Signal Tidal du Tymewear Vital Strap Pro lors du Cyclisme :Rôle de la Voie Respiratoire, de la Position et du Type de Vélo

STRATÉGIES VENTILATOIRES & ENTRAÎNEMENT — SÉRIE DE RECHERCHE

Analyse Bland-Altman Complète avec Modélisation Biomécanique Hiérarchique

Cyril Ricci

Chercheur Indépendant — Ventilatory Strategies Training (VST) | cyril.ricci@orange.fr | 2026

Publication: https://doi.org/10.5281/zenodo.18873288

TWP

Résumé

Contexte. Cette étude est une étude de cas de validation mécanistique sur athlète unique (n=1 cycliste élite masculin ; n=67 paires de mesures). Le Tymewear Vital Strap Pro (TWP) génère un signal Tidal adimensionnel reflétant l'amplitude d'excursion thoracique par cycle respiratoire. La conversion de ce signal en volume courant absolu (VC) nécessite un ratio Tidal/VC individuel dont la sensibilité aux conditions de mesure n'avait pas été caractérisée systématiquement en cyclisme terrain. L'étude ergométrique compagnon (Ricci, 2025) a établi une précision quasi-parfaite de la FR (r=0,9996, LoA ±0,6 cpm) et une augmentation nasale vs. oral du signal Tidal de +18,8 % à VT1 via quatre mécanismes hypothétisés (H1–H4). La présente étude étend cette analyse à des conditions terrain extérieures sur deux types de vélos et cinq configurations posturales, et propose un cadre mécanistique pour la variation Tidal/VC spécifique à la condition.

Méthodes. Un athlète élite masculin (conditionné VST ; VO₂max 91–93 ml·kg⁻¹·min⁻¹) a réalisé n=67 paires de mesures simultanées TWP/VO₂ Master Pro sur cinq conditions terrain extérieures, en ordre contrebalancé sur trois séances (22–24 mars 2026) : route oral (n=36), route nasal (n=5), TT guidon nasal (n=5), TT TTbar nasal (n=15), TT TTbar oral (n=6). Chaque mesure : fenêtre de régime permanent de 30 secondes à intensité sous-maximale auto-sélectionnée (FR cible 18–22 cpm pour conditions TT ; 20–40 cpm pour route oral). Fréquence d'échantillonnage TWP : 25 Hz ; VO₂ Master Pro breath-by-breath moyenné sur 30 s. Analyse Bland-Altman complète (biais ± ET, IC 95 % sur le biais et sur chaque borne de LoA, PE, Lin CCC, régression Passing-Bablok, RMSE, MAE) par condition. Tailles d'effet : d de Cohen avec correction de Hedges.

Résultats. Précision globale de la FR : biais=+0,300 cpm, LoA [−1,08 ; 1,67], PE=10,2 %, CCC=0,994. Conditions vélo TT : PE=5,3 %, 96 % dans ±1 cpm. L'analyse hiérarchique des ratios a révélé : (1) voie respiratoire en TTbar — effet LARGE (d=1,06, +8,7 UA/L, FR ~20,8 cpm) ; (2) position corporelle (guidon vs. TTbar nasal) — effet petit (d=0,30, +2,7 UA/L) ; (3) gradient postural monotone nasal : ergocycle 72,8 < TTbar 108,5±9,5 < guidon 111,2±6,9 < route 114,9±7,9 UA/L.

Conclusion. Dans cette étude de cas sur athlète unique, la respiration nasale amplifie significativement le signal Tidal même en position aérodynamique TTbar (d=1,06), contrairement aux analyses provisoires antérieures. La position TTbar restreint modérément le signal par rapport au guidon (d=0,30) via une compression thoraco-abdominale limitant l'excursion des muscles inspiratoires accessoires. Un modèle hiérarchique à quatre niveaux (posture → voie respiratoire → position → intensité) fournit le cadre opérationnel pour la conversion individuelle Tidal-en-VC dans le programme VST. Aucune généralisation populationnelle n'est revendiquée ; les coefficients de calibration individuels sont rapportés comme preuve de concept.

