La performance en VTT cross-country olympique : analyse des stratégies d'allure et exigences bioénergétiques

Olympic cross-country mountain bike performance : analysis of pacing strategies and bioenergetic requirements

• Auteur / Autrice : Cyril Granier
• Direction : Christophe Hausswirth
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du sport
• Date : Soutenance le 16/11/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du sport, de la motricité et du mouvement humain (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Sport, Expertise et Performance (Paris ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Descartes
• Jury : Président / Présidente : Jean-François Toussaint
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yann Le Meur, Frédérique Hintzy-Cloutier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Romuald Lepers, William Bertucci

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sportifs de haut niveau

Vélo tout terrain (sport)

Condition physique

Performance (sports)

Mots clés libres

Analyse de la performance

Performance en endurance

Stratégies d'allure

Athlètes élites

VTT cross-country olympique

Efforts supra maximaux

Performance analysis

Endurance performance

Pacing strategies

Olympic cross-country mountain bike

Supramaximal efforts

Résumé

Les gains marginaux focalisent l’attention des chercheurs en sport de haut niveau, mais connaissons-nous suffisamment notre activité sportive avant d’envisager cette approche ? L’étude du vtt cross-country Olympique (VTT-XCO) moderne, en lien avec les évolutions récentes de durée, de distance et de technicité de parcours, paraît fondamentale dans l’atteinte de l’excellence sportive. Pour mesurer cette performance, il est primordial de disposer d’outils de mesure valides, reproductibles et légers. Ce fut l’objet de notre première étude, validant l’utilisation d’un capteur de puissance, le Stages power. Ce dispositif pesant 20g, se localise sur la face interne de la manivelle gauche du pédalier. Nos résultats dénotent une erreur type de 2 à 3,7 % par rapport au SRM et une bonne reproductibilité des mesures entre 100 à 1250 W. Une corrélation fut établie (r = 0,58 ; p <0,001) entre le niveau d’asymétrie des coureurs et la puissance affichée par l’outil, permettant après calcul, d’améliorer légèrement la précision du dispositif. Les deux études suivantes consistèrent à évaluer le profil physiologique des 8 coureurs de l’équipe de France de VTT-XCO et à caractériser la production d’effort en compétitions internationales (30 enregistrements individuels). Les données lors des tests incrémentaux démontrèrent des très hauts profils aérobies semblables aux valeurs obtenues dans la littérature scientifique (V ̇O2max de 5,2 ± 0,3 L.min-1 et PMA de 6,3 ± 0,4 W.kg-1). Les tests supra-maximaux révélèrent des valeurs ~ 15 % supérieures aux données scientifiques. Lors des compétitions une stratégie d’allure constante précédée d’un départ rapide fut observée, concomitante à une diminution de puissance du second (L2) au dernier tour (Ln) comparé au premier tour (-7,7 ± 3,8 à -12,5 ± 4,5%). Une puissance moyenne de 4,3 ± 0,3 W.kg-1 fut rapportée, soit 13 % de plus que les précédentes études sur le sujet, associé à un temps passé au-delà de PMA 4 % supérieur (26 % du temps). En outre, la distribution des puissances dans les 5 zones d’intensité démontra une relative stabilité du pourcentage de temps passé en dessous du premier seuil ventilatoire (SV1), une augmentation du temps passé entre SV1 et PMA et une forte baisse du temps passé au-delà de PMA au fil des tours. Nous avons comptabilisé 18 ± 4 efforts au-delà de PMA par tour, d’une puissance de 559 ± 46 W, soit un effort anaérobie toutes les ~ 40 ± 14 s. De plus, malgré une stabilité du nombre de ces efforts, l’écart de temps entre eux augmente, alors que la durée de maintien et la puissance diminuent au fil des tours. L’ensemble de ces travaux de recherche montrent la nécessité de redéfinir un modèle de performance en VTT-XCO afin de réexaminer les caractéristiques physiologiques des meilleurs athlètes mondiaux et d’estimer la production d’effort durant les compétitions internationales. Le VTT-XCO fait appel à de hautes aptitudes aérobies et la faculté de reproduire des efforts intermittents anaérobies à de multiples reprises en compétitions internationales. En outre, un très bon rapport poids-puissance semble primordial au regard du temps passé en montée (57 % du temps total), associé à de très bonnes capacités techniques afin de négocier les secteurs descendants (28 % du temps de course).

Marginal gains focus the attention of researchers in high-level sport, but do we know enough about our activity before considering such approach? The study of the modern Olympic cross-country mountain bike (XCO-MTB), ties to recent evolutions of duration, distance and technicality of course seems paramount in the achievement of sporting excellence. To measure this performance, it is essential to have valid, reproducible and lightweight measurement tools. This was the purpose of our first study, validating the use of a power meter (PM), the Stages Power. This device weighing 20 g, is positioned on the internal side of the left crank. Our results revealed a standard error of 2 to 3.7 % with respect to the SRM and a good reproducibility of the measurements between 100 to 1250 W. A correlation was established (r = 0.58, p < 0.001) between the level of asymmetry of the riders and the power displayed by the PM allowing after recalculation slightly improve the device accuracy. The two following studies consisted of evaluating the physiological profile of the 8 riders of the XCO-MTB French team and to characterize the production of effort in international races (n = 30 files). The data during the incremental tests demonstrated aerobic profiles quite similar to the values obtained in previous studies (V ̇O2max of 5.2 ± 0.3 L.min-1 and MAP values of 6.3 ± 0.4 W.kg-1). Supramaximal tests revealed ~ 15 % higher values than the literature data. In competitions an even pace preceded by a fast start was observed, concomitant with a decrease in power output (PO) from the second (L2) to the last lap (Ln) compared to the first lap (-7.7 ± 3.8 to -12.5 ± 4.5 %). An average PO of 4.3 ± 0.3 W.kg-1 was reported, representing 13 % more than previous studies, associated with a time spent beyond MAP 4 % higher (26 % of the time). Furthermore, the PO distribution in 5 intensity zones indicated a progressive reduction in the time spent above MAP and an increase of the time spent in moderate intensity zones. We counted 18 ± 4 spurts > PMA each lap, with a PO of 559 ± 46 W every ~ 40 ± 14 s. Moreover, despite a stability in bursts > PMA the gap between them increases, while the duration and the PO decrease each passing lap. The final study was aimed at characterizing race profiles and efforts. Indeed, a race lap is respectively constituted by 1.8 ± 1.3; 4.9 ± 1.5 and 4.0 ± 1.2 flat, uphill and downhill parts during which athletes spend 11, 57 and 32 % of the total time of the event. 28 and 13 % of the race time are spent in downhill and technical climbs, and 44% in non-technical climbs. On the other hand, no significant differences in speed and slight cadence variations appear in each sections of race. PO decrease significantly lap by lap during downhills and uphills, more precisely in technical descents and non-technical climbs. As a whole, these studies emphasize the necessity to redefine a performance model in XCO-MTB in order to re-examine the physiological characteristics of elite athletes and to estimate the production of effort during international competitions. XCO-MTB requires a high aerobic capacity and the ability to produce intermittent anaerobic efforts on multiple occasions. In addition, an excellent power-to-weight ratio seems to be essential with regard to the time spent climbing (57 % of the total time), associated with optimal technical capacities to negotiate downhill sections (28 % of the race time).