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Science & Sports 22 (2007) 170–172

Communication brève

* Auteur correspAdresse e-mail

0765-1597/$ - seedoi:10.1016/j.scisp

Élaboration d’un nouveau protocole incrémental en rampe

pour estimer la vitesse maximale aérobie en course à pied

ondant.: fabrice.v

front matteo.2007.04.

Elaboration of a new incremental ramp protocol

to estimate the maximal aerobic running velocity

F. Vialea,*, D. Ranggeha, S. Nana-Ibrahima, R. Martina, F. Laschetb

aCentre universitaire de recherche en activité physique et sportive (CURAPS) [DIMPS–EA 4075], campus Sud, 117, rue du Général-Ailleret,97430 Le Tampon, La Réunion, France

bPlateau technique du centre médicosportif régional de La Réunion, groupe hospitalier Sud Réunion, BP 350, 97448 Saint-Pierre, La Réunion, France

Reçu le 20 septembre 2006 ; accepté le 10 avril 2007Disponible sur internet le 19 juin 2007

Résumé

Introduction. – L’objectif était d’élaborer un nouveau test navette de terrain afin d’améliorer la fiabilité d’estimation de la vitesse maximaleaérobie en course. Le nouveau test présente une incrémentation en rampe et masquée de vitesse à la différence de l’incrémentation par palier etdes annonces verbales des tests classiques à palier.

Synthèse des faits. – La consommation maximale d’oxygène a été significativement corrélée à la vitesse maximale (VM) du test navette enrampe (r = 0,75) et à celles de deux tests navettes à palier (r = 0,71 et r = 0,62). La vitesse maximale du test navette en rampe était supérieure(0,5 et 0,6 km.h−1 ; p < 0,05) à celles des tests navette à palier.

Conclusion. – Le nouveau protocole en rampe engendrerait une mesure de VM supérieure à celle du protocole à palier, avec l’avantage defaciliter la passation du test tout en évitant certaines sources potentielles d’erreur.© 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

Abstract

Introduction. – The aim was to elaborate a new shuttle run field test to improve the reliability of the estimation of maximal aerobic speed. Thenew protocol uses incremental ramp speed and no verbal clue concerning the achieved speed or stage is given as opposed to classical multistagetests.

Results. – Maximal oxygen uptake was significantly correlated to the maximal velocity (MS) of the shuttle ramp test (r = 0.75) and the twotrials of the multistage shuttle step tests (r = 0.71 and r = 0.62). The maximal velocity of the shuttle ramp test was superior (Δ = 0.5 and0.6 km.h−1; P < 0.05) to those of two multistage shuttle step tests.

Conclusion. – The new ramp protocol provided a MS superior to those obtained from incremental step tests with the advantages of facilitatingthe testing procedures and avoiding some sources of measurement error.© 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

Mots clés : Évaluation ; Consommation maximale d’oxygène ; Test navette ; Protocole d’effort

Keywords: Evaluation; Maximal oxygen uptake; Shuttle run test; Testing protocol

iale@univ-reunion.fr (F. Viale).

r © 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.007

Fig. 1. Comparaison des protocoles incrémentaux d’effort à palier (TN) et enrampe (TNR) ; (temps (t0) et vitesse (V0) à l’origine ; a = accélération).

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1. Introduction

Lors des tests en laboratoire de mesure de la consommationmaximale d’oxygène ( _VO2max), la vitesse est classiquementincrémentée par palier afin de mesurer les échanges gazeuxen état métabolique stable. Les tests de course navette oucontinu à palier [1,2] transposent ce type de protocole sur leterrain pour estimer le _VO2max à partir de la vitesse maximale(VM) atteinte à l’arrêt d’effort.

Des signaux sonores imposent la cadence de passage tousles 20 m et donc la vitesse de course [1]. Chaque minute, lapiste sonore annonce l’approche d’un nouveau palier et lacadence augmente alors pour un équivalent de vitesse decourse de 0,5 km.h−1 [1]. Bien que valides [1,2], ces testssous forme navette ou continue posent cependant, deux problè-mes principaux de passation :

● premièrement, une large proportion des évalués s’arrêteaprès avoir complété la première navette d’un nouveaupalier [4]. Cet effet de seuil montre que les sujets peuventêtre tentés de prolonger ou d’abandonner leur effort en fonc-tion de l’estimation qu’ils font de leur capacité à accomplirle palier ;

● deuxièmement, à chaque nouveau palier de vitesse, une par-tie des sujets se retrouve en avance ou en retard de déplace-ment par rapport au plot de passage et doit ensuite accélérerou décélérer jusqu’à retrouver la cadence imposée de dépla-cement.