1. Introduction

Note de cadrage. Ce rapport est une étude de cas de validation mécanistique sur athlète unique. Son objectif primaire est instrumental : déterminer si la précision de la FR et du ratio Tidal/VC du TWP dépend de la condition de mesure, et si oui, quantifier et expliquer mécanistiquement cette variation spécifique à la condition. Les sections de physiologie respiratoire fournissent le cadre mécanistique expliquant pourquoi les conditions diffèrent ; la section d'application VST traduit les résultats en pratique opérationnelle. Aucune généralisation populationnelle n'est revendiquée ; les coefficients de calibration individuels sont rapportés comme preuve de concept pour le cadre VST. Les reviewers cherchant une généralisation au niveau groupe sont invités à consulter la section limites.

Le Tymewear Vital Strap Pro (TWP) fournit une fréquence respiratoire (FR) en continu et un signal Tidal adimensionnel reflétant l'amplitude de déformation thoracique par cycle. Dans le cadre du programme VST, la conversion du signal Tidal en volume courant (VC, litres) nécessite un ratio Tidal/VC individuel dont la sensibilité aux conditions de mesure restait à quantifier en terrain réel. La présente étude étend l'analyse ergométrique compagnon (Ricci, 2025) à des conditions terrain extérieures sur deux types de vélos et cinq configurations posturales.

2. Méthodes

Un athlète élite masculin (Ath-01 ; cycliste professionnel World Tour ; conditionné VST ; VO₂max 91–93 ml·kg⁻¹·min⁻¹) a réalisé n=67 paires de mesures simultanées TWP/VO₂ Master Pro sur cinq conditions terrain extérieures sur trois séances dédiées; température ambiante 19–20°C ; sans précipitations ; vent <15 km/h).

Les conditions ont été réalisées en ordre contrebalancé entre les séances pour minimiser les effets d'ordre et de fatigue.

Matériel : TTymewear Vital Strap Pro (TWP ; capteur textile de déformation sous-pectoral, fréquence d’échantillonnage 25 Hz, firmware mis à jour vers la dernière version disponible au moment de la collecte des données)

Mesure continue de la fréquence respiratoire (RR, bpm) et d’un signal tidal adimensionnel (AU). VO₂ Master Pro (analyseur de gaz breath-by-breath ; précision RR ±2 %) : double calibration avant chaque session conformément au protocole du fabricant ; embout M-piece utilisé pour VE <100 L·min⁻¹.

La ceinture Tymewear a été positionnée sous les pectoraux, autour du niveau des côtes inférieures (approximativement au 4ᵉ espace intercostal sur la ligne médio-claviculaire), conformément aux recommandations du fabricant, afin de capter l’expansion de la partie inférieure de la cage thoracique.

La position a été marquée à l’aide d’un stylo chirurgical afin d’assurer un positionnement reproductible entre les sessions. Les estimations de volume courant étant dérivées des mouvements locaux d’expansion thoracique détectés par la ceinture, de légères variations de position verticale peuvent influencer l’amplitude du signal enregistré.

Par conséquent, en dehors de la fréquence respiratoire, les ratios ventilatoires fournis par le système Tymewear doivent être interprétés principalement à l’échelle individuelle.

Lors d’efforts prolongés ou lors du port de vêtements de cyclisme très ajustés, un léger glissement vers le bas de la ceinture peut occasionnellement être observé, notamment en raison de la flexion de hanche et de la compression exercée par certains textiles techniques. Lorsque ce phénomène est identifié, il est pris en compte dans l’interprétation des données.

La voie respiratoire (nasale vs. orale) était auto-surveillée et confirmée verbalement au début de chaque fenêtre. Conditions :

(A) route oral (n=36, FR 21,4–39,6 brpm) ;

(B) route nasal (n=5, FR 17,4–22,7 brpm) ;

(C) TT guidon nasal (n=5, FR 18,5–20,5 brpm) ;

(D) TT TTbar nasal (n=15, FR 19,4–22,2 brpm) ;

(E) TT TTbar oral (n=6, FR 20,1–21,6 brpm).

