MORPHOLOGIE ET PERFORMANCE CHEZ LES SPORTIFS DE HAUT NIVEAU

Publié le par DUFOUR / PONTIER / ROUARD

 
                   MORPHOLOGIE ET PERFORMANCE
             CHEZ LES SPORTIFS DE HAUT NIVEAU :
           CAS DU HANDBALL ET DE LA NATATION

Anne-Béatrice DUFOUR
Université Claude Bernard, Laboratoire d'Analyse de Données et de Biométrie
43 Bd du Il Novembre 1918    69 622   VILLEURBANNECEDEX

Jacques PONTIER
26 Bd du 11 Novembre 1918     69622 VILLEURBANNE CEDEX.

Annie ROUARD
U.F.R.A.P.S., Centre de Recherche et d'Innovation sur le Sport
26 Bd du 11 Novembre 1918      69622 VILLEURBANNE CEDEX.


RESUME

    Nous nous sommes intéressés à la relation entre la morphologie de sportifs de haut niveau, adultes et/ou adolescents et leur jeu sur le terrain, leur performance. Pour cela, nous avons utilisé une méthode classique d'analyse des données : l'analyse en composantes principales ainsi que les tests d'autocomparaison. Nous présentons deux exemples. Une première étude sur le handball décrit les caractères dominants de la morphologie de 64 joueurs c'est-à-dire la taille et l'empan de la main porteuse de la balle, en fonction de leur rôle sur le terrain : ailier, gardien de but, etc. Une seconde étude sur la natation nous a permis d'établir un lien entre la taille de 50 nageurs (30 garçons et 20 filles) et leur vitesse de nage (crawl sur 25 mètres) montrant ainsi que la différence de temps de parcours entre les filles et les garçons est plus liée au dimorphisme sexuel qu'à une qualité de nage.



    Les recherches anthropométriques appliquées aux sports, réalisées par le corps médical sont relativement nombreuses. De nature descriptive, elles cherchent le plus souvent à établir des profils morphologiques par spécialité sportive dans une perspective d'évaluation des athlètes (HélaI et Doutre, 1984 ; Szczescy, 1984; Cazorla, 1984). Or, le problème de la relation entre la morphologie et les tâches spécifiques liées à chaque pratique sportive est rarement analysé.
     Quelques études ont cependant déjà été développées en Pologne (Lakomy, 1978).
    C'est en réponse à ce type de travail que nous avons cherché un lien entre la morphologie et l'action, la performance sur le terrain, de deux groupes de sportifs: les joueurs de handball et les nageurs.
    Le handball est un sport collectif où chaque joueur possède une place et un rôle particuliers durant l'action d'un match.
    Nous avons cherché à décrire la morphologie de chaque poste de jeu ainsi que le lien entre les différents types de joueurs. La natation, sport individuel, ne peut bien sûr répondre aux mêmes objectifs. Disposant d'un groupe d'individus, tous de haut niveau, mais de nature très hétérogène, nous nous sommes demandés si la performance de ces nageurs était liée ou non à leur morphologie.

MATERIEL ET METHODES

A. Matériel.

1. - La population :

a) le handball

    L'ensemble des mesures a été réalisé sur soixante-quatre joueurs masculins parmi les français évoluant aux niveaux de performance les plus hauts. La moyenne d'âge de notre population est de 23,1 ans avec un écart-type de 3,5 ans.

b) la natation

    L'étude a été réalisée sur cinquante nageurs de niveaux différents: 30 garçons et 20 filles. La moyenne d'âge est de 18,1 ans avec un écart-type de 2,7 ans. L'ensemble des nageurs est donc constitué d'adolescents et d'adultes.

