1 : la densité des muscles est défavorable à la flottabilité, à l'inverse de celle des graisses) ; le volume pulmonaire (les poumons agissent comme un ballon, remplis d'air, ils augmentent la flottabilité) ; l'âge (3 périodes de la vie sont favorables pour flotter mieux : l'enfance du fait de l’abondance des cartilages ; la pré-adolescence du fait de l'augmentation des graisses [3] et la vieillesse du fait là aussi de l'augmentation des tissus adipeux et de l'ostéoporose) ; le sexe (en effet, les femmes dont le taux de masse grasse moyen est de 23 %, contre 15 % chez les hommes, flottent mieux que les hommes [4] ; et les particularités ethniques (les tissus sous cutané peuvent être plus ou moins épais, les volume pulmonaires plus petits, et le pourcentage d'os peut varier selon les ethnies).

Alors que la flottaison est l'état de quelqu'un qui possède la particularité de flotter naturellement sur l'eau. Ce constat portant sur la flottaison peut être mis en évidence par le « test de détection Speedo » [5] : dans le cas de l'homme placé à la verticale dans l’eau, le segment corporel émergé se limite en général à une partie plus ou moins grande de la tête chez un individu en inspiration maximale bloquée. Le « test de flottabilité horizontale » consiste, lui, à chronométrer la durée mise par un nageur inactif pour passer de la position horizontale à la position verticale (Cazorla, 1993).

La poussée d’Archimède est également bénéfique aux personnes souffrant du dos, d’ostéoporose, de surcharge pondérale, d’arthrose des membres inférieurs et pour les femmes enceintes. Mais aussi facilite la détente musculaire et nerveuse (baisse du tonus) et apaise psychologiquement les pratiquants (déstresse).

Les mouvements d’eau sur le corps.

Ils provoquent un « auto-massage ». Plus les mouvements sont rapides et plus le massage est profond.

La température.

La conduction thermique est 50 fois supérieure à celle de l’air.

  • Une eau chaude augmente la fréquence cardiaque, oxygène mieux les tissus, améliore l’élasticité des muscles, diminue le tonus musculaire (grâce à l’acétylcholine), facilite la digestion (décontracte l’estomac et les intestins).
  • A l’inverse, une eau froide augmente le tonus musculaire, induit une protection thermique des organes vitaux (cerveau et cœur, viscères = 37°) au détriment des membres (mains, pieds etc) ou de la couche superficielle (peau). Il faut donc surveiller les extrémités qui constituent le signal avant-coureur d’une perte calorifique.

Jouer sur la température permet aussi de faire varier la densité et la viscosité de l’eau. Elles peuvent être diminuées par une augmentation de la température. Il s’agit donc de trouver un rapport densité/viscosité minimum. Ce rapport se situe autour de 25°C. En compétition internationale, la température de l’eau se situe à 26°C alors qu’une piscine municipale est généralement chauffée entre 27,5°C et 29°C. La température est souvent montée à 32°C pour les sessions de bébés nageurs.

Bibliographie

[1] Lanay et al., Bone Mineral Density in Collegiate Female Athletes: Comparisons Among Sports. In Journal of Athletic Training n°42, 2007.

[2] Messina, Aquagym, Editions De Vecchi 2003.

[3] Pelayo et al. Swimming performances and stroking parameters in non-skilled grammar school pupils: relation with age, gender and some anthropometric characteristics. In J Sports Med Phys Fitness 37, 1997.

[4] Lätt and coll., Longitudinal developement of physical and performance parameters during biological maturation of young male swimmers, in Perceptual and motor skills n°108, 2009.

[5] Pelayo, Chollet, Maillard et Rozier, Natation au collège et au lycée. De l’école aux associations, 1999.

Anatomie fonctionnelle du nageur

On entend souvent dire que la natation est un sport complet, car faisant intervenir un grand nombre de groupes musculaire. Alors décortiquons un peu l'anatomie du nageur pour mettre en relation les muscles principalement mis en jeu avec leur fonction en crawl.
Les membres supérieurs.

Mobilisés tout au long de la phase propulsive, le grand pectoral et le grand dorsal sont les principaux muscles moteurs.

Alors que les fléchisseurs du poignet (muscles fléchisseurs radial du carpe, muscle fléchisseur ulnaire du carpe et grand palmaire) maintiennent ce dernier dans une position neutre à légèrement fléchie.

Le biceps du bras et le brachial sont sollicités pour faire passer le coude de la pleine extension, lors de l'amorce de l'appui, à une position fléchie d'environ 40 degrés durant la partie intermédiaire de la traction.

Le triceps brachial étire le coude dans la partie finale de la phase propulsive pour amener à l’arrière et au-dessus de l’eau.

Ce sont la coiffe des rotateurs (petit rond, supra épineux, infra épineux et subscapulaire) et le deltoïde qui repositionnent les bras durant la phase de dégagement.

Les muscles stabilisateurs de l'omoplate (trapèze, sous scapulaire, grand dentelé) sont extrêmement importants pendant toutes la propulsion, car ils fournissent un solide point d'ancrage aux forces propulsives produites avec les bras et participent à leur repositionnement dans la phase de dégagement

A cause du roulement du corps (roulis), les muscles stabilisateurs du tronc (Abdominaux : grand droit, transverse et oblique et chaîne postérieure : muscles lombaires et dorsaux) sont importants pour relier les mouvements des membres supérieurs et inférieurs (gainage)

Les membres inférieurs.

La phase propulsive (descendante) commence par la contraction de l'ilio-psoas et du droit de la cuisse, qui agissent comme des fléchisseurs de la hanche. Le droit de la cuisse déclenche également l'extension du genou, qui est aidée par l'activation conjointe du groupe musculaire du quadriceps (droit fémoral, vaste latéral, vaste médial et vaste intermédiaire).

La phase de dégagement du battement est conduite par le groupe musculaire des fessiers (petit, moyen et grand gluthéal). La contraction concomitante des ischio-jambiers contribue à l'extension de la hanche.

Le pied est maintenu en position de flexion plantaire grâce à la combinaison de la résistance de l'eau et de l'activation du gastrocnémien et du soléaire.

En plus des mouvements au niveau des hanches et des genoux, le battement dauphin utilisé au début de la course et après chaque virage culbute associe les mouvements d'ondulation au buste en sollicitant les muscles stabilisateurs du tronc et les muscles para spinaux.

Les émotions du débutant

Comprendre les émotions de nos élèves en natation

On entend souvent dire que « la natation ça fait peur. » Oui mais pourquoi ?

Les sports sont classés selon leur niveau d’activation, c’est-à-dire selon l’état d’alerte qu’ils instaure dans le comportement du pratiquant, faisant appel à une plus grande sensibilité perceptive, une plus grande rapidité de traitement cognitif et des réponses motrices plus rapides. La natation est classée dans la deuxième catégorie (sur 5) des sports entraînant un grand niveau d’activation, après le football américain, l’haltérophilie et au même niveau que le judo ou la lutte [1]. Essayons donc de comprendre d’où viennent les émotions

De quelles émotions parle-t-on ?

