VITESSE MAXIMALE AEROBIE - staps.univ-lille2.frstaps.univ-lille2.fr/fileadmin/user_upload/ressources_peda/Masters/... · 1. Introduction • Que mesure-on ? • Comment le mesure-on

VITESSE MAXIMALE

AEROBIE

S Berthoin, M1 EOPS - 2011

1. Introduction

• Que mesure-on ?

• Comment le mesure-on ?

• Que peut-on en faire ?

Bref historique

• VMA : vitesse maximale aérobie

• VAM : vitesse aérobie maximale

• Vamax : vitesse aérobie maximale

• Vend : vitesse d’endurance

• Vmax : vitesse maximale

• VUMTT : Vitesse au test de course sur piste de l’Université de Montréal

• VM-navette : vitesse maximale au test de course navette

• PMAf : puissance maximale aérobie et fonctionnelle

• vVO2max : vitesse à VO2max

1. Introduction

VMA = performance aérobie

1. Introduction

Plus grande allure de course

pouvant être maintenue

Performance en course de durée

Plus haut état stable

de VO2 maintenu .

Pourcentage de

VO2max utilisé .

Coût énergétique

VO2max .

MacCormack et al. (1991) Metabolic determinants of 1-mile run/walk performance in

children. Medicine ans Sciences in Sports and Exercise 23 (5), 611-617

Qualités aérobies

Qualités anaérobies

Facteurs psychologiques

VMA

1. Introduction

VMA = VO 2 max

Coût énergétique

•

ml.kg .m =

ml.kg -1 .min -1

-1 -1

ml.kg -1 .min -1

ml.kg -1 .m -1 =

m

min =

km

h =

1. Introduction

20 10 6

30

60

Vitesse (km.h -1 )

VO 2 max .

VO 2 (ml.kg -1 .min -1 ) .

Relation entre la consommation d'oxygène (VO 2 ) et la vitesse de course (adapté de Margaria et coll ., 1965).

Plateau de VO 2

.

.

VMA

1. Introduction

Temps (min)

Vit

esse

(km

/h)

8

10

12

14

14

16

18

Protocole triangulaire continu

3 6 9 12 15 18 21

Début : 8 km/h Paliers : 3 min - Incrément : 2 km/h

1. Introduction

VMA = plus petite vitesse

permettant d’atteindre VO2max

lors d’un test triangulaire ?

1. Introduction

Temps (min)

Vitesse (km/h)

2 4 6 8 10 12 14

8

9

10

11

12

13

14

15 Palier de 2 min

Palier de 1 min

Palier de 3 min

Temps (min)

VO2 (ml/kg/min)

2 4 6 8 10 12 14

28

31,5

35

38,5

42

45,5

49

52,5 VO2 max(ml/kg/min)

1. Introduction

a. Tests de Laboratoire

• Rapport VO2max / Coût énergétique

• Extrapolation à partir de la relation

VO2=f(vitesse)

• Détermination de la plus petite vitesse

permettant de solliciter VO2max

2. Evaluations

a. Tests de Laboratoire 2. Evaluations

Morgan et al. (1989). Ten kilometres performance and predicted velocity at among

well-trained male runners. Medicine and Science in Sports and Exercise, 21, 78-83

Extrapolation à partir de la relation VO2=f(vitesse)

obtenue pour des allures de course sous maximales

Les valeurs de VO2 sous

maximales sont obtenues

à partir de course de

5 min en continu

vVO 2 max(km.h -1

)

VO 2 max (ml.kg -1

.min -1

)

.

.

40

45

50

55

60

65

70

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Vitesse (km.h -1

)

VO

2

(ml.

kg

-1 .m

in

-1 )

.

Morgan et al., 1989


di Prampero et al. (1986). The energetics of endurance running. European Journal of Applied Physiology, 55, 259-266.

