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William Bertucci, Maître de Conférences des Universités

par Sci-Sport.com | 26 Mars 2013

William Bertucci, sport, cyclisme, biomécanique, pédalage, métrologie, capteurs, puissance, efficience, vibration, GRESPI, cadre, performance, santé

Bonjour William, merci d'avoir accepté de répondre à nos questions. Peux-tu te présenter ?

W. Bertucci - J’ai 36 ans, et je suis Maitre de Conférences des Université à l’UFR STAPS de Reims, Champagne-Ardenne. Je fais parti du Groupe de Recherche En Sciences Pour l’Ingénieur (GRESPI EA 4694), Université de Reims Champagne Ardenne, Biomécanique et physiologie de l’exercice physique. Je m’intéresse principalement aux déterminants biomécaniques de la performance sportive avec une application plus marquée en cyclisme et en triathlon.

Quel a été ton parcours universitaire ?

W. Bertucci - J’ai commencé mon parcours universitaire à l’UFR STAPS de l'Université Paris Descartes. Je pensais au départ m’orienter vers une carrière de Professeur d’E.P.S., mais j’ai très vite compris que cela ne me plairait pas. En Maîtrise (NDLR, l'ancien équivalent du Master 1 actuel), j’ai travaillé avec le Professeur Arnaud Ferry au Laboratoire de Physiologie des Adaptations sur l’étude des propriétés mécaniques du muscle en régénération chez le rat. Un sujet passionnant. Toutefois j’ai changé de laboratoire pour travailler sur le cyclisme. Je suis donc parti à Besançon pour travailler avec Frédéric Grappe en D.E.A. (NDLR, l'ancien équivalent du Master 2 actuel) et en thèse. J’ai réalisé mon doctorat au Laboratoire de Mécanique Appliquée Raymond Chaléat (CNRS) avec Jean-Noel Pernin comme co-directeur. Puis, j’ai été A.T.E.R. à l’UFR STAPS de Reims où j’ai finalement été recruté comme Maître de Conférences en 2005.

Quelles étaient tes motivations pour t'orienter vers la recherche scientifique dans le domaine du sport ?

W. Bertucci - Comme je viens de l’expliquer juste avant, j’ai débuté réellement mes travaux de recherche avec le Professeur Arnaud Ferry sur la régénération musculaire, l’hypertrophie chez l’animal. C’est durant cette année de Maîtrise où j’ai réellement décidé de m’orienter vers la recherche. En réalité j’ai toujours aimé mesurer et comprendre comment fonctionnent les choses. Donc beaucoup de domaines de recherche m’auraient plu. Et j’ai compris avec Arnaud Ferry que beaucoup de choses écrites dans les livres ou bien expliquées par certains enseignants étaient fausses. Je me suis dit que pour avoir des informations crédibles il n’y avait pas d’autres solutions que de suivre un parcours de recherche scientifique.

Un peu par hasard, j’étais allé assister à une conférence à l’INSEP où il était possible de rencontrer un peu tous les entraîneurs des équipes nationales. Et c’est là que j’ai appris qu’une autre conférence allait se tenir sur la recherche en cyclisme. Je suis donc revenu pour y assister et j’ai ainsi fait la connaissance de Frédéric Grappe. J’ai commencé à échanger avec lui, et pour le D.E.A., j’ai fait les démarches pour partir à Besançon où j’ai ainsi pu travailler sur la biomécanique de l’humain. L’étude du fonctionnement musculaire me plaisait beaucoup mais j’ai préféré travailler sur l’homme et sur un sport qui me passionne : le cyclisme. Ce sont plutôt les sciences dures qui m’intéressent et me passionnent (sciences de la vie et la terre, la mécanique, les sciences de l’univers). Malheureusement on ne peut pas tout faire !!

Pour revenir précisément à la question, ce qui me motive dans la recherche c’est de comprendre les phénomènes. Faire de la recherche m’a permis d’accéder à des articles et de discuter avec des personnes qui me permettent cela. Ensuite pourquoi le domaine du Sport ? J’ai toujours aimé le sport, j’étais en STAPS, j’ai donc poursuivi dans ce domaine.

Figure 1. Tests en laboratoire sur cyclo-ergomètre... (Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Quel(s) est(sont) ton(tes) principal(aux) domaine(s) de recherche actuel(s) ?

W. Bertucci - Mes travaux portent sur les déterminants de la performance en cyclisme par la mesure de l’efficience et du rendement. De plus, je m’intéresse depuis environ 2 ans aux effets des vibrations sur la performance et la santé des sportifs. En effet, la pratique du cycliste engendre une propagation de vibrations dans le corps humain non négligeable. Ces doses sont d’autant plus importantes lorsque celui-ci roule sur des pavés ou bien lors de la pratique du VTT. Nous observons qu’il y a une détérioration de la performance, des problèmes d’équilibre, de temps de réaction, d’altération du rendement. D’un autre côté, pour augmenter sa dépense d’énergie cela peut être intéressant. Tout dépend de la population qui pratique. Si les personnes veulent faire une activité pour dépenser plus d’énergie ou plus solliciter les muscles, un ajout de vibrations peut être intéressant. Par contre, il y a une limite et cela peut devenir nocif pour la santé. Sur cette thématique je collabore avec des collègues mécaniciens, Xavier Chiementin et Samuel Crequy, spécialisés en dynamique.

