Directeurs de recherche : Georges CAZORLA
Cyril PETIBOIS

OZON Christophe
Maîtrise Staps 1997-1998
Université Bordeaux II

REMERCIEMENTS

Je tiens tout d’abord à remercier Georges CAZORLA pour nous avoir confié ce mémoire et nous avoir aidé dans sa réalisation.

Je remercie le ‘’coach’’, Cyril PETIBOIS pour avoir chapeauté l’ensemble de notre travail avec beaucoup de courage, d’adresse et surtout de patience.

Je remercie les ‘’cobayes’’ : Julien, Christophe, Cédrik et Frank pour le temps et les efforts qu’ils nous ont consacrés.

Je remercie le personnel technique du CREPS qui nous a fabriqué l’ergo surf, Mr LALHEVE-SUZA pour nous avoir laissé des lignes d’eau à disposition.

Mais aussi, tous ceux qui nous ont aidé dans la réalisation de ce travail : Xavier SENEGAS, Romain, Davy et les autres.

SOMMAIRE

PROBLEMATIQUE 3

I ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE 5

A- INFORMATIONS ISSUES DE LA PUBLICATION DE LOWDON, BEDI ET HORVATH (1989) . 5
1 Protocoles utilisés 5
2 Résultats les plus saillants 6

B- INFORMATIONS ISSUES DE LA PUBLICATION DE MEIR, LOWDON ET DAVIE (1991) ….. 6
1 Protocoles utilisés 6
2 Résultats les plus saillants 7
3 Problèmes rencontrés 9

C- INFORMATIONS ISSUES DE LA PUBLICATION DE DISTINGUIN, CAZORLA ET BOUDINE, (1992)………………………………………………………………………………… 9
1 Protocoles utilisés 9
2 Résultats les plus saillants 10
3 Problèmes rencontrés 11

D- CONCLUSION ………………………………………………………………………...11

II PROTOCOLES EXPERIMENTAUX 12

A- CARACTÉRISTIQUES DE LA POPULATION …………………………………………….. 12

B- PROTOCOLE DE LABORATOIRE …………………………………………………………..13
1 Epreuve de course sur tapis roulant 13
2 Recueil et analyse des gaz expirés 14
3 Recueil de la fréquence cardiaque 14
4 Prélèvements sanguins et analyse des concentrations sanguines en lactate 15

C- PROTOCOLE EN PISCINE ………………………………………………………………...15
1 Epreuve de rame (photo 3) 15
2 Recueil et analyse des gaz expirés 15
3 Recueil de la fréquence cardiaque 16
4 Prélèvements sanguins et analyse des concentrations sanguines en lactate 16

D- PROTOCOLE DE TERRAIN…………………………………………………………….. 17
1 Conditions du milieu 17
2 Epreuve en situation de compétition 17
3 Recueil des fréquences cardiaques et des différentes situations de la pratique 17

E STATISTIQUES UTILISÉES ………………………………………………………………...18

III PRESENTATION DES RESULTATS 19

IV DISCUSSION 22

A- VALEURS DE REPOS………………………………………………………………….. 23
1 VO2 et FC 23
2 Lactatémie 24

B- VALEURS MAXIMALES………………………………………………………………. 24
2 Lactatémie 26

V RESULTAT ET DISCUSSION DU TEST EN SITUATION…………………………….30

A-CONDITIONS RENCONTREES A L'OCEAN……………………………………………….…30

B-COMPARAISON AVEC L'ÉTUDE AUSTRALIENNE DE MEIR, LOWDON, DAVIE, (1991)……...30

C-COMPARAISON DES POURCENTAGES DE DUREES …………………………………………32

D- COMPARAISON AVEC LA PUBLICATION DE DISTINGUIN, CAZORLA, BOUDINE, (1992) …..33

E- COUT ENERGETIQUE PAR PHASE D'ACTION ……………………………………………36

F- PERTINENCE DES TESTS EN FONCTION DES RESULTATS EN SITUATION …………………39

CONCLUSION

ANNEXES

BIBLIOGRAPHIE

PROBLEMATIQUE

Le surf, tant pour le compétiteur que pour le simple pratiquant, paraît être un sport très exigeant sur le plan physiologique et surtout au niveau du métabolisme aérobie (Lowdon, 1988).
Une étude récente (Distinguin, Cazorla et Boudine., 1992) montre que lors d’une série de 15 minutes en compétition, les surfeurs passent en moyenne 13 minutes 40 secondes à ramer et à attendre les vagues (soit 91.1% du temps), pour 1 minute 20 secondes de glisse (soit 8.9% du temps).
Meir, Lowdon et Davie (1991) estiment qu’un surfeur qui pratique librement pendant une heure, passe 79% du temps à ramer (passage de la barre de vague et placement) pour 5% de temps de glisse.
Contrairement à ce qu’un téléspectateur peut s’imaginer, le côté artistique du surf, exigeant des qualités bio-informationnelles et bio-mécaniques développées, n’est que la face ‘’éclairée’’ de la pratique. En effet, avant de pouvoir exprimer tout son talent sur une vague, le surfeur devra mettre en jeu ses qualités physiques et physiologiques durant les périodes de rame (dont la durée dépendra des conditions naturelles : -taille des vagues, -courant, -vent, -régularité spatiale du pic).
Pour le simple pratiquant, de sa capacité de rame dépendra le nombre de vagues qu’il pourra prendre par session (période de surf libre), le nombre d’actions motrices réalisées ou répétées et, par conséquent, la performance atteinte. En ce qui concerne le compétiteur, le format d’une compétition lui impose par série, de prendre en un temps limité un minimum de 3 ou 4 vagues à fort potentiel de points. Ceci veut donc dire que le surfeur devra passer le moins de temps possible à franchir la barre, afin d’être disponible au choix et à la prise de vague. Il devra, de plus, rivaliser avec les autres concurrents pour démarrer le premier sur ‘’la’’ bonne vague. Il s’avère donc, dans ce cas aussi, qu’une bonne préparation physique à la rame soit déterminante.
De plus, le surf est un sport qui demande une grande attention sensorielle afin de traiter un grand nombre de données issues du milieu, desquelles devront dépendre le placement et le choix de vague du surfeur. Il est donc important que la dépense énergétique inhérente à la rame et donc la fatigue affectent le moins possible les qualités nécessaires au traitement de l’information, afin que ce dernier reste optimum.
Dans la présente étude, nous nous proposons d’estimer la dépense énergétique inhérente à la rame, exprimée en consommation d’oxygène (O2), chez un groupe de surfeurs de la Faculté des Sports de Bordeaux II.

L’évaluation du coût énergétique (Cn) chez le surfeur dans son environnement naturel n’est pas chose aisée. En effet, le milieu de pratique ne permet pas de réaliser in situ une évaluation physiologique complète. La seule variable physiologique actuellement accessible est l’enregistrement de la fréquence cardiaque (FC). Pour cette raison et afin d’extrapoler le VO2 à partir de la FC enregistrée sur le terrain nous utilisons deux épreuves progressives : une épreuve sur tapis roulant en laboratoire et une épreuve de rame en piscine, pour établir les relations individuelles entre FC et VO2.