Rapport entre VO2max et coût énergétique de la course

Vend = VO 2

Coût énergétique

•

Vmax = VO 2 max

Coût énergétique

•

diPrampero et al., 1986


di Prampero et al. (1993). Energetics of best performances in middle-distance running. Journal of Applied Physiology, 74, 2318-2324

Rapport entre VO2max diminué de la VO2 de repos et

coût énergétique de la course

Vend = VO 2

Coût énergétique

•

VO 2 •

repos -

Vmax = VO 2 max

Coût énergétique

•

VO 2 •

repos -

diPrampero et al., 1993


Lacour et al. (1991)Assessment of running velocity at maximal oxygen uptake. European Journal of Applied Physiology , 62, 77-82

Rapport entre VO2max diminué de la VO2 de repos et

coût énergétique de la course

Vamax = VO 2

Coût énergétique

•

5 -

Lacour et al., 1991

Paliers de 4 min, avec 30s de pause entre chaque

Coût énergétique = valeur moyenne aux deux

derniers paliers de course entièrement complétés

0

10

20

30

40

50

60

70

0 500 1000 1500 2000 2500

Temps (s)

VO

2 (

ml/

kg

/min

)a. Tests de Laboratoire 2. Evaluations


Billat et al. (1994). Reproducibility of running time to exhaustion at in subelite runners. Medicine Science in Sports and Exercise, 26, 254-257.

Billat et al., 1994

Premier palier 12 km/h

Augmentation de 2 km/h par palier de 3 min jusque

80% de la vitesse du temps record sur 3000m.

Ensuite, augmentation de 1 km/h chaque minute

Vitesse pour laquelle VO2max est observée

(plus petite vitesse permettant de solliciter VO2max

lors d’un exercice triangulaire)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Temps (s)

VO

2 (m

l/k

g/m

in)

b. Tests de terrain

2. Evaluations

• Test de course sur piste de l’Université de Montréal (Léger et Boucher, 1980)

• Test de cours navette de 20-m (Léger et al., 1984)

• Test de course derrière cycliste (Brue et al., 1985)

• Control aerobic training test (Chanon et Stephan, 1985)

• Test VAM-EVAL (Cazorla et Léger, 1993)

• Test de course de l’Université de Bordeaux 2 (Cazorla, 1990)

• Test 45/15 (Gacon)

• Test de course de 5 min (Chamoux et al., 1996)

b. Tests de terrain

• Test de course sur piste de l’Université de Montréal (Léger et Boucher, 1980)

• Test de cours navette de 20-m (Léger et al., 1984)

• Test de course derrière cycliste (Brue et al., 1985)

• Control aerobic training test (Chanon et Stephan, 1985)

• Test VAM-EVAL (Cazorla et Léger, 1993)

• Test de course de l’Université de Bordeaux 2 (Cazorla, 1990)

• Test 45/15 (Gacon)

• Test de course de 5 min (Chamoux et al., 1996)

2. Evaluations

Protocole de course sur piste

Test de course sur piste (Léger et Boucher, 1980)

premier palier : 8 km.h-1

paliers de 2 min

incrément : 1 km.h-1

temps

vitesse b. Tests de terrain 2. Evaluations

Protocole de course sur piste

Test VAM-EVAL (Cazorla, 1990)

premier palier : 8 km.h -1

paliers de 1 min

incrément : 0,5 km.h -1

temps

b. Tests de terrain 2. Evaluations

Test de course de 5 min

Calcul de la vitesse moyenne

Course de 5 min

Chamoux et al. (1996)

temps


• Brue (1985)

• Vitesse au premier palier 10 km/h

• Durée des paliers 30s

• Incréments de vitesse 0,25 ou 0,3 km/h

b. Tests de terrain 2. Evaluations

temps

vitesse

Test de course navette (Léger et al., 1984)

premier palier : 8.5 km.h-1

paliers de 1 min

incrément : 0.5 km.h-1

20 m

temps


Critères d’analyse des protocoles

de terrain

• Vitesse au premier palier

• Durée des paliers

• Incréments de vitesse

• Durée des périodes de repos

• Valeur de vitesse retenue en fin de test

Critères d’analyse des protocoles

de terrain

• Vitesse au premier palier

• Durée des paliers

• Incréments de vitesse

• Durée des périodes de repos

• Valeur de vitesse retenue en fin de test

c. Comparaison des tests

• Aucune étude publiée comparant les

résultats obtenus aux différents tests à LA

mesure de référence

2. Evaluations

Comparaison des vitesses maximales en course sur piste et

en course navette

Berthoin et al. (1992) Science et Sports 7 : 85-91

11 12 13 14 15 16

19

18

17

16

15

14

13

12

11

VM

A-p

iste

(km

.h-1

)

n = 17

y = 1.81x - 7.863

r = 0.93

VM-navette (km.h-1)

.

