La mesure de la VO2max - la consommation maximale d’oxygène - a souvent été définie comme le principal facteur de performance dans les sports d’endurance.
Cependant, la VO2max n'est pas le seul facteur à considérer et n'a pas l'importance que l'on a souvent essayé de lui donner. Explications en 2 parties d'après une étude sur 16 des meilleurs coureurs au monde lors du projet Breaking2.

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La VO2max représente la quantité maximale d’oxygène que le corps est capable d’extraire de l’air, pour le transporter jusqu’aux fibres musculaires sollicitées. Nous l’assimilons souvent assez justement à la cylindrée du sportif, la taille de son moteur.

Seulement, le sportif comme la voiture seront dépendants d’autres facteurs. Sinon un tracteur avancerait à 200 km/h ou l’on roulerait aussi vite à VTT que sur la route.

 

Lors du Breaking2 Project de Nike visant à casser la barrière mythique des 2 h sur marathon, des scientifiques du sport ont eu le privilège de creuser les profils et particularités de 16 des meilleurs coureurs au monde et confirmer ce que l’on sait finalement depuis un certain temps : la VO2max ne suffit pas à très haut-niveau et elle est même très souvent beaucoup moins importante que ce que vous pouvez imaginer…

Un article donnant accès aux données de ces 16 athlètes ayant participé au Breaking2 a été publié il y’a quelques semaines dans la mythique revue scientifique Journal of Applied Physiology

Un compte-rendu sous la houlette du mythique physiologue Andrew Jones qui avait déjà suivi Paula Radcliffe, et que vous pouvez retrouver dans les articles Lepape :

https://www.lepape-info.com/sante/2h15min25sechistoire-dun-record-partie-1/

https://www.lepape-info.com/sante/2h15min25sechistoire-dun-record-partie-2/

 

 

Petit rappel

En 2016 à la sortie des Jeux Olympiques remportés par Eliud Kipchoge, Nike annonçait avoir sélectionné 3 coureurs pour tenter de franchir les 2 h sur marathon à Monza. Ils étaient en réalité 16 au commencement du projet un an auparavant, principalement d’origine ethnique « est-africaine », avec des records moyens de 1h00’04 au semi-marathon et 2h08’40 sur marathon au moment des tests (ils ont depuis couru, en moyenne, 59’53 et 2h06’53).

Tous sponsorisés par Nike évidemment, avec en priorité des athlètes déjà performant sur semi-marathon, avec l’idée sous-jacente qu’ils soient capables de soutenir un rythme de deux heures (≈21km/h).

 

Cette étude est relatée sous format scientifique classique, c’est-à-dire anonymisé. Les seuls coureurs que nous connaissons avec certitude sont donc les heureux sélectionnés du Breaking2 1ère version, le 6 mai 2017 à Monza :

Eliud Kipchoge (Kényan), la légende contemporaine du marathon

Zersenay Tadese (Erythréen), l’ancien roi du semi-marathon (recordman du monde hors Vaporfly-Next, 5 fois champion du monde)

Lelisa Desisa (Ethiopien), l’éternel espoir du marathon (59’11 en 2011 à 21 ans, double vainqueur à Boston, à New-York et aux derniers mondiaux).

 

L’inclusion de coureurs comme Tadese, qui détenait à l’époque le record du monde du semi-marathon de 58’23 mais n’avait couru que 2h10’41 pour le marathon, aide à expliquer le temps moyen relativement modeste sur marathon.

 

 

Les tests de l’étude

Pose du pied en course.

Le projet et les tests ont été effectués entre novembre 2015 et septembre 2016 sur le campus de Nike à la célèbre Michael Johnson athletics track de Beaverton ou à l’Université d’Exeter le laboratoire de Jones. Ils comprenaient un ensemble de mesures corporelles telles que la taille, le poids, le taux de masse grasse, la capacité pulmonaire, la longueur et la circonférence de diverses parties de la jambe et du pied.

Ces mesures ont un sens, certains groupes de recherche ayant déjà montré que des facteurs comme la longueur du tendon d’Achille peuvent influencer l’économie de course, mais rien ici ne sortait des constats déjà établis.