2. - Les mesures :

a) le handball

    Parmi l'ensemble des mesures anthropométriques caractérisant un individu, quatorze ont été retenues:

  • Sept fondamentales dans la définition morphologique (Bonjean et al.,1983) : la taille debout (stature), le poids, la taille assis, la longueur des membres inférieurs, l'envergure, le diamètre biacromial et la longueur des membres supérieurs;
  • Sept plus en rapport avec la spécificité de l'activité handball (Bayer,1983) : la hauteur utilisable et, sur chacune des deux mains, l'empan et les distances d'écartements maximaux (main à plat) majeur-auriculaire d'une part, pouce-majeur d'autre part.
    Chaque paramètre a été mesuré par le même opérateur, pour l'ensemble de la population, selon les règles anthropométriques définies par le Congrès International de 1912 (Valois, 1948).

b) la natation

    Les mesures sont au nombre de sept: l'âge exprimé en années, la taille debout (en cm), le poids (en kg), l'indice de Kaup, le record personnel de vitesse du nageur (en mis) et un indice particulier:
l'indice de performance. Ce dernier est le rapport : record de vitesse du nageur sur 100 mètres crawl sur le record mondial de vitesse sur cette distance. Il existe une différence entre les filles et les garçons soit un record mondial de 2,03 mis pour les garçons et 1,82 mis pour les filles.


B. Méthodes.

    Le travail que nous présentons fait appel sur le plan statistique à plusieurs techniques multivariées :
  • les tests d'autocomparaison, mis en place par Pontier et Pernin (1985a, 1985b), et l'analyse en composantes principales.
1. - Les tests d'autocomparaison

    Les tests d'autocomparaison sont des tests d'homogénéité de plusieurs groupes d'individus observés selon un ou plusieurs caractères. Dans notre cas, il s'agit de savoir si les groupes d'âges, peuvent ou non, être considérés comme différents sur l'ensemble des mesures. Ces tests, non paramétriques présentent l'avantage de ne pas imposer d'hypothèse sur la distribution des variables (par exemple la normalité), susceptible de restreindre leur utilisation à des catégories
particulières d'individus.

2. - L'analyse en composantes principales (A. CF.).

    Cette technique multivariée permet d'avoir une vue d'ensemble optimale sur les mesures choisies et les individus, sans hypothèse a priori..

  • Les variables sont représentées dans un ou plusieurs plans et s'inscrivent dans un cercle de rayon 1, appelé cercle des corrélations. La représentation d'une variable est d'autant plus fidèle que ce point est proche de la circonférence.
    Ce sont les caractères possédant cette qualité qui permettent d'interpréter, dans le
plan, l'axe horizontal et l'axe vertical.

  • Les individus sont représentés dans un plan où les axes prennent la signification définie par le cercle des corrélations. Parfois, cette représentation par des points rend difficile la lecture du graphique. C'est pourquoi nous avons choisi, pour plus de commodité, dans le cas du handball où cinq postes de jeu sont définis, une représentation en "ellipses" de ce graphique. Chaque ellipse est associée à un groupe dont elle représente le résumé statistique : moyennes des variables et matrice de covariances (le groupe est, par exemple, un poste de jeu). Le centre de l'ellipse est le point moyen; la direction du grand axe donne la tendance générale du nuage de points, sa longueur est fonction directe de la dispersion du groupe le long de cette tendance : le rapport des longueurs des deux axes traduit la plus ou moins grande dispersion du nuage de points relativement à cette tendance générale.

A. Etude sur le handball.
1. - Homogénéité entre les groupes d'âges.

    La croissance est considérée comme pratiquement achevée, pour les individus de sexe masculin, à l'âge de 20 ans (Sempé et al., 1979). Or, quinze sujets examinés sont âgés de moins de 20 ans. A priori, des différences morphologiques pourraient être observées par le simple fait que la croissance de certains sujets ne serait pas achevée.
    Nous devions donc, avant toute étude différentielle entre postes de jeu, examiner la question de l'homogénéité entre groupes d'âge, quitte à exclure ensuite de l'étude, certains sujets en cours de croissance.
    L'hypothèse d'homogénéité entre groupes d'âge a été mise à l'épreuve, caractère par caractère, et globalement, au moyen de tests d'autocomparaison.
    Aucune différence significative entre les groupes d'âge n'a été mise en évidence.
    L'ensemble des soixante-quatre handballeurs français constitue donc une population homogène au point de vue de la croissance.

