Dépasser la VMA

Introduction 

La VMA, qui signifie « Vitesse Maximale Aérobie » est souvent définie comme la plus petite vitesse à partir de laquelle un individu atteint VO_2max (Débit maximal d’oxygène que le corps est capable de capter, transporter et utiliser). Cette définition est en réalité fausse et sera amenée à évoluer au fil de l’article. Qui plus est, la notion de VMA fait à la fois référence à une vitesse, à un test (pour déterminer cette vitesse), et à un type de séance. Cette notion est clairement surutilisée (notamment en France) et souvent présentée comme le Gold Standard, au point qu’on ne sait même plus à quoi elle correspond vraiment.

Les objectifs de cet article sont de comprendre ce que signifie et représente vraiment cette grandeur, notamment grâce à la littérature à ce sujet, d’en montrer les intérêts et les limites, et surtout, d’approfondir en soulevant un certain nombre de questions.

Histoire et première définition

La notion de VMA est initialement apparue grâce aux travaux du physiologiste québécois Luc Léger au début des années 1980. A cette époque, la notion de VO_2max était bien connue et était perçue comme le facteur prépondérant de la performance. Néanmoins, la détermination de cette valeur était extrêmement coûteuse et demandait des moyens techniques conséquents. L’objectif des travaux de Léger et Boucher en 1980, était de proposer une méthode permettant d’évaluer cette fameuse VO_2max, de façon indirecte. Comment ? A l’aide d’un test de terrain progressif, continu et maximal. Le test en question est le Test de Course sur Piste de l’Université de Montréal (TCPUM). Des études antérieures ayant montré que la VO₂ d’un individu était reliée à sa vitesse, l’objectif du TCPUM était de déterminer la plus grande vitesse atteinte par l’individu pour en déduire sa VO_2max.

Dans leur travaux de 1980, grâce à leur test, Léger et Boucher ont notamment validé la formule suivante proposée dans les travaux de Shephard (1969) et de Pugh (1970) :

Pour illustrer cette formule, prenons un athlète atteignant une vitesse de 18 km/h sur le dernier palier entièrement couru lors du test proposé par Léger et Boucher. Cette formule permet d’en déduire la VO_2max de l’athlète qui est alors de 63,56 mL.min^-1.kg^-1. La vitesse atteinte est alors appelée “Vitesse associée à VO_2max”, plus communément appelée aujourd’hui VMA. Si on trace cette formule pour des vitesses allant de 10 à 25 km/h, on s’aperçoit que celle-ci est en fait quasiment linéaire sur cette plage de vitesse, avec un coefficient de corrélation de 0,99.

Figure 1 : Evolution de la VO₂ en fonction de la vitesse sur le dernier palier entièrement couru du test de Léger et Boucher

Le nombre de formules liant la VO₂ à la vitesse est aujourd’hui assez impressionnant comme le montre le Tableau ci-dessous tiré de [13].

Tableau 1 : Aperçu des équations de prédiction de VO_2max à partir de la vitesse avec les références associées

Lorsqu’on s’attarde sur ces différentes formules indépendamment les unes des autres, il semblerait qu’elles soient toutes indépendantes de l’individu, et plus encore, que la VO_2max ne dépende que de la vitesse. En d’autres termes, quel que soit le sexe, la masse musculaire, la morphologie ou encore la technique de course, la VO₂ ne dépend que de la vitesse de course. Si c’était aussi simple, ça ne serait pas aussi intéressant. Si maintenant on compare ces formules en les traçant dans un même graphe, on obtient le résultat suivant.

Figure 2 : Evolution de la VO₂ en fonction de la vitesse pour différentes équations de prédiction

La première chose qu’il est possible de voir lorsqu’on trace ces différentes formules est qu’il y a des différences non négligeables entre elles. Cela signifie que la VO_2max ne dépend finalement peut-être pas uniquement de la vitesse. Pour une vitesse donnée, on obtient plutôt une plage de VO_2max , ce qui est déjà une information intéressante. Il existe bel et bien un lien entre la consommation d’oxygène et la vitesse. Celui-ci est plus complexe qu’un simple coefficient, et sera présenté plus loin dans l’article (Chapitre 4). Les formules issues de la littérature sont donc plutôt des formules statistiques établies à partir de l’échantillon d’athlètes testés lors des différentes études.