Les émotions découlent de l’interprétation personnelle qui est faite de la situation. L’émotion est une donnée subjective qui entraîne des réactions tant physiologiques (augmentation de la fréquence cardiaque par exemple) que psychologiques [2]

Il existerait 6 émotions de base, irréductibles : la peur, la colère, la joie, la surprise, la colère et la tristesse

En ce qui concerne notre article, nous choisissons de nous attarder sur la peur, qui caractérise l’émotion du débutant en natation, lorsqu’il apprivoise le milieu aquatique

Quels sont les problèmes posés par le passage de la motricité du terrien à la motricité aquatique ?

Cette question revient à se demander qu’est-ce qui fait peur dans l’apprentissage de la natation ? Le passage du terrien au nageur pose plusieurs problèmes. La peur nait avec la modification de ses réflexes de terrien une fois dans l’eau. Lorsque l’on demande à un terrien de s’allonger sur l’eau, il s’ensuit une modification des sensations reçues :

  1. Sensations de déséquilibre au niveau de l’oreille interne (le réflexes d’origine vestibulaire a un rôle de replacement de la tête en position verticale par rapport à l’axe de gravité et de coordination des mouvements des yeux à ceux de la tête, pour assurer une fixation du regard)
  2. Sensations d’étirement des muscles extenseurs de la nuque (nous disposons de récepteurs articulaires placés dans la colonne cervicale et les muscles qui la mobilise qui nous indique le degré d’étirements de nos muscles et tendons)
  3. Perturbation des repères visuels (dans l’eau, la vue est vraiment trouble et même avec des lunettes de natation, notre système visuel est perturbé par l’effet loupe)
  4. Suppression des informations plantaires au profit de la perception des pressions par les membres supérieurs (les réflexes d’origine plantaire, qui fonctionne grâce à des récepteurs cutanés permettent de s’équilibrer en fonction des sensations obtenues sous les pieds)

Cet ensemble de sensations, perçu comme une « chute », provoque de manière réflexe l’extension de la nuque, une parade des bras (ils viennent en avant protégé contre une chute) et éventuellement, un replacement de la jambe sous le corps

Dans certains cas, on peut avoir à faire à un blocage affectif

Rien y fait, mon élève ne met pas un pied dans l’eau !

Les émotions peuvent être nuisibles. Dans une logique psychanalytique lacanienne, on note que la découverte d’une activité comme la natation à l’école peut générer un « blocage affectif », faisant écho des expériences passées refoulées [3]. Selon une approche neurobiologique maintenant, on s’aperçoit que la gestion des émotions est le plus souvent régie par des « processus automatiques directs et non contrôlés » [4]

Nos expériences sont associées à des « marqueurs somatiques », qui constituent une « mémoire affective incorporée » [5]. C’est-à-dire que l’état émotionnel est ancré en mémoire en lien avec l’évènement vécu. Ainsi, certaines expériences émotionnelles forte comme une chute dans une piscine par exemple peuvent constituer par suite de véritables blocages affectifs (peur de l’eau)

Quelles solutions pour résoudre une situation de blocage affectif ?

Lorsqu’il y a un blocage affectif, la prise de conscience et le raisonnement semblent relativement inefficaces pour résoudre le problème. Il convient davantage de jouer sur les aspects comportementaux et situationnels à travers une nécessaire progressivité pour résoudre les problèmes affectifs [6]

Les interventions ciblées et personnalisées où l’enseignant d’EPS prend le temps d’écouter et de comprendre son élève sont favorables à cette situation

Dans le meilleur des cas, un cycle massé, permettra des progrès plus rapide concernant les émotions de l’élève. Un cycle massé s’organise comme un stage, avec une dizaine de séances à la suite, et non pas organisées par semaines, comme le propose le cours d’EPS en classe entière

Les situations ludiques sont indispensables au déblocage d’une situation de stress [7]

Nous devons permettre l’acquisition des compétences liées au savoir nager sans pour autant que ces éléméents soient detectables par l’élève. Autrement dit, l’élève ne doit pas immerger sa tête parce que je le lui demande, mais parce que c’est nécéssaire pour la situation de jeu

S’entourer de toute l’équipe éducative ne peut être qu’un plus pour résoudre une situation de blocage.  L’enseignant d'EPS, le médecin et psychologue scolaire, les maîtres nageurs présents sur place, sont autant de ressources pour l’élève

Bibliographie

[1] Oxendine, 1970

[2] Nugier et Niedenthal, « Les émotions aux commandes des cognitions », in Ria, Les émotions, 2005

[3] Montagne, « Une éducation physique de la parole : ratage et rencontre dans e gymnase à l’aune de la psychanalyse ». Thèse de doctorat en Sciences et techniques des activités physiques et sportives ; 2006

[4] Ochsner, Cognitive control of emotion, 2005

[5] Damasio, L’erreur de Descartes, 1995

[6] Ledoux, Neurobiologie de la personnalité, 2003

[7] Potdevin, Pelayo, Maillard et Kapusta, « La grande évasion. Une démarche d’enseignement du savoir nager pour les élèves en grande difficulté », in Revue EPS n°312, 2005

Les bébés nageurs

Il s’agit de la familiarisation au milieu aquatique des enfants de 4 mois à 6 ans. La pratique des bébés nageurs poursuit un objectif affectif via la relation parents/enfant/eau, éducatif, par le développement psychomoteur et social du jeune enfant et préventif. On sait que la pratique encadrée des bébés nageurs diminue les risques de noyade. En effet, la pratique se fait dans des conditions de sécurité et d’hygiène réglementées.
Histoire des bébés nageurs

La méthode Depelseneer vient de Belgique. Il s’agissait d’un apprentissage de la survie dans le milieu aquatique. On apprenait au bébé à surnager s'il tombait dans l'eau tout habillé, en position dorsale. Depelseneer séparait les parents de leurs enfants, qui sont pris en charge en cours individuel par une personne qualifiée. L’immersion était recherchée précocement, c’était la première étape d'apprentissage. Venait ensuite l’objectif de souffler dans l’eau, de faire la planche puis de nager sur le dos. Le « test de survie » qui était réalisé est le suivant : on jette le bébé, tout habillé, dans l'eau. Il doit remonter seul à la surface et se mettre sur le dos pour attendre du secours (3min). Cette méthode a été créée en 1954 en Belgique, mais a entraînée des dérives. En Suisse, en 1990, un jeune nageait pieds et poings liés à 5 ans ; en Russie, le bébé Tcharkovski a été mis au monde dans la mer, tétée en immersion, et subit des baignades dans l’eau glacée… [1]

