La régression linéaire

La régression linéaire

À l’heure actuelle, le V02max demeure, selon la plupart des physiologistes et des spécialistes de l’activité physique, la mesure par excellence pour déterminer la capacité cardiovasculaire d’un individu (Heyward, 2006; Wilmore et coll., 2008; McArdle et coll., 2009). Les spécialistes de l’activité physique, dont les kinésiologues et les éducateurs physiques, qui sont les principaux utilisateurs de ce type d’évaluation de la condition physique, ont accès à une multitude de tests cardiovasculaires pour mesurer de façon directe ou indirecte le V02max soit pour mesurer les effets d’un entraînement cardiovasculaire, ou encore prédire une performance de type aérobique, ou bien détecter les sujets à risque de souffrir d’une maladie cardiaque ou pulmonaire, et ce, pour répondre autant à une population générale sédentaire qu’à une clientèle spécifique comme les athlètes de haut niveau.

D’une part, nous retrouvons des tests max1maux indirects permettant de prédire le V02max comme le test de 12 minutes de marche/course de Cooper (Cooper, 1968) et le test de course navette de 20 mètres (Léger, Lambert, Goulet, Rowan, et Dinelle, 1984; Léger, Mercier, Gadoury, Lambert, 1988; Léger, Gadoury, 1989). Ces tests, très exigeants, requièrent un gymnase ou une piste d’ athlétisme, ainsi qu’une volonté de fer des participants et seront utilisés auprès d’une clientèle de gens actifs (Kline et coll., 1987; George et coll., 1993; Baumgartner et coll., 2007). D’autre part, les tests sous-maximaux comme le test 1,6 km de marche (Kline et coll., 1987) ou encore le Physitest Canadien modifié ou PACm (Jetté, 1975, 1976, 1979, 1982, 1983; Weller, 1992, 1993, 1995) peuvent être intéressants à employer chez des sujets plutôt sédentaires. Toutefois, il existe un inconvénient, lorsqu’ils sont utilisés en milieu scolaire, pour ce genre de tests qui ne se terminent pas en même temps pour tout le monde: la gestion de classe. Donc, compiler les données, s’assurer que les sujets exécutent adéquatement le test, ou encore faire régner la discipline au sein du groupe pendant que les autres terminent peut causer quelques désagréments au professeur (Baumgartner et coll., 2007).

Pour donner suite à l’ utilisation du PACm chez les étudiants du cégep de Lévis-Lauzon, certaines insatisfactions au sujet de la précision de la prédiction du V02max firent leur apparition chez les éducateurs physiques de ce cégep. C’est alors que Chiasson, Lasnier et Whittom ont mis sur pied un test, dérivé du PACm: le CLW (Chiasson, 1asnier et Whittom, 2014). Ce test à doubles marches comporte trois formules différentes de régression pour prédire le V02max chez une population étudiante âgée entre 17 et 20 ans. Il a été développé auprès de 62 étudiants (n=28) et étudiantes (n=34) dont la mesure directe du V02max a été prise directement sur ces mêmes marches, grâce à l’appareil de spirométrie de Cosmed, le K4b2 . Trois équations de prédiction du V02max ont été retenues lors de l’élaboration du CLW. À l’aide de la première équation de régression multiple, le CLW a comme principaux avantages d’être sous-maximal, de requérir peu de place pour son exécution et, à la fin du compte, de comprendre seulement deux paliers de 3 min, dont une pause de 30 secondes pour un total de 6 min 30 s pour sa réalisation. Pour ce qui est des deux autres équations, la passation du test se voit rallongée. La décision reposera sur le degré de précision que nous désirons obtenir. Nous pouvons utiliser l’équation à trois ou à neuf paliers; selon les auteurs, plus il y a de paliers, plus le test sera précis. Dans ces conditions, nous prolongeons le CL W de 4 min à 24 min 30 s respectivement. Selon Chi asson et ses collègues, la corrélation obtenue auprès d’une mesure directe du V02max, prise directement sur les marches doubles, et celles prédites par les équations est der= 0,77, ESE 5,09 pour la première, r= 0,80, ESE= 4,92 pour la deuxième et r= 0,90, ESE= 4,03 pour la troisième (Chiasson, Lasnier et Whittom, 2014). Malheureusement, la nouveauté et la faible diffusion de ce test font qu’ actuellement aucun écrit scientifique à son sujet n ‘ est encore accessible publiquement. Toutefois, les auteurs nous ont donné accès à leur méthodologie.

