ATHLÉTISME EN MILIEU SCOLAIRE

VITESSE MAXIMALE AEROBIE PAR G. GACON

ET H. ASSADI

Le travail présenté dans cet art ic le s'inscrit généralement, pour les ensei­gnants d 'EPS , dans des cycles d'« endu­rance » ou de demi-fond, termes souvent assoc iés à celui d'aérobie et ut i l i sés c o m m e s ' i l s é ta ient synonymes . Or , nous savons que derrière ces mots sont désignés une multitude de pratiques et d'objectifs ; il peut s'agir de demi-fond, de course en durée, de travail foncier, d'aérobie, de jogging, de cross, ou en­core des épreuves d 'EPS au baccalau­réat. D e plus en rajoutant de notre côté la notion de « vitesse maximale aéro­bie » ( V M A ) , n'est-ce pas encore alour­dir la t e r m i n o l o g i e technique habi ­tuelle ? Ainsi, il nous paraît important de pro­poser ici quelques rappels de définitions (cf. encadré 1).

POURQUOI DÉVELOPPER LES CAPACITÉS AÉROBIES ?

Le développement des capacités aérobies chez l'enfant répond principalement à deux objectifs : d 'abord satisfaire à un contenu d'apprentissage tel que le pré­voient les Instructions Officielles, mais aussi et surtout agir au niveau de la santé, par la prévention des affections cardio-vasculaires et de l 'économie du travail cardiaque. Cette donnée constitue donc un moyen de formation fondamental . D'autre part, il existe un âge d'or pour le dévelop­pement du VO2 max. (cf. fig. 1A d'après O. Astrand et coll., 1973 -cf. fig. 1B) et que par ailleurs le développement de l 'endu­rance a des répercussions sur le dévelop­pement ultérieur d'autres qualités physi­ques, sa mise en place doit, nous semble-t-il, devenir une priorité éducative pour tout enseignant d 'EPS.

COMMENT ÉVALUER LA VMA ?

Plusieurs moyens peuvent être utilisés pour évaluer la VMA. N o u s en avons choisi et expérimenté trois : - le test navette de Luc Léger (20 mètres) ; - le test progressif et maximal aérobie derrière cycliste ; - le 30/30.

CARACTÉRISTIQUES ET LIMITES DES OUTILS D'ÉVALUATION

Le test de course navette de L. Léger

A l'origine, le test navette avait pour but d'évaluer la puissance aérobie maximale (exprimée en m l / m n / k g ) , mais en fait, comme à chaque palier correspond une vitesse de déplacement, progressivement, sur le terrain, les praticiens l'ont détourné de sa fonction première pour en faire un moyen d'évaluation de la vitesse maximale aérobie. Dans ces conditions, on constate une cer­taine distorsion entre la VMA résultant du test et la VMA réelle. Plusieurs facteurs sont à l'origine de la sous-estimation de la VMA : les aller-retour fréquents, les bloca­ges lors des changements de direction, la

ÉVALUATION ET DÉVELOPPEMENT DE LA VITESSE

AÉROBIE MAXIMALE

1

• La vitesse maximale aérobie (VMA) est l'intensité de travail que l'on développe au cours d'un effort dont la dépense énergétique correspond à la consommation d'oxygène maximale ou puissance maximale aérobie. Autrement dit, la VMA peut se définir comme la vitesse de course suffisante pour faire appel à la puissance maximale aérobie (VO2 max). Il s'agit donc pour nous, d'une vitesse de réfé­rence essentielle pour le développement des capacités aérobies, et qui englobent principa­lement : la puissance maximale aérobie et l'endurance aérobie. • L'endurance, qui est la capacité psycho­physique de pouvoir résister à la fatigue selon Weineck [16], peut revêtir diverses formes et nous nous limiterons à sa forme associée à la mobilisation d'énergie musculaire aérobie. D'où la notion d'endurance aérobie que l'on définit généralement comme la faculté ou la capacité de maintenir le plus longtemps pos­sible un pourcentage élevé de sa puissance maximale aérobie. Le critère d'évaluation de l'endurance peut être le temps pendant lequel un sujet est capable de soutenir une intensité donnée. Cette intensité pouvant être la VMA (train maximal imposé ou TMI ; Gacon 1983) ou un certain pourcentage de VMA selon l'aptitude des élèves.