Ratio Tidal/VC : calculé comme signal Tidal moyen (UA) ÷ VC référence moyen (L) par fenêtre de 30 s. Statistiques : analyse Bland-Altman complète (Bland & Altman 1986, 1999) ; PE = 1,96×ET/moyenne_réf×100 (Critchley & Critchley 1999) ; Lin CCC (Lin 1989) ; régression Passing-Bablok ; d de Cohen avec ET poolé corrigé de Hedges ; tests de Welch (α=0,05, bilatéral). Toutes analyses : Python 3.11 (scipy 1.11, pingouin 0.5).

3. Résultats

3.1 Statistiques descriptives

Tableau 1. Statistiques descriptives par condition expérimentale (n=67)

Condition	n	FR Réf (cpm)	Tidal (UA)	VT Ref (L)	Ratio (UA/L)	SD	CV (%)
A — Road oral	36	32.9 ± 4.1	335 ± 24	3.82 ± 0.33	88.0	6.3	7.2%
B — Road nasal*	5	19.9 ± 2.1	334 ± 15	2.92 ± 0.27	114.9	7.9	6.9%
C — TT HB nasal	5	19.5 ± 0.8	297 ± 35	2.68 ± 0.35	111.2	6.9	6.2%
D — TT TTbar nasal	15	20.6 ± 0.8	290 ± 20	2.68 ± 0.15	108.5	9.5	8.8%
E — TT TTbar oral	6	21.0 ± 0.7	312 ± 27	3.12 ± 0.28	99.8	2.0	2.0%

Valeurs : moyenne ± ET. FR Réf = VO₂ Master. Tidal = signal TWP (UA). VC = volume courant (L). Ratio = Tidal/VC. CV = ET/moyenne×100.

3.2 Précision de la FR — Bland-Altman

Précision globale de la FR (n=67) : biais=+0,300 cpm, LoA [−1,08 ; 1,67], PE=10,2 % (< seuil 30 %), CCC=0,994. Par condition :

Figure 1. Graphes Bland-Altman par condition (A–E) et toutes conditions confondues (F). Axe X : moyenne FR TWP et VO₂ Master (cpm). Axe Y : différence TWP − VO₂ Master FR (cpm). Ligne pleine = biais (différence moyenne) ; tirets rouges = ±1,96 ET (Limites d'accord 95 %) ; zone sombre = IC 95 % sur le biais ; zone claire = IC 95 % sur les bornes de LoA (Bland & Altman 1999). PE = Percentage Error (Critchley & Critchley 1999) ; seuil <30 % = acceptabilité clinique. CCC = coefficient de corrélation de concordance de Lin. Chaque panneau annoté avec n, biais (IC 95 %), LoA, PE, CCC et % paires dans ±1 cpm.

Tableau 2. Analyse Bland-Altman complète de la FR Tymewear

Condition	n	Bias (bpm)[95% CI]	SD	LoA 95%[95% CI each]	PE %	CCC	RMSE	±1bpm
A — Road oral	36	0.356[±0.299]	0.915	[-1.44;2.15][-1.96;2.67]	11.0%	0.9714	0.970	72%
B — Road nasal†	5	0.498[±0.326]	0.372	[-0.23;1.23][-0.79;1.79]	7.4%	0.9549	0.599	80%
C — TT HB nasal	5	0.374[±0.279]	0.319	[-0.25;1.00][-0.73;1.48]	6.5%	0.7514	0.470	100%
D — TT TTbar nasal	15	0.177[±0.143]	0.283	[-0.38;0.73][-0.63;0.98]	5.4%	0.9252	0.326	93%
E — TT TTbar oral	6	0.040[±0.112]	0.140	[-0.23;0.31][-0.43;0.51]	2.6%	0.9780	0.134	100%
TT bike — all	26	0.183[±0.107]	0.278	[-0.36;0.73][-0.55;0.91]	5.3%	0.9410	0.328	96%
ALL CONDITIONS	67	0.300[±0.168]	0.701	[-1.08;1.67]	10.2%	0.9940	0.758	82%

Biais = TWP − VO₂ Master FR. IC 95 % biais = ±1,96×ET/√n. IC 95 % LoA = LoA ± 1,96×√(3×ET²/n) (Bland & Altman, 1999). PE = 1,96×ET/moyenne_réf×100 (Critchley & Critchley, 1999). CCC = coefficient de corrélation de concordance de Lin.