7

8

9

10

11

12

13

7 8 9 10 11 12 13

VM-navette (km.h-1)

VM

A-p

iste

(km

.h-1

)

n = 294

r = 0,78

y = 0,94 x + 0,31

SEE = 0,52 km.h -1

P < 0,001

Baquet et al. (1999) Biol Sport 16 : 23-30

VMA (km.h-1) = 2.4*VM - 14.7

d. Comparaison des tests 2. Evaluations

Berthoin et al. (1996). Comparison of maximal aerobic speed as assessed with laboratory and field

measurements in moderately trained subjects. International Journal of Sports Medicine, 17, 525-529.

3.8

4

4.2

4.4

4.6

4.8

5

5.2

5.4

5.6

3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6

Vamax (m/s)

n = 11

y = .70x + 1.33

r = .96

Syx = .10

P < 0.001

VM

A (

m/s

)


3.8

4

4.2

4.4

4.6

4.8

5

5.2

5.4

5.6

3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6

n = 11

y = .63x + 1.74

r = .85

Syx = .19

P < 0.001

VM

A (

m/s

)

vVO2max (m/s)




3.8

4

4.2

4.4

4.6

4.8

5

5.2

5.4

5.6

3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6

Vamax (m/s)

n = 11

y = .91x + .33

r = .92

Syx = .20

P < 0.001

vV

O2m

ax (

m/s

)




VMA (km h-1)

22 20 18 2

1

19 17

Billat et al. 94

Daniels et al. 84

di Prampero 86

Lacour et al. 90

Léger & Boucher

80

Morgan et al. 89

Noakes 88

VARIATION DE LA VMA SELON LA METHODE


Billat et Koralsztein (1996). Significance of the velocity at and time to exhaustion at this velocity. Sports Medicine, 22, 90-108.

e. Tests spécifiques

• Tennis (Précigout et al., Congrès ACAPS

2001)

• Football (Jullien et al., STAPS)

• Natation (Lavoie)

2. Evaluations

e. Tests spécifiques

• Tennis (Précigout et al., Congrès ACAPS

2001)

• Football (Jullien et al., STAPS)

2. Evaluations

3. Utilisation de la VMA

a. Prédiction de performance

b. Normes

c. Estimation de VO2max

d. Contrôle des allures de course

e. Contrôle des effets de l’entraînement

Références Vitesse de

référence

distance de compétition (temps

moyen ou vVO2max moyenne

des sujets sur la distance de

compétitio)

Relation

Berthon et al. (1997) V5 min 800 m (17,1 km.h-1)

1500 m

3000 m

5000 m

10000 m

21100m

r=0,64 ; P<0,01 ; y = 0,98x+ 1,02

r=0,93 ; P<0,01 ; y = 1,08x - 0,32

r=-0,94 ; P<0,01 ; y=0,85x + 0,63

r=-0,93 ; P<0,01 ; y=1,13x - 1,27

r=-0,78 ; P<0,05 ; y=0,82x + 0,33

r=-0,80 ; P<0,05 ; y=0,87x - 0,23

di Prampero et al.

(1986)

Vmax

21000 m (1h 38min 28 s) r=-0,79 ; P<0,001 ; y=0,44x + 1,43

Lacour et al. (1991) Va max

vTCPUM

1500 m (3 min 57 s)

1500 m (3 min 57 s)

r=-0,90 ; P<0,001

r=-0,91 ; P<0,001

Montmayeur et

Villaret (1990)

vTCPUM 800 m (19,5 km.h-1)

1000 m (20,0 km.h-1)

1500 m (20,4 km.h-1)

3000 m (20,6 km.h-1)

5000 m (10,8 km.h-1)

25000 m (20,1 km.h-1)

42200 m (19,2 km.h-1)

r=-0,66 ; P<0,01

r=-0,86 ; P<0,001

r=-0,78 ; P<0,001

r=-0,82 ; P<0,001

r=-0,84 ; P<0,001

r=-0,84 ; P<0,001

r=-0,98 ; P<0,001

Morgan et al. (1989)vVO2max 10000 m (32 min 17 s) r=-0,87 ; P<0,01

Padilla et al. (1992) va max 1500 m (4 min 22 s)

3000 m (9 min 18 s)

1500 m (3 min 47 s)

3000 m (8 min 09 s)

r=-0,72 ; P<0,01

r=-0,62 ; P<0,01

r=-0,66 ; P<0,05

r=-0,64 ; P<0,01

a. Prédiction de la performance 3. Utilisation de la VMA

Evolution de la VMA en fonction de l’âge chez les garçons

.

