Force est de constater qu'un certain niveau de vélocité est nécessaire, selon le contexte de pente et de durée, pour optimiser la capacité d'un athlète à performer dans une discipline à composantes majoritaires de mouvements cycliques (course à pied, cyclisme; article ici, pour ne citer qu'eux)
Vous l'avez peut etre remarqué, mais si vous alternez, à la meme puissance, des séries en vélocité et en force, vous observez une cinétique de hausse de votre fréquence cardiaque corrélée à l'augmentation de votre vitesse gestuelle et, qui aura comme par homothétie, la meme baisse pour le retour des séries en force
Plusieurs phénomènes neuro-musculaires et des interactions neuro-synapsales peuvent expliquer cela, mais pas que.
Hypothèses:
La ventilation, non controlée, aura tendance à nettement augmenter avec les phases de vélocité tout comme la fréquence cardiaque.
La conscientisation de la ventilation est plus efficace avec un contrôle visuel
Les athlètes avec un entrainement ventilatoire auront une meilleure efficience et un meilleur rendement global
Dans cet article nous allons anlyser une étude fait sur 6 athlètes professionnels avec des similitudes assez importantes d'un point de vue physiologique.
Les athlètes
3 athlètes qu'on nommera groupe ventilatory training
Ont débuté un entrainement ventilatoire en isocapnie pour la conscientisation, coordination et mobilisation des muscles ventilatoires
Plus un entrainement inspiratoire à résistance variable pour la puissance et force de dits memes muscles
3 athlètes qu'on nommera groupe "control" without ventilatory training"
Ils n'avaient, au jour du test, entrepris aucun travail spécifique au niveau de la ventilation
Cartographie athlète type médian
Puissance critique moyenne 390w +/- 15w
Vo2 Max : 84,6 ml/min/kg +/- 2,5
Taille : 178cm +/- 5cm
Poids : 63,5 kg +/- 2,8 kg
Bien que la fréquence cardiaque ne soit pas un indicateur pertinent pris de façon isolée sans contexte, voici les zones de fréquences cardiaques "moyennes" afin de permettre un forme de comparaison
NB: La dérive thermique liée a l'accumulation de chaleur endogène sur home trainer rend obslètes ces zones avec la durée de l'effort
Le protocole
Les athlètes vont réaliser:
-Warm 5 minutes entre 50-70% de leur puissance critique (Crit P)
-8 intervalles de 5 minutes
soit
4 intervalles entre 45-50 rpm à 290w (74% Crit P)
4 intervalles entre 110-120 rpm à 275 (70% Crit P)
Les puissances sont imposées par un Home traineur à l'aide du mode EGR
Les 2 premiers intervalles de chaque condition seront effectués sans feedback visuel (hidden datas) les données de ventilation,
Les 2 suivants avec controle visuel (seen datas) les données de ventilation.
Les principales données collectées et les instruments de mesures
Vo2 Master (calibration seringue 3L)
Vo2 relative en ml/min/kg
Vo2 absolue en ml/min
Volume courant (Tv en L)
Fréquence ventilatoire (Rf en ppm)
Volume total (Ve en L)
Equivalent ventilatoire en oxygène (EqO2 en L)
Fraction d'oxygène expiré (FeO2 en %)
Humidité en %
Température de la piéce en °
Wahoo Kik R
Puissance (Power en W)
Garmin Hrm pro plus / Wahoo
Fréquence cardiaque (Hr en bpm)
Moxy monitoring (quadriceps, ischios, mollets)
Oxymétrie musculaire (SmO2 en %)
Core body sensor
Température centrale en °
Température cutanée en °
Téléviseur Samsung 150cm
Données mesurées pour le controle visuel (feedback visuel)
Les données
Groupe "without ventilatory training"
Seen Velocity série
Amélioration de 15% de la Rf
Amélioration de 11,62% du Tv
Seen Force série
Amélioration de 12,38% de la Rf
Amélioration de 9,42% du Tv
Nous pouvons tout d'abord observer que les hypothèses 1 et 2 énoncées semblent se vérifier pour ce groupe .
En effet, les valeurs de fréquence ventiltoire (Rf) sont plus élevées dans les séries "Vélocity" et le volume courant (Tv) plus faibles que sur les série "Force"
De plus, les séries "seen datas" révèlent des valeurs de Rf plus basses et Tv plus hauts, ce qui peut confirmer que le contrôle visuel permet d'améliorer l'efficience ventilatoire.
