Explications physiologiques et anatomiques des limitations du volume courant en position TT versus Handlebar chez le cycliste ou triathlète
- cyrilricci
- 3 sept.
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La position TT (aéro/TT) et la position Handlebar induisent des contraintes biomécaniques et biomédicales différentes sur la cage thoracique et les mécanismes respiratoires.
Dans la plupart des observations, le volume courant inspiré (tidal volume, TV) est plus faible en TT que dans une position plus ouverte.
Cette différence s’explique par un ensemble de facteurs anatomiques et physiologiques consensuels:
Restriction mécanique du thorax
Diminution de la compliance de la cage thoracique
Augmentation de la pression intra-abdominale
Modification de l’angle/longueur du diaphragme
Réduction de l’expansion thoracique (latérale et antéropostérieure)
Posture scapulaire et du rachis thoracique
Recrutement accru des muscles inspiratoires accessoires
Cet article synthétise ces mécanismes et leurs interactions afin d’expliquer pourquoi TV diminue typiquement en TT et comment ces facteurs s’articulent de manière générale chez l’adulte entraîné.
Le tidal volume (volume courant Tv) est le paramètre principal déterminant du débit ventilatoire et de l’efficacité des échanges gazeux pendant l’effort.
Il permet un ajustement de la fréquence ventilatoire (Rf) afin de maintenir une ventilation minute adaptée
Ceci permet une baisse du cout énergétqiue de l'effort et induit de fait une amélioration de performance comme le confirme l'étude Ricci & Bouverot 2025 avec:
Une baisse du cout de la ventilation
Une potentialisation de l'effet Bohr pour une meilleure extraction
Chez les cyclistes, la posture adoptée sur le vélo influence fortement la mécanique ventilatoire.
En position TT, l’objectif aérodynamique pousse à une posture spécifique qui peut restreindre l’expansion thoracique et altérer la mécanique diaphragmatique.
Des synthèses physiologiques et biomécaniques décrivent une diminution du TV en TT par rapport à des positions plus ouvertes (Handlebar).
Le but de cet article est de présenter, de manière structurée et anatomique, les mécanismes physiologiques qui sous-tendent cette limitation du TV.
Restriction mécanique du thorax en TT
Description anatomique:
En TT, le torse est fléchi, les bras et les coudes placés de manière à rapprocher la cage thoracique et à comprimer les dimensions latérales et antéropostérieures de la poitrine.
Conséquence physiologique:
Cette configuration restreint l’amplitude des mouvements inspiratoires et limite l’ouverture des côtes.
Moins d’espace disponible pour l’inspiration conduit à un TV moindre.
Diminution de la compliance de la cage thoracique
Description anatomique:
La conformation aérodynamique et le serrage des épaules réduisent l’élasticité et l’expansion des parois thoraciques.
Conséquence physiologique:
Une compliance thoraco-pulmonaire réduite signifie qu’un même effort inspiratoire produit moins d’augmentation du volume pulmonaire, limitant ainsi le TV.
Augmentation de la pression intra-abdominale et effet sur la descente diaphragmatique
Description anatomique:
L’ appui sur le pelvis et les muscles du tronc augmente la pression intra-abdominale (PIA).
Conséquence physiologique:
Une PIA plus élevée oppose une plus grande résistance à la descente diaphragmatique, ce qui diminue l’excursion diaphragmatique et contribue à limiter le TV.
Modification de l’angle et de la longueur du diaphragme
Description anatomique:
La posture TT peut modifier l’orientation et la longueur des fibres diaphragmatique et des tendons reliés, altérant l’amplitude de descente du diaphragme.
Conséquence physiologique:
Une longueur kantienne moins favorable peut réduire la capacité diaphragmatique maximale et donc le TV.
Réduction de l’expansion thoracique latérale et antéropostérieure
Description anatomique: les contraintes posturales et l’alignement des épaules limitent les mouvements intercostaux.
Conséquence physiologique:
Moins de mouvement latéral et antéropostérieur des côtes réduit l’expansion thoracique globale et le TV.
Posture scapulaire et épaules
Description anatomique:
Les scapulas tendent à se rapprocher et peuvent adopter une rotation antérieure dans TT.