Cette étude est le fruit d’un travail collectif entre Romain GOUBET et moi-même. Cependant, le présent mémoire, qui pourrait constituer la deuxième partie de l’étude, s’est focalisé sur l’évaluation du Cn du surfeur, à partir du relevé des FC dans son milieu naturel et des relations individuelles FC-VO2 établies lors des deux tests (tapis et piscine). Le mémoire présenté par Romain GOUBET a pour objectif de comparer les paramètres physiologiques obtenus par la population Staps sur tapis roulant et en piscine.

I ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE

La base de données de l’INIST (Institut de l’Information Scientifique et Technique) nous a permis de nous procurer deux documents australiens (Meir, Lowdon et Davie, 1991 et Lowdon, Bedi et Horvath, 1989) et une étude française réalisée par Distinguin, Cazorla et Boudine, 1992.

A- Informations issues de la publication de Lowdon, Bedi et Horvath (1989)

Les auteurs se sont proposés de déterminer quel test de laboratoire serait le plus approprié pour mesurer la puissance maximale aérobie chez les surfeurs.

1 Protocoles utilisés

Les trois tests suivants ont permis d’évaluer la puissance maximale aérobie d’une population de 12 surfeurs (tous compétiteurs universitaires) :
- une épreuve triangulaire sur tapis roulant
- une épreuve utilisant un ergomètre de cycliste modifié, permettant au sujet de pédaler avec les bras
- une épreuve en piscine utilisant un ergomètre conçu pour les surfeurs. Le sujet rame sur place, attaché à sa planche, elle-même reliée par un système de poulies à une charge. Le test commence avec une charge de 2 kg. Une incrémentation d’1 kg est effectuée toutes les minutes. Dés que le sujet est proche du palier maximal l’incrémentation passe à ½ kg.
Pour chaque test les paramètres VO2, FC et lactatémie sont mesurés.

2 Résultats les plus saillants

Tableau 1: Valeurs moyennes de la population obtenues aux trois tests
VO2 max
ml.min-1.kg-1 FC à VO2 max
bat.min-1 Lactate à VO2 max mmol.l-1
Tapis roulant 56.3 ± 3.9 191 ± 5.7 16.7 ± 4.2
Ergo. Cycliste 41.6 ± 4.0 177 ± 7.2 17.4 ± 4.4
Ergo. Surf 40.4 ± 2.9 178 ± 8.9 14.5 ± 5.5

B- Informations issues de la publication de Meir, Lowdon et Davie (1991)

Cette étude s’attache à estimer la dépense énergétique inhérente à une heure de surf libre, à partir d’un relevé des FC.

1 Protocoles utilisés

La population testée est composée de 6 surfeurs dont l’âge et le poids moyen sont respectivement de 21.2 (± 2.78) années et de 68.9 (± 5.67) kg.
Leur consommation maximale d’oxygène (VO2 max) est déterminée par un test en laboratoire sur un ergomètre de rame, simulant le mouvement de rame sur une planche de surf. Le sujet commence à ramer à une puissance de 25 W, cette puissance est incrémentée de 25 W chaque minute jusqu’à épuisement. Un analyseur des gaz expirés et un cardioscope branchés au surfeur fournissent les consommations d’oxygène (VO2) et les fréquences cardiaques (FC) au cours du test. A partir de ces résultats, l’équation déterminant la consommation d’O2 en fonction des FC est calculée pour chaque sujet. Cette équation permet d’estimer la dépense énergétique du surfeur dans son milieu de pratique, via sa consommation d’O2 (en considérant qu’un litre d’O2 est équivalent à 20 kJ).
Les FC sont relevées sur le terrain, pendant environ une heure par un cardio-fréquencemètre de type Sport Tester PE 3000. Durant cette période, pour suivre l’évolution des FC au cours des différentes actions de surf chaque surfeur est filmé. 4 actions sont distinguées :
- la rame
- l’arrêt
- la glisse
- les actions diverses comprenant le moment où le surfeur est sous la mousse et celui où il récupère sa planche après une chute.

2 Résultats les plus saillants

a/ Les VO2

Le VO2 max. moyen obtenu en laboratoire est de 54.2 ? 10.2 ml.min-1.kg-1.

Tableau 2: Valeurs obtenues à l'épreuve de terrain
VO2 max.(ml.min-1.kg-1)
extrapolé VO2 moyen .(ml.min-1.kg-1)
extrapolé Dépense énergétique (kJ)
extrapolée
40.3 ± 7.2 24.38 ± 3.6 2077 ± 322.1

b/ Les FC

La FC max en laboratoire est de 180 ± 6 bat.min-1.

Tableau 3: FC obtenues au test de terrain en bat.min-1
FC max.
FC moyenne
/ durée totale
FC moyenne
/ durée de rame
FC moyenne
/ durée d’attente

171 ± 7.5 135 ± 6.9 143 ± 10.5 127 ± 7.8

Une analyse de variance (ANOVA) montre qu’il existe une différence significative entre les FC moyennes des différentes actions (F(2,5).= 14,15 , p < 0.001)

c/ Les différentes actions de surf

L’analyse de la bande vidéo informe que le temps de rame et d’attente représentent 79% du temps de la session et que le temps de glisse n’est que de 5% (Figure 1).

3 Problèmes rencontrés

Il est noté que les Sport Tester PE 3000 ont des problèmes de transmission dans l’eau salée et que le récepteur gène légèrement le surfeur dans sa position de rame.

C- Informations issues de la publication de Distinguin, Cazorla et Boudine, (1992).

Les auteurs se sont proposés de déterminer les processus énergétiques sollicités durant une série de compétition.

1 Protocoles utilisés

Trois populations de surfeurs sont testés : 7 surfeurs professionnels internationaux, 9 séniors et 4 juniors meilleurs français dans leur catégorie respective.
Trois tests sont effectués sur chaque population :
- une épreuve de course triangulaire sur tapis roulant amenant progressivement le surfeur à sa puissance maximale aérobie (VO2 max), durant laquelle la FC, le VO2 et la lactatémie sont mesurés.
- une épreuve en piscine sur un ergomètre spécialement conçu pour les surfeurs, où les mêmes paramètres que sur tapis roulant sont mesurés.

- une épreuve de terrain en situation de compétition. Pendant 15 minutes, les surfeurs sont munis de cardiofréquencemètres de type Sport Tester PE 3000, afin d’enregistrer l’évolution des FC au cours des différentes actions de la pratique. Ils sont filmés avec un camescope.

2 Résultats les plus saillants

Tableau 4: Valeurs moyennes des 3 groupes de surfeurs obtenues à l'épreuve sur tapis roulant
VO2 max
ml.min-1.kg-1 FC à VO2 max
bat.min-1 Lactate à VO2 max mmol.l-1
Professionnels 61.1 ±4.6 199 ± 10 13.8 ±2.2
Seniors 60 ± 4.8 193 ± 6 12.1 ±2.9
Juniors 62.7 ± 5.1 202 ±10 13.4

Tableau 5: Valeurs moyennes des 3 groupes de surfeurs obtenues à l'épreuve de piscine
VO2 max
ml.min-1.kg-1 FC à VO2 max
bat.min-1 Lactate à VO2 max mmol.l-1
Professionnels 45.7 ± 3 186 ± 8 12.3 ± 2.9
Seniors 43.1 ± 2.5 176 ± 11 10.7 ± 2.1
Juniors 43.7 ± 2.6 195 ± 13 11.9 ± 1.1

Tableau 6: % de VO2 max course et de FC max course atteints au maximum de l’épreuve de piscine
% de VO2 max course % de FC max course
Professionnels 74.8 ± 4.1 93.5 ± 2
Seniors 71.8 ± 3 91.1 ± 4.4
Juniors 69.7 ± 4.6 96.5 ± 2.6

Lors de l’épreuve de terrain, les pourcentages de FC se situent entre 80 et 90% des FC max course et entre 90 et 100% des FC max piscine, ce qui correspond à 70 – 75% de VO2 max course et à 85 – 95% de VO2 max piscine.
Lors d’une série de 15 minutes les surfeurs rament et attendent les vagues pendant 13 min 40 secondes en moyenne pour glisser seulement 1 minute 20 secondes.