L’endurance cardiorespiratoire et le VOzmax 

Lors d’un effort physique, le système cardiorespiratoire est sollicité pour répondre à la demande des muscles en fonction. Lorsque la sollicitation est prolongée, comme lors d’un entraînement, le corps doit s’adapter en améliorant le volume d’oxygène maximal (V02max) ainsi que l’endurance (Willmore, Costill et Kenney, 2008). Nous parlerons donc d’endurance cardiorespiratoire; c’est la capacité du cœur, des poumons et du système circulatoire à fournir efficacement de l’oxygène et les nutriments à la masse musculaire sollicitée lorsqu’elle est soumise à un effort physique de longue durée (Heyward, 2006; Willmore et coll., 2008; McArdle, Katch et Katch, 2009). C’est l’un des déterminants les plus importants faisant foi d’une bonne condition physique : être capable de réaliser nos activités occupationnelles, récréatives et quotidiennes sans ressentir une fatigue excessive (Heyward, 2006). La plupart des physiologistes affirment que la meilleure mesure pour déterminer la capacité cardiovasculaire chez un individu est le VOzmax, c’est-à-dire, la consommation maximale d’ oxygène atteinte lors d’un effort physique intense et prolongé (Heyward, 2006; Wilmore et coll., 2008; McArdle et coll., 2009).

Les expressions du V02max

Le V02max est exprimé principalement de deux façons, soit de façon absolue, en l.min-1 ou bien de façon relative, en ml.kg-1 .min-1 (Wilmore et coll., 2008). Lorsqu’exprimé de façon absolue, le V02max dépend directement de la masse corporelle (Heyward, 2006; Wilmore et coll., 2008). Dans ce cas, il est difficile de comparer des individus entre eux; surtout lorsque l’activité pratiquée implique le poids corporel comme la course à pied ou le ski de fond. Nous l’utiliserons plutôt pour des activités comme la natation ou le vélo; le poids corporel a moins d’influence sur ce type de performance (Wilmore et coll.,  2008).C’est pourquoi, lorsqu’il faut comparer ou classer des individus selon leur V02max, il est préférable d’utiliser 1 ‘expression relative ml.kg1 .min-1 . Toutefois, cette expression a tendance à sous-évaluer les individus plus lourds(>75,4 kg) et surévaluer les individus plus légers(< 67,7 kg) (Heil, 1997; Buresh et Berg, 2002; Nevill et coll., 2004; Vandewalle, 2004; Heyward, 2006). D’ailleurs, les tests que fait passer l’armée américaine à ses soldats sous-estiment le résultat des individus plus lourds de 10 à 20% (V anderburgh, 2007).

Une autre approche pour comparer la consommation d’oxygène d’un groupe est l’utilisation de la masse maigre des individus (McArdle et coll., 1987). Selon l’équipe de McArdle (1987), lorsque l’on compare les résultats en V02max absolu des hommes et des femmes, nous obtenons une différence remarquable entre les sexes. Cette différence aura tendance à diminuer lorsqu’on utilise la valeur relative du V02max (McArdle et coll., 1987). Cet écart est davantage réduit lorsque le poids réfère seulement à la masse maigre (McArdle et coll., 1987). Il est, dans ces conditions, intéressant d’utiliser la masse maigre lorsque 1′ on veut connaître 1′ effet d’un programme d’ entraînement sur le V02max indépendamment de la perte de poids encourue (Heyward, 2006).

