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Optojump : Validité pour l'évaluation des sauts verticaux

par A. Manolova | 9 Octobre 2012

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L'évaluation standardisée des qualités physiques ou de la performance sportive d'un invididu ou d'un groupe d'invidus constitue une base solide et objective pour l'entraînement et la préparation des sportifs. Elle permet d'évaluer le niveau d'un sportif sur des points particuliers, de comparer ses résultats à ceux d'autres sportifs et enfin cette évaluation permet de suivre l'évolution du paramètre étudié sur une période plus ou moins longue.

Optojump Next de Microgate, Italie

Figure 1. L'Optojump Next... (Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Les sauts verticaux font partis des tests de terrain les plus utilisés, d'autant plus qu'ils participent directement ou indirectement à la perforance dans de nombreuses activités physiques et sportives, notamment les sports collectifs. Ils sont simples à mettre en place, ne nécessitent que peu de matériels et la plupart des sportifs peuvent les pratiquer. En plus de la hauteur maximale verticale atteinte lors du saut, ils permettent d'estimer la puissance produite par les membres inférieurs lors du saut via l'utilisation de formules mathématiques.

Or, pour une évaluation fiable tant au niveau de l'exactitude des données qu'au niveau de la répétition dans le temps, il est nécessaire d'utiliser un matériel de qualité. Deux critères sont essentiels pour choisir cet équipement : i) il doit être valide, c'est-à-dire qu'en comparaison à un appareil de référence, les mesures qu'il fournit doivent être cohérentes et les plus proches possible ; et ii) il doit être reproductible, c'est-à-dire que lors d'une répétition de mesures les valeurs ne varieront que très peu voire pas du tout.

Pour évaluer la hauteur de saut vertical, il existe de nombreux équipements fonctionnant selon différents principes. La méthode de référence est d'utiliser une plateforme de force. Néanmoins le coût élevé et l'utilisation quasiment limitée au laboratoire ont poussé les entraîneurs et préparateurs physiques à se tourner vers des solutions plus économiques et surtout plus pratiques (e.g., Vertec, Myotest, Jumpmètre, tapis, etc.) dont l'Optojump (Microgate, Italie) (Fig. 1). L'Optojump est un système de cellules photoélectriques. Il se compose de deux barres parallèles, une émettrice et une réceptrice, à placer au niveau du sol. Le principe de fonctionnement est simple : le sujet se place au centre des deux barres, le faisceau est interrompu (Fig. 3). Lorsque le sujet sautera, la communication entre les cellules sera rétablie jusqu'à l'atterrissage où elle sera de nouveau coupée (Fig. 4). L'appareil mesure le temps écoulé entre deux interruptions. Très utilisé dans le milieu sportif, l'Optojump est-il fiable ? Qu'en est-il de sa validité et de sa reproductibilité ?

Note : Les photographies illustrant cet article représentent la nouvelle version de l'Optojump, l'Optojump Next. Le design est différent mais les caractéristiques techniques sont les mêmes.

L'étude réalisée

Pour répondre à ces questions, une étude publiée en 2011 par une équipe de chercheurs français et suisses a testé la validité et la reproductibilité de l'Optojump lors de différents sauts verticaux (Squat Jump, Countermovement Jump et Abalakov Jump). Pour cela, les chercheurs ont recruté 40 participants et ils ont procédé en 2 temps. Dans un premier temps, pour tester la validité de l'Optojump, 20 participants devaient effectuer tous leurs sauts sur une plateforme de force où était également disposé un système Optojump (Fig. 2), ainsi les mesures étaient réalisées simultanément. Dans un second temps, pour tester la reproductibilité de l'Optojump, les 20 autres participants ont effectué les mêmes sauts verticaux lors de deux sessions espacées d'une semaine. Le protocole était le même pour les deux groupes : ils devaient réaliser 3 Squat Jump, 3 Countermovement Jump et 3 Abalakov Jump avec 30s de repos entre chaque saut et 2 minutes de récupération entre les différents types de saut.