Néanmoins, le véritable intérêt des travaux de Léger et Boucher n’est pas de pouvoir déterminer la VO_2max à partir d’un test de terrain, mais plutôt d’avoir permis d’obtenir une grandeur de terrain liée à VO_2max. Savoir qu’on possède une VO_2max de 61 mL.min^-1.kg^-1 est une chose, mais cela a peu d’intérêt sur la prescription de l’entraînement ensuite. Ce n’est pas une grandeur exploitable sur le terrain. En revanche, savoir que quand je cours à 18 km/h j’atteins ma VO_2max, ça c’est très pertinent parce que je dispose alors d’une grandeur directement mesurable sur le terrain (ma vitesse) et qui va donc me permettre de monitorer l’entraînement.

Par conséquent, si on revient à la notion de VMA donnée en introduction pour essayer de préciser les choses, on comprend qu’il faut dire que la VMA est la plus petite vitesse à partir de laquelle on atteint VO_2max lors d’un test progressif continu maximal. Ce détail paraît anodin, mais on pourra voir par la suite que cela a son importance et que même avec cette définition, ce n’est pas encore tout à fait exact.

Finalement, la définition même de la VMA n’est pas si simple et il est fondamental de définir précisément de quelle VMA il s’agit pour être certain de parler de la même grandeur. Dans la suite de l’article, il sera question de la notion de VMA qui est traditionnellement utilisée en club d’athlétisme en France, c’est-à-dire celle introduite par Luc Léger et déterminée par un test continue progressif maximal.

Déterminer la VMA

Méthode de base

Initialement, le test incrémental utilisé par Léger et Boucher était réalisé sur piste et consistait à démarrer à une vitesse de 6 km/h puis d’augmenter de 1,2 km/h toute les 2’. L’augmentation de 1,2 km/h avait été initialement choisie pour augmenter la VO₂ de la personne de 1 Met, qui correspond à la VO₂ au repos moyenne d’un individu, soit 3,5 mL.min^-1.kg^-1 [13]. Aujourd’hui, le test consiste à augmenter la vitesse de 1 km/h toutes les 2’. Comme il s‘agit d’un test d’effort maximal, celui-ci prend fin lorsque l’athlète n’est plus capable de suivre le rythme imposé. La vitesse associée à VO_2max retenue est celle du dernier palier couru complètement.

La courbe ci-dessous montre un exemple de résultats obtenus lors d’un test en laboratoire. Sur ce graphe il est possible d’observer l’évolution de la consommation d’oxygène (VO₂) et de la fréquence cardiaque (FC) en fonction de la vitesse. Comme on peut le voir, à partir d’une certaine vitesse, la VO₂ forme un plateau : l’individu à atteint sa VO_2max. Néanmoins, il peut continuer d’accélérer. La fréquence cardiaque continue alors d’augmenter jusqu’à atteindre une valeur maximale correspondant à l’arrêt du test. Cela permet de montrer deux choses essentielles pour bien monitorer l’entraînement ensuite : 

• La vitesse associée à VO_2max lors d’un test n’est pas la vitesse maximale atteinte lors du test
• VO_2max est atteint avant d’atteindre sa fréquence cardiaque maximale

Figure 3 : Exemple d’évolution de la VO₂ et de la FC en fonction de la vitesse

Pour pouvoir correctement interpréter les résultats d’un test, il est nécessaire de s’interroger sur le protocole en lui-même et sa robustesse. Dit autrement, est-ce que si je change mon test, j’obtiens une valeur différente. Et si oui, pourquoi. Pour répondre à cela, des travaux ont évidemment été menés.

Différence entre mesure en laboratoire et sur le terrain 

Premièrement, les travaux de Iaiche et al. (1996) [15] ont montré que la vitesse maximale atteinte en laboratoire était significativement supérieure à celle atteinte sur le terrain, notamment dû aux conditions environnementales (vent, température, etc) différentes, et cela pour un même protocole. L’utilisation d’une pente de 1 % sur le tapis roulant permet de simuler et de prendre en compte l’effet des facteurs extérieurs, ce qui permet d’obtenir sensiblement les mêmes valeurs en laboratoire et en extérieur [16]

Le test navette

En 1988, Léger et al. ont proposé un protocole de test continu et progressif sous forme d’aller-retour de 20 mètres, appelé test navette [17]. La vitesse maximale atteinte à la fin de ce test est néanmoins inférieure à celle obtenue avec un test sur piste [18], principalement en raison des accélérations brusques nécessaires à chaque demi-tour, qui sollicitent davantage la filière anaérobie lactique. On observe des niveaux de lactatémie plus importants pour un même niveau d’effort entre le test navette et le test continu type Léger et Boucher (TCPUM), preuve que la glycolyse est utilisée de façon plus importante [19]. Léger et al. ont mis au point une formule en 1993 pour estimer la VMA qui aurait été obtenue avec leur premier test (TCPUM) à partir de la valeur de VMA obtenue avec le test navette [20] :