La baisse de la fréquence ventilatoire (Rf) permet la potentialisation effet bohr et la baisse du cout énergétique ventilatoire (docmuenté ici)
On note aussi déja également les fréquences ventilatoires (Rf) nettement supérieures dans les séries "vélocity" vs "force".
Il en va de meme pour la cinétique du volume courant (Tv) .
Groupe "ventilatory training"
Seen Velocity série
Amélioration de 30,12% de la Rf
Amélioration de 40,06% du Tv
Seen Force série
Amélioration de 24,77% de la Rf
Amélioration de 41,26% du Tv
Comme pour l'autre groupe nous observons une meilleure efficacité de la conscientisation sur les séries "Seen datas" qu'elles soient en force ou en vélocité.
Une amélioration du volume courant (Tv) est associé à une baisse de la fréquence ventilatoire
Ce qui est encore plus prégnant semble etre l'amélioration notable du volume courant avec le controle visuel "Seen serie" (40%) quelque soit la condition de vitesse
Les fréquences ventilatoiress (Rf) sont supérieures pour les "vélocity serie" vs "force serie" mais avec une faible amplitude que celles observées dans le groupe "without ventilatory training"
L'hypothèse 1 apparait nettement sur les lignes Hidden et Mean average du tableau ci dessus.
Les fréquences ventilatoires des séries en vélocité (ventilatory training / without ventilatory training) sont plus élevées que les séries en force.
Groupe ventilatory training (serie vélocity vs serie force)
26,36 Rf vs 23,31 Rf
Groupe without ventilatory training (serie vélocity vs serie force)
34,05 Rf vs 29,15 Rf
L'hypothèse 2 se vérifie également avec des valeurs de Rf et Tv améliorées sur les séries "Seen datas" vs Hidden datas" (dans un moindre mesure pour la Rf)
Groupe ventilatory training (serie vélocity vs serie force)
18,42 Rf vs 17,55 Rf
4,19 L(Tv) vs 4,38 L(Tv)
Groupe without ventilatory training (serie vélocity vs serie force)
28,87 Rf vs 25,54 Rf
2,79 L(Tv) vs 2,91 L(Tv)
Comparatif global final
Comparons maintenant les différences d'interventions entre les "groupes ventilatory training" et "without ventilatory training"
Velocity hidden serie
Fréquence ventilatoire (Rf) 26,36 groupe "ventilatory training" vs 34,05 groupe "withtout ventilatory training" soit une amélioration de 23%
Volume courant (Tv) 2,99 L groupe "ventilatory training" vs 2,5 L groupe "withtout ventilatory training" soit une amélioration de 19,6%
Force hidden serie hidden
Fréquence ventilatoire (Rf) 23,31 groupe "ventilatory training" vs 29,15 groupe "withtout ventilatory training" soit une amélioration de 20,04%
Volume courant (Tv) 3,10 L groupe "ventilatory training" vs 2,66 L groupe 'withtout ventilatory training' soit une amélioration de 16,54%
Velocity seen serie
Fréquence ventilatoire (Rf) 18,42 groupe "ventilatory training" vs 28,87 groupe "withtout ventilatory training" soit une amélioration de 36,20%
Volume courant (Tv) 4,19 L groupe "ventilatory training" vs 2,79 L groupe "withtout ventilatory training" soit une amélioration de 50,18%
Force seen serie
Fréquence ventilatoire (Rf) 17,55 groupe "ventilatory training" vs 25,54 groupe "withtout ventilatory training" soit une amélioration de 31,29%
Volume courant (Tv) 4,38 L groupe "ventilatory training" vs 2,91 L groupe "withtout ventilatory training" soit une amélioration de 50,52%
Interférence sur la fréquence cardiaque
L'hypothèse 3 pourrait donc se résumer en partie à ce qui suit, à savoir :
Que cela soit dans des conditions de séries réalisées en force ou en vélocité, le groupe ventilatory training posséde les plus faible fréquences ventilatoires (Rf) et plus hauts volumes courants (Tv), fait aussi état des fréquences cardiaques (Hr) les plus basses.
