Influence d'un temps limite à l'épuisement en course à pied sur la mécanique de la foulée et le comportement masse-ressort de triathlètes élites : effets sur le coût énergétique
Résumé
Purpose: The aim of this study was i) to evaluate changes in leg-spring behavior during an exhaustive
run in elite triathletes and ii) to determine whether these modifications were related to an increase in
the energy cast of running (Cr).
Methods: Ni ne elite triathletes ran to exhaustion on an indoor track at a constant velocity corresponding
to 95% of the velocity associated with the maximal oxygen uptake (5.1 ±0.3 m.s-1; mean ti me to
exhaustion: 10.7 ±2.6 min. Vertical and horizontal ground reaction forces were measured every lap
(200 m) by a 5 m long force platform system. Cr was measured from pulmonary gas exchange using a
breath-by-breath portable gas analyser.
Results: Leg stiffness (-13.1%; P<0.05) and peak vertical (-9.2%; P<0.05) and propulsive (-75%; P<0.001)
forces decreased significantly with fatigue while vertical stiffness did not change significantly Leg and
vertical stiffness changes were positively related with modifications of aerial lime (R 2=0.66, P<0.01;
R2= 0.72; P<0.01, respectively) and negatively with contact ti me (R 2=0.71, P<0.01; R2= 0.74; P<0.01,
respectively). Alterations of vertical forces were related with the decrease of the angle of velocity
vector at toe-off (R2= 0.73; P<0.01 ). When considering mean values of oxygen uptake, no change
was observed from 33 to lOO% of the lime to exhaustion. However, between oneand two-thirds of
the fatiguing run, negative correlation were observed between oxygen consumption and leg stiffness
(R 2=0.83; P<0.001) or vertical stiffness (R 2=0.50; P<0.03).
Conclusions: Du ring a constant run to exhaustion, the fatigue induces a stiffness adaptation thot modifies
the stride mechanical parameters and especially decreases the maximal vertical force. This response to
fatigue implies greater energy consumption.
Objectif: L'objet de cette étude était d'une part, de quantifier chez des tri athlètes élites les modifications
de la foulée à l'aide du système masse-ressort pendant une course réalisée jusqu'à épuisement, et
d'autre part, d'évaluer si les modifications observées étaient liées aux altérations du coût énergétique.
Méthode Neufs triathlètes élites ont participé aux expérimentations qui consistaient en une course
à pied à vitesse constante correspondant à 95% de la consommation maximale d'oxygène. Les
composantes verticales et horizontales de la force de réaction au sol ont été mesurées à chaque tour
(200m) à l'aide de plateformes de force placées en série sur une longueur de 5m. Le coût énergétique
était calculé à partir des données de consommation d'02 recueillies par un système portatif d'analyse
d'échanges gazeux respiratoires.
Résultats · Les tests exhaustifs ont été réalisés en moyenne à la vitesse de 5.1 ± 0.3 m.s-1. Le temps
limite était en moyenne de 10 min 43 s ± 2 min 37 s. La raideur de la jambe (-13,1%; P<0.05), les pics
de force verticale (-9,2%; P<0.05) et horizontale (-7,5%; P<0.001) diminuaient significativement avec la
fatigue alors que la raideur verticale n'était pas modifiée. Les modifications de la raideur de la
jambe et de la raideur verticale étaient positivement corrélées à la diminution des temps aériens
(R2=0,66, P<0,01; R2= 0,72; P<0,01, respectivement) et négativement avec l'augmentation des temps
de contacts (R 2=0,71, P<0,01; R2= 0,74; P<0,01, respectivement). Les changements de la force verticale
étaient reliés à la diminution de l'angle du vecteur vitesse au moment au début de la phase aérienne
(R 2= 0,73; P<0,01). Lorsque l'on considère les valeurs moyennes de consommation d'oxygène, aucun
changement n'est observé entre 33 et l00% du temps limite. Cependant, lors du deuxième tiers de
la course, les relations interindividuelles présentent une corrélation négative entre la consommation
d'oxygène et la raideur de la jambe (R 2=0,83; P<0,001) et la raideur verticale (R2=0,50; P<0,03).
Conclusions : Lors d'une course constante menée jusqu'à l'épuisement, la fatigue induit une adaptation
de la raideur qui modifie les paramètres mécaniques de la foulée et diminue en particulier la force de
réaction maximale verticale. Cette réponse à la fatigue implique un plus grand coût énergétique.
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