La méthode Vallet, du nom du professeur de l’ENSEPS, vise un pré-apprentissage de la natation [2]. Nous sommes en 1974, et les bébés nageurs suivent un apprentissage pré-sportif. Là aussi, le conditionnement à l’immersion arrive dans un premier temps : immerger l’enfant jusqu’à ce que l’eau arrive au-dessus des lèvres. Il fermera la bouche au contact de l’eau quelques secondes après quoi il faut le réconforter. Dans un second temps :  élever le bébé à bout de bras au-dessus de l’eau puis l’immerger entièrement. Là, la séparation de la mère et de son enfant est progressive. Le test de savoir nager est basé sur la diminution progressive du soutien manuel de l’adulte

La méthode Azémar, créer les relations entre parents et enfants [3]. Elle date de la fin des années 1980. Azémar est médecin. Il recherche le développement psychomoteur du jeune enfant par des situations « encourageant le comportement exploratoire de l’enfant ». La relation enfant/parent est essentielle (corps à corps ; contact œil-œil, main-main…) pour s’adapter à l’eau et s’ouvrir à son environnement, aux autres). En dehors de l’eau, l’éducateur conseille, informe, facilite, aménage… Changement très important avec les méthodes précédentes, l’immersion doit venir d’un désir de l’enfant. Les 3 étapes sont alors l’acquisition de la position verticale ; la capacité à s’orienter ; la capacité à se déplacer. Enfin, il n’y a pas de tests de mis en place. Uniquement des jeux

Enfin, des psychiatres et psychologues utilisent les bébés nageurs pour soigner. L’eau est un « médiateur thérapeutique » pour les enfants à problème. On Utilise l’eau non pas pour nager mais pour communiquer, apaiser, donner confiance, prendre un début d’initiative. Il y a 3 fonctions de l’eau : la protection comme une seconde peau, la délimitation du corps propre (intérieur/extérieur) et la découverte du monde (eau, objets, autres…). La séparation enfant/parent doit être retardée et progressive et l’immersion n’est pas abordée ou seulement en fin de « traitement ». De même il n’y a pas de test mais des « victoires sur soi-même »

Règlementation des bébés nageurs

Une circulaire de 1975 assure la règlementation des associations de bébés nageurs. La circulaire PERILLAT a été rédigée en collaboration avec AZEMAR et VALLET

Hygiène : Elle contraint les piscine accueillants les bébés nageurs à augmenter la température de l’eau à 32° en hiver. La qualité de l’eau doit être contrôlé par un double recyclage avant la séance. D’autre part, le port du slip est obligatoire. Du côté santé, l’absence de maladie infectieuses et d’affections de la peau est impérative. Alors qu’il est conseillé aux parents d’être prudent en cas d’otite. Le certificat médical est obligatoire

Surveillance : La surveillance du bassin est obligatoire, et certaines réactions d’alarme sont à prendre en compte : pâleur, rougeur, tremblements… pour les enfants de moins de 6 mois, une équipe spécialisées est nécessaire

Encadrement : la présence des parents dans l’eau est obligatoire (de plus, ils doivent avoir pied) ; le chef d’établissement doit s’assurer de la constitution d’une équipe pluridisciplinaire. Composée de spécialistes de la natation (MNS), de spécialistes PMI (Protection Maternelle Infantile, comme des pédiatres, puéricultrices…) et des spécialistes pédagogiques (tels que des instituteurs, éducateurs, enseignant EPS)

Le Pour et le Contre

POUR : On ne recherche pas l’apprentissage technique, mais plutôt à solliciter l’adaptabilité de l’enfant selon les étapes de son développement psychomoteur. L’aisance aquatique, puis l’autonomie et le développement psychomoteur. Le développement du lien parent/enfant est aussi un point fort

 CONTRE : les otites possibles, le froid sont des problèmes qui peuvent survenir. Pour les éviter, il faut sécher, recouvrir l’enfant. Les lèvres violettes, une peau marbrée ou un visage pâle sont des signes d’alerte

Les bronchiolites sont également possibles. Il faut éviter d’amener les bébés en crèche aux bébés nageurs. Envisageons aussi des problèmes dermatologiques (verrues, mycoses, eczéma…), les problèmes dus au chlore/asthme (multiplié par 8 chez les enfants de moins de 2 ans) et les allergies

Bien sûr, les « cacas » et « vomis » sont des problèmes inévitables chez les jeunes enfants. Le slip est obligatoire. De plus il faut boire de l’eau avant la séance. En cas de problème, l’eau devra être traitée à nouveau avant de pouvoir profiter du bassin

Organisation des cours selon l'âge

Les cours sont organisés par la F.A.A.E.L: Fédération des Activités Aquatiques d’Eveil et de Loisir. Leur contenu est fait de jeux et de découvertes. Il y a 3 acquisitions clefs :

- La position verticale à partir de 5/6 mois grâce au réflexe labyrinthique de posture (les brassards, les bouées peuvent être utilisés…)

- La capacité d’orientation : se tourner pour faire face

- Le déplacement : grâce à un pédalage des jambes (autonomie à partir de 2 ans minimum)

 

De 4 à 18 mois

Avant d’arriver aux bébés nageurs, l’enfant « pratique » dans sa baignoire. Le mouiller, l’éclabousser, jouer avec des objets qui captent le regard, sont autant d’exemples qui préparent le jeune aux bébés nageurs

Dans la piscine, entrer dans l’eau avec l’enfant dans les bras, puis l’allonger sur un tapis ou l’assoir… Utiliser des brassards pour le rendre à l’aise. Se déplacer avec lui (en le tenant de différentes manières, à différentes vitesses, vers les objets, vers les autres…). Le déplacer avec un soutien matériel (tapis, frites, bouées…). Lui permettre un déplacement autonome (marcher dans l’eau, pédaler, petit chien…)

Les bascules, déséquilibres (saut, toboggan…) sont encouragés en tenant l’enfant ou sans le tenir. A condition de respecter une progressivité de l’adaptation. Le rattraper avant l’immersion de la tête d’abord puis après l’immersion de la tête ensuite. Il faudra faire attention aux chutes (toboggan, glissade sur le carrelage…)

Les parents ne doivent pas forcer. Ils doivent aussi masquer leurs peurs (ex: immersion), sourire, avoir une attitude positive, être attentif (froid, tasse…)

 

De 18 mois à 3 ans

Dans la piscine, entrer dans l’eau seul en marchant, en sautant, en toboggan. Tout cela devient possible. Le maintien sur place : l’enfant fait l’étoile (sur le ventre et sur le dos). L’enfant peut se déplacer en autonomie sur de petites distances (sous surveillance) avec brassards ou avec une ceinture. Eventuellement, sans ceinture sur des distances très courtes : chute puis retour au bord

L’immersion pour récupérer des objets au fond de l’eau, là où le jeune a pied peut devenir un jeu. Mais attention, l’enfant n’a pas de conscience du danger