Hidden Force serie
127,86 vs 141,79 soit -9,83% de Hr en moins en faveur du groupe ventilatory training
Hidden Velocity serie
133,04 vs 148,07 soit - 10,15% de Hr en faveur du groupe ventilatory training
On note un écart supérieur sur les phases de vélocité
Seen Force serie
129,56 vs 143,86 soit -9,71% de Hr en moins en faveur du groupe ventilatory training
Seen Velocity serie
136,51 vs 151,18 soit -9,71% de Hr en faveur du groupe ventilatory training
Discussion
Le groupe ventilatory training à eu, quelques soient les conditions de cadence et de feedback visuel:
Une fréquence ventilatoire (Rf) plus basse de 20 à 23% hidden serie et de 30 à 36% seen serie
Un volume courant (Tv) supérieur de 17 à 19% hidden série et de 50 à 51% seen serie
Le pattern ventilatoire est donc nettement amélioré grace au feedback visuel (hidden vs seen) ce qui place donc au centre de l'entrainement et de la stratégie ventilatoire le travail de conscientisation (déja documenté ici)
Quelque soit le groupe et le feedback visuel, les valeurs de Rf et Tv sont toujours supérieures pour les séries effectuées en vélocité
Cette différence diminue pour les séries réalisées avec feedback visuel (seen serie) vs (hidden serie)
Les amplitudes velocity vs force au niveau de la performance ventilatoire sont nettement plus basses sur le groupe "ventilatory training" qui possède ainsi un rendement énergétique supérieur (voir point suivant)
Enfin, le "groupe ventilatory training" a, pour chaque situtation, une fréquence cardiaque plus basse que le groupe "without ventilatory training" ;
Pour une puissance et une cadence donnée, le groupe "ventilatory training" enregistre des fréquences cardiaques de l'ordre de 10% inférieures
Ce que nous avions déja documenté dans différentes publications, à savoir que:
La baisse de la fréquence ventilatoire (Rf) permettait une meilleure extraction de l'oxygène musculaire (Feo2) grâce à la potentialisation de l'effet Bohr
Cette baisse de la fréquence ventilatoire (Rf) est aussi associée à une diminution du cout énergétique ventilatoire (réflexe métabolique ventilatoire doucmenté ici)
La hausse du volume courant (Tv) permet de compenser la baisse de Rf sur le volume total
La performance ventilatoire globale (Rf, Tv, FeO2, Hr) est intimement corrélée au niveau de pratique et d'habileté dévelopés à l'entrainement ventilatoire et/ou d'utilisation de stratégies ventilatoires
Le feedback visuel améliore nettement l'efficience de la stratégie ventilatoire et de fait, la performance ventilatoire
La conscientisation apparait donc comme un enjeu ESSENTIEL dans l'approche ventilatoire
Conclusion
Les hypothèses de départ sont donc bien toutes vérifiées
1) La ventilation, non controlée, aura tendance à nettement augmenter avec les phases de vélocité.
Une baisse de la Rf associée à un Tv supérieur pour une puissance donnée est corrélée à une fréquence cardique inférieure d'envrion 10%
2) La conscientisation de la ventilation est plus efficace avec un contrôle visuel
Pour tous les groupes, le feedback visuel voit une amélioration des valeurs de Rf et Tv de l'ordre de 17 à 50%
3) Les athlètes avec un entrainement ventilatoire auront une meilleure efficience et un meilleur rendement global
Le groupe "ventilatory training" obtient dans tous les cas de figures, Rf et Tv nettement meilleurs que le groupe "withtout ventilatory training" de l'ordre de 21 à 51% avec une fréquence cardiaque inférieure de 10% pour un meme effort demandé
L'amélioration des capacités du système ventilatoire dans son ensemble à travers :`
La conscientisation,
La mobilisation,
La coordination,
La force et l'endurance des muscles ventilatoires.....
associée à des stratégies ventilatoires individualisées pour l'athlète contextualisée à la typologie et durée de l'effort, sont des léviers ESSENTIELS de la performance globale dans le sport d'endurance notamment (étude ici) mais ne se limitent pas a ceux ci.
Pour cela, il est en premier lieu nécessaire de réaliser un profilage phyisiologique complet qui permettra de déterminer, avec une grande précision, le profil de performance global de l'athlète.
Il comprendra les fréquences ventilatoires et volumes courants associés aux différentes zones de puissance ou vitesse, elles memes corrélées aux domaines d'intensités délimités par les seuils ventilatoires .
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