L’impact de la durée des paliers

L’impact de la durée des paliers et de l’amplitude d’augmentation de vitesse à chaque palier  ont également été étudiées. Il en résulte qu’une augmentation de vitesse de 0,28 km/h toutes les 30 secondes fournie une valeur de VMA nettement supérieure à celle obtenue avec un protocole discontinu consistant à augmenter la vitesse de 1 km/h sur des paliers de 3 minutes avec 1’ de récupération entre chaque palier [11]. De façon plus précise, la VMA obtenue avec le premier protocole était de 16,4 ±0,4 km.h^-1 contre 15,0±0,3 km.h^-1 avec le second protocole, ce qui est une différence non négligeable. Cette différence peut se comprendre avec le raisonnement suivant. Sur le premier protocole, la vitesse  a augmenté de 1,68 km/h au bout de 3’ contre 1 km/h pour le deuxième test. Le premier test est donc plus rapide, et surtout plus court, et les athlètes accumulent donc moins de fatigue. En effet, sachant que lors de ces tests on atteint des intensités élevées qui ne peuvent pas être tenues plus de 5’ et pour lesquelles la fatigue périphérique et centrale se développe beaucoup plus vite, le fait de réduire la durée du test permet clairement d’atteindre de plus haute vitesse. En revanche, le fait d’augmenter de 0,5 km.h^-1 toutes les 1 min, ou d’augmenter de 1 km.h^-1 toutes les 2’, ou toute autre combinaison générant la même pente d’augmentation de vitesse ne semble pas avoir d’impact sur la valeur de la VMA obtenue [13].

Figure 4 : Evolution de la vitesse en fonction du temps pour deux protocoles différents de détermination de VMA

Influence du choix de la valeur finale retenue

Enfin, on pourrait aussi se questionner sur l’influence du choix de la valeur retenue pour déterminer VMA. En effet, comme expliqué plus haut, Léger et Boucher ont proposé de prendre la vitesse du dernier palier couru complètement. Par la suite, d’autres solutions ont été testées comme pondérer la vitesse en fonction du temps passé sur le dernier palier, ou retenir la vitesse du dernier palier atteint. Par rapport à ça, sachant qu’il y a 0,6 à 0,9 km/h d’écart entre deux tests réalisés par la même personne [14], le choix de la dernière vitesse retenue a peu d’importance dans un protocole de type Léger et Boucher (où la vitesse varie de 1 km/h toutes les 2’). Qui plus est, il y a de fortes chances que lors du dernier palier, VO_2max soit déjà atteint [14] et [15]. Dans une logique de prescription des allures pour les séances de VMA, il semble donc pertinent de retenir la valeur du dernier palier couru intégralement. [13]

Finalement, on s’aperçoit qu’il existe autant de VMA qu’il existe de tests (avec des variations de vitesse différentes) pour la déterminer. Il est donc fondamental de connaître le test précis qui a été utilisé pour déterminer la VMA pour pouvoir ensuite correctement interpréter, utiliser et comparer le résultat obtenu. Le type de test utilisé doit donc nécessairement faire partie de la définition de la VMA. Une définition complète de la VMA pourrait alors être la plus petite vitesse permettant d’atteindre VO_2max lors d’un test progressif continu et maximal de type Léger et Boucher. Aujourd’hui, le test couramment utilisé en club d’athlétisme, et dont on fera référence dans la suite de l’article, est celui de Léger et Boucher qui consiste à augmenter la vitesse de 1 km/h toutes les 2’.

Remarque : Le test de Vameval est équivalent puisqu’il consiste à augmenter la vitesse de 0,5 km/h toutes les 1’.

La VMA pour améliorer VO_2max : pas si simple

Comme on l’a vu au début de l’article, il existe une relation entre la VMA et la VO_2max. La formule de Di Prampero permet de lier ces deux grandeurs en introduisant la notion de coût énergétique, noté CE [21] :

Sans rentrer dans le détail de ce que sont la VO_2max et le CE, l’analyse des unités peut nous aider à comprendre de quoi il retourne. 

• La VO_2max s’exprime en mL/h. Les mL/h traduisent un volume par unité de temps, autrement dit un débit volumique. Plus précisément, il est question du volume d’oxygène que le corps est capable de capter par minute ou par heure. Normalement, VO₂ s’écrit avec un point au-dessus du V, pour traduire qu’il s’agit d’un débit, le point signifiant en physique une dérivée par rapport au temps de la grandeur. 
• Le CE s’exprime en mL/km. Il s’agit d’un volume par kilomètre. La valeur du CE représente donc le volume d’O2 consommé pour parcourir 1 km. 