Pour le test de validité, la plateforme utilisée était le modèle Quattro Jump de la marque Kistler (Suisse). Cet appareil et l'Optojump détermine la hauteur maximale verticale de saut à partir du temps de vol (i.e., entre le moment où les pieds quittent le sol et le momemt de l'atterrissage) grâce à cette équation :

Formule hauteur de saut maximale

La plateforme de force mesure le temps de vol en fonction des forces appliquées sur elle. Lorsque les pieds quittent la plaque, la force chutent à 0 et lorsque le sujet atterrit, les forces appliquées augmentent. La fréquence d'échantillonnage de la plateforme de force est de 500Hz, soit 500 données enregistrées par seconde, et celle de l'Optojump est de 1000Hz.

Dispositif pour tester la validité de l'Optojump

Figure 2. Dispositif pour tester la validité de l'Optojump.

En position de départ, les pieds coupent le faisceau de l'Optojump

Figure 3. En position de départ, les pieds coupent le faisceau de l'Optojump.

L'Optojump mesure le temps d'envol entre deux interruptions du faisceau

Figure 4. L'Optojump mesure le temps d'envol entre deux interruptions du faisceau.

Résultats & Analyses

Les principaux résultats de cette étude ont montré que l'Optojump est valide pour la mesure de la hauteur de saut en comparaison à une plateforme de force et qu'il présente une excellente reproductibilité lors d'un test-retest quelque soit le type de saut. Concernant la validité, les données mesurées avec les deux appareils sont fortement et positivement corrélées mais présentent une légère différence. L'Optojump a tendance à sous-estimer les hauteurs de saut en comparaison à la plateforme de force d'environ 1cm. Cette différence minime mesurer entre les deux appareils peut s'expliquer par un mauvais positionnement relatif des deux systèmes. Concernant la reproductibilité, l'Optojump possède un excellent coefficient de variation (environ 2.7%). Le coefficient de variation permet de mesurer l'amplitude des différences de mesure entre chaque essai. Plus ce nombre sera faible, mieux ce sera.

L'Optojump est donc un outil valide et reproductible en laboratoire ou sur le terrain. Les mesures que vous obtiendrez avec cet appareil seront donc tout à fait correctes et complètement comparables aux données issues de la littératures mesurées avec plateforme de force.

Applications pratiques

Cette étude atteste de la fiabilité de cet outil de mesure très utile dans le suivi des athlètes et pour la comparaison des athlètes entre eux. Il est bien moins cher qu'une plateforme de force (env. 10 fois moins), il est transportable, et il est possible de le poser sur presque toutes les surfaces. Ce qui rend les tests plus proches des conditions réelles de l'activité. Olivier Bolliet, préparateur physique de haut-niveau, le cite d'ailleurs dans son "Top 3" des outils d'analyse.

Analyse cinématique de la marche grâce à l'Optojump (Microgate, Italie) avec synchronisation de l'analyse vidéo

Figure 5. Analyse cinématique de la marche grâce à l'Optojump (Microgate, Italie) avec synchronisation de l'analyse vidéo.

Application en course à pied

Figure 6. Application en course à pied... (Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Mais attention, l'Optojump ne permet pas uniquement l'étude des sauts, il permet également l'analyse de la marche (Fig. 5) et de la course (Fig. 6). En effet, l'ingéniosité de l'Optojump réside dans le fait qu'il est possible de mettre bout à bout les barres émettrices et réceptrices (Fig. 5). Ainsi, il n'est pas rare de trouver des installations en France qui possède plus de 60m d'Optojump. Enfin, la nouvelle version, l'Optojump Next, couple désormais son analyse cinématique à une analyse vidéo grâce à une ou deux caméras synchronisées.

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Références

  1. Glatthorn JF, Gouge S, Nussbaumer S, Stauffacher S, Impellizzeri FM and Maffiuletti NA. Validity and reliability of optojump photoelectric cells for estimating vertical jump height. J Strength Cond Res 25 (2) : 556-560, 2011.

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