De 3 à 6 ans

Entrer dans l’eau en plongeant, travailler le maintien sur place en position verticale, faire des traversées autonomes sous surveillance avec ou sans ceinture. On peut organiser des jeux collectifs, parcours variés (enchainement d’action)

Là oui, il y a une réelle prise de conscience du danger, surtout en fin de période

Le matériel
  • Tapis à trous: idéal pour le bébé allongé ; permet une immersion partielle ; varier les positions sur le tapis (dorsal, ventral; au centre, au bord) ; utilisation d’objet, changement de position. Ces tapis sont à proscrire dès que l’enfant peut se tenir assis ou ramper
  • Ponceau (très long tapis): quadrupédie, marche, course, chutes… Espacer les passages, avec les parents en parade, pour maintenir le tapis éloigner du bord
  • Toboggan double : quand l’enfant rampe ou à 4 pattes on peut faire une glissade sur le ventre par les pieds ou assis ; simple: à partir de 3 ans. Il faut sécuriser la montée, la glisse, et l’arrivée (accueillir le bébé)
  • Flèche (barre + cylindre en mousse)
  • Frites: en mettre 1 sous chaque aisselle pour faciliter le pédalage. Mais cela entraîne une fatigue rapide et des irritations sous les bras
  • Bouée (siège) également pour le pédalage. Attention à adapter la taille, et attention aux déséquilibres
  • Brassards : après la flèche et la bouée pour permettre de pédaler, ou de ramer. Attention aux tailles. Il faut un certain tonus (1an). Les brassards entraînent une immersion brève
  • Ceinture : après les brassards pour nager en petit chien. On peut adapter le nombre de flotteur. Là aussi l’immersion des voies respiratoires est à prendre en compte. Il faut réussir une inspiration brève
  • Cage : pour les immersions (3 ans minimum). Attention aux oreilles car on peut aller en profondeur. Il y a plus de pression
  • Cordes, lignes d’eau: pour traverser le bassin en se tractant (3 ans minimum)
Bibliographie

[1] Sidenbladh, les bébés de l’eau (méthode Tcharkovski), Paris, R Laffont, 1983

[2] Vallet, Les bébés-nageurs, Paris, Olivier Orban, 1974

[3] Azémar, L’approche de l’eau et les interactions parents-enfant, Lieux de l’Enfance, 13, 83-99, 1988

La noyade

Qu’appelle-t-on une noyade ?

Une noyade est un accident de type asphyxique provoqué par l’inondation des voies respiratoires suite à une immersion ou à une submersion (eau de mer, eau douce, neige poudreuse…)

Elle provoque un œdème aigu du poumon (inondation des alvéoles entraînant un lavage du surfactant et, à terme, la suppression des échanges gazeux)

La conséquence finale est l’anoxie cérébrale, c’est-à-dire le manque d’oxygène pour le cerveau (qui consomme pourtant habituellement 20% de l’oxygène disponible dans le corps) et les troubles de la circulation sanguine

Mais toutes les noyades n’aboutissent pas à une telle conséquence. Heureusement

Les 4 stades cliniques de la gravité d’une noyade

1. Aquastress

Que se passe-t-il ? La victime se débat, elle fait le « bouchon » et boit une tasse »

Quelles sont les conséquences ? Cette noyade entraîne des frissons, un épuisement, de l’angoisse mais il n’y a pas d’inhalation d’eau

Que faut-il faire ? Rassurer, réchauffer la victime. Demander un avis médical car peuvent persister des séquelles psychologiques

2. Petit hypoxique

Que se passe-t-il ? La victime boit une bonne « tasse ». Il y a une petite inhalation d’eau

Quelles sont les conséquences ? Toujours consciente mais très angoissée, fatiguée, la victime respire rapidement et sans efficacité. Elle présente de légères cyanoses. Elle est gênée pour respirer et tousse. Le pouls est toujours présent mais parfois rapide

Que faut-il faire ? Mettre sous oxygène, hospitaliser car il y a risque de problèmes pulmonaires secondaires

3. Grand hypoxique

Que se passe-t-il ?

Quelles sont les conséquences ? Epuisée, la victime présente des troubles de la conscience (somnolence avec agitation qui peuvent aller jusqu’au Coma). Les poumons sont inondés, encombrés, la respiration est bruyante. Le pouls radial est mal perçu (filant) mais le pouls central est présent. Les cyanoses sont largement perceptibles.

Que faut-il faire ? Intubation, ventilation artificielle, sédation et réanimation sont nécessaires

4. Anoxique

Que se passe-t-il ? C’est une immersion prolongée

Quelles sont les conséquences ? Les poumons sont « pleins ». La victime, comateuse, est en arrêt cardio ventilatoire

Que faut-il faire ? Vider les poumons et réanimation cardiopulmonaire

Quelles sont les chances de survie ?

Elles diminuent bien sûr avec la durée de la submersion

Elles diminuent aussi avec la baisse de la température de l’eau, avec les risques associés au tabagisme, à l’âge, à la nature de l’eau (comme la pollution, eau de mer) et autres complications. L’eau de mer, dont la concentration en sel est supérieure à celle de l’eau douce et à celle du sang, entraîne une hémoconcentration (c’est-à-dire la diminution de la masse sanguine), une obstruction des alvéoles pulmonaires, l’encombrement des poumons et une diminution de l’efficacité du cœur. On meurt plus vite à la suite d’une noyade en eau de mer qu’en eau douce

Les chances de survies sont bien sûr fonction de la rapidité d’action des premiers secours

Enquête sur les noyades [1]

Les noyades accidentelles entraînent environ 500 décès par an en France, ce qui représente en moyenne 4 décès par jour si l’on considère seulement les 4 mois d’été

Ceux qui sont le plus touchés, sont les enfants de moins de 6 ans (17%) et les hommes de plus de 45ans (51%). D’une façon générale, les hommes représentent 2/3 des victimes

Les noyades en piscines privées représentent 13% des accidents annuels contre 4% pour les piscines surveillées. Les malaises cardiaques et le manque de surveillance sont les principaux éléments explicatifs de ces chiffres

Bien sûr, les régions touristiques et côtières sont les plus touchées par les noyades. D’ailleurs, en mer, plus de la moitié des noyades ont lieux dans une zone inférieure à 300m de la plage, mais bien souvent, dans les zones non surveillées

Mieux comprendre la noyade : pourquoi se noie-t-on ?