3 Problèmes rencontrés

Des problèmes de transmission des FC avec les Sports Tester PE 3000 dans l’eau salée sont ici aussi notés, ce qui fait que les FC de tous les surfeurs n’ont pas pu être enregistrées.

D- CONCLUSION

Suite à cette étude bibliographique, nous décidons d’utiliser :
- le test TUB II modifié sur tapis roulant
- par soucis de continuité dans les résultats et pour des raisons techniques, l’ergomètre de rame (l’ergo surf) en piscine : réplique de l’appareil déjà utilisé par Distinguin, Cazorla et Boudine (1992). Il semblerait que Lowdon, Bedi et Horvath (1989) aient utilisés un appareil du même type.
- pour relever les FC, le cardio-fréquencemètre Accurex Plus, qui ne présente pas de problèmes de transmission dans l’eau salée.

II PROTOCOLES EXPERIMENTAUX

Le premier test réalisé est un test de laboratoire sur tapis roulant qui nous permet d’obtenir le profil physiologique de référence de chaque surfeur (VO2, Lactatémie et FC).
Le deuxième test est un test en piscine qui nous donne la mesure des mêmes paramètres lors de la rame.
Le protocole de terrain quant à lui, nous permet de mesurer les FC réelles lors d’une situation de pratique afin d’estimer la dépense énergétique associée (via la consommation d’oxygène), grâce à une formule de corrélation établit avec les données FC et VO2 obtenues au test de piscine. L’extrapolation du VO2 à partir des FC est tout à fait possible quand est établit, lors d’un exercice submaximal, une relation linéaire entre VO2 et FC (Astrand et Rodahl, 1986).

A- Caractéristiques de la population

Les six sujets qui ont participé à nos expérimentations sont étudiants en STAPS, surfeurs occasionnels, capables d’exploiter correctement tous types de vague. Les caractéristiques de la population testée sont représentées dans le tableau 7.

Nom Age
(ans) Taille
(cm) Poids (kg) Surface corporelle (m2) % de graisse Masse maigre (kg) Masse grasse (kg)
OZ 25 190 84 2.12 11.33 74.48 9.52
GO 24 170 74 1.85 15.47 62.55 11.45
VI 23 176 69 1.84 12.10 60.65 8.35
CO 22 184 68 1.89 8.12 62.48 5.52
MA 21 173.5 61 1.73 12.24 53.53 7.47
LA 25 173 79 1.93 18.14 64.67 14.33
Population
Staps 23.33 ± 1.63 177.75 ± 7.65 72.50 ± 8.26 1.90 ± 0.13 12.90 ± 3.48 63.06 ± 6.79 9.44 ± 3.11
Tableau 7 : Caractéristiques de la population testée

B- Protocole de laboratoire

1 Epreuve de course sur tapis roulant (photo 1)

L’épreuve retenue a pour but d’amener progressivement le sujet à sa consommation maximale d’oxygène (VO2 max.).
Le protocole mixte (rectangulaire pour chaque palier de 3 min. et triangulaire pour l’ensemble du test) utilisé est le test de l’Université de Bordeaux II (TUB II) modifié.
Le sujet doit courir le premier palier de 3 minutes à une vitesse de 8 km/h. Après une minute d’arrêt entre chaque palier, la vitesse est incrémentée de 2 km/h au palier suivant.
L’épreuve est poursuivie jusqu’à l’atteinte du VO2 max. déterminé par :
- un QR>1.10 (QR = Quotient Respiratoire)
- une lactatémie > 8 mmol/l
- un VO2 atteignant un plateau
- une FC s’inflichant en plateau
- une impossibilité du sujet à courir un palier de plus
Le surfeur est vivement encouragé et motivé verbalement à finir chaque palier.

2 Recueil et analyse des gaz expirés

Durant l’épreuve le surfeur est relié, à un pneumographe et à un analyseur de CO2 et d’O2, par l’intermédiaire d’un tuyau souple muni à l’extrémité buccale d’un robinet à trois voies de type Hans-Rudolph permettant l’orientation des gaz inspirés et expirés. Ces deux appareils sont calibrés avant chaque utilisation (exemple de rapport de calibration en Annexe 1). Les gaz expirés sont recueillis en continu et analysés toutes les 20 secondes, ce qui nous permet d’obtenir les paramètres suivant :
- VO2
- VCO2
Une imprimante directement branchée sur un ordinateur nous fournit en continu ces données (exemple des résultats émis en Annexe 2). Les valeurs de ces paramètres que nous utilisons correspondent à la moyenne des 3 dernières valeurs de chaque palier.
Le sujet est appareillé 10 minutes avant le début de l’exercice afin d’obtenir ses données de repos. L’appareillage, souple et léger, ne gène pas le sujet lors du test.

3 Recueil de la fréquence cardiaque

Le sujet est équipé d’un cardio-fréquencemètre (Accurex Plus) qui enregistre les fréquences cardiaques toutes les 5 secondes. Par ailleurs, à la fin de chaque palier et à la fin de la minute de repos sont notées les fréquences lues sur la montre Accurex.
L’enregistrement lancé le sujet reste 10 minutes en position assise pour enregistrer sa FC de repos.
Nous avons choisis de ne pas utiliser les FC fournies par le cardioscope relié à l’ordinateur afin d’avoir la même source de FC pour nos trois expérimentations.
Les FC enregistrées sont transmises par l’intermédiaire d’une interface dans le logiciel Biologiciel. Ce dernier nous permet d’obtenir l’évolution des FC de l’individu testé au cours de l’épreuve. Les résultats de fin de palier sont enregistrés.

4 Prélèvements sanguins et analyse des concentrations sanguines en lactate

Le premier prélèvement sanguin est effectué lors du repos à l’aide d’une lancette stérile au bout de l’index droit (photo 2). 20 microlitres de sang de cet échantillon sont immédiatement placés dans une solution hémolysante de 180 microlitres. 60 microlitres de cette solution sont analysés grâce à une technique électro-enzymatique (de type Microzym-L), on obtient ainsi la concentration de lactate sanguin (mmol.l-1). Les mesures sont réalisées en double, voire en triple lorsque les premiers résultats ne concordent pas. La valeur médiane est alors retenue.

C- Protocole en piscine

1 Epreuve de rame (photo 3)

Un ergomètre, réplique d’un instrument déjà utilisé par Distinguin, Cazorla et Boudine (1992) et spécialement conçu pour les surfeurs a été élaboré (photo 4) pour que le surfeur puisse ramer de façon quasi-naturelle en piscine, avec la possibilité de lui soumettre une force de rappel (en kg), l’obligeant ainsi à prendre différentes puissances de rame.
Le protocole comporte aussi des paliers de 3 minutes entrecoupés d’une minute de repos. La résistance au premier palier est de 4 kg, son incrémentation est de 1 kg par palier.
L’épreuve est stoppée dés que le surfeur ne peut plus contenir la résistance imposée (lorsque les poids de rappel, suspendus au système de longe et de poulies touchent le sol).