Dans la littérature, ces grandeurs sont respectivement exprimées en mL.h^-1.kg^-1 et mL.km^-1.kg^-1. Elles sont tout simplement divisées par la masse de la personne afin de les rendre indépendantes de l’individu et donc de pouvoir les comparer entre elles.

Pour faire simple, si on fait l’analogie avec une voiture, la VO_2max représente la puissance maximale du moteur de la voiture, tandis que le coût énergétique s’apparente plutôt à la consommation de la voiture sur une distance finie et pour une vitesse donnée. Le coût énergétique s’apparente donc à la notion « d’efficacité énergétique”. Un athlète avec un coût énergétique plus faible consommera moins d’énergie (et donc d’oxygène) qu’un coureur avec un coût énergétique plus élevé pour maintenir une même vitesse. Ce coût énergétique dépendra notamment de la morphologie de l’athlète, de sa typologie de fibres musculaires, de sa technique de course, de sa raideur tendineuse, etc. 

Ainsi, lorsque l’on mesure la VMA, on obtient une grandeur macroscopique des capacités de l’athlète : il est impossible de savoir quelle est la part de la VO_2max ou du CE dans la valeur obtenue. Une première limite apparaît donc. Prenons 2 athlètes avec la même VMA, peut-être que le premier possède un VO_2max élevé, et que donc un travail plutôt orienté sur l’économie de course serait pertinent pour le faire progresser, alors que le deuxième se trouve peut-être dans le cas inverse. Il est donc difficile d’individualiser l’entraînement et de déterminer les qualités d’un athlète seulement avec un test de VMA de terrain.

Figure 5 : Exemple d’évolution de VO₂ en fonction de la vitesse pour deux athlètes avec un profil différent

Qui plus est, pour faire le lien avec la première partie et l’équation (1), si VO_2max ne dépend que de la vitesse, alors cela signifie d’après l’équation de Di Prampero (3) que tous les individus possèdent la même économie de course. Comme la section juste après le montrera avec un contre exemple, ce n’est évidemment pas le cas.

Amélioration du CE plutôt que de la VO₂ ?

Comme expliqué précédemment, il est difficile de savoir qu’elle est la part du CE ou de la VO_2max dans la valeur de VMA d’un athlète. Il en va de même lorsqu’on utilise la VMA pour améliorer sa VO_2max. Sans outil adéquat, si la VMA s’améliore, il est impossible de savoir si cela provient d’une amélioration de la VO_2max ou du CE. L’exemple souvent utilisé pour illustrer le fait que VO_2max n’est pas le seul paramètre corrélé à la performance est celui de Paula Radcliff. Qui plus est, c’est également un excellent exemple pour montrer l’influence du coût énergétique sur la valeur de la VMA. 

Paula Radcliff est une marathonienne américaine avec un record en 2 h 15 min 25 s , ce qui est stratosphérique pour l’époque [3]. Pour cause, ce record a tenu pendant 16 ans. Son entraîneur Andrew Jones a mesuré chaque année sa VMA, sa VO_2max et son CE. Comme le montrent clairement les graphes ci-dessous tirés de la publication de Andrew Jones [4], le CE de Paula Radcliffe a considérablement diminué (amélioration de 15%) alors que sa VO_2max est restée relativement stable. Son record du monde en 2003 n’a pas été établi lorsque sa VO_2max était au plus haut, mais lorsque son CE était à son minimum.

On a clairement ici un exemple illustrant le fait que la VO₂ d’un individu n’est pas uniquement liée à sa vitesse. Pour une même VO_2max, Paula Radcliff a vu sa VMA augmenter grâce à l’amélioration considérable de son coût énergétique. Qui plus est, si le coût énergétique d’une personne peut varier de 15%, on peut facilement imaginer que les écarts entre les individus peuvent être au moins autant importants. 

Dans ce chapitre, l’objectif était d’introduire la notion de coût énergétique, une notion clé pour comprendre la performance, les différences interindividuelles et le lien entre VMA et VO_2max. Bien que la VMA soit une grandeur assez macroscopique, il est légitime de penser que si l’athlète voit sa VMA augmenter, indépendamment de savoir si cela provient d’une amélioration de la VO_2max ou du coût énergétique, c’est qu’il progresse, et c’est le principal. Pour sûr, il progresse sur un effort d’une durée environ égale à 6’. Est-ce qu’il progresse sur marathon ? c’est plus compliqué que cela. Une autre façon de voir cela serait de se demander : Est-ce que l’augmentation de la VMA de Paula Radcliff est la cause ou la conséquence de sa progression sur marathon ? 