Nous avons un projet collaboratif avec la société Nexxtep, l’université et la Région Champagne-Ardenne où notre objectif est de créer un capteur qui soit directement utilisé sur l’homme et qui permette à la fois de mesurer le mouvement et de mesurer les vibrations sur différentes parties du corps. Nous travaillons également sur le traitement du signal à partir de ces données pour ainsi dissocier les accélérations, et donc le mouvement des vibrations.

À cela s’ajoute un travail sur le triathlon, nous collaborons avec la structure régionale de triathlon afin d’étudier les allures en compétition et le suivi de jeunes espoirs.

Figure 2. Pédale dynamométrique 3D... (Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Au niveau de la biomécanique du pédalage, peux-tu nous parler de vos axes de travail ?

W. Bertucci - Nous aimerions bien avoir une plateforme technique complète où nous pourrions évaluer l’anthropométrie, travailler sur la posture et pouvoir faire des mesures complètes chez un cycliste pour caractériser ses capacités complètes dans le domaine de la performance.

Pour le moment, nous sommes équipés de pédales dynamométriques 3D qui permettent de mesurer l’efficience de pédalage, c'est-à-dire d’observer les forces qui sont réellement motrices et quelles sont les forces qui sont perdues. À la différence d’un wattmètre classique (SRM, PowerTap) où nous avons uniquement la puissance qui permet d’avancer, là nous allons avoir la manière dont le cycliste applique la force sur la pédale, et nous aurons ainsi son efficience gestuelle ce qui nous permettra de savoir si cet athlète optimise l’orientation de ses forces pour minimiser l’énergie qu’il dépense à une puissance donnée. Il y a des variations qui peuvent intervenir en fonction des athlètes, de sa coordination, de la puissance qu’il développe, de son entraînement. Et c’est un gain qui peut être très important pour la performance en compétition. Prochainement, nous allons coupler les mesures obtenues avec les pédales 3D avec des mesures de l’activité musculaire. Cela va nous permettre de savoir si le déficit musculaire, si le pédalage non optimal serait du à un problème de coordination ou à un problème de force ?

De plus, ces pédales dynamométriques nous permettent de travailler sur les profils de puissance chez les triathlètes. En plus du cyclisme, nous travaillerons également sur la natation et la course à pied en mesurant sur les temps limites en fonction de la distance. Nous ferons un profil qui correspond à une durée d’effort équivalente à une épreuve olympique. L’objectif du travail en triathlon sera de minimiser la perte d’énergie en cyclisme, donc d’améliorer l’efficience de pédalage grâce aux indications des pédales et ainsi de permettre une meilleure performance en course à pied.

En parlant de mesure de puissance, tu as testé le wattmètre G-Cog et il semblerait qu'il ne soit pas valide pour mesurer la puissance...

Voir notre article sur la validité et fiabilité du G-Cog, un wattmètre pour le BMX...

W. Bertucci - En fait, cette étude est en deux parties. La première partie était sur la validation du capteur de puissance et la seconde partie sur l'accélérométrie (cette étude sera publiée prochainement), car le G-Cog est équipé de plusieurs accéléromètres. Et c'est vrai qu'étrangement, sur la partie puissance, nous ne retrouvons pas les valeurs que nous obtenons avec des systèmes classiques de référence comme le SRM. C'est un peu décevant car c'était un outil qui était présenté comme fiable et en réalité, il faut vraiment connaître les limites du système pour pouvoir l'utiliser. Par contre, la partie accélérométrique fonctionne très bien.

Cet outil permet quand même d'obtenir les accélérations, les angulations, de voir ce qu'il se passe lors des sauts, mais pour la mesure de puissance, il y a sûrement un problème d'étalonnage au départ ou c'est la conception des jauges qui est problématique. C'est dommage car la fréquence d'échantillonnage élevée permettrait d'obtenir des informations précieuses lors des départs.

Comment en es-tu venu à travailler sur la thématique de vibration ?