2. - Eléments statistiques fondamentaux.

    Les informations apportées par les quatorze mesures sur les joueurs se résument par les moyennes et les écart-types (tableau I) et les corrélations (tableau II). Ces divers indices sont les éléments de base nécessaires à la réalisation de la plupart des analyses de données muItivariées, en particulier de l'analyse en composantes principales.

TABLEAU
1 - Moyennes et écarts-types des quatorze mesures anthropométriques choisies pour l'étude du handball.
VARIABLE MOYENNE ECART-TYPE
Poids 80,75 7,17
Taille 183,22 6,71
Taille assis 96,72 3,56
Diamètre biacromial 36,88 1,94
Envergure 187,93 7,32
Hauter utilisable 230,09 11,04
Longueur des membres supérieurs 75,51 3,36
Longueur des memebres inférieurs 86,54 4,42
Empan de la main porteuse de la balle 22,81 1,67
Distance pouce-majeur de la main porteuse de la balle 18,65 1,86
Distance majeur auriculaire de la main porteuse de la balle 10,59 1,07
Empan de la main non porteuse de la balle 22,95 1,55
Distance pouce-majeur de la main non-porteuse de la balle 18,80 1,82
Distance majeur auriculaire de la main non-porteuse de la balle 10,89 1,18


Corrélations entre les quatorze mesures choisies pour le handball

  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
01  0,717 0,585
0,484  0,691  0,642  0,612  0,617  0,484  0,454  0,321  0,360  0,367 0,129 
02    0,791  0,380  0,846  0,894  0,812  0,881  0,326  0,326  0,171  0,259  0,219  0,007
03        0,431  0,419  0,181  0,320  0,278  0,187  0,147  0,285  0,271  0,007
04          0,810  0,965  0,774  0,436  0,408  0,170  0,435  0,360  0,134
05            0,763  0,803  0,331  0,291  0,258  0,292  0,181  0,153
06              0,751  0,393  0,388  0,141  0,389  0,311  0,127
07                0,208  0,242  0,072  0,189  0,169  0,015
08                  0,911  0,618  0,876  0,788  0,293
09                    0,356  0,813  0,838  0,132
10                      0,511  0,303  0,557
11                        0,829  0,439
12                          0,044
13                          


        3. - Représentations des variables (fig. 1).

    Chaque individu tend à se développer davantage suivant la dimension verticale que suivant d'autres dimensions (Burt, 1946). C'est l'effet d'une poussée de croissance qui affecte également les membres inférieurs et supérieurs (Schreider, 1951). Ainsi, un individu de grande taille a naturellement de plus grands bras, de plus grandes jambes, un plus grand buste qu'un individu de petite taille.
     L'axe horizontal de l'analyse traduit cet effet que nous pouvons appeler effet-taille.
    L'axe vertical traduit quant à lui les différences entre les caractères morphologiques globaux et ceux mesurés sur les mains. Compte-tenu de cette différenciation entre les deux groupes de mesures, nous avons sélectionné dans chacun d'eux, la mesure la plus proche de la circonférence (donc la mieux représentée). Nous avons ainsi retenu la taille et l'empan de la main porteuse de la balle.
    Nous constatons de plus que le poids, unique caractère du volume du corps, n'intervient pas dans la définition des deux premiers axes principaux.

    4. - Représentations des individus en fonction des postes de jeu.

