Vitesse maximale aérobie et performance en course à pied

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    30-Dec-2016

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  • Science & Sports (1990) 5, 183-189 183 Elsevier, Paris

    Article original

    Vitesse maximale a robie et performance en course pied*

    JR Lacour 1, R Candau 2

    ~ Laboratoire de physiologie, GIP exercice, facultd de mddecine L yon-Sud, Chemin du Petit Revoyet, 69921 Oullins Cedex; eLaboratoire de physiologie, GIP exercice, facult~ de m6decine de Saint-E'tienne,

    pavilion 12, CHRU, 42650 Saint-Jean-Bonnefonds, France

    (Re~u le 18 juin 1990; acceptd le 20 ddcembre 1990)

    R6sum6 - La vitesse maximale adrobie (Va max) a &d dtudide dans un groupe de 45 athl&es (8 femmes, 37 hommes) ~g6s de 23,6 _+ 4,1 ans, courant sur des distances comprises entre 800 m e t le mara thon allant d ' u n niveau rdgional/~ un niveau international. La vitesse maximale adrobie a &d calculde ~t partir des donndes recueillies sur tapis roulant ; elle a 6td comparde ~t la vitesse maximale atteinte au cours de l 'dpreuve de Brue (VuMa-r) et ~ la vitesse de course correspondant / t une concentration de lactate de 4 mmol . i - (Vla4). Toutes ces valeurs an t dtd compar6es aux performances de la saison sur 1 500 et 3 000 m. La vitesse maximale adrobie prd- sente une corr61ation tr~s dlevde avec les performances sur 1 500 m / l 5 000 m, ceci m~me dans des populat ions tr~s homog6nes de coureurs de haut niveau. Vurar r et Va max sont dgalement corrdldes aux performances sur 1 500 m ( r= 0,91 et 0,90 respectivement) et 3 000 m ( r= 0,88 pour les deux), P

  • 184 JR Lacour et al

    I n t r o d u c t i o n

    La lin6arit6 de la relation entre la vitesse de course et la consommation d'oxyg~ne, jusqu'au plafonne- ment de celle-ci (VO 2 max), a 6t6 d6crite par Hill et Lupton, d~s 1923. Cependant, le concept de vitesse maximale a6robie (Va max) a 6t6 d6fini tr~s tardivement, sans doute en raison des incertitudes qui pesaient sur le cofit 6nerg6tique de la course ~t pied (C) et sur l '6volution de celui-ci en fonction de la vitesse de course. Ce concept est 6voqu6 pour la premiere fois par di Prampero (1986). La m~me ann6e, le m~me auteur et son 6quipe (di Prampero et al, 1986) 6tablissent que Va max se trouve en cor- r61ation 6troite avec la vitesse moyenne soutenue pendant une course de marathon ou de demi- marathon. Morgan et al (1989) 6tablissent ensuite la corr61ation entre Va max et la vitesse moyenne soutenue sur 10000 m.

    Le but de cet article est d 'apporter quelques pr6- cisions sur Va max: - en comp6tifion, jusqu'~t quelle distance minimale les performances sont-elles influenc6es par cette expression de l 'aptitude a6robie? ; - quelles sont les relations entre Va max et les mesures de la ~ vitesse maximale a&obie ~ r6alis6es sur le terrain? L6ger et Boucher (1980) ont 6tabli et valid6 une 6preuve de course ~ vitesse progres- sive par paliers, r6alis6e sur le terrain: le ~ Univer- sit6 de Montr6al Track Test ~ (UMTT), destin6 fournir une estimation de VO 2 max, Le principe en est que pendant une course dont la vitesse est tr~s progressivement augmcnt6e par paliers, le dernier palier de vitesse, qui peut ~tre soutenu correspond ~t l 'atteinte de VO2 max. Brue (1985) a facilit6 la pratique de cette 6preuve en fractionnant et en rac- courcissant les paliers, et en fournissant aux athle- tes un t6moin de la vitesse qu'ils doivent soutenir ~t chaque instant, sous la forme d 'un cycliste qu'ils doivent suivre, dont la fr6quence de p6daiage est d6termin6e par des signaux sonores enregistr6s sur magn6tophone. Cette m6thode a 6t6 popularis6e en France sans que ses relations avec Va max aient 6t6 r6ellement valid6es; - enfin, la vitesse de course au ~ seuil ana6robie)) pouvant ~tre d6termin6 de bien des faons, ou cor- respondant ~t l 'atteinte d 'une concentration san- guine de lactate de 4 mmol.l-1 lors d 'un exercice progressif (Vla4), est souvent utilis6e comme t6moin de l 'aptitude. En fait, la vitesse de course correspondant h u n point remarquable quelconque de la courbe d'6volution du lactate pendant une 6preuve de course ~t vitesse progressivement crois- sante, repr6sente l'int6gration de 3 facteurs: VO 2 max, C, et un ensemble de facteurs m6taboliques

    qui d6terminent la forme de la courbe en fonction de la puissance relative fournie. Le fait de situer un point remarquable de la courbe par rapport ~t Va max devrait permettre d'isoler ce troisi~me facteur.