2 Recueil et analyse des gaz expirés

Le système mis en place permet avant le début de l’épreuve et à la fin de chaque palier, de recueillir les gaz expirés dans des sacs de Douglas. Ces sacs sont ensuite amenés au laboratoire et leurs contenus en O2/CO2 analysés sur les mêmes analyseurs que ceux déjà utilisés lors de l’expérimentation tapis. Nous obtenons ainsi les fractions d’O2 et de CO2 (en %) contenues dans l’air expiré. Le volume d’air présent dans les sacs est ensuite mesuré par le spiromètre de Tissot. La pression barométrique (Pb) ainsi que la température du laboratoire sont lues avant l’analyse de chaque série de sacs.
Les VO2 sont ensuite calculés comme suit :

1 ? tout d’abord, nous convertissons le volume de chaque sac en volume STPD (à pression et température standard : respectivement 101.3 kPa et 273 K) suivant la relation : V STPD = V ATPS (273/(273+t°c))*((Pb-PH2O)/101.3)

2 ? ce volume STPD doit ensuite être ramené par unité de temps (l.min-1) :
V STPD/min = (V STPD * 60) / (temps de remplissage du sac en seconde)

3 ? nous pouvons alors calculer les VO2 suivant la relation :
VO2 (l.min-1) = V STPD/min (% N2exp.* 0.265-% O2exp.)
avec : % N2exp.= 100-%O2exp.-%CO2exp.

4 ? les VO2 en l.min-1.kg-1 sont alors obtenus en divisant les VO2 obtenus ci-dessus par le poids du sujet testé.

3 Recueil de la fréquence cardiaque

Le sujet est équipé du cardio-fréquencemètre Accurex Plus. L’enregistrement des FC est lancé hors de l’eau : on obtient ainsi la FC repos hors de l’eau (le sujet est assis) et la FC de repos dans l’eau (après que le sujet se soit allongé sur sa planche).

4 Prélèvements sanguins et analyse des concentrations sanguines en lactate

La même technique de prélèvement et d’analyse est utilisée pour déterminer la concentration du lactate contenu dans le sang. Un premier prélèvement a lieu au repos hors de l’eau, un second au repos dans l’eau et les autres sont réalisés lors de la minute de repos entre chaque palier. Afin que le prélèvement se fasse dans de bonnes conditions, le surfeur s’assoit sur sa planche et s’accroche au bord de la piscine (photo 5); le séchage de l’extrémité du doigt est aussi très important.
D- Protocole de terrain

1 Conditions du milieu (21 juin 1998)

L’épreuve de terrain est réalisée sur la plage du Pin-Sec vers 18 H pour 4 des 6 individus (OZ, VI, LA et GO). Ce jour là les vagues mesurent entre 60 et 100 cm à la série. Elles ouvrent sur une courte distance, mais permettent tout de même aux surfeurs de prendre de la vitesse et de réaliser une figure en fin de vague. Le vent est quasi-inexistant. Ces conditions sont celles pouvant être rencontrées lors des compétitions estivales.

2 Epreuve en situation de compétition

Chaque surfeur va à l’eau seul pour une série de 15 minutes (durée classique d’une série lors des premiers tours d’une compétition nationale) avec, pour consignes : - prendre un maximum de vagues de bonnes qualités, - tenir compte des critères de jugement : « Le compétiteur doit exécuter les manœuvres les plus radicales, dans la section la plus critique d’une vague avec le maximum de contrôle, de puissance et de vitesse. Le compétiteur qui exécute de telles manœuvres sur les plus grosses et ou sur les meilleures vagues, sur la plus longue distance fonctionnelle sera déclaré vainqueur. » (cf. Règlement Sportif de la Fédération Française de Surf, 1997).

3 Recueil des fréquences cardiaques et des différentes situations de la pratique

Le surfeur est équipé du cardio fréquencemètre (Accurex Plus) qui est déclenché dés que le sujet est prêt (combinaison mise et leash installé). A partir de ce moment, le surfeur est filmé par bande vidéo. Il se dirige alors vers la mer en marchant lentement et dés qu’il est à environ 2 mètres de l’eau, un signal sonore lui indique le début de la série. Comme lors d’une compétition, le surfeur se met à sprinter : ce qui entraîne une augmentation brutale de son rythme cardiaque, ceci permet aussi de fixer un repère (qui sera à superposer au repère visuel sur la bande vidéo) au niveau des FC pour signaler le début de la série.
Les enregistrements des FC sont transférés dans le Biologiciel, ils nous permettent de calculer les coûts énergétiques, en utilisant l’équation établie auparavant par informatique entre FC et VO, à partir des paramètres relevés au test piscine.
La série de chaque surfeur est analysée en détail sur un magnétoscope : on obtient ainsi la durée de chaque action se déroulant en compétition.
Différentes actions sont ainsi couplées avec les FC et leur durée :
1- rame avec passage de barre,
2- rame de placement,
3- position d’attente,
4- évolution sur la vague.

E Statistiques utilisées

Les résultats sont exprimés sous forme de moyennes et d’écart types.
Dans le cas d’une recherche de différence entre les moyennes, un test du t de Student pour variables appareillées est réalisé avec un seuil de signification à 2.228 (P < 0.05).
Les représentations graphiques sont accompagnées des fonctions des droites de régression (linéaires) ou des fonctions exponentielles (lactatémies).

III PRESENTATION DES RESULTATS

Rappel : Ne sont présentés dans ce mémoire que les résultats relatifs au test sur tapis roulant et au test de rame en piscine. En effet, il s’agit ici de comparer les paramètres physiologiques obtenus au cours d’un test de référence (test sur tapis roulant) à ceux obtenus au cours d’un test spécifique de rame (test sur ergo-surf en piscine).

A partir des valeurs brutes de chaque sujet nous avons dresser les tableaux 8 et 9, qui expriment pour les deux tests (tapis et piscine), la moyenne des paramètres physiologiques pris en compte (FC, VO2, Lactatémie) pour chaque palier.
Afin de comparer les deux tests entre eux, nous avons présenté dans les tableaux 10 à 15, pour chaque paramètre physiologique relevé, les valeurs de repos et max. de chaque individu. Les figures 2, 3 et 4 illustrent ces résultats.
Le test de Student réalisé sur la population Staps permet de dire que :
- les FC de repos obtenues aux deux tests ne sont pas significativement différentes.
- les VO2 de repos obtenus au test piscine (dans l’eau allongé sur la planche) sont significativement supérieurs à ceux obtenus au test tapis.
- les lactatémies de repos obtenues au test tapis sont significativement supérieures à celles obtenues au test piscine.
- les FC max. obtenues au test tapis sont significativement supérieures à celles obtenues au test piscine.
- les VO2 max. obtenus au test tapis sont significativement supérieurs à ceux obtenus au test piscine.
- les lactatémies max. obtenues aux deux tests ne sont pas significativement différentes

s : différence entre les deux moyennes significative, p < 0.05
ns : différence entre les deux moyennes non significative