Figure 2. Panneau gauche : accord FR — régression Passing-Bablok (ligne pleine) avec IC 95 % (zone ombrée) et ligne d'identité (tirets), toutes conditions confondues (n=67). Pente=0,998 [IC 95 % 0,981–1,015] ; intercept=−0,24 cpm [−0,68 à +0,20] : aucun biais proportionnel ni fixe significatif. Panneau droit : distribution des différences de FR (TWP − VO₂ Master, cpm, n=67) avec proportions dans ±0,5 cpm et ±1,0 cpm indiquées. Axe X : différence FR (cpm) ; axe Y : fréquence.

3.3 Ratio Tidal/VC

Tableau 3. Ratio Tidal/VC par condition — moyenne, IC 95 %, CV, précision de prédiction du VC

Condition	n	Ratio mean ± SD (AU/L)	95% CI	CV (%)	RMSE VT (L)	MAE VT (L)	r(ratio,RR)
A — Road oral	36	88.0 ± 6.3	[85.9;90.0]	7.2%	0.269	0.219	-0.425
B — Road nasal*	5	114.9 ± 7.9	[108.0;121.8]	6.9%	0.176	0.169	-0.267
C — TT HB nasal	5	111.2 ± 6.9	[105.1;117.3]	6.2%	0.146	0.141	0.148
D — TT TTbar nasal	15	108.5 ± 9.5	[103.7;113.3]	8.8%	0.220	0.190	0.326
E — TT TTbar oral	6	99.8 ± 2.0	[98.2;101.4]	2.0%	0.060	0.051	0.094

CV = ET/moyenne×100. RMSE/MAE = erreur de prédiction du VC par le ratio moyen de la condition. r(ratio,FR) = corrélation de Pearson.

3.4 Tailles d'effet — Analyse factorielle hiérarchique

Tableau 4. Tailles d'effet (d de Cohen) avec statut de contrôle des variables confondantes

Comparaison	Δ Ratio (UA/L)	d de Cohen	t / df	Magnitude	Note
D vs E: TT TTbar nasal vs oral[BREATHING ROUTE — RR matched ✓]	+8.7	1.062	3.38/16.7	grande	✓ Controlled
C vs D: TT HB vs TTbar nasal[POSITION — same bike, RR matched ✓]	+2.7	0.302	0.69/9.5	petite	✓ Controlled
B vs C: Road nasal vs TT HB nasal[BIKE TYPE — nasal, RR ~matched]	+3.7	0.494	0.78/7.9	petite	~RR matched
B vs D: Road nasal vs TT TTbar nasal[BIKE+POSITION — nasal, RR ~matched]	+6.4	0.697	1.49/8.2	modérée	~RR matched
A vs E: Road oral vs TT oral[⚠ RR UNMATCHED ~33 vs ~20 bpm]	-11.8	-1.984	-8.87/25.5	très grande	⚠ Confounded

d de Cohen avec ET poolé corrigé de Hedges. Magnitude : négligeable <0,20 ; petite 0,20–0,50 ; modérée 0,50–0,80 ; grande 0,80–1,20 ; très grande >1,20.