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difficulté à être parfaitement synchrone avec les bips sonores , et le rendement mécanique dans ce type d'exercice. La s o u s - e s t i m a t i o n est d ' a u t a n t p lus grande que la vitesse est élevée ; elle peut fluctuer, en effet, de 1 à 4 k m / h .

Le test progressif maximal aérobie derrière cycliste (Test de F. Brue). Ce test, conçu et adapté par F. Brue [4] à partir des t ravaux de L. Léger, est très fiable, d 'une reproductibilité exemplaire et possède l ' énorme avantage de pouvoir s ' a p p l i q u e r aussi b ien aux d é b u t a n t s qu 'aux spécialistes. Il se caractérise par le fait que la vitesse de course, progressivement croissante, est im­posée à tout le groupe par un « lièvre » cycliste. Un magnétophone à cassette (fixé sur la bicyclette), donne la cadence de pédalage et garantit la progression de la vitesse qui est augmentée de 0,3 km/h-1

environ toutes les 30 secondes (ta vitesse de départ étant 6,5 km/h-1) . Actuellement ce test demande une bicyclette aux caractéris­tiques connues (roues de 700, plateau de 40 ou 42 dents, pignons de 24-20-16 dents), mais très prochainement il sera possible de réaliser ce test avec n ' importe quel type de bicyclette grâce à un ordinateur miniatu­risé de type « PSION O R G A N I S E R II X P ou LZ » (1) programmé à cet effet.

Observation D'un point de vue physiologique, on a constaté une meilleure adaptat ion cardio-vasculaire à partir du témoin externe que représente l'évolution de la fréquence car­diaque. Dans le test VMA, elle est nette­ment plus lente et progressive ; la diffé­rence avec la navette est flagrante (cf. fig. 2). On peut remarquer que des la cinquième minute la FC est pratiquement maximale

dans le test navette alors qu'elle n'est que de 160 pu l s /mn dans le test de Brue. Par ailleurs, l 'économie du travail cardia­que, qui doit être pour l 'enseignant un des objectifs à long terme, est facile à mettre en évidence grâce au tracé sur graphique de deux courbes superposées : celle d'un dé­butant (un élève de 6 e ) figurée par un « tracé couleur » et celle d'un athlète de haut niveau figurée par un « tracé noir » ; en effet, pour 15 k m / h l'un bat à 200 pu l s /mn et l 'autre à 150 pu l s /mn (cf. fig. 3). Cela montre que sans vouloir obte­nir un tel degré d'économie fonctionnelle chez nos élèves, celle-ci n'est pas un mythe mais bien une réalité qui peut améliorer considérablement la qualité de vie. Enfin, tant chez le débutant que chez l'athlète de haut niveau, les récupérations sont excellentes dans les deux tests VMA démontrant encore une fois qu'il s'agit d 'un test parfaitement adapté à la popula­tion scolaire.

Les élèves sont en file indienne derrière le cycliste. Il s'agit donc de courir le plus longtemps possible en suivant la vitesse imposée. Un protocole détaillé explique la procédure de passation. Une fiche de protocole fait apparaître les temps de passages du cycliste, les différents paliers d'effort avec la vitesse maximale aérobie correspondante ainsi que la distance à parcourir en 30 secondes pour les exercices intermittents ultérieurs.

Courbe de la fréquence cardiaque (J.-M... 12 ans). Comparaison de l'évolution de la fréquence cardiaque entre le test navette (trait couleur) et le test VMA chez un élève de 6 e . (A noter la qualité de la récupération dans le test VMA).