    La représentation graphique (fig. 2) met bien en évidence la spécificité morphologique de chaque poste de jeu. L'ailier se caractérise par une petite taille tandis que les mesures de ses mains se situent dans la moyenne de celles des autres postes de jeu. L'avant centre a une morphologie peu différente : des mains plus larges et une taille légèrement plus grande. L'arrière latéral est le plus spécifique des joueurs de handball :

    il possède les plus grandes mesures de la taille et des mains. L'ellipse qui caractérise ce poste est très nettement détachée de l'ensemble. En effet, par essence, le poste d'arrière latéral est très spécifique et, dans la pratique, un individu de grande taille est dirigé vers ce poste. L'arrière centre est un individu grand, légèrement plus petit que l'arrière latéral, tant sur le plan de la taille que sur celui des mains. L'ellipse définissant l'arrière centre est très allongée et met en évidence, à travers ses caractéristiques générales, une grande disparité morphologique chez les joueurs occupant ce poste. Le gardien de but est un joueur particulier.
    Il est le plus petit tant sur le plan de la taille que sur celui des mains.

    La spécificité morphologique de chaque poste est directement liée au rôle du joueur sur le terrain (Dufour et al., 1987). L'étude générale des variables a montré que ces dernières se regroupent suivant deux paquets très liés, l'un avec la taille debout, l'autre avec l'empan de la main porteuse de la balle. Aussi avons-nous réalisé une représentation bivariée, basée uniquement sur ces deux variables, toujours bien sûr en fonction du poste de jeu (fig. 3). Il apparaît une similitude entre les deux représentations puisque la dernière est sensiblement identique à la précédente par une rotation d'environ 30 degrés. Les critères de détection de la Fédération, soit la taille et l'empan, sont
donc bien choisis pour caractériser le handballeur de haut niveau.

5. - Conclusions.

    Notre étude a mis en évidence deux points fondamentaux.
  • A chaque poste de jeu associé un profil morphologique directement lié au rôle du joueur sur le terrain.
  • Le profil morphologique des handballeurs est bien résumé par la taill et l'empan de la main porteuse de la balle, les autres mensurations n'apportant qu'un faible complément d'information pertinente avec le handball. Ceci justifie a posteriori le choix des critères de la Fédération Française de Handball lors des stages de détection.
    B. Etude sur la natation

1. - Eléments statistiques fondamentaux.

    Les informations apportées par les sept mesures sur les nageurs se résument par les moyennes et les écarts-types (tableau III) et les corrélations (tableau V). Ces derniers représentant comme précédemment les éléments de base nécessaires à la réalisation de l'analyse en composantes principales.

TABLEAU III

Moyennes et écarts-types des variables choisies pour l'étude de la natation.
TABLEAU IV - Corrélations entre les sept variables choisies pour la natation.

VARIABLE                            MOYENNE                           ÉCART-TYPE
1. Age (en années)                18,06                                          2,63
2. Poids (en kg)                       64,12                                        11,31
3. Taille (en cm)                     175,8                                         10,01
4. Vitesse Record
(en s. et 10èmes)                    58,32                                         4,79
5. Indice de Kaup                    2,05                                           0,18
6. Vitesse de déplacement
(en mis)                                     1,73                                           0,14
7. Indice de Performance     87,97                                          5,04

  2 3 4 5 6 7
1 0,574 0,525 0,583 0,497 0,587 0,630
2   0,913 0,872 0,851 0,875 0,589
3     0,843 0,568 0,849 0,538
4       0,682 0,997 0,737
5         0,674 0,503
6           0,743


2. - Représentation des variables (fig. 4J)

    La représentation des variables permet de mettre en évidence trois phénomènes importants dans l'étude réalisée. Les variables âge et indice de performance sont très corrélées: il y a donc un lien très important entre les deux, plus un individu est âgé, plus sa performance est élevée. Elles sont significatives de l'axe vertical. Sur l'axe horizontal se caractérisent à gauche les nageurs les plus lents, à droite les nageurs les plus rapides ainsi qu'à gauche les nageurs les plus petits et
à droite les nageurs les plus grands.
    Les variables anthropométriques sont très liées puisque la taille, le poids et l'indice de Kaup se situent tous sur l'axe horizontal, à droite. L'indice de Kaup, indice de corpulence permet de mettre en évidence la relative homogénéité entre les nageurs de l'enquête puisque tous se situent selon Vandervael (1980) dans la même catégorie.