Le V02max: l’étalon d’or de la condition physique 

Le V02max est considéré comme le meilleur indicateur de la condition physique (Cooper et coll., 2005; Heyward, 2006; Wilmore et coll., 2008; McArdle et coll., 2009). Plusieurs ont essayé de déterminer des standards pour comparer le V02max des populations selon leur tranche d’âges par des analyses comparatives entre plusieurs études à ce sujet comme Shvartz (1990) ou Olds et coll. (2006). Quant à l’institut Cooper, il a précisé ces valeurs normatives sous forme de tableau que nous retrouvons à la figure 1. Une autre étude d’ envergure de Bouchard et coll. (1998) prétend que le V02max moyen chez un homme sédentaire en santé est de 41mllkg/min et de 33mllkg/min pour une femme sédentaire du même âge. C’est en référence à plusieurs années de compilation de résultats mesurés de façon directe auprès de différentes clientèles que ce tableau a pu être réalisé. L’utilité de celui-ci est de classifier un individu, à la suite d’une évaluation de sa capacité cardiovasculaire (V02max), dans une catégorie nominale pour faciliter la compréhension du V02max· À titre d’exemple, un étudiant âgé de 19 ans ayant réalisé le test 12 minutes de marche/course de Cooper a obtenu un résultat de 43ml/kg/min d’02. Ce qui le classe dans la catégorie «fair». Pour faire suite à ce résultat, l’ évaluateur est en mesure de recommander à cet étudiant de suivre un programme d’activité physique favorisant le maintien, ou encore mieux, l’amélioration de sa capacité cardiovasculaire. Un autre exemple, un étudiant âgé de 17 ans, à la suite d’un test cardiovasculaire réalisé en classe, obtient un résultat de 36,7 ml/kg/min d’ 0 2. En comparant son résultat à la figure 1, cela nous informe que 1 ‘étudiant se situe dans la catégorie « poor ». Les conséquences de cette classification ont une incidence directe sur sa capacité à exécuter des tâches quotidiennes sans ressentir une fatigue excessive à la fin de sa journée (Heyward, 2006).

L’identification du plateau et les facteurs limitant le V02max

Tout d’abord, sous sa forme la plus simple, le V02 est le volume d’oxygène inspiré moins le volume d’oxygène expiré (Willmore et coll., 2008), définissant ainsi le V02max comme étant le plus haut ratio d’oxygène consommé atteint lors d’un exercice physique à intensité maximale prolongée (Willmore et coll., 2008). Comme démontré dans la figure 2, le V02max est identifié lorsque la consommation d’oxygène du sujet ne suit plus, ou à peine, l’augmentation de l’intensité du travail, c’est-à-dire une augmentation inférieure à 150 ml.min- 1 d’oxygène; un ratio d’échanges gazeux respiratoires :::;1,15 (certain utilise 1,10); une perception de l’effort de Borg supérieure ou égale à 17 sur une échelle de 6-20; la fréquence cardiaque qui plafonne alors que l’effort demandé augmente (ACSM, 2000; Baumgartner et coll., 2007). À ce moment-là, le sujet a atteint un plateau ou le V02max (Hill et Lupton, 1923; McArdle et coll., 1987; Basset et Howley, 1997, 2000; Bergh, Elkbom et Astrand, 2000; Robergs, 2001; Baumgartner et coll., 2007; Hale, 2008; Wilmore et coll., 2008).

Le plateau réfuté 

En 1988, un physiologiste, Noakes, vient réfuter le concept du plateau. Selon Noakes, les recherches de Hill ont été mal interprétées par la communauté scientifique et dans aucun cas le V02max n’est limité par les systèmes circulatoires et respiratoires. Il y aurait 4 prémisses pour réfuter ce concept : Hill et ses collègues n’ont pas été capables de prouver l’existence d’un plateau lors de l’augmentation de l’intensité lors d’un effort physique (1988); la recherche a échoué dans la démonstration de l’existence du phénomène du plateau lors de l’exercice (1997); Hill n’a jamais voulu chercher et ne croit pas en l’existence du phénomène du plateau ou le concept de consommation maximale d’oxygène individuelle (1998); Hill croyait en une consommation d’oxygène maximale universelle de 4 l.min-1 (1998); Hill et Lupton ne fournissent aucune preuve qu’ils ont mesuré simultanément la dette d’oxygène et la production d’acide lactique (1988). (p.365) (Noakes, 1988, 1997, 1998, 2008, cité par Hale, 2008) (traduction libre).