La noyade asphyxique aussi appelée primitive ou vraie

La victime ne peut pas se maintenir hors de l’eau et la perte de conscience survient après l’inondation des voies respiratoires. Le noyé a le teint bleu

Elle est associée au non nageur, à l’impossibilité de remonter, à un épuisement, une hypothermie ou encore survenant dans le cadre d’une plongée en bouteille

La victime commence par boire la tasse. C’est-à-dire que de l’eau pénètre en faible quantité dans les voies respiratoires. La tasse provoque une toux violente pour évacuer l’eau. Puis, un spasme au niveau du larynx et une apnée réflexe pouvant durer jusqu’à 2 minutes permettent de protéger la victime. Si le spasme persiste (dans 15% des cas) alors il n’y a pas d’inondation des voies respiratoires, on parle d’un noyé poumons secs. L’arrêt cardiorespiratoire est dû à l’impossibilité de respirer. Mais si le spasme ne persiste pas, l’envie de respirer associée à l’hypercapnie entraîne le mouvement de déglutition de l’eau. Et la reprise de la respiration dans l’eau se fait en inondant les voies respiratoires. C’est l’asphyxie avec arrêt ventilatoire puis arrêt cardiaque

 

La noyade syncopale aussi appelée secondaire ou hydrocution

La victime perd connaissance avant l’inondation des voies respiratoires

Cette noyade est associée à un traumatisme (souvent après un plongeon), à une irruption brutale d’eau dans les voies respiratoires (par exemple lors d’une chute verticale dans l’eau), à une panique entraînant une inhibition émotive, à un choc allergique (à l’eau froide, aux végétaux aquatiques, …), à une épilepsie, à une apnée hyper ventilée, ou encore à un choc thermique

On observe des démangeaisons, une sensation brutale que l’eau devient froide ou glacée, des frissons, des claquements de dents, la peau rouge, des céphalées, des vertiges, des nausées, des « étoiles »

Le mécanisme est similaire. On parle d’un noyé poumons secs jusqu’à ce que le glotte s’ouvre de manière réflexe en réponse à l’hypercapnie puis d’une noyade asphyxique, par entrée d’eau dûe à la respiration ou à l’infiltration

Comment l’éviter ? Prévention de la noyade.

L’Education nationale met en place une véritable politique du savoir nager

La surveillance permanente des jeunes enfants par un adulte responsable même si le dispositif de sécurité est installé. Il faut savoir que dans 3/4 des noyades chez les 2-4 ans les parents sont à moins de 20 mètres de l’accident

La connaissance du milieu, des dangers, de la réglementation, des zones surveillées ou interdites, des conditions météo, recommandations… La connaissance de soi : ne pas prendre de risques, être à l’écoute de son corps, ne pas se surestimer, ne pas faire d’apnées maximale seul, pas de sauts ou plongeons à risques, ne pas s’éloigner du bord, éviter les repas copieux et arrosé dans un délai de 2 heures, éviter les expositions prolongées au soleil, entrer progressivement dans l’eau, être forme...

La sécurité des piscines privées : les barrières, abris, couvertures ou alarmes sont obligatoires depuis janvier 2004). Une perche semble indispensable. Retirer les jouets et l’échelle après la baignade semble diminuer les incidents

Aménager et informer des risques selon l’âge

Savoir sauver : repérer les comportements (bouchons, immobilité à plat, signaux d’alarme), alerter et intervenir si possible

Bibliographie

[1] Enquête Noyade 2012

La nutrition du nageur

Hippocrate, père de la médecine occidentale affirmait déjà « que ton aliment soit ta première médecine ». Aujourd’hui, les scientifiques valident le fait que notre alimentation influence une grande partie de notre état de forme et donc nos performances sportives. L’alimentation est un facteur de plus en plus pris en compte par les sportifs de haut niveau pour améliorer leurs performances.
Comment le nageur entraîné doit-il adapter son alimentation pour être performant ?

Tout d’abord, il faut bien prendre conscience que pour un sédentaire, l’alimentation influencera plus sa santé que ses performances. Pour améliorer ses performances, il devra avant compter sur la régularité et la qualité des entraînements.

Plus un nageur gagne en expertise, plus l’alimentation va pouvoir influencer ses performances. Durant un effort physique, on utilise toujours un mélange de glucides et de lipides. Pour les exercices de basses intensités, on utilise principalement les graisses. Plus l’exercice augmente et plus les glucides sont mobilisés.

Pour ses entraînements, le nageur expert aura besoin de constituer des réserves de glycogène (sucre sous forme complexe) au niveau du foie et des muscles. Pour cela, la meilleure stratégie consiste à consommer des aliments avec des index glycémiques (IG) faibles ou modérés. En effet, ce type d’aliments permet de constituer des réserves glucidiques tout en favorisant la combustion des graisses. La consommation d’aliments à IG bas permet d’éviter les variations de glycémie à l’origine des « coups de barre ».

 

Un petit rappel sur les différentes sortes de sucres ?

L’index glycémique (IG) est un indicateur qui révèle la capacité d’un aliment à élever plus ou moins la glycémie, c’est à dire la concentration de sucre (glucose) dans notre sang. Les légumes, les fruits ou les céréales ont de faibles IG. Les sucreries, le riz blanc, le pain blanc, … ont un IG élevé, ils créent une hyperglyclémie dans notre sang.

Epreuves longues en bassin et en eau libre : alimentation avant et après l’effort

Une semaine avant votre départ, augmentez vos rations de glucides et de lipides, tout en diminuant vos protéines. La veille de l’effort, vous pouvez consommer en plus de votre ration : des fruits secs, des fruits doux et des céréales complètes sans gluten (facilement assimilables, fournissant un maximum d’énergie). En ce qui concerne les réserves énergétiques, il est impératif d’adapter le volume et l’intensité de l’entraînement pendant les 48 heures qui précèdent une compétition. Notre corps a besoin de 24 à 48 heures pour reformer ses stocks de glycogène musculaire, si je les épuise pendant cette période, je suis à sec pour ma course…

 

Pendant la course : Evitez les sources de glucides en poudres car elles ont des IG élevées, ce qui favorise la survenue d’une hypoglycémie réactionnelle s’ils sont consommés avant l’effort. Il faut démarrer l’épreuve sans avoir faim, c’est à dire qu’il faut avoir mangé pas trop longtemps avant sans être gêné par la digestion. Le jour de l’épreuve, essayez de fractionner les repas pour alléger la digestion. Il faut limiter les apports en graisses et en fibres (notamment les végétaux). D’autre part, il faut arrêter de manger une heure avant l’effort.

 

Après l’effort, seuls 26% des glucides à IG élevé ingérés servent effectivement à synthétiser du glycogène musculaire, le reste étant utilisé par le foie et stocké sous forme de graisses corporelles. Il est nettement plus judicieux de choisir des aliments à IG bas juste après l’entraînement ainsi qu’aux repas suivants.

Natation de vitesse : musculation et alimentation avant, pendant et après l’effort

Dans les nages de vitesse, les nageurs ont souvent recours à la musculation pour augmenter leurs performances. Dans ce cas, l’alimentation est essentielle si l’on veut potentialiser les séances de musculation.