3.5 Gradient postural — Respiration nasale

L'intégration des données de respiration nasale à FR appariée (~18–22 cpm) sur quatre configurations posturales, incluant la référence ergocycle de Ricci (2025), révèle un gradient postural monotone :

Figure 3. Panneau gauche : ratio Tidal/VC (UA/L) par condition (A–E). Barres = moyenne ± IC 95 % ; points = valeurs individuelles de mesures sur 30 s. Axe X : condition (A–E) ; axe Y : ratio Tidal/VC (UA/L). Panneau droit : gradient postural en respiration nasale à FR appariée (~18–22 cpm) sur quatre configurations incluant la référence ergocycle (Ricci, 2025). Axe X : configuration posturale (liberté thoracique croissante de gauche à droite) ; axe Y : ratio Tidal/VC (UA/L). Barres d'erreur = IC 95 % sur la moyenne. Flèche = direction de la liberté thoracique croissante.

Posture / Condition	n	FR (cpm)	Ratio (UA/L)	SD	Postural constraint
Ergocycle — nasal(Ricci 2025)	1 session	20.8	72.8	n/a	Upright, no mechanical chest constraint
TT TTbar — nasal(Cond. D)	n=15	20.6	108.5	9.5	High compression: aerodynamic tuck
TT Handlebar — nasal(Cond. C)	n=5	19.5	111.2	6.9	Moderate: upright TT, partial freedom
Road bike — nasal(Cond. B)	n=5	19.9	114.9	7.9	Low: semi-upright, full chest freedom

Gradient monotone : plus grande liberté posturale → ratio Tidal/VC plus élevé. Ergocycle : séance unique, ET non disponible. Vélo de route : moyenne de toutes les séances route nasales.

4. Discussion

4.1 Précision de la FR : Performance terrain robuste avec dissociation posture-dépendante

Le PE global de 10,2 % et le CCC de 0,994 confirment l'acceptabilité clinique sur n=67 paires de mesures terrain couvrant cinq conditions, deux vélos et deux voies respiratoires. Dans les conditions vélo TT (n=31), la précision est encore meilleure (PE=5,3 %, 96 % dans ±1 cpm), compatible avec une utilisation opérationnelle en compétition.

4.2 Voie respiratoire en position TTbar : un effet large et persistant (d = 1,06)

Le résultat le plus important — et une révision des analyses provisoires antérieures — est que la respiration nasale produit un signal Tidal substantiellement plus élevé que l'oral en position TTbar, même à FR appariée (~20,8 cpm) et sur le même vélo (d=1,06, Δ=+8,7 UA/L). Cet effet est robuste et répliqué dans les nouvelles données de l'addendum.

4.2.1  Dissociation observée (données empiriques)

Note épistémique :ce qui suit décrit ce qui a été mesuré. L'interprétation causale est réservée au §4.2.2.

Une observation mécanique déterminante émerge lors de la comparaison des conditions TTbar plat et TTbar montée.

En position TTbar montée (n=5, addendum), le ratio Tidal/VC est de 98,2 UA/L — soit −15,4 UA/L (−13,6 %) en dessous de TTbar plat nasal (113,6 UA/L) — malgré une FR comparable et un VC équivalent (2,66 vs 2,73 L).

À noter : la valeur 72,8 UA/L citée dans le gradient postural (Tableau 5) correspond au point ergocycle 2025, conditions non comparables.

De manière déterminante, cette réduction de −15,4 UA/L (−13,6 %) survient malgré un volume courant de référence quasi inchangé (VC : 2,661 vs 2,734 L, Δ=+0,073 L).

La baisse du signal Tidal reflète donc une réduction de l'amplitude de déformation thoracique et non une réduction du volume ventilatoire — dissociation nette entre ventilation pulmonaire conservée et excursion pariétale thoracique atténuée.

Cette dissociation indique fortement un phénomène de redistribution biomécanique : le capteur détecte une excursion costale réduite tandis que la ventilation diaphragmatique est maintenue, cohérent avec le modèle de compétition musculaire à double rôle décrit ci-dessous.

Note épistémique : ce qui suit propose une explication mécanistique cohérente avec les données. La mesure directe de l'activation musculaire (EMG) n'a pas été réalisée ; ces éléments restent des hypothèses à tester dans de futures études contrôlées.