Pour essayer de comprendre cela, il est pertinent de s’intéresser au lien entre la VMA et la performance. Avant cela, il est nécessaire de s’attarder sur un élément clé lorsque l’on parle de VMA, c’est la notion de temps limite à VMA.

La notion de temps limite à VMA

Pour caractériser les capacités d’un athlète, la notion de temps limite est souvent utilisée. Comme son nom l’indique, il s’agit du temps qu’un athlète peut tenir à une vitesse donnée. Si on regarde le temps limite à VMA, il en ressort que le temps limite varie de 4 minutes à 11 minutes sur des sujets entraînés [7]. On peut donc déjà se questionner sur la pertinence du test Demi Cooper, qui consiste à courir la plus grande distance possible sur une durée de 6’, pour évaluer la VMA. On y reviendra juste après.

Les raisons possibles derrière cette différence de temps limite à VMA

Cette différence de temps limite est conséquente. Il est difficile de donner une raison précise sur le pourquoi il est possible d’observer des temps limites différents en fonction des individus, le problème étant sûrement multifactoriel et certainement individuel. Pour essayer de comprendre un peu, il peut être intéressant de regarder comment varie le temps limite en fonction d’autres grandeurs. Dans leur étude de 1994, Véronique Billat et al. ont montré que le temps limite à VMA était négativement corrélé à VO_2max et VMA [7]. Contrairement à ce qu’on aurait pu penser, cela signifie que plus notre VMA et notre VO_2max sont élevées, plus le temps pendant lequel on pourra maintenir cette vitesse sera faible. 

Une façon de comprendre cela, serait de dire que plus l’effort est long, plus l’économie de course (ou le coût énergétique) prend une part importante dans le résultat final. Or, il est possible d’observer une relation inverse entre la VO_2max et l’économie, visible sur la Figure ci-dessous [22]. Cela signifierait qu’à partir d’un certain niveau, il n’est pas possible d’améliorer à la fois la VO_2max (puissance brute du moteur), et le coût énergétique ou l’économie (consommation du moteur). L’un se fait au détriment de l’autre. C’est un dilemme entre deux notions prépondérantes en sport d’endurance : la notion de capacité (associée à la durée) et la notion de puissance (associée à l’intensité).

Figure 7 : Relation entre VO_2max (mL·kg⁻¹ ·min⁻¹ ) et le rendement mécanique brut (GE).

Pour revenir sur la notion de temps limite à VMA, si celui-ci est corrélé négativement à la VMA et à la VO_2max, cela signifierait que la VMA des individus est surtout due à une VO_2max élevée et non à une bonne économie. 

De plus, il a également été montré dans cette étude que le temps limite à VMA varie positivement avec la vitesse associée au second seuil de lactate [7]. Ce second seuil correspond à la transition entre le domaine élevé et le domaine sévère. Cela signifie que plus notre VMA est élevée par rapport à notre vitesse associée au second seuil, plus on est haut dans le domaine d’intensité sévère, qui est un domaine dans lequel les systèmes physiologiques dérivent (fréquence cardiaque, lactatémie, etc.), la fatigue périphérique et centrale se développe rapidement, et donc dans lequel l’effort peut être maintenu nettement moins longtemps. 

La notion de temps limite à VMA semble donc corrélée à l’économie de course et au second seuil physiologique, ce qui permet de donner une indication sur le type d’entraînement à réaliser pour améliorer cette composante.

Les conséquences de la prise en compte du temps limite à VMA

Maintenant qu’on a des éléments de réponses sur le “pourquoi” on observe des différences interindividuelles sur la capacité à tenir sa VMA dans la durée, il pourrait être pertinent de s’intéresser aux conséquences. La première concerne l’intérêt du test demi Cooper sur l’évaluation de la VMA. En effet, ce test consiste à courir la plus grande distance possible pendant 6’. Cette méthode repose sur le fait que la VMA peut être maintenue environ 6’ et que donc la vitesse de course durant ces 6’ n’est autre que la VMA. Cependant, si on tient compte des différences interindividuelles qui existent par rapport au temps limite à VMA, on comprend que la VMA ne pourra pas être correctement estimée avec ce type de test. Par exemple, un individu avec un temps de maintien de 4’ devra courir moins vite qu’à VMA pour pouvoir aller au bout des 6’. La vitesse déterminée par le test demi-Cooper sera plus faible que celle déterminée avec un test de type Léger. La conséquence est simplement que les séances de VMA (visant à améliorer VO_2max) risquent d’être sous-dimensionnées puisque l’athlète mettra plus de temps à atteindre VO_2max lors des séances, et passera donc moins de temps à VO_2max. Dans le fond, l’athlète progressera sûrement. L’entraînement prescrit, et donc le rapport coût bénéfice, n’est simplement pas optimal. Pour avoir une vision plus globale des capacités de l’athlète, il serait donc pertinent d’associer la mesure d’un test VMA de type progressif, maximal et continu avec un test de temps limite.