On peut manger un peu plus de protéines quand on réalise de la musculation. Il est plus efficace d’apporter un mélange de protéines (20 à 40 g) et de glucides (20 à 100 g). Pendant une séance de musculation on peut prendre des protéines prédigérées, les hydrolysats, car le système digestif est limité pendant un effort. L’hydrolysat est la seule protéine capable de bloquer le catabolisme et d’engendrer l’anabolisme pendant l’entraînement. Cependant, l’hydrolysat est assez cher. Il peut aussi être intéressant d’apporter des glucides limiter la diminution des niveaux de glycogène dans les muscles. Seuls les glucides à IG élevés offrent ces bénéfices.

 

Après l’entraînement l’objectif est de limiter le catabolisme et d’augmenter l’anabolisme (sauf en cas de perte de poids ou de sèche). C’est ce processus qui permet le progrès par le biais de la surcompensation, c’est à dire la capacité du corps à se renforcer à un stress.

En 2013, des chercheurs ont montré qu’il n’était pas nécessaire de manger juste après l’entraînement, la fameuse fenêtre métabolique. Le plus important, c’est que l’écart entre le repas avant et après l’entraînement ne dépasse pas 3 à 4 heures pour maximiser les résultats.

Bibliographie

Texte de William Buchs, Professeur agrégé d’EPS. Vous pouvez consulter ma chaîne Youtube « William Buchs : Corpscience » pour retrouver la conférence « Alimentation 1ère médecine », donnée au STAPS de Créteil. Voici le lien pour retrouver la vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=xwwKy_O-9jc

- Thierry Souccar : La meilleure façon de manger, 2015

- Venesson : La nutrition de la force, 2011

- Danier Hugues : Nutrition de l'endurance, 2012

La traumatologie du nageur

Les troubles musculaires

LA CRAMPE

C'est une contraction involontaire et très intense du muscle. La douleur associée à la crampe n'est pas due à la contraction involontaire mais à l'incapacité du sang à pénétrer dans le muscle du fait de la pression interne trop importante. Il ya 3 explications possibles du mécanisme :

1. Les mouvements répétées limitent l'élimination des déchets et entraînent une accumulation d'acide dans la cellule musculaire. Au moment critique, le muscle ne dispose plus de suffisamment d'énergie pour enlever la molécule de calcium responsable de la contraction musculaire. La contraction musculaire se poursuit jusqu'à la crampe

2. Une contraction musculaire fait suite à une stimulation nerveuse. Or, l'abaissement du seuil d'excitabilité des neurones moteurs suite à une motivation extrême entraînerait un excès d'influx électriques auxquels le muscle ne peut faire face

3. Le muscle est eveloppé d'une membrane. Or à l'effort, des micros déchirures de la membrane peuvent laisser pénétrer une grosse quantité de calcium dans le muscle entraînant ainsi une contraction continue

 

LA CONTRACTURE

Elle provient de la contraction exagérée d'une partie du muscle. Elle peut provenir d'une contraction réflexe visant à protéger le muscle et les articulations en jeu suite à un étirement important. L'origine peut être également une fatigue importante du muscle entraînant des désordres moléculaires dans la cellule musculaire (calcium, potassium, magnésium). Elle peut enfin être favorisée par une lésion musculaire récente (élongation, déchirure, contusion…)

 

LA COURBATURE

Se traduit par une douleur musculaire qui apparaît après l'exercice et donc le pic se situe 24 à 48 heures après. Elles sont principalement dues à trois causes :

  • Des petits épanchements de sang provoqués par rupture des capillaires sanguins
  • Une accumulation de déchets (acidité, ammoniac…) dans le muscle
  • Un épuisement des stocks de glycogène

Ces troubles musculaires regroupent des problèmes principalement fonctionnels, sans lésions (troubles de la contraction). 2 autres catégories seraient à considérer mais rares en natation : les contusions (aussi appelées hématomes) et les déchirures (dont il faut considérer 3 stades : élongation, déchirure, rupture).

Les lésions tendineuses et ligamentaires

A leurs extrémités, les fibres musculaires se rejoignent pour former les fibres tendineuses ou tendons. Ces fibres font partie intégrante du muscle et le relient aux os. Le tendon est un tissu qui assure la transmission au squelette des forces générées. Il rend ainsi possible le mouvement du corps dans l'espace. Contrairement au muscle, ses fibres ne sont pas contractiles. En revanche, leur organisation très stricte assure la résistance nécessaire aux forces qui s'appliquent sur le tendon. L'intégrité du tendon découle de différents facteurs à la fois mécaniques, métaboliques (transformation d'énergie) et vasculaires (circulation des liquides)

La souffrance de l'ensemble des parties du tendon est désignée sous le terme de tendinopathie. Mais en réalité les tendinopathies sont de différents types, notons les plus courantes :

  • La maladie des insertions : atteinte de l'insertion du tendon sur le muscle (myotendinite) ou sur l'os (ténopériostite d'insertion).
  • La ténosynovite : atteinte de la gaine du tendon
  • La ténobursite et la bursite : atteinte du tendon et de la bourse séreuse (petit sac contenant un liquide visqueux). Ce petit sac de roulement permet aux muscles de se contracter sans que leurs tendons ne se frottent et ne frottent les os ou les tissus.
  • La tendinose: atteinte du corps du tendon (dégénérative ou inflammatoire)
  • La rupture tendineuse : rupture partielle ou totale, résultat d'une tendinose évolutive.
  • La luxation tendineuse : perte du trajet anatomique habituel du tendon.

Quelques facteurs sont connus pour favoriser ces tendinopathies :

  1. L’effort physique intense.
  2. La raideur musculaire.
  3. L'alimentation.
  4. La déshydratation.
  5. L'hygiène bucco-dentaire (les caries sont des foyers infectieux)

Les lésions ligamentaires concernent aussi les entorses. Mais elle sont rares en natation. Toutefois lorsqu'un nageur a une entorse, il est bien handicapé pour l'entraînement puisque les ligaments du pied sont très sollicités en natation. En dos, en papillon et en crawl, en recherchant l'elasticité ligamentaire et en brasse par l'éversion du pied.

Les lésions osseuses

Les fractures de stress ou de fatigue sont des fracture partielle ou complète d’un os devenu incapable de résister à une contrainte d’amplitude modérée, qui lui est appliquée de manière répétitive. Les fractures de fatigue sont des cassures osseuses, le plus souvent, au niveau du tibia, des os des orteils (métatarsiens) et du col du fémur.

La déminéralisation de l'os due à une sollicitation mécanique excessive est à l'origine de la fracture de fatigue. Elles peuvent aussi être liées à des déséquilibres hormonaux. Toutes les situations provoquant un accroissement des contraintes mécaniques (augmentation de la charge d'entraînement, sol dur, chaussures trop usées…) favorisent la survenue de ces pathologies.