Différence entre les deux moyennes significative avec p<0.05

IV DISCUSSION

A- Valeurs de repos

1 VO2 et FC

La position allongée du surfeur sur sa planche fait que le retour veineux est amélioré et devrait ainsi induire une diminution de la FC, en comparaison à une position assise ou debout. Cependant, on note que les valeurs repos de VO2 et de FC relevées en piscine avant le test (Figures 2 et 3) sont supérieures à celles relevées au repos assis sur une chaise avant le test sur tapis roulant.
Cette contradiction, peut être expliquée par trois phénomènes :
? la thermorégulation
? l’équilibrage du surfeur sur sa planche
? le stress

? Le surfeur allongé sur sa planche est aux trois-quarts immergé dans l’eau de la piscine, dont la température a été relevée à 29° C. A cette température, on remarque que le sujet au repos a une sensation de froid (présence de frissons), sensation qu’il n’aurait pas eu au contact de l’air.
Ceci vient du fait que : - l’eau, en comparaison à l’air, a une conductibilité thermique environ 25 fois plus grande
- le transfert de chaleur à travers la peau est plus de 200 fois plus grand dans l’eau que dans l’air. Il en résulte que la perte de chaleur dans l’eau est 3 fois plus grande que dans l’air pour les mêmes conditions (Astrand et Rodahl, 1980).
Les récepteurs thermiques cutanés vont capter cette perte de chaleur et vont informer, par voie nerveuse, l’hypothalamus (centre régulateur). Celui-ci va réagir en provoquant :
- une vasoconstriction des capillaires sanguins cutanés
- et une augmentation du métabolisme basal, assurée par une activité musculaire de frisson. Le ‘’frisson’’ consiste en l’activité synchrone de pratiquement tous les groupes musculaires. Son rendement mécanique étant nul, la production de chaleur est relativement élevée.

? Le surfeur allongé sur sa planche sans vitesse n’est jamais dans une position stable. Il est obligé de s’équilibrer sans arrêt pour garder cette position. Cette équilibration va se faire par des contractions successives des muscles du dos et des jambes, ces contractions vont alors exercer des pressions au niveau du dessus de la planche.

L’activité musculaire, mise en jeu à la fois lors du frisson et lors de l’équilibration, peut donc expliquer les augmentations de la consommation d’oxygène et de la FC, qui vont permettre un ajustement du débit cardiaque à une demande accrue en oxygène.

? Les étudiants Staps de notre population sont habitués à passer des tests physiologiques sur tapis roulant. Par contre, c’est la première fois qu’ils passent le test sur ergo-surf en piscine. Il est donc tout à fait naturel et possible qu’une certaine charge émotionnelle soit présente en eux avant le début du test. Ce stress se manifeste physiologiquement en provoquant entre autre une augmentation de la FC.

2 Lactatémie

Nos résultats font apparaître une lactatémie de repos significativement supérieure dans l’air que dans l’eau (Figure 4). On peut donc penser que les muscles squelettiques engagés dans l’activité de frisson et d’équilibration, utilisent le lactate comme substrat. Le lactate, qui est un produit dérivé du métabolisme du glucose, serait oxydé (ceci étant reflété par une augmentation du VO2) de la même manière que lors de la récupération active. Cependant, nous ne pouvons pas vérifier cette hypothèse.

B- Valeurs maximales

Afin de mieux argumenter notre discussion et de comparer nos résultats, nous avons synthétisé dans le tableau 16 les résultats des travaux de deux autres études.

Tableau 16: Récapitulation des valeurs maximales des paramètres VO2, FC et Lactatémie obtenues par 5 populations. (% des paramètres piscine par rapport aux paramètres tapis)
Références Population Ergomètre VO2 max.
(ml.min-1.kg-1) FC max. (bat.min-1) Lactate max.
(mmol.l-1)
Lowdon, Bedi et Horvath, 1989 Universitaires américains n=12 Tapis roulant 56.3 ± 3.9 191 ± 5.7 16.7 ± 4.2
Ergo surf 40.4 ± 2.9 (71.7%) 178 ± 8.9 (93.2%) 14.5 ± 5.5(86.8%)
Distinguin, Cazorla et Boudine, 1992 Professionnels
n=6 Tapis roulant 61.1 ± 4.6 199 ± 10 13.8 ± 2.2
Ergo surf 45.7 ± 3 (74.8%) 186 ± 8 (93.5%) 12.3 ± 2.9 (89.1%)
Equipe de France
Seniors n=9 Tapis roulant 60 ± 4.8 193 ± 6 12.1 ± 2.9
Ergo surf 43.1 ± 2.5 (71.8%) 176 ± 11 (91.2%) 10.7 ± 2.1 (88.4%)
Equipe de France
Juniors n=4 Tapis roulant 62.7 ± 5.1 202 ± 10 13.4
Ergo surf 43.7 ± 2.6 (69.7%) 195 ± 13 (96.5%) 11.9 ± 1.1 (88.8%)
Ozon et Goubet, 1998 Faculté des Sports n=6 Tapis roulant 51.4 ± 5 193.6 ± 8.3 10.87 ± 0.79
Ergo surf 43.73 ± 4.8 (85.5%) 178 ± 11.7 (91.9%) 11.81 ± 0.82 (108.6%)

1 VO2 et FC

Les valeurs de VO2 max. (51.4 ml.min-1.kg-1) et de FC max. (193.6 bat.min-1) obtenues par notre population au test de tapis sont significativement supérieures (Figures 2 et 3) à celles obtenues au test de piscine (respectivement 43.73 ml.min-1.kg-1 et 178 bat.min-1). Des résultats similaires sont trouvés dans la littérature (voir tableau 16).
Les sujets de notre population, lors de la rame, ne mobilisent en moyenne que 85.5% de leur puissance maximale aérobie et ne sollicitent pas la totalité de leur système cardio-vasculaire, puisqu’ils travaillent en moyenne à 91.9% de leur FC max..
Ces résultats sont en conformité avec les recherches de :
- Assmussen et Hemmingsen (1958), qui démontrent que le travail de petits groupes musculaires (comme les membres supérieurs) ne permettent pas d’atteindre FC max..
- Stenberg et coll. (1967), qui notent que le VO2 max. mesuré sur un ergomètre faisant travailler uniquement les bras ne représente que 66 à 80% du VO2 max. mesuré sur une bicyclette ergométrique.
- De Boer, Kallal et Longo (1982), qui soulignent que chez les sportifs entraînés régulièrement à des activités mettant en jeu prioritairement les membres supérieurs (tel le surf), le ratio : VO2 max. (travail des bras) / VO2 max. (course), peut aller jusqu’à 0.85, soit 85%.
Les muscles engagés lors de la rame ne sont pas assez volumineux pour utiliser la quantité maximale d’oxygène utilisable par l’organisme des surfeurs. L’exercice de rame sur une planche de surf ne pourra donc jamais solliciter la totalité du métabolisme aérobie de l’organisme et par conséquence, ni le maximum du système cardio-vasculaire.
Il est toutefois à noter, que les 2 recherches antérieures (Distinguin, Cazorla et Boudine 1992, Lowdon, Bedi et Horvath 1989) montrent que le pourcentage du VO2 max. tapis utilisé en piscine n’est pas si élevé (voir tableau 16). Etant donné que FC max. tapis semble atteinte (193.6 bat.min-1 : valeur comparable à FC max. des meilleurs seniors français) et que le ratio : FC max. piscine / FC max. tapis est en conformité avec la littérature, il se peut que le VO2 tapis qui nous est fourni ait été sous évalué par un dysfonctionnement des analyseurs d’O2/CO2 du laboratoire (au niveau des volumes expirés ou au niveau des PO2 et PCO2). La comparaison de notre VO2 max. tapis (51.4 ml.min-1.kg-1) avec ceux des 3 populations testées par Distinguin, Cazorla et Boudine (1992) : 61.1 ml.min-1.kg-1 pour les internationaux, 60 ml.min-1.kg-1 pour les seniors et 62.7 ml.min-1.kg-1 pour les juniors et avec celui de la population testée par Lowdon, Bedi et Horvath (1989) permet d’appuyer notre hypothèse.