La part de la VMA dans la performance

Ce que dit la littérature

Si on s’en tient à la littérature, il est possible de trouver des papiers montrant que la VMA est fortement corrélée à la performance, et que la connaissance de cette dernière permet de prédire le résultat de la course. Regardons de plus près certains de ces papiers.

Le premier, souvent cité, est celui de Lacour et Candau de 1990 intitulé “Maximal oxygen uptake and performance in endurance runners” [9]. Si on regarde de plus près, on s’aperçoit que ce papier montre que la VMA est corrélée à la performance sur des distances du 1500 au 3000 mètres, ce qui représente des efforts allant d’une durée de 4 à 12 minutes. Cela correspond précisément à la plage de temps limite à VMA présentée dans la partie précédente [7]. Ce résultat est en fait cohérent puisqu’il relève du principe de spécificité, qui est certainement le premier principe justifiant une performance : plus je m’entraîne à réaliser un effort précis, plus je deviens meilleur pour réaliser ce type d’effort. En d’autres termes, plus je vais m’entraîner à VMA, plus je vais devenir performant sur des efforts de type VMA. On ne peut donc pas conclure sur la part de la VMA dans la performance sur marathon ou ultra trail par exemple. Qui plus est, dans ce papier, la corrélation avec la VMA était moins bonne sur 3000m que sur 1500m (91% contre 88%). On peut donc imaginer que cette corrélation soit de moins en moins bonne avec l’augmentation de la durée de l’épreuve.

Un autre papier souvent cité est celui de Berthon P. et al. intitulé “A 5-min running field test as a measurement of maximal aerobic velocity.”. Dans cette étude réalisée en 2 parties, les auteurs arrivent à la conclusion que la VMA est corrélée à la performance sur 10 000m lorsque les individus ont des valeurs de VO_2max à la fois hétérogènes et homogènes, mais que dans le premier cas, cela est dû à la VO_2max alors que dans le second cas cela est lié à l’économie de course (coût énergétique). 

La première chose qu’on peut dire c’est que ce résultat est finalement logique puisque si on fixe le paramètre VO_2max, celui-ci ne peut plus expliquer la performance puisqu’il a été choisi arbitrairement pour être le même pour tous les concurrents. La différence est donc nécessairement liée à d’autres facteurs, notamment ici l’économie de course. 

Dans cette étude, la vitesse à 4 mmol, donc environ la vitesse au deuxième seuil, a également été mesurée et suivait la même corrélation que la VMA pour justifier la performance sur 10 km. Comment savoir si la performance sur 10 km était liée à la vitesse au deuxième seuil ou à la VMA, ou au deux à la fois ? Les concurrents pris dans cette étude courraient le 10 km en 32’, ce qui se situe entre la VMA et la vitesse au seuil 2. Il paraît donc logique de trouver une corrélation pour ces performances avec ces deux grandeurs. Il est important de rappeler que 32’ est un effort relativement court, et que donc une grandeur comme la VMA qui peut être maintenue jusqu’à 11’ peut expliquer en partie le résultat. Néanmoins, est-ce que cela fonctionne toujours pour des distances courues en dessous du second seuil du type semi-marathon ou marathon ? 

Ce qu’il faut retenir c’est que la performance est multifactorielle et que la VMA à elle seule ne peut pas expliquer la performance d’un individu, surtout sur des longues distances, et ne permet pas non plus d’orienter le travail en fonction du profil de l’athlète. Il faut également retenir qu’il est normal que la VMA soit un meilleur prédicteur de la performance que VO_2max et que le CE puisqu’elle regroupe ces deux notions qui sont elles-mêmes en lien avec la performance. 

Dézoom sur le spectre d’intensité 

On a pu voir qu’il existait un lien entre la VMA et la performance sur des distances allant jusqu’au 10 km. Maintenant, si on dézoome, il peut être intéressant de regarder où se situe la VMA dans le spectre d’intensité complet.

