Tests d`effort et sport

Tests d’effort et sport
Dr E. Jousselin (chef du département médical Insep-paris) Dr J. Guéneron (Cardiologue,
Insep, Paris)
Chapitre 1 : Les épreuves d'aptitude physique du sportif
Les tests d'effort ont pour but d'apprécier la qualité de l'entraînement ou bien la non
contre indication cardiologique à l'effort. Ils sont nombreux, plus ou moins sophistiqués et
d'interprétation difficile. Ils ne sont utiles que s'ils sont directement interprétables sur le
terrain par l'entraîneur et le sportif.
Ce dossier a pour but de présenter succinctement, dans un premier temps, les tests plus
utilisés. L'interprétation de certains d'entre-eux sera développée dans un numéro ultérieur de
Médecins du sport.
I - Généralités
Au début de la saison sportive, qui coïncide avec la reprise de l'année scolaire, le
médecin est sollicité par le sportif (ou ses parents) pour l'obtention d'un certificat médical de
non-contre-indication à la pratique d'un sport - incorrectement appelé certificat d'aptitude.
De plus en plus souvent, cette demande est accompagnée d'une circulaire fédérale
imposant certains examens qui s'ajoutent à l'examen clinique, en particulier la réalisation
d'une épreuve d'effort.
Par ailleurs, le médecin qui assure le suivi d'une équipe est sollicité par l'entraîneur
pour réaliser des tests d'effort destinés à estimer la plus ou moins bonne forme des sportifs.
Jusqu'à une période récente (1970), les médecins réalisaient leurs propres épreuves -
tests de Ruffier, de Chignon, d'Astrand, de Margaria, mesure du VO2 max - et les entraîneurs
en utilisaient d'autres - tests de Cooper, de détente verticale, utilisation des pouls dans la
récupération - sans qu'il soit toujours possible de les comparer. L'évolution technologique de
ce dernier quart de siècle et la meilleure connaissance des effets de l'entraînement et de sa
programmation ont été à l'origine d'une multiplication des tests d'efforts par des équipes
médicales ou des équipes d'entraîneurs. Aujourd'hui, il est parfois difficile de s'y retrouver.
Nous essaierons donc de faire l'analyse critique de quelques-unes des épreuves les plus
demandées, au vu de notre double expérience de médecin de l'Insep et des équipes nationales.
Les principaux tests d'effort
Métabolisme anaérobie : Test de détente verticale / Test de Margaria / Test de charge de
vitesse / Test de Wingate
Métabolisme aérobie : VO2 max / Capacité aérobie

II - Pourquoi des épreuves d'effort ?
Une épreuve d'effort est destinée à évaluer ou mesurer l'aptitude physique d'un sportif
à partir de l'étude de performances physiques ou des fonctions cardio-respiratoires et
musculaires.
Les unes intéressent plus le médecin, et les autres l'entraîneur. Mais, qu'elles soient
simples ou sophistiquées, il est nécessaire de garder toujours à l'esprit qu'elles doivent pouvoir
être immédiatement compréhensibles et utilisables par l'athlète et son entraîneur. Ainsi,
l'expression en watts ou en joules d'une puissance d'exercice n'est pas toujours "parlante" sur
le terrain.
Enfin, il ne faut pas oublier que toute épreuve d'effort est précédée d'un interrogatoire
et d'un examen clinique dont nous dirons quelques mots.
III - L'épreuve d'aptitude générale
La plus simple des épreuves ne nécessite que peu de matériel et peut se réaliser au
cabinet. Il s'agit de ce que devrait être au minimum toute visite "d'aptitude". Cela commence
par un interrogatoire grâce auquel il est possible d'en savoir parfois plus qu'avec toutes les
épreuves fonctionnelles, à partir de questions aussi simples que : Comment vous sentez-
vous ? Prenez-vous des médicaments en ce moment ? Dormez-vous bien ? Mangez-vous
normalement actuellement ? Avez-vous des troubles gynécologiques ?
En fin d'examen clinique, il est utile d'enregistrer l'électrocardiogramme de repos et de
mesurer la pression artérielle. Puis, le sportif étant toujours branché, on réalise le test de
Ruffier : 30 flexions en 45 secondes, et on enregistre à nouveau l'ECG et la PA à la fin de
l'exercice puis une minute après l'arrêt de l'exercice. Le calcul de l'un des trois indices de
Ruffier - modifiés ou non par Dickson - ne présente aucun intérêt. Il est montré depuis
longtemps qu'il n'y a aucune corrélation entre cet indice et la performance physique.
Par contre, l'intérêt de ce test réside dans la présence ou non d'anomalies de l'ECG et
de la PA au repos, à l'effort ou à la récupération. Qu'il s'agisse de chiffres élevés de
fréquences cardiaques ou de pression artérielle, ou encore de troubles au tracé électrique, il
faut se poser la question : " Pourquoi ces anomalies ? " Ce qui renvoie bien entendu à
l'analyse de l'entraînement et à d'éventuelles consultations spécialisées.