Noakes soutient que ce n’est pas le système cardiovasculaire qui limite la consommation maximale d’oxygène, mais bien le système musculo-squelettique : un système directeur qui empêcherait l’atteinte d’une consommation maximale d’oxygène (Noakes, 1988, 1997, 1998a, 1998b, 2008). Le cœur étant lui-même un muscle dépend lui aussi de son approvisionnement en oxygène. Donc, s’il existe une limite maximale de la consommation en oxygène, alors il y aurait des conséquences lors d’exercices à intensité maximale, causant ainsi une ischémie du myocarde (N oakes, 1998b ). D’où 1 ‘utilité du système gouverneur qui viendrait limiter la consommation maximale d’oxygène.

V02max vs VOzpic 

Comme introduite plus haut, l’atteinte d’un plateau lors d’un effort physique intense serait difficile à atteindre. (Marino, Lambert et Noakes, 2004; Noakes et St Clair Gibson, 2004; Lambert, St Clair, Gibson et Noakes, 2005; Noakes, Lambert et St Clair Gibson, 2005; BrinkElfegoun et coll., 2007; Foster et coll., 2007; Hawkins et coll., 2007; Thomas et Stephane, 2008). Cette situation est fréquente, surtout chez les sédentaires, les enfants, les personnes âgées et celles atteintes d’une maladie cardiorespiratoire (Heyward, 2006). En conséquence, certains utiliseront le terme «atteinte d’un pic» de consommation d’ oxygène en remplacement de «l’atteinte d’un plateau» de consommation d’oxygène (Noakes, 1988; Myers, Walsh, Sullivan et Froelicher, 1990; Day et coll., 2003; Vandewalle, 2004; Midgley, McNaughton et Carroll, 2007; Whipp, 2010). Le pic est le point le plus élevé noté lors d’un test cardiovasculaire maximal, sans être nécessairement maintenu. Donc, dans ce contexte, le terme V02max sera remplacé par V02pic (V02peak) (V andewalle, 2004; Willmore et coll., 2008). D’autres facteurs viennent rendre l’atteinte du plateau difficile, ou encore, influencer la prédiction du V02max· Le type d’exercice, l’hérédité, le niveau d ‘entraînement, le sexe, la composition corporelle, l’âge, la motivation et la mesure de la fréquence cardiaque sont tous des facteurs pouvant influencer le VOzmax (Wilmore et coll. 2008, 2008; McArdle et coll., 2009).

L’évaluation du V02max et la fréquence cardiaque 

Initialement, l’évaluation du V02max a été conçue pour prédire une performance sportive de longue durée, principalement à la course (McArdle et coll., 1987). On voulait déterminer qui, parmi les coureurs, est susceptible de remporter l’épreuve (McArdle et coll., 1987). Or, on a vite observé que, chez les athlètes de haut niveau, ce n’est pas nécessairement 1 ‘athlète ayant le V02max le plus élevé qui remportait la course (McArdle et coll., 1987). Néanmoins, il demeure un excellent prédicateur de la condition physique chez les sédentaires (Shephard, 1984,1999; ACSM, 2000; Heyward, 2006; Wilmore et coll., 2008). Qui plus est, au même titre que la composition corporelle, étroitement reliée avec le risque de mortalité, une faible capacité aérobique est associée avec un haut risque de mortalité (Shephard, 1984, 1999; ACSM, 2000).

Discussion

Il existe une différence significative du volmax entre les sexes 

Comme discuté et démontré en première partie dans l’analyse statistique sur la moyenne, il existe bien une différence entre le V02max des hommes et des femmes. Nous avons obtenu une différence de 20% entre les hommes et les femmes pour chacun des tests. Cette différence est d’ailleurs soutenue par la littérature. Saltin et Astrand (1967), après une étude comparative entre des athlètes des deux sexes, ont noté que les femmes avaient un V02max de 15% à 30% inférieur aux hommes, lorsque comparé en ml/kg/min (Drinkwater, 1973; Cureton et coll., 1986; Willmore et coll., 2008). Il était donc approprié de diviser les candidats selon leur sexe, vu que nous devions comparer les résultats du VO 2ma.x en ml/kg/min.

