Effet du drafting sur la dépense énergétique en patinage en ligne
Geslan1 R., Millet1 G.P., Ferrier R., Candau1 R., Varray1 A.
1 UPRES EA 2991 ‘Sport Performance Santé’ , Faculté des Sciences du Sport, Montpellier
Introduction
Le patinage en ligne (ou ‘Roller Skating’) est une discipline sportive en plein développement dont les distances de compétition varient de 200m au 50 km. Certaines compétitions s’effectuent avec des départs groupés où les athlètes peuvent ‘drafter’, c’est-à-dire bénéficier d’une diminution des résistances aérodynamiques (Ra) en se plaçant dans le sillage d’un autre patineur. Cette technique permet ainsi d’améliorer la performance maximale et l’économie de locomotion. Cette réduction des résistances a été observée dans de nombreux autres sports tels que le patinage sur glace (5-6) ou le cyclisme (3-4). La diminution des résistances est dépendante de la distance qui sépare le sujet du ‘lièvre’: ainsi la réduction de Ra diminue de 44% à 27% lorsque la distance augmente de 0 à 2 m en cyclisme (3); et de 23% à 16% pour 1m et 2m en patinage sur glace (6). Le bénéfice associé au drafting est variable selon les athlètes. Il existe une technique spécifique car le fait de se placer le plus prêt possible d’un lièvre pose un certain nombre de problèmes techniques, le croisement des patins dans les virages par exemple, qui peuvent contrebalancer les bénéfices liés à la réduction de Ra.
La présente étude cherchait à déterminer 1/ si le fait de drafter en patinage en ligne s’accompagne d’une réduction de la dépense énergétique et donc d’une amélioration de l’économie ; 2/ si la distance optimale entre le sujet et le ‘lièvre’ est la distance la plus réduite.
Matériel et méthodes
Huit athlètes masculins (age : 33,3 ± 7,6 ans; taille : 176,5 ± 6,5 cm; masse : 72,5 ± 8,8 kg) pratiquant régulièrement le patinage en ligne ont participé à cette étude après avoir signé une feuille de consentement. Ils ont effectué 6 passages de 6 min, à 2 vitesses (V1, V2) et dans 3 conditions (ND = sans drafter; D1 = drafting ‘au plus prêt’; D2 = drafting ‘à une distance de bras tendu’) sur une piste de 300 m (Tableau 1). Les répétitions étaient précédées d’un repos complet permettant au sujet d’atteindre un métabolisme basal (V< 10 ml O2O&2.kg-1.min-1 et FC < 80 bpm). Les distances D1 et D2 correspondent aux techniques utilisées en compétition et étaient mesurées de hanche à hanche. Le ‘lièvre’ (174 cm; 71 kg) était identique pour toutes les conditions. Les sujets gardaient le même équipement sportif (patins à 5 roues) et portaient un analyseur permettant la mesure des échanges gazeux en cycle-à-cycle (K4b2, Cosmed, Italie). L’ensemble du matériel pesait 3,3 ± 0,3 kg. La vitesse moyenne du vent était contrôlée pour chaque condition avec un anémomètre (Alba, Silva, Suède). V était imposée au moyen de signaux sonores tous les 30m. V et D étaient mesurés tous les 150m par méthode vidéo (Sony TR 640E). Les valeurs moyennes de V sur les trois dernières min de chaque condition furent retenues. Le coût énergétique brut (CE, ml O2O&22.kg-1.km-1) fut calculé: CE = V * VO&-1 * 60. Les tests de comparaison de moyenne de Student confirmé par des tests de Wilcoxon furent utilisés pour comparer les conditions de passation des épreuves (Tableau 1) et les réponses métaboliques des sujets (Tableau 2).
Résultats
voir le tableau.
Discussion
Les deux principaux résultats sont : 1/ que les patineurs bénéficient des réductions de Ra induite par le drafting qui déterminent une réduction de et FC dans toutes les conditions (à faible et grande vitesse ; et plus ou moins loin du lièvre). 2/ que l’amélioration de CE est significativement plus importante à faible vitesse et avec une distance réduite entre les deux patineurs. 2OV&
Les valeurs de CE de la présente étude (103,8 ± 17,8 et 111,9 ± 18,5 ml O2.kg-1.km-1 pour V1 et V2 en ND) sont comparables à celles (120 ml O2.kg-1.km-1) présentées par Baum et al. et par Hoffman et al. (1-2). La faible contribution du métabolisme anaérobie (e.g.; 7% et et 13% pour V1 et V2 en ND) ne mofifie pas les différences de CE entre les conditions. L’effet du drafting sur la réduction de la dépense énergétique moyenne (11,5% à 20km.h-1 et 3,5% à 25 km.h-1) est proche de celui rapporté (5,5% à 32 km.h-1) en patinage ‘short-track’ (5) mais inférieur aux valeurs rapportées en cyclisme (29% à 24 km.h-1 (3); 26% à 40 km.h-1 (4)). Comme suggéré par Rundell (5), l’énergie dissipée dans la force centripète et les difficultés techniques à drafter efficacement lors des virages expliquent vraisemblablement ce résultat. De plus, les résistances de roulement sont plus importantes en patinage qu’en cyclisme (2). Une part plus importante de CE est donc orientée vers les résistances de roulement en patinage qu’en cyclisme. L’amélioration du CE n’était significativement plus importante avec un espacement réduit qu’à faible vitesse. Ceci est vraisemblablement dû au faible niveau technique des sujets. Il existe donc une aptitude individuelle à drafter qui doit être travaillée spécifiquement à l’entraînement.
En conclusion, la présente étude a montré que la dépense énergétique est significativement diminuée en patinage en ligne lorsque l’on bénéficie du drafting. Cependant, le gain est moindre qu’escompté et n’augmente ni avec la vitesse ni avec l’espacement. Ceci suggère que les problèmes liés à cette technique, en particulier en virage, sont importants et contrebalancent la réduction des résistances aérodynamiques chez des non-experts.
Références
- 1. Baum K., Hoy S., Fischer F., Leyk D., Schmidt O., Ebfeld D. (1999) Comparison between the physiological response to roller skiing and in-line skating in biathletes. Med Sci Sports Exerc 31(4): 595-598
- 2. Hoffman M.D., Jones G.M., Bota B., Mandli M. and Clifford P.S. (1992) In-line skating : Physiological responses and comparison with roller skiing. Int J Sports Med 13(2): 137-144
- 3. Kyle C.R. (1979) Reduction of wind resistance and power output of racing cyclists and runners travelling in groups . Ergonomics 22(4): 387-397
- 4. McCole S.D., Claney K., Conte J.C., Anderson R. and Hagberg, J.M. (1990) Energy expenditure during bicycling. J Appl Physiol 68(2): 748-753
- 5. Rundell K.W. (1996) Effects of drafting during short-track speed skating. Med Sci Sports Exerc 29(6): 765-771
- 6. Van Ingen Schenau G.J. (1982) The influence of air friction in speed skating. J Biomech 15(6): 449-458