    L'ensemble des donn6es concernant ces questions ont d6j~ 6t6 publi6es (Lacour et al, 1990) ou vien- nent d'etre accept6es pour publication (Lacour et al ~ para3tre).

    S u j e t s e t m ~ t h o d e s

    Sujets

    L'6tude a port6 sur 45 coureurs (8 femmes, 37 hommes) participant ~t des comp6titions allant d'un niveau r6gio- nal ~t un niveau international, et sp6cialis6s sur des dis- tances comprises entre 800 met le marathon. Leur ~ge est (moyenne + 6cart-type) 23,6 +_ 4,1 ans (valeurs extre- mes: 17,8 et 32,9 ans). Leurs tailles et poids sont 164 +_ 7 cm et 50,5 +_ 4,0 kg pour les femmes et 177 +_ 6 cm et 63,0+5,0 kg pour les hommes. Les VO 2 max sont 63,9+4,0 ml.min-l.kg -~ pour les femmes et 72,1+_ 4,3 ml.min-lkg pour les hommes.

    Ces athl6tes ont 6t6 regroup6s de deux fagons diff&en- tes en fonction des 6tudes: - un groupe homog6ne de 27 sujets de sexe masculin, dont les performances se situaient entre la meilleure per- formance frangaise de la saison sur des distances allant du 800 m au 10000 m, et un niveau inf6rieur de 10%. C'est sur ce groupe que porte l'6tude de la relation entre Va max et performance; - un groupe plus h6t6rog6ne, comportant 32 athlbtes des deux sexes (dont 17 athl6tes masculins appartiennent au 1 er groupe), de niveau r6gional ~ international, et dont l'6ventail des sp6cialisations va du 800 m au marathon. C'est sur ce groupe qu'est r6alis6e la comparaison des m6thodes de mesure de Va max.

    Performances

    Pour chaque distance, la performance prise en compte est la meilleure de l'athlSte pour la saison correspondante aux mesures. Les vitesses moyennes soutenues au cours de ces performances sont symbolis6es par V (Vs0 o, V3 000, etc).

    Mesures en laboratoire

    VO 2 max a 6t6 mesur6 en circuit ouvert au cours d'une 6preuve de course ~t vitesse progressivement croissante sur tapis roulant (2 500 Gymrol). Chaque vitesse 6tait soute- nue 4 rain, avec une minute d'interruption entre deux paliers. La vitesse initiale 6tait de 10 kin.h-~ avec aug- mentation de 1,5 km.h-1 ~ Chaque palier. Pendant cha- que minute d'interruption, une goutte de sang art6rialis6e 6tait pr61ev6e ~t l'extr6mit6 d'un doigt, pour mesurer la concentration sanguine du lactate, suivant la m6thode d6crite par Geyssant et al (1985):

  • Vitesse maximale a6robie et performance en course h pied 185

    ~ a m a x --- ~/02 max - VO 2 repos

    C

    ces diff6rentes distances ~ Va max 6volue entre 800 et 10000 m de 119,1 + 5 , 9 % ~t 89,6_+ 1,2% (fig 2).

    ;O 2 repos a 6t6 fix6 arbitrairement h 5 ml.min-~.kg -~, suivant les r6sultats de Medb et al (1988).

    C est calcul6 h partir des donn6es recueillies pendant ies deux derniers paliers sous-maximaux, en appliquant l'6quation:

    ~/0 2 -- VO 2 repos C=

    V

    {Oz est exprim6, pour chaque palier de vitesse (V) en ml-kg-~-s -~, V en m.s -~ et doric C en ml.kg-m.m -1. Le > choisi a 6t6 la vitesse correspondant

    une concentration sanguine de lactate de 4 mmol.1- (Vla4). Cette vitesse est calcul6e par interpolation ~ par- tir des donn6es recueillies au cours de l'exercice progressif.