    Ces résultats issus de l'analyse en Composantes Principales conduisent aux interprétations suivantes. Plus un nageur est grand, plus il va vite. Plus un nageur est âgé, plus sa performance est élevée. Mais plus un nageur est âgé, plus il est grand puisque l'étude a été réalisée sur un ensemble d'individus assez divers dans leur répartition par âge; on peut en conclure que, parmi les nageurs, ce sont essentiellement les plus grands qui se maintiennent le plus longtemps à un haut niveau de performance.

3. - Représentations des individus (fig. 5).

    La représentation des individus point par point révèle un fort dimorphisme sexuel puisque nous avons pu mettre en évidence deux gradients: l'un à gauche pour les filles, l'autre à droite pour les garçons. Ce gradient suit la direction des deux caractères âge et indice de performance ce qui permet de voir une homogénéité entre les deux groupes de ce point de vue.

    L'axe horizontal est lié à la vitesse de nage, au temps de parcours du 25 mètres : de gauche à droite se situent les individus des moins rapides au plus rapides. De plus, cet axe est lié à la taille et au poids des nageurs. Ainsi, de gauche à droite, nous pouvons observer les sportifs les plus petits et/ou légers aux plus grands et/ou plus lourds. Les filles situées à gauche, sont donc moins rapides, plus petites et plus légères que les garçons.
    Au vu de cette analyse, il semblerait qu'il y ait un fort dimorphisme sexuel

    Ce dernier ne nous a pas paru significatif d'une qualité de nage supérieure chez les garçons mais plutôt d'un artefact lié à la taille. C'est pourquoi, nous avons cherché à créer un indice artificiel, combinaison des caractères précédents essayant de répondre plus précisément à la question : y-a-t-il un lien entre la taille des nageurs et leur vitesse de nage?

4. - Construction d'un indice synthétique.

    Sachant que la vitesse décrite correspond au déplacement du bassin, il nous a paru naturel de rapporter cette dernière à la taille : ( vitesse (en mis) x 100 ) / taille (en cm)
    La concentration de l'histogramme (fig. 6 ) sur les valeurs centrales indique que l'indice est quasi constant. Cet indice homogénéise l'ensemble des nageurs, sexes confondus. Ainsi, le dimorphisme sexuel au niveau de la performance n'est qu'une conséquence du dimorphisme lié à la taille et non d'une différence de qualité sportive des nageurs.

5. - Conclusions.

    Une première analyse a montré un profond dimorphisme sexuel lié à l'âge et à la taille des nageurs. En effet, plus un individu est âgé, plus sa performance par rapport au record mondial est élevée. De plus, et c'est lié, plus un individu est grand, plus il est rapide. Mais la création d'un indice particulier qui introduit une pondération de la performance par la taille met en évidence une forte homogénéité entre tous les nageurs quels que soient l'âge et le sexe.

CONCLUSIONSGENERALES.

    Les deux études présentées ici ont été réalisées avec le soutien des fédéra
tions de Handball et de Natation, avec la collaboration des entraîneurs dans l'explication de la morphologie en fonction de l'activité sur le terrain. A chaque sport correspondent des caractères morphologiques spécifiques liés à la nature de ce dernier, et peut-être développés avec la pratique. Ainsi le profil du handballeur est essentiellement défini par sa taille et l'empan de la main porteuse de la balle. Le handball est un sport qui se joue à la main et dont la nature du jeu est de plus en plus aérienne pour suspendre l'adversaire. Le nageur, quant à lui, est défini par sa taille qui favorise son déplacement (horizontal). Le peu d'importance du poids dans la définition de ces deux sports est lié à une relation poids/taille identique pour tous les sportifs aussi bien au handball qu'à la nage, compte-tenu du haut niveau des individus choisis.

    L'étude présente une appréciation morphologique des sportifs. Elle ne
contient aucune valeur prédictive: rien ne peut être déduit, concernant un joueur n'entrant pas dans la typologie définie (Kretschmer, 1951).

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