 

La bursite est l'nflammation des bourses articulaires que sont les poches de protection au niveau des coudes et des genoux. On trouve de la synovie dans ces bourses, liquide dont le rôle est la protection de l'articulation contre les chocs. Or, lors de saignements, il y a risque d’infection de la bourse et donc de l’articulation

Bibliographie

Azemar, La crampe du sportif. Médecine du Sport 1979

Brushoj et coll, Swimmers painful shoulder arthroscopic findings and return rate to sports. Scand J Med Sci Sports 2007

Olivier, Quintin, Rogez. Le complexe articulaire de l'épaule du nageur de haut niveau. Ann Med Phys Rea 51 2008; 342-7

Les processus énergétiques en natation

Le corps fourni de l'énergie aux muscles pour la réalisation d'un effort. Mais, les muscles ne peuvent pas utiliser directement les nutriments (glucides, lipides, protéines). L’intermédiaire est l’ATP (Adénosine Triphosphate), c’est cette molécule que l’on peut appeler « énergie chimique ». Ensuite, pour être transformée en énergie mécanique et permettre la contraction musculaire, l'ATP doit être "cassée" par l'un ou l'autre des 3 mécanismes énergétiques.
Anaérobie Alactique, ou comment produire beaucoup d'énergie en si peu de temps ?

Les stocks d’ATP présents dans l’organisme avant l’effort ne permettent la poursuite de l’effort que pendant quelques secondes environ. L’organisme tout entier ne contient que 75g d’ATP environ. Au cours d’un exercice, il faut donc continuellement synthétiser de l’ATP pour la poursuite de l’effort.

Ce mécanisme énergétique correspond à la dégradation de la phosphocréatine ou phosphorylcréatine (PC) dans le cytoplasme en créatine (C) et phosphate inorganique (Pi). Bref ! Il s'agit d'un système de production rapide d'énergie, et en grande quantité, mais qui s'épuisera tout aussi vite. Un mécanisme donc parfaitement adapté aux épreuves de sprint (entre 0 et 15 sec d'effort à intensité maximale).

Anaérobie signifie que le mécanisme n’a pas besoin d’oxygène pour fonctionner et alactique veut dire que le mécanisme n’entraîne pas d’accumulation lactique. En fait, ce système de fourniture d'énergie sera bien utile pour les effrots à intensité maximale (départs, virages) et les 15 premères secondes d'efforts sur 50m.

Anaérobie Lactique, ou comment le corps gère le compromis entre continuer à produire beaucoup d'énergie et résister à l'empoisonnement acide ?

Pour des exercices musculaires de plus longue durée, le glycogène et le glucose stockés dans les muscles et ailleurs doit être dégradé. Mais le mécanisme anaérobie lactique commence plus tardivement que la dégradation de la créatine phosphate (au maximum après 30 secondes) et produit de l'ATP 2,5 fois plus vite que la voie aérobie. Ainsi, lorsqu'il faut de grandes quantités d'ATP pendant de courtes périodes d'activité musculaire soutenue (30-40 secondes lorsque l'on parle d'intensité maximale), la voie anaérobie lactique en fournit une grande partie. Ce qui en fait la filière dominante pour la fourniture d'énergie sur un 100m par exemple.

Le mécanisme est celui de la glycolyse, qui dégrade le glucose. Il s'agit en fait d'une suite de réaction enzymatiques. Bref ! Retenons simplement que la glycolyse n'aboutit pas seulement à la fabrication d'ATP pour l'énergie mais aussi d'une molécule appelée pyruvate, qui elle même sera dégradée en acide lactique (en tout cas lorsque vous nagez en apnée, sans oxygéner les cellules musculaires). Enfin, cet molécule d'acide lactique est dissociée en lactate qui constitue d'abord un déchet déversé dans le sang puis réutilisé dans le foie pour reformer du glucose ; et en H+. Ce proton H+ est acide et diminue le PH musculaire, c'est donc lui qui pique vos jambes lors des séries lactiques. La ventilation est très importante pour l'élimination de l'acidité, voilà donc pourquoi votre entraîneur insiste tant pour que votre récupération soit active !

Le métabolisme aérobie, ou comment produire plus d'énergie en respirant plus ?

Pour que l'effort soit maintenu, il faut que votre corps dégrade, non plus seulement du glucose mais aussi des acides gras, et tout cela en présence d'oxygène !

Ce mécanisme est performant car il permet de synthétiser de nombreuses molécules d'ATP. Mais la dégradation du glucose ou celle des acides gras demandent beaucoup de temps. C'est donc le mécanisme parfait pour les efforts de longue durée. On considérera ce mécanisme comme étant dominant dans la fourniture d'énergie à partir de 5 minutes d'effort.

Améliorer les mécanismes énergétiques

En faisant varier les paramètres de votre entraînement (volume, intensité, durée, séries, récupérations,...), vous permettrez à votre corps d'améliorer davantage certains mécanismes énergétiques que d'autres. Alors quel entraînement réaliser en fonction de vos objectifs ?

Vous souhaîtez vous améliorer spécifiquement sur des épreuves longues ?

Vous souhaîtez vous améliorer spécifiquement sur des épreuves courtes ?

Les étirements du nageur

Les étirements pré-entrainement

Avant un entrainement de natation, il est possible d’étirer ses muscles de façon active, afin de les préparer à l’effort. On privilégie les étirements balistiques, c’est-à-dire des balancements rythmiques de plus en plus amples. Ils s’appliquent essentiellement aux membres supérieurs et ne doivent pas dépasser une durée de 20 secondes, que l’on peut répéter 3 fois.

 

Objectifs :

  • Rodage articulaire et musculaire avant un effort
  • Activation du tonus musculaire
  • Entretient de la souplesse active
Les étirements post-entrainement

Les étirements que l’on réalise juste après avoir nagé doivent être passifs et courts. Il ne faut pas chercher de grandes amplitudes mais juste la mise en tension du muscle sollicité pendant l’entrainement, afin de lui rendre sa longueur. En effet, les contractions répétées d’un muscle ont tendance à le raccourcir.

Ici la mise en tension du muscle ne doit pas excéder 20 secondes (à répéter 3 fois).

Objectifs :

  • Récupérer ses amplitudes articulaires physiologiques
  • Entretenir sa souplesse
  • Induire la détende après l’effort

 

Les auto-étirements du dos et des membres supérieurs

Le muscles du dos des membres supérieurs sont les muscles moteurs en natation, les plus sollicités. Il faudra donc privilégier l’étirement de ces muscles si l’on n’a pas beaucoup de temps à accorder aux étirements après l’entrainement.

Les auto-étirements sont des étirements globaux, ciblant un groupe de muscles participant à une même fonction.

 

L'étirement du trapèze : Doigts joints paumes vers l’avant, bras tendu à l’horizontale en avant, tête rentrée (menton contre le thorax).

L'étirement du muscle Elévateur de la Scapula : La main positionnée à l’arrière et légèrement sur le côté de la tête, amène celle-ci en flexion + inclinaison + rotation du côté opposé au muscle étiré.

Etirement du grand dorsal : Debout, bras au ciel, incliner son buste du côté contro-latéral au muscle étiré. La tension est majorée par l’autre bras en attrapant le poignet et en le tractant légèrement.