    La mesure de vitesse maximale a6robie sur le terrain (VuMTT) a 6t6 r6alis6e .dans la semaine qui pr6c6dait ou suivait la mesure de VO2 max. Elle 6tait obtenue en appliquant la proc6dure d6crite par Brue (1985): les athl~tes suivent sur la piste un cycliste dont les d6velop- pements ont 6t6 d6termin6s et dont la fr6quence de p6da- lage est indiqu6e par des signaux sonores enregistr6s sur magn&ophone. L'6preuve d6bute ~t 6 km.h-~; la vitesse est augment6e de 0,25 krn.h -~ toutes les 30 s. La vitesse soutenue pendant le dernier palier r6alis6 compl~tement, est consid6r6e comme la vitesse maximale. La vitesse de d6placement du cycliste peut &re v6rifi6e par chronorn6- trage des tours de piste. Les fr~quences cardiaques &aient enregistr6es en continu pendant l'6preuve (Sport-Tester PE 3 000) et les concentrations sanguines de lactate rnesu- r6es dans les 3 min qui suivaient la fin de l'6preuve.

    Statistiques

    Rela t ions entre Va m a x et VUMTT

    Ces deux vitesses sont tr~s 6troitement corr616es: VUMTT=0,86 Va m a x + 0 , 8 9 , r = 0 , 9 2 , n = 3 2 , P < 0 , 0 0 0 1 . VUMTT est 16g6rement sup6rieur ~t V a m a x : 6,08_+0,41 m . s - 1 contre 6 ,01+ 0,44 m.s-1 (P

  • 186

    VO 2 max, ml.min'l.kg -1

    82

    78

    74

    70

    66

    5.6 5.8 6.0

    n=13 r = 0.49 NS

    6.2 6.4

    V 5000, m.s

    JR Lacour et al

    A -I -1 C, m102 .kg -.rn

    B

    -1

    .200

    .190

    .180

    .170 5.6 5.8 6.0

    n=13 r = 0.28 NS

    6.2 6.4

    5000, m.s-1

    Vamax (m.s "I) C

    6.5

    6.3

    6.1

    5.9

    5.7

    7 s " , t

    7 p

    Q . "

    I

    s ep

    t e"

    ,,'" n=13

    f ' , , L_ / e,,," V a max = 1,3 ~sooo 1 6

    5~7 5;9 6~1 6~3 6~5

    Vs00o (m .S "1)

    Fig 1. Relations entre la meilleure performance de la saison sur 5 000 m (Vs~ o) et, en A, VO 2 max, en B le cofit 6nerg6tique de la course (C) et ell C, Va max, valeurs mesur6es dans un groupe homog~ne de coureurs.

    L a relation tr6s 6troite de la performance avec Va max traduit le r61e important de cette variable physiologique; celle-ci dolt donc constituer un 616- ment de r6f6rence important dans la conduite d 'un entra~nement. Par ailleurs, le f a r de situer une per- formance par rapport & Va max permet non seule- ment de quantifier le r61e de l 'aptitude a6robie, mais 6galement de mettre en lumi6re un deuxi6me fac- teur de la performance, toujours inexplor6, l 'apti- tude ~ soutenir pendant une dur6e donn6e, une fraction importante de Va max.

    R e l a t i o n s e n t r e V a m a x et VUMTT

    La tr6s forte corr61ation entre Va max et VUMTT montre que malgr6 l 'absence d 'un plafonnement net de ~rO 2 max quand la vitesse de course augmente (Noakes, 1988), la fin de cette 6preuve progressive coincide avec l 'a t tente de VO 2 max. Il est int6res- sant de noter que, au niveau individuel, les valeurs de vitesse maximale a6robie, calcul6es et mesur6es 6taient extr~mement proches, alors que les valeurs de fr6quence cardiaque qui leur correspondaient ne coincidaient pas parfai tement et que les valeurs de la concentration sanguine du lactate 6taient parfois tr6s 61oign6es. Ces deux variables physiologiques paraissent plus sensibles & l ' influence de l 'environ-

  • Vitesse maximale a6robie et performance en course ~ pied 187

    ( Va max )xloo

    135

    125

    115

    105

    95

    85 i zl I~ 8 1'0 12 14 1'6 18 20 22 24 26 2'8 3'0

    Dur6e (min)

    Fig 2. Fractions de Va max soutenues pendant les comp6titions, sur 800, 1 500, 3 000, 5 000 et 10000 m. Valeurs mesur6es dans des groupes homog6nes de coureurs.