Figure 8 : Position de la VMA dans le spectre d’intensité

La première chose qu’on remarque, c’est que la VMA se situe très haut dans le spectre. Cela appuie l’idée que se baser uniquement sur une valeur de VMA pour décrire les qualités d’endurance d’un athlète qui s’étend sur tout le spectre d’intensité est limitée. Pour revenir sur ce qui a été dit concernant le lien entre la VMA et la performance sur 10 km, un coureur qui court en 32 minutes se trouve, dans le spectre, entre le second seuil (Critical Speed, noté CS sur la figure) et la VMA. C’est donc très proche, et le principe de spécificité a clairement encore du sens.

La deuxième chose qu’il est possible d’observer, et qui vient préciser le premier point, est que la VMA se situe au-dessus du second seuil. Celui-ci correspond à la transition entre un état stable systémique et un état de dérive physiologique. En effet, comme illustré sur les figures ci-dessous redessinées à partir des références [1] et [2],  on observe une dérive de nombreux paramètres pour une intensité située au-dessus de l’intensité critique. Sans rentrer dans les détails (cela sera fait dans un prochain article), l’intensité critique est l’intensité correspondant approximativement au deuxième seuil physiologique (CS sur le graphe) qui marque la transition entre le domaine d’intensité élevé et sévère.

Les 2 premiers graphes mettent en avant une dérive de la VO₂ et de la lactatémie. Cela permet également de voir que la VO₂ dérive jusqu’à VO_2max à partir du moment où la vitesse critique est dépassée. Dire que la VMA est la plus petite vitesse à partir de laquelle on atteint VO_2max est donc faux. Cette vitesse en question est la vitesse critique, et tout effort au dessus de cette vitesse finit par dériver vers VO_2max.

Les graphes suivant montrent clairement une rapide dégradation de certains marqueurs intramusculaires tels que le pH et la concentration en PhosphorylCréatine. La PhosphorylCréatine est une molécule permettant la resynthèse de l’ATP. Cette dernière est l’unique molécule permettant au corps de produire une tension musculaire et donc une production de force [23]. L’utilisation de la PhosphorylCréatine est le mécanisme le plus rapide dont le corps dispose pour créer l’ATP, bien plus rapide que la glycolyse. Ce mécanisme faisant intervenir la PhosphorylCréatine est souvent associée au sprint et au système anaérobie alactique, quand bien même il intervient quel que soit le niveau d’intensité. Au-dessus de l’intensité critique, la demande est telle que la quantité de PhosphorylCréatine diminue rapidement jusqu’à épuisement des réserves. Le pH quant à lui résulte de l’accumulation d’ion H+, provenant de l’hydrolyse de l’ATP pour permettre la contraction musculaire. Cette accumulation d’ion H+ et donc cette diminution du pH signifie que la demande est supérieure aux capacités du corps à pouvoir gérer en temps normal cette accumulation d’ion H+.  

Comme le montre ces graphes, réaliser des entraînements à VMA est extrêmement coûteux. On comprend donc que ce type d’entraînement doit être correctement calibré pour que le rapport coût bénéfice soit intéressant. 

De plus, comme déjà expliqué précédemment, la VMA ne nous donne aucune indication sur la position de nos seuils (surtout le premier seuil), ce qui explique pourtant la différence de performance entre les différents coureurs ayant une VMA similaire. Cela rejoint l’hypothèse de temps limites à VMA différents dus à la position de nos seuils. Qui plus est, comme l’ont montré Péronnet et al en 1991, la notion de VMA (VO_2max) est décorrélée de la notion d’indice d’endurance. Cela vient clairement soutenir l’idée que la VMA n’est pas une mesure suffisante pour des coureurs de longue distance.

Enfin, la valeur de la VMA seule ne permet pas de prendre en compte la notion de durabilité. Prenons deux athlètes avec la même VMA. Il y a forte à parier que si on leur fait refaire un test VMA après 2h d’endurance fondamentale, les deux athlètes aient une VMA différente, puisqu’il n’auront pas résisté à la fatigue de la même façon, et cela pour diverses raisons (endurance musculaire, vitesse associée au premier seuil, endurance mentale, etc.) [12].

Avec ce qui a été dit précédemment, on peut clairement s’interroger sur la pertinence de la notion de VMA et des entraînements associés, pour des coureurs de longue distance notamment. Il est évident qu’il n’est pas possible de courir un marathon à 20 km/h si on a une VMA de 18 km/h. Néanmoins, est ce que le travail de VMA est ce qu’il y a de plus pertinent pour pouvoir courir un marathon à 20 km/h ? La performance est multifactorielle, la prépondérance de certains de ces facteurs varie en fonction de la discipline (route ou trail) et de la durée de l’effort. On peut en citer de façon non-exhaustive : mental, durabilité, seuils physiologiques, force brute (ou force max), capacité pliométrique, tolérance à la chaleur, capacité à s’alimenter, etc.