8

9

10

11

12

13

14

15

4 6 8 10 12 14 16 18

Berthoin et al. (1996)Blonc et al. (1992)

Poortmans et al. (1986)VanMechelen et al. (1986)

Léger et al. (1988)Gerbeaux et al. (1991)

VanPraagh et al. (1988)

Boreham et al. (1990)

âge (ans)

Liu et al. (1992)

VM

A (

km

.h-1

)

b. Normes 3. Utilisation de la VMA

Berthoin et al. (1996a). Maximal aerobic speed and running time to exhaustion for

children 6 to 17 years old. Pediatric Exercise Science, 8, 234-244.

Evolution de VMA avec l ’âge

(filles)

.

Liu et al. (1992)

VanMechelen et al. (1986)Poortmans et al. (1986)

Léger et al. (1988)

Mahoney et al. (1992)

Berthoin et al. (1996)

Gerbeaux et al. (1991)

Blonc et al. (1992)Boreham et al. (1990)

Barabas et al. (1992)

9

10

11

12

4 6 8 10 12 14 16 18

âge (ans)

VM

A (

km

.h-1

)Evolution de la VMA en fonction de l’âge chez les filles

b. Normes 4. Utilisation de la VMA

Berthoin et al. (1996a). Maximal aerobic speed and running time to exhaustion for

children 6 to 17 years old. Pediatric Exercise Science, 8, 234-244.

c. Estimation de VO2max 3. Utilisation de la VMA

Equation tenant compte des résistances aérodynamiques à

l’avancement (Léger et Boucher, 1980)

VO2 (ml/kg:min) = 0,0324*v2 + 2,143*v + 14,49

Equation simplifiée

VO2 (ml/kg/min) = 3,5*v

Estimation à partir du test de course navette de 20 m

VO2 (ml/kg/min) = 31.035 + 3.238.Vn - 3.248.age + 0.1526.Vn.age

Contrôle des allures de course

.

0

2

4

6

8

10

12

14

185 190 195 200 205 210 215 220 225 230

FC max (bpm)

moyenne théorique = 206

n = 57

Fré

qu

en

ce

d. Contrôle des allures de course 3. Utilisation de la VMA

Fréquence cardiaque et exercice

continu

.

100

120

140

160

180

200

0 400 800 1200 1600

temps (s)

FC max = 210

85% FC max = 189 bpm

FC

(b

pm

)

0

30

60

90

120

%V

MA

20 min à 85% de VMA



"long-long"

FC max = 211

temps (s)

FC (bpm)

5 fois 2 min à 90 % de VMArécupération 2 min

0

25

50

75

100

125

150

175

200

0 200 400 600 800 1000 1200


Exemple de circuit pour

l ’exercice "court-court"



"court-court" (1)

FC max = 188

Evolution de la Fréquence Cardiaque lors d'un exercice dit"court-court ".

temps (s)

FC (bpm)

2 * (15 fois 15 s) à 100 % de VMArécupération 4 min

0

25

50

75

100

125

150

175

200

0 200 400 600 800 1000 1200



"court-court" (2)

FC max = 209

Evolution de la Fréquence Cardiaque lors d'un exercice dit"court-court ".

0

25

50

75

100

125

150

175

200

0 200 400 600 800 1000 1200

temps (s)

FC (bpm)

2 * (15 fois 15 s) à 110 % de VMArécupération 4 min

225


VO2pi

c

FC max.


80-m 16.67-m 16.67-m

15-s run

at 50% of MAS

15-s run

at 50% of MAS 15-s run at 120% of MAS

Length (m)

0

2.5

5

7.5

10

12.5

15

17.5

20

22.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Vel

oci

ty (

km

/h)

15s run at 120% of MAS

for a MAS = 16 km/h

135% of MAS

120% of MAS

80-m 16.67-m 16.67-m

15-s run

at 50% of MAS

15-s run

at 50% of MAS 15-s run at 120% of MAS

0

10

20

30

40

50

60

70

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

time (s)

Récupération passive

VO 2 max .

VO

2 (

ml/

kg

/min

)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

time (s)

Récupération active

VO 2 max

. V

O2

(m

l/k

g/m

in)

FIN

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