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Le 30 /30

Généralement utilisé comme exercice d'en­traînement, le 30/30 peut également servir d'outi l d 'évaluat ion de la zone de travail maximal aérobie. 11 consiste en une alternance de séquences de travail et de séquences de repos actives ou passives de 30 secondes dont la durée globale doit être comprise entre 8 et 15 minutes pour être significative. En dépit de son côté empirique, puisqu'au début de l'épreuve il peut se produire un certain tâtonnement, le 30 /30 est très pédagogique. En effet, l'en­seignant recueille d 'emblée les deux di­mensions de la charge (intensité et volume) (cf. 4c) lui permettant ainsi, dès la première séance, d'avoir les données indispensables pour la suite de la mise en place de la progression. Quant à l'élève, il sait tout de suite, à la fin de chacun des créneaux, s'il a réalisé ou non le contrat distance prévu au dépar t , et ainsi corriger l 'allure, de lui-même, le cas échéant.

PRINCIPES DE TRAVAIL

GÉNÉRALITÉS

La qualité de développement aérobie passe par une évaluation des exigences de travail et doit présenter une progression entre le niveau de l'élève au point de départ et celui atteint en fin de cycle. Le travail doit être adapte, donc répondre à la fois, au niveau physique et à la motiva­tion de chacun. En effet, l 'évaluation de la VMA est très parlante puisqu'elle permet à chaque élève d ' appréhender immédiate­ment ses limites aérobies en termes de vitesse horaire. Dans ces conditions elle devient une notion familière, facile à gérer. Pour l 'enseignant, au niveau de l'élabora­tion des exercices, l 'évaluation de la VMA fournit la dimension « intensité » à la­quelle il conviendra d 'adjoindre la dimen­sion « volume », expression de l 'endu­rance spécifique du moment (cf. fig. 4 - a, b, c). La vitesse maximale réalisée sur le dernier palier complet, peut être considérée comme la borne supérieure du travail maximal aérobie (cf. fig. 4a et fig. 5) ; la borne inférieure se situant généralement aux alentours de 80 à 85 %. D'un point de vue pédagogique, avec une populat ion scolaire, les principales formes de travail utilisées doivent être de type intermittent à la borne supérieure et de type continu à la borne inférieure (cf. fig. 5). La progression pédagogique sera articulée autour de deux axes techniques : l'un fondé sur l 'alternance « intensité-vo­lume » au niveau de la qualité de la charge, et l 'autre sur l 'alternance « intermittent-continu » au niveau de la forme des exerci­ces.

Représentation de la zone de travail maximal aérobie et types d'exercices recommandés en fonction de l'intensité.

Mise en évidence de l'économie du travail cardiaque entre un débutant et un athlète de haut niveau (1 500 m) lors du test VMA der­rière cycliste.

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Exemple 1

Exercice intermittent : 30/30. On peut choisir : - soit l 'opt ion « intensité », c 'est-à-dire élever l'intensité (en parcourant 10 mètres supplémentaires en 30 secondes) jusqu 'à réussir le même nombre de répéti t ions qu 'au préalable ;

- soit l ' op t ion « vo lume », c 'es t -à-dire augmenter le nombre de répétitions sans varier l'intensité, et quand le volume est jugé suffisant, passer à l 'option intensité (cf. fig. 6).

Exemple 2

Passer de « l'intermittent au continu ». Il s'agit ici de commencer par du travail continu entre 80 et 90 % de VMA (sur des fractions de 1 000 à 2 000 mètres) et pro­gressivement élever l'intensité pour tendre vers 95 % à 100%. Au niveau du volume (exercices, série ou séance) n'effectuer que celui qui permet le respect de l'intensité prévue (cf. fig. 6).

