La technologie ISO-INERTIELLE: Définition

Koichi Wakata Gets a Workout | NASA

La technologie ISO INERTIELLE a été développée par la NASA à l’issue des voyages spatiaux de longue durée à la fin des années 80. Ces derniers ont suscité de nouvelles préoccupations quant à la préservation de l’efficacité musculaire et à la réduction de l’hypotrophie chez les astronautes.
En effet, les conditions d’apesanteur ont provoqué des niveaux de stress mécanique plus faibles sur les segments osseux, ce qui a entraîné des pathologies du squelette telles que l’ostéoporose, l’ostéopénie (perte osseuse) et l’augmentation des valeurs de calcium sérique.

Il fallait donc trouver des outils pour palier les effets de la vie en apesanteur. Toute la difficulté consistait à mettre au point un système qui permette cela et qui réponde aux contraintes des voyages spatiaux. Des machines ont alors été conçues pour simuler la gravité et permettre aux astronautes de limiter les effets de l’apesanteur sur leur organisme: l’ISO-INERTIAL TRAINING.

Le système est simple, il est composé d’un arbre rotatif et d’une corde. La cordes est enroulée autour de l’arbre rotatif et sert à transformer le mouvement de l’athlète en énergie cinétique qui fait tourner l’arbre rotatif. Afin de stocker l’énergie cinétique, l’arbre est équipé d’un volant d’inertie. Plus la force exercée par l’athlète au cours du mouvement concentrique est importante, plus le volant d’inertie accélère et plus la charge sera importante durant la phase excentrique.

Le mot ISO INERTIEL se compose de ISO (même) et INERTIEL (capacité à conserver sa vitesse). Comme tout système, il est régi par les lois de la physique. Grâce aux lois élémentaires de Newton nous pouvons comprendre facilement le fonctionnement des machines ISO-INERTIELLES. L’inertie d’un corps, est sa tendance à conserver sa vitesse : en l’absence d’influence extérieure, tout corps perdure dans un mouvement rectiligne uniforme. 

Les trois lois de Newton:

  1. Tout objet non soumis à des forces conserve son état de repos ou de mouvement rectiligne et uniforme
  2. F = m a (F: force / m: masse / a: accélération)  
  3. Action et réaction: si un objet exerce une force F sur un second objet, celui-ci exerce à son tour une force F sur le premier.

 

1- Conservation: 

Avec un poids ordinaire (haltère, Barre, etc), vous devez vaincre la gravité pour faire bouger le poids. Pour une barre  de 100 kg, cela représente environ 1000 N. Avec un volant d’inertie, une plus grande inertie ajoutera de la résistance, mais vous ne soulevez pas directement le volant d’inertie, vous ne travaillez pas contre la gravité. Au contraire, vous accélérez le volant d’inertie et vous travaillez contre l’inertie du volant, et non contre sa masse. Cela signifie que sans action pour modifier le mouvement du volant d’inertie, la résistance sera nulle. 

2- Accélération: 

Lorsqu’un poids est immobile, la gravité tente de le ramener sur Terre. Pour qu’un poids reste immobile, vous devez appliquer une force pour contrecarrer la force gravitationnelle. Avec les volants d’inertie, il n’y a pas de force opposée à surmonter, de sorte que toute la force que vous exercez, qu’elle soit petite ou grande, accélère le volant d’inertie. En même temps, il n’y a pas de limite supérieure à la vitesse de rotation d’un volant d’inertie, donc la force appliquée à un volant d’inertie peut être minime ou illimitée.

C’est pourquoi on ne parle pas de charge légère ou lourde, puisque le masse du volant d’inertie n’est pas si importante. Vous pouvez charger 6 contre-poids sur le volants d’inertie et y aller très doucement, ce sera facile mais vraiment très lent. Vous ne pouvez pas soulever une barre de 300kg en y allant lentement. Il faut donc raisonner en « inertie faible » ou « inertie forte ».

La seconde loi de Newton fait echo avec le premier des 7 principes élémentaires d’Emmanuel Legeard dans l’entrainement de la force, celui de l’accélération compensatoire. 

« Plus on utilise d’énergie pour accroitre la vitesse d’un objet quelconque, plus la masse de cet objet augmente et plus il devient difficile de l’accélérer d’avantage »

La clé est donc la vitesse d’exécution ! F = m a , la masse du volant d’inertie est constante, pour augmenter la Force il faut donc augmenter l’acceleration. 

 

Relation Force/Vitesse en fonction du type de contraction:

 

3- Action / Réaction: 

Le dernier principe de Newton nous explique la subtilité des machines ISO-INERTIELLES pour l’entrainement. D’ailleurs on les appelle souvent par raccourci « machines excentriques » pour leur grande capacité à surcharger la phase excentrique du mouvement. Lors de la phase concentrique de l’exercice, la mise en mouvement du volant d’inertie demande l’effort nécessaire pour vaincre le moment d’inertie. La vitesse appliquée sur le volant d’inertie lors de l’exercice sera stockée dans celui-ci (action). A la fin de la phase concentrique du mouvement, l’énergie est toujours présente, on assiste alors au phénomène inverse. L’athlète doit réagir pour contrôler le volant d’inertie, cela va créer une surcharge excentrique (réaction). La phase excentrique est donc directement influencée par la phase concentrique et les capacités de l’athlète sur chaque répétition, on assiste à une autorégulation de la charge. 

This NASA-based inertial technology gym device is what the Apollo 11 would want on its 50th anniversary | Yanko Design

Aujourd’hui les machines ISO-INERTIELLES se démocratisent de plus en plus. Les plus grands athlètes les intègres dans leurs entrainements. 

Les domaines d’application: 

  • Prévention des blessures
  • Réathlétisation
  • Entrainement de la force, de l’hypertrophie, de la résistance
  • Entrainement métabolique 

 

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