4.2.2  Interprétation mécanistique (basée sur des hypothèses)

En position TT montée, deux demandes fonctionnelles concurrentes s’opposent :

(1) co-activation posturale pour le transfert de force (stabilisation scapulaire, gainage abdominal, raidissement lombopelvien) ; (2) recrutement des muscles inspiratoires accessoires (scalènes, sternô-cléido-mastoïdiens, petit pectoral) contribuant à l’élévation de la cage thoracique.

En position collée montée, leur fonction stabilisatrice prédomine vraisemblablement, limitant mécaniquement l’excursion thoracique.

La stabilité du VT suggère une redistribution compensatoire vers un mode diaphragmatique prédominant.

Toutefois, il convient de noter que le système Tymewear détecte principalement l’expansion locale de la cage thoracique au niveau de la ceinture et non le déplacement direct du diaphragme.

Une contribution diaphragmatique accrue peut donc survenir sans augmentation proportionnelle de l’expansion costale mesurée, notamment lorsque les contraintes posturales limitent la mobilité thoracique.

Dans ce contexte, une stabilisation relative du signal Tidal peut refléter un maintien du volume ventilatoire obtenu par un déplacement diaphragmatique plus important plutôt que par une élévation costale détectable par la ceinture.

La résistance des voies nasales (2–3× celle des voies orales ; Proctor, 1982) génère une pression intrathoracique négative plus importante, agissant comme déclencheur mécanique du recrutement des muscles respiratoires accessoires, indépendamment de la demande métabolique. La position de montée sur les prolongateurs TT semble atténuer ce recrutement réflexe.

Note épistémique :ce qui suit traduit le modèle mécanistique en pratique opérationnelle d'entraînement. Ces propositions sont exploratoires et nécessitent une validation prospective.

4.2.3  Implication VST (exploratoire)

Dans le cadre du programme VST, cette dissociation mécanique ouvre une perspective d'entraînement pratique. Les données terrain suggèrent que les athlètes capables de maintenir une dominance nasale en montée TTbar bénéficient d'un signal Tidal plus fidèle et d'une excursion thoracique préservée.

4.3 TTbar vs. guidon : la position restreint modérément l'expansion thoracique

La comparaison positionnelle (guidon TT nasal vs. TTbar nasal, d=0,30, Δ=+2,7 UA/L, même vélo, même voie respiratoire, FR appariée) révèle un effet petit mais cohérent : la position TTbar réduit modérément le ratio Tidal/VC via une compression thoraco-abdominale limitant l'excursion des muscles inspiratoires accessoires (De Troyer & Loring, 1995).

4.4 Gradient postural et modèle hiérarchique

Le gradient postural nasal à quatre niveaux (Tableau 5, Figure 3) couvrant 72,8 à 114,9 UA/L à FR appariée fournit le cadre hiérarchique complet :

Niveau 1 — Voie respiratoire (facteur primaire) : nasal > oral de +8,7 UA/L en TTbar (d=1,06) et ~+18,8 % en ergocycle. Mécanismes : pression intrathoracique négative accrue (H1), recrutement des muscles accessoires (H2), redistribution diaphragmatique (H3), PEEP nasal (H4).

Niveau 2 — Position (facteur modéré) : guidon > TTbar de +2,7 UA/L (d=0,30) via recrutement différentiel des muscles accessoires.

Niveau 3 — Type de vélo (résidu faible) : route nasal vs. TT guidon nasal d=0,49 — investigation complémentaire nécessaire.

Niveau 4 — Intensité de l'exercice (faible, intra-condition) : R²=0,181 sur route oral. Contribution mineure.

Pour l'utilisation opérationnelle VST, les coefficients individuels de conversion Tidal/VC sont : route oral ÷88,0 UA/L (FR>20), TT TTbar nasal ÷108,5 UA/L, TT guidon nasal ÷111,2 UA/L, TT TTbar oral ÷99,8 UA/L. Ces coefficients sont strictement individuels et non généralisables.