Les tests biomécaniques effectués à Exeter ont révélé que 60% attaquaient avant-pied et 40% du talon. Même si ces deux types d’attaques ont leurs défendeurs et arguments/contre-arguments, une nouvelle fois il semble possible d’être bon avec son propre profil.

 

Efficience.

Mesure au combien intéressante, même si finalement peu surprenante à nouveau, les coureurs les plus efficaces démontraient les temps de contact les plus courts à chaque passage du pied au sol. Somme toute logique c’est ce qui différenciera déjà le niveau d’expertise entre les personnes douées naturellement pour la course à pied et le commun des mortels. Des exceptions peuvent exister mais c’est souvent ce que l’on retrouvera également chez les coureurs élites dans l’analyse des niveaux.

En clair, le niveau chronométrique sera très souvent corrélé à la technique de course, notamment positivement vers une plus grande efficience et une foulée moins énergivore pour les meilleurs athlètes.

Rappelez-vous il y a quelques temps nous avions écrit sur l’analyse de finale mondiale du 10 000 m (https://www.lepape-info.com/actualite/analyse-complete-du-dernier-titre-mondial-de-mo-farah-le-haut-du-corps-a-toute-son-importance/).

Celle-ci avait été triturée via différents relevés par une importante équipe de sport scientists. Ces mesures avaient été réalisées sur toutes les courses du demi-fond jusqu’au marathon.

Il est intéressant de voir qu’à ce niveau de l’article et de nos connaissances sur le sujet de plus en plus fournis à très haut-niveau, la physiologie n’est clairement pas l’unique facteur de performance dans les sports d’endurance et encore moins en course à pied un sport mécanique ou le phénomène d’énergie élastique muscle-tendon et de propulsion restera quoi qu’il arrive notre seul moyen d’avancer. La demande physiologique n’en étant que la résultante. Certes nous parlerons toujours en intensité courue (pédalée ou nagée), par exemple courir à 21,1km/h pendant 42,195 km pour passer sous les 2 h. Mais courir à cette vitesse ne demandera évidemment pas les mêmes besoins en énergie suivant l’individu, même entre top athlètes.

 

Êtes-vous dignes de Kipchoge ?

C’est d’ailleurs l’une des mesures « toute bête » réalisée par l’équipe de Jones et de Nike.

Comment savoir si vous êtes prêt à courir un marathon en 2:00.00 ? Vous mettre à 2.51 au kilomètre pendant un certain temps et mesurer comment votre réponse physiologique évolue.

Ici l’équipe demandait donc aux 16 athlètes de réaliser 1,5 miles (soit 2400 m) sur une piste. Ils partaient pour 2 tours de rodage à 17 km/h, suivis de 6 tours et environ 6 min 50 d’effort standardisé à 21,1 km/h.

Comment mesuraient-ils cette réponse ? Tout simplement avec un relevé des échanges gazeux-respiratoire.

L’objectif ? Ne pas dépasser le seuil d’accumulation des lactates dans le sang (SV2, seuil anaérobie), soit avoir la capacité à être relativement stable physiologiquement (taux de lactates dans le sang, VO2, ventilation, FC) et donc ne pas dériver vers une fin funeste et l’arrêt de l’exercice bien avant les 2 h souhaitées.

Si la demande mécanique est déjà trop sollicitante énergétiquement pour un effort aérobie long, il n’est même pas envisageable de se pencher sur les autres facteurs (matériel, pacing, nutrition/hydratation, etc.).

 

On comprend donc mieux l’intérêt des 4 facteurs principaux scrutés depuis les années 80 dans la recherche de performance sur marathon et déjà bien avant le Breaking2  (https://www.lepape-info.com/actualite/moins-de-2h-au-marathon-theoriquement-envisageable/).

 

À savoir :

  • Le niveau de VO2max
  • L’aptitude à soutenir un haut pourcentage de VO2max sur une longue période (légèrement supérieur à 2h jusqu’aujourd’hui dans le cadre d’un marathon réglementaire)
  • Posséder un seuil lactique haut (à une vitesse élevée et la plus proche possible de 100% du moteur aérobie, la vitesse associée à l’atteinte de VO2max)
  • Posséder un faible coût de locomotion, soit une forte économie de course.