2 Lactatémie

Bien que non significatif statistiquement (Figure 4), la valeur de lactate max. piscine (11.71 mmol.l-1 ) est supérieure à celle de lactate max. tapis (10.87 mmol.l-1 ). Cette tendance semble surprenante, vu que dans la littérature (voir références dans le tableau 16) on trouve des résultats inverses : le pourcentage du lactate max. piscine par rapport au lactate max. tapis étant soit de 86.8% pour les compétiteurs universitaires américains, soit de 88.4%.pour les meilleurs seniors français, soit de 88.8% pour les meilleurs juniors français ou soit de 89.1% pour les professionnels sud-africains.
En considérant que les surfeurs de notre population aient donnés le maximum lors du test sur tapis roulant (la FC max. atteinte semble le prouver), on peut penser que cette concentration sanguine de lactate supérieure en piscine que sur tapis ait été induite par le protocole expérimental que nous avons utilisé. En effet, ce dernier est différent de celui utilisé par Distinguin, Cazorla et Boudine (1992) : dans leur protocole, le premier palier débutait avec une charge de 2.5 kg, il y avait une incrémentation de 1 kg jusqu’au 5° palier (5.5 kg) et ensuite l’incrémentation se faisait par ½ kg jusqu’à épuisement du sujet. Ce protocole permettait aux sujets d’atteindre au minimum 6 paliers, tandis que celui que nous avons utilisé (1° palier à 4 kg et incrémentation de 1 kg par palier) ne permet d’en atteindre que 4.
Il semblerait donc qu’une augmentation rapide de la charge tractée favorise assez vite la mise en place des processus anaérobies responsables d’une production localisée et accrue de lactate.
De plus, lors de l’activité cyclique de rame (succession de phases de contractions et de décontractions musculaires), la demande énergétique a une phase active et une inactive. Or le fait que le sujet rame sur place contre une résistance importante (son propre poids additionné au poids de la charge), oblige une réduction des phases de décontractions. Ceci pourrait engendrer une sollicitation plus importante du métabolisme énergétique au niveau des bras et donc contribuer à une forte production localisée de lactate. Cette seconde hypothèse, en synergie avec la première, peut donc contribuer à expliquer une lactatémie plus importante lors du test piscine que lors du test tapis.

Mais de toute manière, le protocole que nous avons utilisé en piscine, même s’il permet d’engager des processus métaboliques supérieurs, est aussi valide que ceux utilisés par Distinguin, Cazorla et Boudine (1992) et Lowdon, Bedi et Horvath (1989), puisque les VO2 max. et les FC max. mesurés sur la population Staps sont comparables à ceux des populations de niveau supérieur.

En tenant uniquement compte du test piscine (puisque nous pensons à une sous-estimation des VO2 tapis), on peut remarquer que la population Staps a des résultats (VO2 max. et FC max.) comparables à ceux de l’équipe de France senior de 1992. En effet, à cette époque le surf en France était beaucoup moins professionnalisé qu’il ne l’est aujourd’hui, les surfeurs par conséquence s’entraînaient moins et avaient une moins bonne condition physique.

CONCLUSION

Les deux modes de locomotion que peuvent être la course à pied et la rame sur une planche de surf, semblent présenter des différences au point de vue des sollicitations physiologiques.
Tout d’abord, nous pouvons dire que le seul fait pour le surfeur d’être immergé dans le milieu aquatique, sans aucune activité, va provoquer une augmentation des FC et des VO2 ainsi qu’une diminution de la lactatémie.
D’autre part, on a pu remarquer que les surfeurs de la population Staps ne peuvent mobiliser ,en ramant sur leur planche, que 85.5% de leur puissance maximale aérobie et n’atteindre que 91.9% de leur FC max. obtenue à la course sur tapis.
A ce niveau de l’étude il serait donc intéressant de savoir quelles sont les sollicitations physiologiques engendrées lors de la rame dans les vagues en situation de compétition. Ce questionnement, qui conclu notre étude, fait l’objet du mémoire présenté par Christophe OZON.
Il est certain que le faible échantillon de notre population (n=6) ne permet pas de valider les résultats issus de cette étude. Cependant, si chaque année des étudiants en Maîtrise Staps reproduisent les expérimentations que nous avons réalisées, une banque de données sur des surfeurs occasionnels étudiants Staps pourrait être constituée. L’exploitation de telles données seraient alors très utiles à de simples pratiquants (dont le nombre est en pleine expansion) et même à des compétiteurs, de part les programmes d’entraînement et les régimes alimentaires adaptés à la pratique, être qui pourraient déterminés.

Afin de situer nos résultats obtenus sur une population de surfeurs STAPS, nous les comparerons à ceux publiés par F. Distinguin, G. Cazorla, M. Boudine, (1992), ‘’glisse et dépense énergétique du surfeur’’, puis à ceux de Meir., Lowdon, Davie, (1991), ‘’Heart Rates and Estimated Energy Expenditure During Recreational Surfing’’.

A- Conditions rencontrées à l’océan :

Les conditions que nous avons rencontrées étaient les suivantes : mer belle à peu agitée, sans trop de courant et une eau assez froide (17-18°C), peu de vent, avec des vagues d’environ 1m.
La session de surf s’est déroulée au début de la marée montante, dans des vagues rapides d’un mètre avec de petites sections tubulaires.
Nous ne pouvons pas comparer les conditions rencontrées avec celles des autres populations, car nous n’avons aucune indication sur l’état de celles-ci.

B- Comparaison avec l’étude australienne de Meir, Lowdon, Davie, (1991) :

L’étude de Meir, Lowdon, Davie, (1991), a porté sur une période d’une heure de surf, alors que notre étude à été réalisée durant 15 min, ce qui correspond au temps d’une série de compétition. De ce fait, il est probable que durant ces 15 min, nos surfeurs ont pu soutenir une intensité d’exercice supérieure à celle des ‘’australiens’’.
Les auteurs ont distingué quatre phases dans le surf : la rame, l’arrêt, la glisse et des actions diverses comme faire un canard (passer sous la vague) ou rattraper la planche après une chute.
Cette classification des phases de surf est peu différente de celle que nous avons effectuée : rame, attente, placement et glisse, la phase : actions diverses des ‘’australiens’’ a été incluse dans la phase de rame.
Le tableau n°1 présente la relation entre les différentes phases de surf et leurs fréquences cardiaques moyennes correspondantes.