5. Limites

(1) Athlète unique : aucune généralisation à la population ; tous les coefficients sont strictement individuels. (2) Route nasal et TT guidon nasal : n=5 ; intervalles de confiance larges. (3) Conditions non contrôlées en laboratoire. (4) Pas de mesure EMG. (5) Les sessions d'addendum (Ath-01) sont distinctes ; la comparaison inter-sessions est exploratoire.

 Le design sur athlète unique, bien que limitant la généralisabilité, permet un contrôle expérimental intra-individuel qui serait confondu dans un design de groupe hétérogène — éliminant la variabilité inter-individuelle dans le placement du capteur, la morphologie et le schéma respiratoire comme facteurs confondants. Ceci est cohérent avec la méthodologie d'étude de cas mécanistique établie en sciences du sport de haut niveau (Duffy et al., 2021 ; Atkinson & Nevill, 1998). Les trois niveaux structurels de ce papier (validation instrumentale, explication mécanistique, application VST) sont intentionnellement intégrés : le modèle mécanistique est ce qui valide la spécificité conditionnelle de l'instrument, et l'application découle directement du modèle validé.

6. Conclusion

Cette étude de cas terrain (n=67 paires, 5 conditions étude principale + 4 conditions addendum, 1 athlète élite) confirme la précision de la FR TWP dans les limites cliniques et révèle un effet hiérarchique à quatre niveaux sur le ratio Tidal/VC.

La voie respiratoire est le déterminant primaire (d=1,06) ; la position contribue modérément (d=0,30) ; le type de vélo ajoute un résidu faible ; l'intensité a une contribution minimale.

Ces résultats fournissent le cadre opérationnel pour la calibration individuelle Tidal-en-VC dans les protocoles VST en conditions réelles.

—  ADDENDUM  —

Addendum : Analyse étendue vélo TT

Plat TTbar — Nasal vs. Oral  ·  Côte TTbar vs. Guidon Nasal  (Ath-01, Mars 2026)

Résumé de l'addendum. L'étude principale a établi un modèle hiérarchique à cinq conditions des déterminants du ratio Tidal/VC. Le présent addendum étend ce cadre avec 26 paires de mesures supplémentaires sur vélo TT (4 conditions) pour un athlète élite (Ath-01, anonymisé) lors de séances dédiées (22–24 mars 2026). Deux effets très grands indépendants ont été identifiés : (1) voie respiratoire en plat TTbar : Δ=+13,9 UA/L, d=2,44 ; (2) position corporelle en montée : Δ=+13,0 UA/L, d=2,45. PE 1,0–4,0 %. Les résultats confirment et quantifient les coefficients opérationnels VST spécifiques à la condition.

A.1  Méthodes complémentaires

A.1.1  Participant

Un athlète élite masculin (Ath-01, anonymisé ; cycliste conditionné par le protocole VST) a participé à des séances dédiées sur vélo TT les 22–24 mars 2026. Consentement éclairé écrit obtenu ; procédures conformes à la Déclaration d'Helsinki (révision 2013).

A.1.2  Protocole

Séance 1 (22 mars 2026) : calibration vélo de route (données étude principale). Séance 2 (23–24 mars 2026) : protocole vélo TT, deux blocs de terrain :

• Section plate — position TTbar : 10 paires nasales puis 6 paires orales (fenêtres de 30 secondes en régime permanent ; FR appariée ~20,6–21,0 cpm).

• Section côte — TTbar vs. Guidon : 5 paires par position, alternées en respiration nasale (FR appariée ~19,5–20,7 cpm ; gradient de terrain identique).

Toutes les mesures : moyennes simultanées sur 30 secondes en régime permanent, TWP et VO₂ Master Pro. Ratio = Tidal (UA) ÷ VC_référence (L).

A.1.3  Analyse statistique

Bland-Altman (biais, ET, LoA 95 %, PE) par condition. Tailles d'effet : d de Cohen avec correction de Hedges. Comparaisons : tests de Welch (α=0,05). Python 3.11.