Etirement des petit et grand romboïdes : Assis par terre, une est jambe tendue et la jambe homolatérale au muscle étiré est fléchie.

Le bras homolatéral attrape la cheville opposée (celle de la jambe tendue) ou le bord latéral du pied selon la souplesse.

Le bras controlatéral majore la rotation, main posée au sol derrière les fesses.

Pour étirer les muscles de l'épaule, il faut les regrouper selon leurs fonctions.

Les rotateurs médiaux du bras : Le grand pectoral (1) est le principal concerné en natation. Le grand dentelé (2), le grand rond (3) et le sub scapulaire (4) sont concernés en second lieu.

Debout, coude à 90°, bras à 90° d’abduction, avant-bras contre un mur, la tension est majorée en orientant son buste du côté opposé au bras étiré.

Pour un étirement plus spécifique, le faisceau supérieur du muscle sera étiré en mettant le bras à 45° d’abduction et le faisceau inférieur du muscle sera étiré en mettant son bras à 135° d’abduction.

Deuxième grande fonction des muscles de l'épaule : Etirement des rotateurs latéraux du bras, c'est à dire le deltoïde postérieur (1), le petit rond (2) et le muscle infra-épineux (3) : l'abduction horizontale est majorée par l’autre bras au-dessus du coude.

 

Etirement des muscles du bras : commencons par le triceps. 

Porter son coude au ciel avec la main dans le dos. L’étirement est majoré par l’autre main qui tracte le coude en arrière. Veiller à garder le coude dans l’axe, au-dessus de l’épaule.

Etirement du biceps : Main contre un mur, coude en extension, épaule en extension.

Les auto étirements des muscles des membres inférieurs

Etirement du muscle piriforme (rotateur latéral de la cuisse, qui devient rotateur médial au-delà de 60° de flexion de hanche). Allongé sur le dos, on croise la cheville du membre étiré sur le genou opposé. La tension est majorée par les mains qui tirent la cuisse vers soi. Pour les personnes plus souples, le coude (droit sur la photo) peut s’écarter pour ouvrir d’avantage la cuisse du membre étiré.

Les photos montrent l’étirement du muscle piriforme droit.

Etirer les muscles du fessier : les jumeaux supérieur et inférieur (photo 1), les obturateurs interne et externe (photos 2 et 3), le carré fémoral (photo 4) et le grand fessier (photo 5)

Etirement du psoas-iliaque : En chevalier servant, on augmente l’extension de hanche (et donc la tension) en amenant son bassin vers l’avant.

Etirer les muscles de la cuisse : le quadriceps

Attraper la jambe au-dessus de la cheville et amener le talon au contact de la fesse en veillant à ne pas cambrer le bas du dos. Le genou doit rester dans l’axe, c’est-à-dire quasiment au contact du genou opposé. La tension peut être majorée en faisant une rétroversion de bassin.

Etirement des ischio-jambiers : dans l'ordre le biceps fémoral, le semi tendineux et le semi membraneux.

Allongé sur le dos, une jambe reste tendue au sol, l’autre jambe est ramenée vers soit, avec un élastique placé sous la plante des pieds pour étirer toute la chaîne postérieure, ou avec les mains jointes en arrière du genou ou de la jambe (genou tendu) pour un étirement plus intense.

L'étirement des ischio-jambiers peut aussi se réaliser debout sur un plot de départ, genou tendu, on s’incline en avant en gardant le dos droit pour majorer la tension

Etirement des adducteurs (principalement pour les brasseurs) : Adducteurs monoarticulaires : On les étire dans la position « papillon » ; assis par terre avec les jambes fléchies et les deux plantes de pied en contact. On majore la tension en inclinant son buste vers l’avant.

Etirement du Gracile, muscle Adducteur polyarticulaire : assis, jambes tendues écartées pointes de pieds vers l’extérieur, se pencher en avant.

L’étirement des adducteurs longs peut aussi se faire une jambe après l’autre.

Etirer les muscles de la jambe : le triceps sural.

Position de fente : Mains contre le mur, une jambe est fléchie, la jambe étirée est tendue en essayant d’amener le talon au contact du sol.  Si le contact talon-sol est d’emblée atteint, il faut reculer la jambe étirée.

Les auto-étirements des muscles du tronc.

Ils sont très importants pour les papillonneurs.

Etirement du droit de l'abdomen : Position du Cobra : allongé sur le ventre, on place les mains de part et d’autre des épaules puis on pousse sur ses mains pour tendre les coudes.

Etirement du transverse de l'abdomen : il s'agit de faire des Inspiration adnominale forcée à 4 pattes

Etirement des obliques interne (en photo) et externe de l'abdomen :

Allongé sur le dos, on fléchit le genou droit et on l’amène passivement avec la main gauche au contact du sol à gauche. On tend le bras droit à l’horizontal et on tourne la tête vers la droite (on regarde la main du bras tendu).

Ainsi, on obtient une torsion du tronc qui permet l’étirement des muscles oblique externe droit et oblique interne gauche.

On réalisera le mouvement inverse pour étirer les muscles obliques opposés.

Etirer les muscles de la région toracho lombaire :

Membres inférieurs fléchis sous le buste, étendre ses membres supérieurs vers l’avant en amenant ses mains le plus loin possible. La tête est relâchée, le front est au contact du tapis.

Allongé sur le dos, élever ses jambes et son bassin vers le ciel comme pour la position de la chandelle puis ramener ses jambes au-dessus de la tête, les genoux collés aux oreilles pour les plus souples.

Les étiremets à distance de l'entraînement

A distance d’une séance de natation, les étirements passifs peuvent être plus longs. La mise en tension passive et longue des muscles est réalisée sous forme de postures dans lesquelles on reste 1 à 5 minutes et que l’on peut reproduire 3 fois consécutives.

 

 

Objectifs :

  • Gagner en amplitude articulaire
  • Induire la détente et le bien-être
  • Améliorer sa souplesse et sa mobilité

 

 

D’autres techniques d’étirements existent mais ne peuvent pas être réalisées seul. Ces techniques sont utilisées par les masseurs-kinésithérapeutes :

 

  • Les étirements analytiques, ciblant un muscle précis.

 

  • Le crochetage permet de lever les adhérences entre les tissus (muscles, fascias, peau). En restaurant les plans de glissement, on lutte contre les tensions et on restaure la mobilité.

 

  • Les techniques acitvo-passives CRE (Contracté Relâché Étiré) et CRAC (Contracté Relâché avec Contraction de l’Antagoniste) sont très efficaces pour le gain et la récupération d’amplitudes articulaires. Elles permettent aussi le levé de tension et favorisent la circulation sanguine, intra et extra musculaire.

Textes et photos de Gwénaëlle Chaufaux, Spécialiste de natation et formée en Kinésithérapie, IFPEK Rennes.