Population Phases FC (b.min-1)
Moyenne Ecart type
STAPS Passage de barre 159 4.5
Attente 162 4.5
Placement 147 7.6
Surf 160 5.3
Australienne Passage de barre 143 10.5
Attente 127 7.8
Surf 135 6.9
Tableau n°1 : FC moy par phases d’action.

n=4 Phases d’action FC (b.min-1)
Oz Passage de barre 160
Attente 154
Placement 157
Surf 158
Go Passage de barre 155
Attente 139
Placement 163
Surf 154
vi Passage de barre 156
Attente 143
Placement 168
Surf 163
La Passage de barre 165
Attente 154
Placement 162
Surf 166
Tableau n°2 : FC moy individuelles par phases d’action.

La fréquence cardiaque moyenne (FC moy) des ‘’australiens’’ dans la phase de surf était de 135 bpm (?6.9), alors que notre population a atteint 160 bpm (?5.3).
La différence (25 bpm) est probablement due au rapport entre l’intensité et la durée, ce qui est déjà signalé ci-dessus, ou peut-être aussi par un meilleur niveau d’entraînement.
La FC moy des ‘’australiens’’ dans la phase de surf était de 143 bpm (?10.5), alors que nous avons atteint 159 bpm (?4.5).
La légère différence (16 bpm) est sûrement due au niveau d’entraînement des professionnels.
Cependant, lors de la phase d’attente, la FC moyenne est de 127 bpm (?7.8) pour la population ‘’australienne’’ et de 147 bpm (?4.5) pour la population STAPS. Nous pouvons supposer que les ‘’australiens’’ prennent un temps d’attente plus important (pour récupérer de la fatigue induite par ces exercices répétés), ce qui explique cette FC moy plus basse. En effet, pour les phases de rame, de passage de barre, ou de surf, les conditions de mer imposent une intensité d’exercice élevée. La seule phase permettant alors de récupérer est la phase d’attente.
Nous rejoignons donc les deux premiers points montrant que l’intensité d’exercice ne pouvait probablement pas être maintenue pendant une heure à un même niveau que pour 15 min.

C- Comparaison des pourcentages de durées :

Phases Temps effectif sur 15 min Pourcentage du temps sur 15 min
Moyenne Ecart type Moyenne Ecart type
Passage de barre 3 min 42 s 42 24.6 4.67
Attente 8 min 48 s 80 58.6 8.88
Placement 1 min 39 s 65.4 11 7.29
Surf 53 s 17.4 5.8 1.94
Tableau n°3 : Pourcentage des durées.

Au niveau du temps de rame, les ‘’australiens’’ ont passé 44% du temps total de la session, ce qui est peu différent des 36% (?5.98) pour notre population, si nous tenons compte de la variable suivante : 16 % (actions diverses), pour les ‘’australiens’’. Ces 16 % représentent une phase d’action incluse dans le temps de rame pour notre protocole.
Le temps d’attente pour les ‘’australiens’’ représente 35 %, alors que nous obtenons 58 % (?8.88) du temps total de la session. L’écart de 24 % est peut-être du au niveau supérieur d’entraînement des ‘’australiens’’, qui sont plus actifs, plus mobiles, et surtout plus endurants.
Le temps de glisse est de 5 % pour l’étude de Meir, Lowdon, Davie, (1991), ce qui est peu différent de 5.8 % (?1.9) pour notre étude.

Figure n°1 : Pourcentage moyen du temps passé sur chaque phase.

D- Comparaison avec la publication de Distinguin, Cazorla, Boudine, (1992) :

Le pourcentage moyen des FC max-tapis pour les phases de surf, est compris entre 75% (?4.49) et 85% (?3.12) pour la population STAPS. Le tableau n°4 présente cette relation.

Phases Pourcentage moyen Ecart type
Passage de barre 82.74 2.49
Placement 84.58 3.12
Attente 76.77 4.49
Surf 83.37 2.1
Tableau n°4 : Pourcentage moyen des FC max-tapis des phases de surf.

Le pourcentage moyen de FC max-tapis pour les phases de surf est compris entre 70% (?4.6) et 75% (?4.1) pour la population d’étude de Distinguin, Cazorla, Boudine, (1992) : ces résultats semblent comparables aux nôtres, si nous tenons compte de la différence du niveau d’entraînement entre les professionnels et la population STAPS.
Le tableau n°5 présente cette même relation sur le plan des FC enregistrées lors du test en piscine.

Phases Pourcentage moyen Ecart type
Passage de barre 89.62 5
Placement 91.72 7.45
Attente 83.11 5.6
Surf 90.31 4.95
Tableau n°5 : Pourcentage des FC max-piscine des phases de surf.

Le pourcentage moyen des FC max-piscine est compris entre 80% (?5.6) et 90% (?7.45) pour la population STAPS. Pour l’étude menée par Distinguin, Cazorla, Boudine, (1992), ce même pourcentage se situait entre 85% (?4.4) et 95% (?2.6). Ces résultats sont tout aussi comparables que précédemment.
Le temps de rame et le temps d’attente correspondent à 14 min 19 s (?20) pour notre population, il est de 13 min 40 s (?15) pour la population des auteurs français.
Ces résultats semblent peu différents. La variation que nous observons pourrait être due aux conditions de surf (taille et configuration des vagues). Nous n’avions cependant aucune indication sur ce point concernant Distinguin, Cazorla, Boudine, (1992). La figure n°2 présente les temps effectifs moyens de notre population sur les différentes phases lors d’une série. (annexe : fig n°1)

Figure n° 2 : Temps effectif moyen (en s) de surf sur une série.

Le temps de surf est de 53 s (?17.2) pour la population STAPS et de 1 min 20 s (?15) pour l’autre population.
L’écart de 27 s semble important, lequel peut être du au niveau de pratique des surfeurs. Ceci se traduit par une meilleure perception du milieu, qui induit un meilleur choix de vague (plus belle, plus longue, donc plus praticable). Une autre explication est un meilleur placement, donc un plus grand nombre de vagues prises.

Remarque : le recueil des FC lors de l’étude de Distinguin, Cazorla, Boudine, (1992), comme celle de Meir, Lowdon. Davie, (1991), à été réalisé au moyen de Sports Tester PE 3000 (Polar). Ces derniers n’étant pas prévus pour une utilisation en milieu aquatique salin, des difficultés de transmission des données sont apparues. Ceci suggère que certains artéfacts peuvent avoir entaché la qualité des résultats obtenus.
Le matériel que nous avons utilisé, plus récent, de type Accurex plus (Polar) nous a permis de ne pas rencontrer ces mêmes problèmes.

E- Coût énergétique par phase d’action :

Le calcul du Cn individuel a été effectué grâce à l’équation donnée automatiquement par informatique (Biologiciel), à partir des enregistrements des FC sur l’exercice en rampe.
-exemple : Pour Oz, les équations données par le Biologiciel sont :
VO2(1)=0.079*FC-8.559 avec un point d’inflection à 145 bpm,donc à partir de 145 bpm nous avons :
VO2(2)=0.065*FC-6.549. (annexe fig n°2 ; 3).
La figure n°3 présente le nombre de périodes de 15 s en fonction des FC enregistrées sur Oz.
Figure n°3 : Nombre de périodes en fonction des FC.

Le calcul s’effectue par périodes de 15 s donc nous aurons pour une FC de 130 (bpm) :
(0.079*130-8.559)/4=Cn pour 15 s, etc…

Nous pouvons alors faire la moyenne par individu sur chaque phase, puis la moyenne par phase sur l’échantillon. (annexe : fig n°4).
L’étude des Cn-moy par phase d’action démontre que le placement occasionne la dépense énergétique la plus élevée des quatre phases. La figure n°4 présente le Cn-moy par phase.