La précision de mesure de VM est importante en soi, carelle conditionne la qualité du suivi de performance et la pres-cription des intensités d’entraînement [1]. De plus, il a étédémontré que par rapport aux protocoles à palier, les protoco-les en rampe (c’est-à-dire avec une augmentation constante devitesse en fonction du temps) permettaient une meilleure pré-diction de _VO2 à partir de la puissance d’effort [3]. Notre tra-vail a donc été d’élaborer un nouveau protocole de test incré-mental en rampe applicable sur le terrain.

2. Méthodes

Huit garçons et cinq filles jeunes basketteurs, d’âge13,7 ± 0,7 ans (moyenne ± écart-type), de poids 61,3 ± 18,1 kget de taille 171,8 ± 16,8 cm, pratiquant régulièrement des testsd’effort ont participé à l’étude. Ces sujets ont effectué successi-vement un test d’effort en laboratoire et trois tests navette engymnase. Ce protocole quasi expérimental a été sélectionnépour s’accorder aux contraintes d’entraînement et de suivi médi-cal du pôle espoir basket de l’île de La Réunion.

Lors d’un premier test d’effort en laboratoire (TL), les sujetsréalisaient une épreuve incrémentale triangulaire à palierjusqu’à épuisement pour déterminer le _VO2max et la vitesseassociée (VMATL). Les variables respiratoires étaient enregis-trées avec un appareil Quark b2 (Cosmed, Italie). VMATL cor-respondait à la vitesse de course atteinte lors du plateau ou picde _VO2max. L’épreuve de course navette à palier [1] était

ensuite répliquée (TN1 et TN2) pour contrôler les effets defamiliarisation et de reproductibilité. Enfin, la quatrièmeépreuve d’effort était le nouveau test navette (TNR) caractérisépar un protocole en rampe (Fig. 1) où la vitesse initiale étaitconstamment augmentée en fonction du temps :

V ¼ V 0 þ a � t (1)

Ou V (m.s−1) était la vitesse instantanée, V0 la vitesse ini-tiale, a (m.s−2) l’accélération et t (s) le temps. L’intégration decette équation permettait de définir l’équation horaire de laposition en fonction du temps :

d ¼ V 0 � t þ 1

2a � t2 (2)

Puis les équations 1 et 2 étaient réunies pour obtenir V enfonction de d et Vo :

V 2 ¼ V 20 þ 2 � a � d (3)

En substituant à V son équivalent dans l’équation 1, puis enréorganisant l’équation 3, on obtient t en fonction V0, a et d :

t ¼ffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiV 2

0 þ 2 � a � dq

� V 0

a(4)

La table de la cadence de passage à chaque navette de 20 métait alors créée dans un tableur à l’aide de l’équation 4 etdes constantes connues (V0 ≈ 2,36 m.s−1 soit 8,5 km.h−1 eta ≈ 0,0023 m.s−2 soit 0,5 km.h−1.min−1). La table était ensuiteimportée dans l’éditeur sonore libre Audacity (http://audacity.sourceforge.net) pour positionner temporellement les alertes depassage aux plots et enregistrer la piste sonore. Pour chaquetest, VM était la moyenne de vitesse lors de la dernière minutede course précédant l’arrêt d’effort. Lors de tous les tests, lafréquence cardiaque (FC) était mesurée en continu au moyende cardiofréquencemètres Sport-Tester (Polar, Finlande). Encomplément de ces mesures quantitatives, un court entretiensemi-directif était conduit avec les sportifs pour évaluer leursentiment sur « la difficulté de leur effort » et « la difficultépour suivre le rythme ». _VO2max, VMA et VM ont été

Tableau 1Comparaison des résultats aux épreuves d’effort (moyenne ± écart-type)

Les tests d'effortsTL TN1 TN2 TNR

VM (m.s−1) 12,3 ± 1,4 12,0 ± 0,9 11,9 ± 1,0 12,5 ± 1,2FCmax (batt.min−1) 198,4 ± 6,4 200,1 ± 5,4 203,3 ± 6,8 201,6 ± 7,7TL : test laboratoire ; TN1 et TN2 : test navette à palier 1 et 2 ; TNR : testnavette en rampe ; VM : vitesse maximale ; FCmax : fréquence cardiaque maxi-male.

