Performance et réponses ventilatoires lors d'épreuves d'effort à puissance constante ou décrémentée visant à maintenir une consommation d'oxygène maximale

L’endurance aérobie est rarement mesurée à des intensités maximales, mais plutôt sous-maximales, principalement via des protocoles à puissance ou à durée constante. Or, les conditions réelles d’une épreuve sportive en compétition sont mieux représentées par le maintien de la plus haute puissance métabolique possible, et ce, le plus longtemps possible. Cela implique une autogestion de la puissance de travail de la part du participant – qui peut donc varier tout le long de l’épreuve – ainsi que l’atteinte des capacités aérobies maximales, dans certains cas. Dans cette étude, nous avons voulu comparer les variations de certains paramètres ventilatoires (ventilation, volume courant, fréquence respiratoire) et systémiques (rendement mécanique externe brut [RMEC], consommation d’oxygène [VO2]) entre deux protocoles d’effort maximal, l’un à puissance constante (100 % PAM), l’autre à puissance décrémentée (> 95 % VO2max). En effet, comparativement à un protocole d’effort classique à puissance constante, un protocole décrémenté implique l’utilisation de VO2 et non de la puissance mécanique comme critère de sélection de l’intensité d’effort, et augmente la durée de l’épreuve. En conséquence, le maintien de la consommation d’oxygène maximale (VO2max), et non de la puissance aérobie maximale (PAM), nous a permis d’observer des réponses physiologiques différentes de celles généralement décrites lors d’efforts incrémentés ou à puissance constante. Ces différences se sont traduites par une fréquence respiratoire plus élevée et un volume courant plus bas, indiquant l’existence d’une réponse tachypnéique plus prononcée lors d’un protocole décrémenté par rapport à un protocole à puissance constante, et reflétant ainsi une respiration plus superficielle, probablement due à une fatigue plus accrue des muscles ventilatoires. Cette fatigue serait caractérisée par un rendement mécanique plus bas et un VO2 plus élevé, et ce, malgré la diminution progressive de la puissance de travail lors de l’atteinte d’une consommation d’oxygène proche de VO2max. Aerobic endurance is more commonly measured at submaximal rather than maximal work intensities, mainly through constant-power output trials, or time trials. However, real competition conditions are better represented through the ability to sustain the highest power output (PO) for the largest period of time. That implies the use of self-pacing strategies, which leads power output to vary throughout the exercise duration, and can also induce the attainment of maximal oxygen consumption (VO2max), in some cases. The aim of this study was thus to compare the variation of some ventilatory (tidal volume, breathing frequency) and systemic (gross mechanical efficiency, O2 cost) parameters, between two maximal endurance protocols, the first one consisting of a constant-load test (100% MAP) and the second one a decremental test at near-maximal aerobic capacity (> 95 % VO2max). Indeed, compared to a “classical” constant-power output test, a decremental test implies the use of VO2 rather than mechanical PO to control intensity throughout the task, and a higher effort duration. Consequently, we observed that the sustainment of maximal O2 consumption rather than maximal aerobic power (MAP) led to different physiological responses from those usually observed during constant-power output tests. These differences were caracterized by a higher breathing frequency as well as a lower tidal volume during the decremental test, which both reflect a more exagerated tachypneic response, and therefore indicate the existence of a shallower breathing pattern in this type of effort, probably due to a higher ventilatory muscle fatigue. This fatigue could also be expressed through a lower gross mechanical efficiency and a higher O2 cost, despite a progressive decrease of mechanical power as soon as oxygen consumption gets near VO2max.

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