W. Bertucci - Quand on s’intéresse à la performance, à un moment donné, on en vient à s’intéresser au confort car en cyclisme sur route comme en VTT, le confort est très important et il a une grande part dans la performance. En discutant de cela avec des collègues, dont Xavier Chiementin, nous nous sommes rendu compte que nous pouvions coupler nos compétences et nous avons commencé à travailler sur ce sujet. Même si les constructeurs de cycle communiquent beaucoup sur la partie confort car c’est une grosse partie du marché pour eux, très peu travaillent réellement dessus. Beaucoup de marques ne font rien. Et parmi celles qui travaillent sur ce sujet, ils s’intéressent généralement au vélo et pas aux répercussions sur le cycliste. C’est pour cela que nous essayons de travailler à la fois sur la machine et sur les effets sur le cycliste en terme de transmission des vibrations. C’est vraiment une grosse part de mon activité actuelle.

Notre objectif serait de pouvoir travailler ou de proposer des choses sur les normes en vigueur. Car il y a des normes dans le domaine du travail mais pas dans le domaine du sport. De plus, nous aimerions travailler directement avec un industriel pour essayer de concevoir un cadre idéal.

Le travail avec Nexxtep nous permet de travailler sur la partie vibratoire sur l’homme. Et nous nous rendons compte qu’il y a des vélos qui rentrent en résonance à des fréquences qui sont néfastes pour l’organisme et nous essayons de voir quels sont les temps d’exposition acceptables avant de rencontrer des problèmes. Nous observons également des problèmes au niveau du freinage. Cela peut survenir à certaines vitesses même sur route, ce qui peut rendre le vélo incontrôlable en descente, par exemple. Nous mettons ainsi en place des protocoles de test pour connaître les meilleures combinaisons entre accessoires qui existent (roues, guidon, selle, cadre, etc.) en fonction de la pratique et de la performance souhaitée. À terme, cela permettrait d’orienter le choix des utilisateurs dans la composition d’une bicyclette en fonction de leur pratique.

Qu'est-ce qui te passionne dans ton métier ? Et qu'apprécies-tu le moins ?

W. Bertucci - Ce que j’aime le moins dans mon métier, c’est le côté administratif. On nous demande de plus en plus de financer nos recherches par des contrats privés. Je pense qu’à terme ces choix feront perdre à la recherche publique son indépendance en créant obligatoirement des conflits d’intérêts. Mais c’est aussi très intéressant quand il y a des sociétés qui sont vraiment motivées pour faire avancer les choses. C’est finalement un équilibre subtil à trouver.

Cela mis à part, mon métier me plait beaucoup, je pense que c’est un peu comme le cyclisme, c’est un sport individuel pratiqué en équipe. Ce qui me motive c’est d’apprendre ou de comprendre de nouvelles choses. J’aime aussi les processus d’écriture d’articles scientifiques que je considère aussi comme un sport. Il faut faire le meilleur travail possible, convaincre les correcteurs, ne pas abandonner quand c’est difficile… j’aime aussi l’indépendance d’esprit et de parole que l’on peut avoir dans la recherche publique.

Quels sont tes conseils pour les étudiants qui souhaiteraient s'orienter vers le doctorat et la recherche universitaire ?

W. Bertucci - Je pense qu'il ne faut se lancer dans un doctorat que si l’on est passionné. Il faut prendre conscience que cela va être long. C’est aussi une forme de prise de risque, car avoir un doctorat ne garantit pas d’avoir un travail. De ce fait il faut prévoir différentes possibilités d’orientation à la suite de la thèse

Sinon, je pense qu’un étudiant passionné et curieux, peut préparer son doctorat dès la 2ème ou 3ème année en commençant à lire des articles, à faire des stages en laboratoire...

Au final, je pense que votre site Sci-Sport.com est une très bonne chose pour ce genre d’étudiants mais aussi pour les sportifs qui veulent avoir accès à des données scientifiques issues de revues internationales. Bravo à vous pour cela, c’est une bonne manière de faire connaitre et de rendre accessibles certains travaux réalisés en sciences du sport.

Quelle est ta conception de la relation entre recherche scientifique et le sport performance / de haut-niveau ?

W. Bertucci - Je pense que la recherche universitaire est une chance pour les sportifs de haut-niveau. C’est la possibilité pour eux d’utiliser les dernières méthodes et les matériels les plus performants pour leur permettre d’optimiser leur performance et d’atteindre la perfection.

Pour le chercheur, le sportif de haut niveau c’est aussi un modèle qui représente l’excellence de la motricité et de la performance humaine, c’est passionnant. C’est une façon pour nous d’appliquer les connaissances des sciences du sport en les adaptant au terrain. De plus, ce qui est intéressant aussi c’est que généralement ces sportifs sont hyper motivés et intéressés. Il n’y a rien de plus motivant que de travailler avec des personnes qui se donnent à 100% dans ce qu’ils font. Enfin leurs réflexions et les problèmes qu’ils rencontrent peuvent constituer des sujets de recherches tout à fait pertinents. J’ai la chance de travailler avec les pilotes de BMX de l’équipe de France et certains cyclistes, triathlètes et coureurs à pied qui ont cette mentalité.

Merci William d’avoir accepté de répondre à nos questions !

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Docteur William Bertucci
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