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corrélés. Les VM et FCmax du nouveau test ont été comparéspar le t de Student pairé à leurs homologues du test navette. Leseuil de signification était fixé à p ≤ 0,05.

3. Résultats

Seuls huit sujets ont pu effectuer la totalité des épreuvesd’effort. La différence moyenne entre VMTN1 et VMTN2

était de –0,01 km.h−1 (intervalle de confiance à 95 % de–0,21 à 0,19 km.h−1). Le _VO2max des basketteurs(41,0 ± 8,9 ml.min−1.kg−1) était corrélé significativement àVMATL (r = 0,92), VMTNR (r = 0,75) et VMTN2 (r = 0,71) etnon significativement avec VMTN1 (r = 0,62). Aucune diffé-rence significative entre les FCmax des tests d’effort n’a étérévélée (Tableau 1). VMTNR était significativement supérieurà VMTN1 et VMTN2. Lors des entretiens, cinq sujets ont admis« avoir été plus loin dans l’effort » lors de TNR en l’absencede repère de performance. Tous les sujets ont perçu la réali-sation du nouveau test comme « plus facile ».

4. Discussion

Les VM des protocoles à palier et en rampe ont montré unniveau similaire de corrélation à _VO2max, mais les valeurs deVM ont été supérieures lors du protocole en rampe. L’incré-mentation de vitesse (0,5 km.h−1.min−1) ayant été faible etcommune aux deux protocoles, il est improbable que les seulesvariations de cinétique de _VO2 expliquent cette différence deVM. Plusieurs autres hypothèses complémentaires peuvent êtreavancées. Tout d’abord, en l’absence de repère sonore sur laperformance en course, les sujets n’ont pas étalonné leur efforten fonction de performances passées et ont pu poursuivre leur

effort jusqu’à un niveau supérieur. Ensuite, l’accélération cons-tante de la vitesse de course a facilité la tâche de maintien de lacadence et a pu favoriser un meilleur engagement des sportifsdans l’effort maximal. Enfin, les ajustements de vitesse decourse à chaque changement de palier ont été éliminés et ladépense énergétique a pu être réduite. Aussi, d’autres travauxrestent à mener pour préciser les mécanismes à l’origine desdifférences entre les tests de terrain à palier et en rampe.

5. Conclusion

L’utilisation du nouveau protocole en rampe engendreraitune mesure de VM supérieure à celle du protocole à palier,avec l’avantage de faciliter la passation du test tout en évitantcertaines sources potentielles d’erreur des protocoles classiquesà palier. De plus, une méthode adaptable à tout intervalle dedistance et incrémentation de vitesse est pour la première foisproposée pour construire des protocoles d’effort cadencé àpalier ou en rampe.

Remerciements

Les auteurs remercient vivement les sportifs ainsi que leurentraîneur Miguel Ramirez, le CTS Daniel Martinou, et leCREPS de la Plaine-des-Cafres pour leur implication. Lesauteurs tiennent à souligner spécialement la contribution deMme Odile Valour à l’organisation et l’encadrement des testsd’effort.

Références

[1] Cazorla G, Léger L. Comment évaluer et développer vos capacités aéro-bies. Épreuve de course navette et épreuve vameval. Cestas, France:AREAPS; 1993.

[2] Léger LA, Lambert J, Goulet A, Rowan C, Dinelle Y. Capacité aérobiedes Québécois de 6 à 17 ans — test navette de 20Tmètres avec palierd’une minute. Can J Appl Spt Sci 1984;9(2):64–9.

[3] Myers J, Bellin D. Ramp exercise protocols for clinical and cardiopulmo-nary exercise testing. Sports Med 2000;30(1):23–9.

[4] Wilkinson DM, Fallowfield JL, Myers SD. A modified incremental shuttlerun test for the determination of peak shuttle running speed and the pre-diction of maximal oxygen uptake. J Sport Sci 1999;17(5):413–9.