Conséquence physiologique:
cette configuration restreint l’ouverture thoracique et réduit les possibilités d’extension thoracique nécessaire à une inspiration profonde.
Rachis thoracique et mobilité vertébrale
Description anatomique: une cyphose accrue ou une mobilité vertébrale limitée au niveau thoracique peut être présente en TT.
Conséquence physiologique: une mobilité réduite de la colonne thoracique diminue la plage de mouvement nécessaire à une inspiration efficace et accroît la limitation du TV.
Recrutement des muscles inspiratoires accessoires et coût ventilatoire
Description anatomique:
En TT, les muscles accessoires du cou et du rachis (sternocléidomastoïdien, scalènes, muscles intercostaux accessoire) peuvent être recrutés.
Conséquence physiologique:
Même si ces muscles s’activent, ils n’augmentent pas nécessairement le TV de manière suffisante et peuvent accroître le coût énergétique total (effort respiratoire accru).
Redistribution et distribution ventilatoire
Description physiologique:
La position du thorax et les contraintes posturales modifient la distribution du flux ventilatoire et la ventilation alvéolaire.
Conséquence:
Certaines zones peuvent être sous-ventilées ou mal ventilées sous TT, ce qui peut accompagner un TV plus faible même en présence d’un mécanisme inspiratoire actif.
Variabilité interindividuelle
Description individuelle:
La magnitude des effets dépend de la morphologie thoracique, de la souplesse du torse, de la stabilité du tronc et du niveau d’entraînement
L'entrainement des muscles ventilatoires comme prescrit dans le protocole Ventilatory Strategies & training apparait encore comme plus essentiel pour cette modalité
Conséquence:
Certains athlètes présentent une atténuation plus marquée ou moindre de la diminution du TV selon leur profil anatomique et leur condition musculaire
Interaction des facteurs et cadre conceptuel
Intégration:
Ces mécanismes ne doivent pas être vus isolément; ils interagissent pour produire une diminution du TV observée en TT.
Par exemple, restriction mécanique + diminution de la compliance + augmentation PIA travaillent de concert pour limiter l’amplitude inspiratoire et favoriser un débit ventilatoire plus rapide et moins profond avec une hausse de la Rf et une augmentation du cout énergétique de la ventilation
Discussion
Interprétation des mécanismes:
La diminution du TV en TT est le résultat d’un ensemble de contraintes mécaniques et anatomiques qui réduisent l’expansion thoracique et la descente diaphragmatique, tout en sollicitant davantage les muscles inspiratoires accessoires et en modifiant la distribution ventilatoire.
Limitations des connaissances:
Bien que les mécanismes soient décrits de façon cohérente dans la littérature, les quantifications précises (magnitudes, seuils individuels) varient selon les protocoles expérimentaux, les populations et les méthodes de mesure (spirométrie, capteurs ventilatoires, analyses cinématiques).
Dans la cadre du protocole Ventilatory strategies & training, les conclusions restent néanmoins très majoritairement convergentes
Implications conceptuelles:
L'étude et la compréhension de ces mécanismes peut éclairer les choix ergonomiques et les programmes d’entraînement axés sur la mobilité thoracique et la coordination respiratoire, sans supposer qu’un TV plus élevé est nécessairement attainable dans toutes les postures TT mais que se rapprocher du i Tv ou i Tv R doit rester l'objectif.
Le travail d'entrainement des muscles ventilatoires doit de fait aussi se faire dans cette posture
Conclusion
L’explication physiologique et anatomique des limitations du volume courant en position TT par rapport à Handlebar repose sur un ensemble de mécanismes interconnectés:
restriction mécanique du thorax,
diminution de la compliance figure thoracique,
augmentation de la pression intra-abdominale et altération du diaphragme,
réduction de l’expansion thoracique, et recrutement accru des muscles inspiratoires accessoires avec un coût ventilatoire, de fait, plus élevé.
Cette intégration explique pourquoi, chez le cycliste, le TV est généralement plus faible en TT et met en évidence les axes anatomiques et physiologiques susceptibles d’être influencés par l’ergonomie posturale et la condition physique.
Ricci, C., & Bouverot, Z. (2025). Effects of Respiratory Muscle Training and Ventilatory Strategies on the Performance of Professional Cyclists. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.16645438
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