Valeurs maximales
Valeurs maximales atteintes par les sportifs des équipes nationales vus à l’INSEP lors de test
d’effort (moyennes)
Enfin, l'analyse des troubles du tracé ECG, tels qu'ils ont été décrits par Plas, Chignon
et Leclercq, et en particulier l'analyse qualitative de l'entraînement qui en était faite, doivent
être interprétés avec beaucoup de prudence, pour ne pas dire abandonnés.
A - Les tests visant à évaluer la puissance anaérobie
1 - Test de détente verticale (Sargent test, 1921)
La hauteur du saut pieds joints - appréciée à partir du déplacement de la tête - et le
poids du corps du sujet donnent une idée de la puissance maximale anaérobie. Ce test est
facile à réaliser, mais présente-t-il un intérêt si on ne l'associe pas à une plate-forme de force ?
Puissance (Watts) = 0,002 x poids (kg) x Ah (cm).
2 - Test de Margaria (1966)
Le test consistant à mesurer le temps mis à gravir un escalier d'une dizaine de marches
entre deux cellules photoélectriques a été utilisé à une époque. Est-il vraiment pertinent ? Sa
réalisation n'est pas sans danger quand on rate une marche. Puissance (Watts) = 0,01 x poids
(kg) x vitesse (m.sec-1)
3 - Test de charge vitesse (1979)

Il nécessite un ergocycle adapté pour mesurer la vitesse de rotation en fonction de la
charge croissante qui freine la roue. La puissance anaérobie est exprimée à partir des valeurs
extrapolées à vitesse nulle et force maximale. Ce test dépend certes de la puissance maximale
anaérobie du sujet, mais aussi de sa motivation.
4 - Test de Wingate (1980)
C'est un pédalage de 30 secondes à vitesse maximale contre une charge constante
définie en fonction du poids du sujet - en général 75 g par kilogramme de poids de corps. La
puissance maximale anaérobie est obtenue en multipliant le pic de vitesse par la charge de
freinage. On peut également utiliser la puissance moyenne sur 30 secondes ou la surface sous
la courbe. La bonne réalisation de cette épreuve dépend beaucoup de la motivation du sujet.
5 - En résumé
Le matériel utilisé et les protocoles de réalisation étant variables, il est difficile
d'établir des normes de référence. Le seul intérêt des tests est de comparer l'individu par
rapport à lui-même.
Même facilement reproductibles, ces tests ont trois inconvénients.
- Etant maximaux, ils dépendent fortement de la motivation du sujet.
- Ils sont éloignés des gestes habituels.
- Plus gênant : ils sont difficilement déchiffrables par le sportif et l'entraîneur.
C'est pourquoi, il me paraît beaucoup plus simple d'utiliser des épreuves de terrain telles que
les suivantes.
- Course de vitesse maximale sur 20 ou 30 m, le chronomètre étant déclenché
lorsque le pied arrière quitte le sol. Cette épreuve est plus précise si l'on dispose de
cellules photoélectriques, mais la première version avec le chronomètre de
l'entraîneur est souvent suffisante. Ce test peut être adapté à d’autres sports
(cyclisme, natation...).
- Test de force musculaire à charge maximale. A réaliser par charges progressives
sur un ou plusieurs mouvements connus du sportif. L'avantage de ces deux exemples
est d'être facilement réalisables avec du matériel non sophistiqué sur les terrains de
sport. L'interprétation de ces épreuves est particulièrement simple.
B - Les épreuves explorant le métabolisme aérobie (puissance maximale aérobie et seuil
anaérobie)
Ces épreuves sont destinées à mesurer ou à évaluer le VO2 max (consommation
maximale d'oxygène). Le succès du VO2 max tient à ce qu'on a longtemps pensé que sa

valeur était liée à la condition physique de l'individu. Par contre, la mesure directe du VO2
max a toujours été - et reste encore aujourd'hui - limitée par le coût des analyseurs. C'est
pourquoi les méthodes indirectes d'évaluation du VO2 max à partir d'autres mesures
(fréquence cardiaque, puissance de l'exercice) sont toujours utilisées.
Références internationales
1 - Les épreuves indirectes
En laboratoire, les plus utilisées ont été décrites par I. Astrand - sur cyclergomètre - et par
Jansson - le step test d'Harvard.