Il existe une conélation significative pour la prédiction CL W et les tests de course 

Pour la corrélation, nous avons démontré que le CL W est un test valide pour remplacer le test navette de 20 mètres et le test de 12 minutes de Cooper chez les femmes seulement. Nous basons cette affirmation sur l’existence d’une corrélation positive entre le CLW et navette de 20 mètres r= 0,75 p>0,001, ainsi que la relation entre le CLW et le test de 12 minutes de Cooper nous obtenons la même corrélation der= 0,75 p>O,OOl.

Conclusion 

En guise de conclusion, rappelons que la présente étude avait pour principal objectif de vérifier la capacité du CL W à prédire les résultats des tests de course navette de 20 mètres (Léger et Gadoury, 1989) et le 12 minutes de marche/course de Cooper (Cooper, 1968) auprès d’une population étudiante âgée entre 17 et 20 ans du cégep de 1 ‘Abitibi Témiscamingue, et ce, dans l’optique de les remplacer par le CL W. Dans un deuxième temps, cette recherche comparait les résultats obtenus d’après le CLW à une deuxième équation de régression multiple (CLW2) avec ceux des deux autres tests de course pour connaître si l’ajout d’un troisième palier au CLW était nécessaire pour une meilleure concordance entre les tests. Finalement, comme dernier objectif, nous regroupions les valeurs obtenues des trois tests sous forme de catégories pour déterminer s’il existait une meilleure concordance entre ceux-ci en raison de cette catégorisation.

Table des matières

Introduction 
Chapitre 1 Recension des écrits 
1.1 L’endurance cardiorespiratoire et le V02max
1.2 Les expressions du V02max
1.3 Le V0 2max: l’étalon d’ or de la condition physique
1.4 L’ identification du plateau et les facteurs limitant le V02max
1. 5 Le plateau réfuté
1.6 V02max VS V02pic
1. 7 L’ évaluation du V0 2max et la fréquence cardiaque
1.8 La mesure du V02max : La méthode directe par rapport la méthode indirecte
1.8.1 Les tests indirects maximaux et sous-maximaux
1. 8.1.1 Le 12 minutes Cooper
1. 8.1.2 Le test navette de 20 mètres Léger et Gadoury (1989)
1.8.1.3 Les limites des tests maximaux de course
1. 8. 2 Le CL W et la méthodologie
1.9 Le principe de la spécificité du V02max, de l’entraînement et de l’ergomètre
Chapitre 2  Problématique 
2.1 Question de recherche/hypothèses
Chapitre 3  Méthodologie 
3.1 Les variables
3.2 Participants et recrutement
3.3 Déroulement
3.4 Analyse statistique
Chapitre 4  Résultats 
4.1 Description statistique des candidats
4.2 Analyse statistique : Les moyennes
4.2.1 Les hommes et les femmes : différence pour le V02max
4.2.2 L’ ANOV A : différence entre le CLW et le CL W2
4.3 La corrélation
4.3.1 La capacité du CL W à prédire la performance des tests de course
4.4 La régression linéaire
4.4.1 Confirmation de la corrélation entre le CL W et les tests de course
4.5 Les rangs centiles, la catégorisation et le Kappa pondéré 4.5.1 L’ existence d’une relation entre les données brutes des 4 tests
4.5.2 Le Kappa pondéré
Chapitre 5  Discussion 
5.1 Il existe une différence significative du VO 2max entre les sexes
5.2 Il existe une corrélation significative pour la prédiction CL W et les tests de course
5.3 Il existe une relation significative entre le CL W et les tests de course
5.4 Il existe une concordance significative entre le CL W et les tests de courses
5. 5 Le CL W et la prédiction de la performance à la course
5.6 Forces, limites et retombées
Conclusion

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