 

 

Les tests physiologiques de laboratoire

Passer par un test VMA prend donc tout son sens, avec notamment une évaluation de la VO2max et des différents marqueurs physiologiques en fonction de la vitesse imposée.

Le protocole était le suivant : départ à 17 km/h pour des paliers de 3 min, puis un incrément de 1 km/h jusqu’à 19 km/h et enfin de 0,5 km/h à partir de cette dernière vitesse. Chaque palier était entrecoupé d’une pause sur place de 1min, permettant un relevé sanguin dans les 10 à 20sec post effort pour l’analyse du taux de lactate dans le sang.

 

La grosse info ? La VO2max moyenne n’était que de 71,0 ml/kg/min pour ce groupe de coureurs élite, bien loin de ce qu’on pouvait penser. Le niveau le plus était à 62 ml/kg/min et le plus haut à 84 ml/kg/min. Cette dernière valeur restant élevée mais sans être un record comparé aux valeurs qui ont pu être mesurées dans d’autres sports (ski de fond, VTT…)  même si ce groupe ne représente pas tout le top niveau mondial du semi-marathon ou marathon.

On ne peut donc tirer une conclusion sur ce sujet mais disposer d’une base de données aussi solide en termes de nombre et de niveau des coureurs permet malgré tout d’estimer que la taille du moteur aérobie ne sera pas l’élément clef pour tout expliquer de la performance sur longue distance sur route.

Elle sera évidemment une part importante des différents facteurs que nous rediscuterons, mais ne restera qu’une pièce du puzzle. Une pièce importante, car s’il faut courir à un haut pourcentage de ce moteur, plus le max sera haut plus l’on s’achètera de la réserve, mais encore faut-il que toutes les pièces s’assemblent…

Logiquement il faudrait donc qu’ils démontrent des qualités d’économie exceptionnelles et d’importants seuils lactiques.

 

Courir sur une route sans fin

Leur économie de course, qui est donc la mesure de la quantité d’énergie nécessaire à un rythme donné, était en effet assez bonne, avec une moyenne de 189 ml/kg/km (170 pour le meilleur) sur tapis roulant entre 17km/h et 19,5km/h pour se situer sous leur seuil aérobie.

Cela concorde avec les études précédentes qui avaient déjà trouvé des valeurs autour de 190 ml/kg/km chez les coureurs d’élite. C’est d’ailleurs ici la grosse différence avec nous simples mortels compétitifs, nos valeurs se situant bien au-dessus de 200 ml/kg/km, avec le plus souvent une moyenne à 210-215 ml/kg/km pour de bons athlètes. La différence se situe d’ailleurs dans notre forte hétérogénéité.

 

 

En clair, un super élite semble toujours extrêmement économique. Un bon athlète pourra cocher certaines des 4 cases du très haut-niveau (VO2max, haut %VO2max sur semi/marathon, seuil lactique élevé, économie de course) mais rarement celle de l’économie !

 

D’ailleurs, même à ce niveau de performance, peu d’athlètes possèdent à la fois haute VO2max et grande économie. C’est le plus souvent l’un ou l’autre. C’est un sujet débattu depuis longtemps. Clairement on ne peut pas être mauvais à ce niveau sur l’un des deux. Mais il est très rare d’être exceptionnel des deux côtés de la balance.

 

Dans la présente étude, il a été constaté qu’un temps de contact au sol plus court était associé à un coût d’O2 inférieur aux vitesses sous-maximales. Surtout, ce temps de contact plus court était associé à une phase de freinage réduite pendant la pose du pied au sol, entraînant moins de décélération à chaque foulée pouvant en grande partie expliquer le moindre coût d’O2.

 

De plus, l’impulsion effective verticale était relativement faible (4 cm en moyenne). Des profils d’athlètes allant finalement dans le sens de l’objectif mécanique souhaité par les nouvelles chaussures mousses + carbone, sujet sur lequel nous reviendrons dans la seconde partie.

https://www.lepape-info.com/actualite/actualite-running/la-fin-du-mythe-de-la-vo2max-seconde-partie/

 

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@AUBRYANAEL
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Anaël Aubry
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Anaël Aubry Sport Scientist

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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