Les autres intérêts de VMA

Monitorer l’entraînement

Souvent, la VMA est utilisée pour estimer les vitesses associées aux différents seuils physiologiques et donc les zones d’entraînement. Néanmoins, les pourcentages utilisés sont obtenus à partir de moyenne sur des athlètes entraînés, et il y a fort à parier que les valeurs obtenues ne correspondent pas à l’athlète, et encore pire, que celles-ci soient surestimées. Comme vu dans la partie précédente, la valeur de la VMA ne fournit qu’un seul point d’ancrage et ne permet pas du tout de décrire ce qui se passe à des intensités inférieures. Qui plus est, il n’est possible d’en retirer qu’une grandeur externe, la vitesse associée à VO_2max, et potentiellement la FC_max si l’athlète était munie d’une ceinture cardio et qu’il a réussi à l’atteindre. Il est donc également impossible d’avoir des indications sur la plage de fréquence cardiaque correspondant aux différents seuils de la personne.

A mon sens, et en s’appuyant sur les arguments avancés jusqu’ici, la VMA permet seulement de monitorer les séances de VMA, et de déterminer la valeur de la FC_max de la personne, qui est une grandeur qu’il peut être bon de connaître pour diverses raisons.

Faire du testing et du suivi de progression

L’autre intérêt qu’on pourrait trouver à la VMA est celui de pouvoir suivre la progression d’un athlète. Par rapport à ce qui a été avancé dans cet article, je pense que cela peut être pertinent si : 

• cela est mis en relation avec un autre test sur une durée différente pour avoir un vrai profil de l’athlète (on tend vers le modèle de puissance critique)
• le test est réalisé toujours de la même façon par un test progressif, continu, maximal et couplé avec un test de temps de maintien
• Cela fait sens avec la qualité que l’on souhaite développer chez l’athlète, et/ou la spécificité de son épreuve. En effet, si on veut développer la durabilité de notre athlète, ou le préparer pour l’UTMB, l’intérêt de mesurer sa VMA de façon régulière n’est peut-être pas ce qu’il y a de plus pertinent.

Dans tous les cas, il faut garder à l’esprit qu’un test VMA est un test maximal qui demande donc beaucoup de ressources mentales pour aller au bout. Le stress généré par ce type de test peut clairement amener à des résultats non représentatifs de la réalité. Il est à mon sens plus pertinent d’analyser les données des différents entraînements. En effet, chaque entraînement peut être vu comme un test et donc être analysé pour mesurer la progression de l’athlète. En analysant les entraînements dans leur ensemble, on a beaucoup plus de consistance dans les données et on lisse les erreurs liées à un “jour sans” qui pourrait avoir lieu lors d’un test.

Conclusion

La VMA n’est absolument pas un concept à jeter. La VMA est souvent présentée comme le gold standard en France, et sûrement trop utilisée par rapport à d’autres notions tout aussi importantes. L’objectif de cet article était donc de prendre du recul sur cette notion et de comprendre tous les tenants et aboutissants pour l’utiliser correctement. Comme beaucoup de grandeur ou de type d’entraînement en sport d’endurance, la VMA doit être mise en lien avec le profil de l’athlète, le moment de la saison, et la spécificité de l’objectif. Bien sûr, quand bien même les différents propos avancés sont appuyés par des articles scientifiques, il s’agit avant tout de ma vision. D’autres personnes pourront avoir un avis différent et réussir à progresser aussi. 

Ce qu’il faut retenir de cet article peut se résumer dans les points suivants :

• La VMA dépend du test utilisé, et celui-ci doit être précisé lorsqu’on parle de la valeur de VMA obtenue. 
• La plus petite vitesse permettant d’atteindre VO_2max est la vitesse critique, associée notamment au second seuil.
• La VMA est une grandeur macroscopique qui prend en compte la VO_2max et le CE mais sans connaître la part de l’un et de l’autre dans le résultat (à moins de faire en laboratoire).
• La VMA se situe très haut dans le spectre d’intensité et ne permet pas de décrire ce qui se passe aux intensités inférieures.
• La VMA ne semble pas très pertinente pour monitorer l’entraînement autre que les séances à VMA.
• Un test de temps limite à VMA semble pertinent pour bien déterminer le profil de l’athlète.
• La VMA peut servir dans une logique de testing et de suivi de la progression si cela est pertinent avec le profil de l’athlète et la spécificité de son objectif.
• La VMA est corrélée à la performance surtout sur des distances courtes (jusqu’au 10 km) notamment par principe de spécificité.