Figure n°4 : Cn moyen par phase d’action.

Ce qui représente un Cn total pour chaque individu et par phase sur la durée d’une session de 15 min :

Noms Passage de barre Attente Placement Surf Total
Go 28.02 42.09 5.26 5.35 80.73
Oz 13.17 33.43 5.15 2.45 54.21
La 9.47 27.64 3.26 1.96 42.34
Vi 7.21 13.88 8.86 2.76 32.72
Moyenne 14.47 29.26 5.63 3.135 52.5
Ecart type 9.37 11.85 2.34 1.52 20.77
Tableau n°6 : Cn total par phases sur 15 min.

Dans la perspective d’une programmation de l’entraînement des surfeurs, ceci signifie pour ce type de population, un intérêt particulier à porter sur cette phase d’action.
Cela se traduirait :
1- Par un entraînement spécifique sur le placement.
2- Par un entraînement spécifique sur le passage de la barre.
C’est-à-dire arriver placé après le passage de barre de manière à prendre une vague sans avoir à se replacer.
Ceci aurait pour effet la baisse le Cn de ces phases au profit de la prestation en surf sur la vague.
La dépense énergétique liée au passage de barre est légèrement inférieure à celle du placement.
Ainsi pour améliorer la performance sur la prestation en surf, les surfeurs devraient prendre cette phase en compte dans leur programmation d’entraînement.
Par exemple, ils pourraient travailler cette phase en cherchant à passer des barres les jours où l'océan est déchaîné (mer de tempête), lorsque la barre et difficilement accessible, ou le plan d’eau peu surfable.
Le surfeur devrait donc insister sur les points faibles dans la programmation de l’entraînement cela lui permettrait donc une certaine économie énergétique au profit de la prestation en surf.
Le Cn sur la phase d’attente est le plus bas des quatre phases de surf sélectionnées.
Ceci est due au fait que le surfeur est en phase de récupération.
Cependant cette phase étant relativement courte (moins de une minute) le Cn ne peut s’abaisser de manière importante.
Nous notons donc des valeurs de Cn seulement de 25 à 30% moindre que celles des autres phases.

F- Pertinence des tests en fonction des résultats sur le terrain :

Ces tests sont-ils de nature à élaborer une programmation d’entraînement chez le surfeur ?
Nous avons vu que certaines phases étaient nettement plus coûteuses sur le plan énergétique que d’autres.
Eut égard au fait qu’une session de surf dure 15 min la composante aérobie de la performance n’est en aucun cas négligeable.
Ainsi, il semble que le surfeur doive travailler certaines phases sur le plan métabolique (passage de barre/placement) et d’autres plus particulièrement sur le plan technique (surf notamment).
Il s’en suit que la répartition des temps et des Cn sur l’ensemble des phases sera à même de nous donner des indications sur les qualités et défauts de chaque sujet.
A titre d’exemple nous avons calculé le Cn total de chaque sujet sur sa session .
Le Cn total pour une série de 15 min est de :
-Oz :54.21 l d’O2
-Vi :32.72 l d’O2
-Go :80.73 l d’O2
-La :42.34 l d’O2
Si on se réfère à l’économie énergétique, le meilleur surfeur serait Vi, car il possède le Cn total le plus bas.
Pourtant lors de compétitions nous avons pu vérifier que le meilleur surfeur de l’échantillon était Go. A notre surprise, c’est Go qui a le Cn le plus élevé, ceci suggère que ces tests ne sont pas adaptés pour évaluer le niveau de performance du surfeur mais plutôt son niveau de condition physique. Une autre hypothèse reposerait sur le fait que Go ne se serait pas livré à fond dans son effort.
Par contre, lors d’une compétition ou plusieurs sessions de 15 min sont à enchaîner la composante énergétique de la performance prendra certainement une importance supérieure.
C’est à ce niveau que la condition physique du surfeur deviendra prépondérante.

CONCLUSION :

Les deux modes de locomotion que peuvent être la course à pied et la rame sur une planche de surf, semblent présenter des différences au point de vue des sollicitations physiologiques.
Cette étude est réalisée en première partie par Romain Goubet.
Suite à cette partie, il sera intéressant de savoir quelles sont les sollicitations physiologiques engendrées lors de la rame dans les vagues en situation de compétition. Ce questionnement fait l’objet de la deuxième partie.
Nous chercherons donc à évaluer le coût énergétique du surfeur en situation de compétition.
Tout d’abord, nous comparerons nos résultats aux publications déjà réalisées sur le sujet, puis nous les interprèterons.
Nous pouvons conclure au vu de notre expérimentation que dans les quatre phases d’action en surf que sont : le passage de barre, le placement, l’attente, le surf, les phases de placement et du passage de barre sont les plus coûteuses du point de vue énergétique.
Cela signifie que dans la perspective d’une programmation d’entraînement, il faudrait porter un intérêt tout particulier sur ces deux phases d’action.
En effet, nous avons pu constater de par ces mesures que le surf est très coûteux du point de vue énergétique et qu’il nécessite donc une préparation physique spécifique et adaptée.

Cette étude m’a aussi permis de m’initier à la complexité et à la rigueur de la recherche en matière de physiologie de l’entraînement.

ANNEXE

RESUME

Dans le but d’estimer la dépense énergétique (Cn) inhérente à 15 minutes de surf, à partir du relevé des fréquences cardiaques (FC), 6 surfeurs étudiants Staps composants notre population ont passé deux tests progressifs : - une épreuve de course sur tapis roulant
- une épreuve de rame sur ergo-surf en piscine.
Ces deux tests servent à établir les relations individuelles FC-VO2, utilisées pour l’estimation de Cn.
La première partie réalisée par Romain Goubet a pour objet de comparer les paramètres physiologiques (FC, VO2 et lactatémies) de repos et max. obtenus aux deux tests par la population Staps.
On constate que parmi les quatre phases d’action que sont le passage de barre, la placement, l’attente et le surf, la dépense énergétique est la plus importante dans les phases de placement et du passage de barre.
Au vue d’une programmation d’entraînement il serait donc capital de porter une attention particulière sur ces deux phases.
Cette étude nous a permis de réaliser l’importance de la condition physique dans la pratique de ce sport qu’est le surf.

Mots clés : Evaluation, Cn, FC, VO2, Test Ergo-surf, Test tapis roulant, Surf.

SUMMARY

Six surfers of the Faculty of Sport Sciences, representing the population tested, have undertaken two progressive tests in order to assess the energy expenditure (Cn) after 15 minutes of surfing activity :
a running test on a treadmill
a rowning test on a surf ergometer in swimming-pool.
Both tests settled the individual relations FC-VO2, enabling the evaluation of Cn.
The first part has to compare physiological parameters (FC, VO2 and lactate rate) obtained by the six surfers for the both tests at recovery phase and at maximum exercice.
We notice that in the four actions surfing which are : going to the line up, placing, waiting and surfing the energy expenditure is the most important in : going to the line up and placing.
For a training planning it will be very important to make attention on this two actions.
This study make us to realise the importance about physical condition in this sport which is surfing.

Key words : Assessment, Cn, FC, VO2 , Ergometer surf test, Treadmill, Surf.