ASPECTS ORGANISATIONNELS

Pour la mise en place du 30/30, d 'un point de vue pratique, deux situations sont pos­sibles : - soit sous forme d'aller-retours : les prati­quants s 'élancent d 'un point de départ commun pour arriver au bout de 30 secon­des à un plot placé sur une zone balisée, tous les 10 mètres, sur une longueur de 90 à 180 mètres. Après 30 secondes de récupé­ration sur place, un nouveau départ est donné (à la voix ou au sifflet) et après ces 30 nouvelles secondes de course, tout le g r o u p e doi t se t rouver au dépar t (cf. fig. 7) :

- soit en continu avec deux zones, si l'on dispose d 'une piste par exemple. Dans ce cas, il faut veiller à ce que tous les élèves puissent atteindre en marchant le deuxième point de départ en 30 secondes (cf. fig. 8). A noter qu'avec une telle disposition, on peut faire travailler quatre groupes d'élè­ves en même temps, (2 en course et 2 en récupération, avec un décalage de 30 se­condes) (cf. fig. 8). Dans les deux cas, il est important de recommander à l'élève de courir ni trop vite, ni trop lentement (allure de cross), de telle sorte que celui-ci soit capable d'arri­ver au même plot en 8 minutes au moins et 15 minutes au plus. Toutefois, il n'est pas rare d'observer des sur ou sous-estima­tions, mais celles-ci sont très vite réajustées et globalement les élèves trouvent cette vitesse opt imale qui n 'est aut re que la VMA. Dans les premières séries de départ, les élèves peuvent être associés par deux, l'un exécute le 30/30 pendant que l'autre, en récupération, coche les distances réali­sées sur une fiche (cf. fig. 9). Même s'il est évident que dès le coup de sifflet, l'élève sait s'il a réalisé ou non le contrat « dis­tance », le fait d'avoir une représentation graphique de sa prestation peut contribuer à conforter sa prise de conscience de l'ob­jectif à at teindre et l 'aider à guider sa progression.

Notons, cependant, que des que les élevés savent gérer leurs efforts, la fiche d'obser­vation n'est plus utile et il est possible alors de mettre l'accent sur le volume de travail.

OUTILS D'ÉVALUATION

Nous utilisons deux sortes « d'outils » : la fiche d'observation (cf. fig. 9) et le nomo-gramme pour faire figurer la vitesse/durée (cf. fig. 10) ; (l 'unité de vitesse est la dis­tance parcourue en 30 secondes, et la durée en minutes). Certains logiciels peuvent également être des aides qui répondent tout à fait aux problèmes de l ' individualisation du tra­vail ; il existe par exemple des logiciels peu o n é r e u x et t rès p r a t i q u e s c o m m e le E.A.A.O. [13], TRICEPS [3], le P.P.P.A.O. [5].

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MISE EN PLACE DES SITUATIONS PÉDAGOGIQUES

Après s 'être assuré que tous les élèves possèdent une condition physique satisfai­sante, il est alors possible de mettre en place un cycle de développement des ca­paci tés aé rob ies max ima le s que nous aborderons en quatre étapes.

1re ETAPE : EVALUATION DE LA VMA

Objectif technique : Déterminer la dimension « intensité » des exercices formateurs.

Moyens :

Durée de la séance : Une heure.

L'ÉTAPE : ÉVALUATION DE L'ENDURANCE A VMA

Objectif technique : Déterminer la dimension « volume » des exercices formateurs.

Moyens :

Durée de la séance : Une heure.

3 e ÉTAPE : DÉVELOPPEMENT INDIVIDUALISÉ DES POSSIBILITÉS MAXIMALES AÉROBIES

Aider les élèves à choisir leurs objectifs en fonction bien sûr des résultats des premiè­res évaluations mais aussi de leurs motiva­tions respectives.

Moyens : Alterner des exercices intermit­tents e t / ou continus à partir des données des deux évaluations précédentes. Exem­ples, voir encadré n° 2.

Durée : 4 à 6 séances d 'une heure.

4e ÉTAPE : ÉVALUATION DES PROGRÈS

Objectif : Evaluer les progrès de chaque élève.

Moyen : Se référer aux résultats obtenus lors de la première étape.

Durée de la séance : Une heure.

Outils : On peut compléter l 'évaluation par l'usage d 'un nomogramme qui permet d'objectiver le travail accompli au cours du cycle.