    nement et ~ la variabilit6 propre des sujets, que l 'apt i tude ~t la course elle-mSme. Le niveau, pres- que parfai tement 6gal, des corr61ations entre ces deux vitesses et les performances en comp6tition de demi-fond, permettent de supposer que les diver- gences entre leurs r6sultats sont li6es & des erreurs 6galement partag6es entre ces deux m6thodes de mesure. Ainsi, chacune d 'entre elles peut 8tre utili- s~e avec la m~me qualit6 de r~sultat. La m6thode de Brue pr6sente alors l 'avantage de la simplicit6; la mesure sur tapis a l ' avantage de permettre d 'analyser ce que dans Va max revient h VO 2 max de ce qui revient ~ C. I1 appara~t en effet que le niveau de corr61ation de VUMTT, plus faible avec "O 2 max qu'avec Va max, traduit la grande varia- bilit6 de C, encore importante parmi une popula- tion de coureurs de haut niveau. Le niveau de corr61ation entre VUMTT et 4 0 2 max mesur6 dans notre groupe de coureurs est identique ~ celui cal- cul6 par L6ger et Boucher (1980) dans une popula- tion beaucoup plus h6t6rog6ne.

    Relat ions entre Va m a x et Via 4

    La vitesse de course (ou la puissance) correspondant une concentrat ion sanguine de lactate de

    4 mmol.1-a est un bon t6moin de l 'allure g6n6rale de l '6volution de cette concentration au cours d 'une course ~ vitesse croissante (Jacobs, 1986).

    Que les athl6tes aient 6t6 r6partis en groupe homog6ne ou h6t6rog~ne, Vla 4 repr6sente environ 87% de Va max. Cette proport ion ne semble ~tre influenc6e ni par une quelconque qualit6 particu- li6re des coureurs, ni par leur sp6cialisation. I1 faut donc consid6rer que dans les populations 6tudi6es, c'est-~t-dire chez les coureurs de niveau r6gional international, Vla 4 est une forme indirecte (et rela- t ivement impr6cise) d 'expression de Va. max, et qu'elle est uniquement influenc6e par VO 2 max et C. Les bonnes relations entre Vla 4 et les perfor- mances en course ~ pied r6guli~rement d6crites seraient donc une expression de l ' influence de Va max sur ces performances. Ces r6sultats sont en

  • 188 JR Lacour et al

    V (m.s")

    7.0 (o) Vtncrr =0.s5 V300o+ 1.a [,=0.ss)

    (0) Vamax =0.91 ~'3000+0.72 [r=0.SS] ~ L

    6.5 _ i ~it,,~jmf..~-

    6 . o ,

    5.0 ."" A . , ' t 'A " . ' " " . I p o.ooo I

    4.5 ~ , (~Vla4,=~v, y30~0.,7,[~=0.8,1 '

    4.8 5.2 5.6 6.0 6.4

    V3ooo (m.s "1) Fig 3. Relations entre la vitesse moyenne soutenue au cours de la meilleure performance de la saison sur 3 000 met la vitesse maximale soutenue lors de l'6preuve de Brue (VUMTT), la vitesse maximale a6robie calcul6e sur tapis roulant (Va max) et la vitesse de course correspondant/t une concentration sanguine de lac- tate de 4 mmol.l-l (Vla4). Ces relations ont 6t6 6tudi6es darts un groupe h6t6rog~ne de coureurs.

    accord avec les observations r6alis6es par Sveden- hag et Sj6din (1984) sur des coureurs de niveau international sp6cialis6s sur des distances allant du 400 m au marathon: dans chacun des groupes de coureurs r6partis en fonction de leur sp6cialit6, y l a 4 cor responda i t /t la m~me f rac t ion de VO 2 max. En augmentant la quantit6 d'entra[ne- ment impos6e ~ des athl6tes d6j/t bien entra~n6s, Sj6- din et al (19.82) et Tanaka et al (1984) ont pu faire augmenter VO 2 max sans changer la fraction de VO 2 max correspondant ~ Vla 4.

    Naturellement, en course ~ pied comme en cyclisme, nombreuses sont les 6tudes qui ont pu mettre en 6vidence le d6placement vers la droite de la courbe d'6volution du lactate en fonction de l 'augmentation de l 'aptitude (Kinderman et al, 1979; Hurley et al, 1984; Tanaka et al, 1990), mais ces observations portent sur des individus s6dentai- res ou peu entra~n6s. I1 serait int6ressant de connai- tre la dur6e n6cessaire d'entrainement, et l'intensit6

    n6cessaire pour atteindre ce plafonnement du d6pla- cement vers la droite de la courbe d'6volution du lactate.

    R~f~rences

    Brue F (1985) Une variante du test progressif et maximal de L6ger et Boucher : le test vitesse maximale a6robie derriere cycliste (test VMA). Bull Med Fed Fr A thl 7, 1-18

    di Prampero PE (1986) The energy cost of human loco- motion on land and in water. Int J Sports Med 7, 55-72

    di Prampero PE, Atchou G, Briickner JC, Moia C (1986) The energetic...

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