* **

Après avoir présenté ces quelques possibi­lités de développement des capacités aéro­bies (*), nous voudr ions soul igner une donnée importante, à savoir, qu 'une fois le cycle terminé, il ne faut pas oublier d'entre­tenir les capacités acquises, sinon elles chutent rapidement en cas de non sollicita­tion. Dans une programmation annuelle, il est donc recommandé d'alterner des cycles de développement avec des cycles d'entre­tien, en choisissant par exemple des activi­tés physiques différentes mais compatibles avec les objectifs.

Georges Gacon Entraîneur National F.F.A. (Demi-fond)

Hervé Assadi Professeur d ' E P S / M e a u x

DESSINS : C: MÜLLER

(1) Ordinateur PSION IIXP ou LZ distribué par l'Insti­tut PRAGMAT.

Exemples :

Pour les élèves qui « d é c r o c h e n t » entre 8 et 10 m n , on peut leur proposer une option Volume. Il s'agit donc, en conservant l'inten­sité de l'évaluation de viser 3 efforts de plus. Cela permet notamment d e stabiliser les ac­quis. Pour les élèves qui ont réalisé entre 10 et 15 répétit ions, il est souhaitable de leur proposer une option Intensité. Il s'agit alors de réaliser, lors d e s 30 s e c o n d e s , 10 m è t r e s de plus qu'avant. C e procédé permet donc d'élever la V M A , en préparant le terrain pour réussir plus tard à travailler en continu à cet te allure.

N. D. L. R. (*) Les lecteurs qui désireraient des informa­tions complémentaires peuvent prendre contact avec G. Gacon en écrivant à la Fédération française d'athlétisme : 10, rue du Fg Poissonnière - 75010 Paris.

BIBLIOGRAPHIE

[11 ASSADI (H.), (1988) Mémoire de CPR, Evaluation de la vitesse maximale aérobie en milieu scolaire, UFRSTAPS-Dijon. [2] A S T R A N D (P-O.). RODAHL (C.), (1960) Précis de physiologie de l'exercice musculaire, Paris, Masson. [3] C.E.M.P.A.M.A. : TRICEPS (Revue ESP № 219). [4] BRUE (F.), Une variante du test progressif et maximal de LEGER et BOUCHER : le test de vitesse maximale aérobie derrière cycliste (test VMA). Bulletin médical de la FFA (1985). [5] D E N I S (G.), et coll., P.P.A.O. UFRSTAPS-Nancy. [6] D U P U I S (P.), Département informatique INSEP (Paris). [7] F L A N D R O I S (R.), (1987) Adaptations respiratoire et circulatoire à l'exercice chez l'enfant, Rennes : congrès de l'A.C.A.P.S. [81 FOX (E-L.), MATHEWS (D-K), (1984), Bases phy­siologiques de l'activité physique, Paris, Vigot. [9] G A C O N (G.), (1983), La course d'endurance, Di­jon : C R D . Pédagogique. [10] G A C O N (G.), (1987). L'endurance à l'école pri­maire ; compte rendu de l'université d'été sur le I e r

degré, Dijon, UFRSTAPS. [11] LACOUR (J.R.), (1982), Etude physiologique de la course à pied. Les courses. Paris Vigot. [12] LACOUR (J.R.), M O N T M A Y E U R (A.). DOR-MOIS (D.), G A C O N ( G ) , PADILLA (S.). VIALE ( C ) , (1989), Validation de l'épreuve de mesure de la vitesse maximale aérobie (VMA) dans un groupe de coureurs de haut niveau, Science et motricité n° 7. [13] L A D A U G E (P.), POUSSON (M.), E.A.A.O. (Re­vue EPS, n° 207). [14] LEGER (L.), LA VOIE (J.-M.), (1985), La capacité aérobie, Québec, La revue québecquoise de l'activité physique. [15] LEGER (L.), CLOUTIER (J.) ROVAN ( C ) , (1985), Test progressif de course navette de 20 mètres avec paliers de 1 minute, Université de Montréal. [16]WE1NECK (J.), Manuel d'entraînement, (1986), Paris, Vigot.

Exemple de nomogramme vitesse/durée. Base 130 mètres la note 10 pendant 8 mn.

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