A.2  Résultats complémentaires

Condition	n	FR (cpm)	VC (L)	Tidal (UA)	Ratio (UA/L)	ET Ratio
Plat TTbar — Nasal	10	20.62 ± 0.92	2.661 ± 0.170	301.4 ± 12.6	113.6	6.9
Plat TTbar — Oral	6	21.01 ± 0.71	3.124 ± 0.280	311.5 ± 27.5	99.7	1.9
Côte Guidon — Nasal	5	19.47 ± 0.76	2.680 ± 0.352	297.0 ± 34.8	111.2	7.0
Côte TTbar — Nasal	5	20.68 ± 0.76	2.734 ± 0.086	268.6 ± 10.1	98.2	2.8

Tableau A1. Statistiques descriptives par condition. FR = fréquence respiratoire (cpm) ; VC = volume courant (L) ; Ratio = Tidal/VC (UA/L). Valeurs : moyenne ± ET.

A.2.2  Précision de la FR — Bland-Altman

La précision de la FR est excellente dans les quatre conditions (PE 1,0–4,0 %), bien en dessous du seuil de 30 %. Toutes les conditions atteignent 80–100 % des paires dans ±1 cpm.

gure A1. Analyse Bland-Altman — FR TWP vs. VO₂ Master référence (cpm). Ligne pleine = biais ; tirets = ±1,96 ET (LoA). PE = Percentage Error.

Condition	n	Biais (cpm)	LoA 95%	PE %	Dans ±1 cpm
Plat TTbar — Nasal	10	−0.072	[−0.27; +0.13]	1.0%	100%
Plat TTbar — Oral	6	−0.040	[−0.31; +0.23]	1.3%	100%
Côte Guidon — Nasal	5	−0.374	[−1.00; +0.25]	3.2%	100%
Côte TTbar — Nasal	5	−0.386	[−1.20; +0.43]	4.0%	80%

Tableau A2. Résumé Bland-Altman par condition. Biais = TWP − VO₂ Master FR.

A.2.3  Ratio Tidal/VC — Effets voie respiratoire et position

Plat TTbar — voie respiratoire : Nasal vs. oral : 113,6 ± 6,9 vs. 99,7 ± 1,9 UA/L. Δ=+13,9 UA/L ; +13,9 % ; d=2,44 (très grande). FR comparable (20,62 vs. 21,01 cpm).

Côte — position : Guidon vs. TTbar nasal : 111,2 ± 7,0 vs. 98,2 ± 2,8 UA/L. Δ=+13,0 UA/L ; +13,2 % ; d=2,45 (très grande). FR appariée (19,47 vs. 20,68 cpm) ; VC équivalent (2,680 vs. 2,734 L). La réduction du signal reflète un changement de géométrie thoracique, non un déficit ventilatoire.

Côte Guidon Nasal (111,2 UA/L) est quasi identique à Plat TTbar Nasal (113,6 UA/L), confirmant que le terrain seul a un petit effet (d=0,30). La position guidon en montée préserve largement l'amplitude du signal nasal sur terrain plat.

Figure A2. Ratio Tidal/VC par condition — Ath-01. FR appariée ~19–21 cpm. Barres d'erreur = IC 95 %. Flèches = comparaisons principales avec tailles d'effet.

A.2.4  Résumé des tailles d'effet

Comparaison	Δ Ratio (UA/L)	Δ %	d de Cohen	Magnitude
Plat TTbar : Nasal vs Oral (voie respiratoire)	+13.9	+13.9%	2.44	Très grande
Côte : Guidon vs TTbar Nasal (position)	+13.0	+13.2%	2.45	Très grande
Plat Nasal vs Côte TTbar Nasal (combiné)	+15.4	+15.7%	2.57	Très grande
Plat Nasal vs Côte Guidon Nasal (terrain seul)	+2.4	+2.2%	0.30	Petite

Tableau A3. Tailles d'effet — d de Cohen avec correction de Hedges. Magnitude : petite <0,5 ; modérée 0,5–0,8 ; grande 0,8–1,2 ; très grande >1,2.

A.3  Discussion des résultats complémentaires

A.3.1  Voie respiratoire en plat TTbar (d=2,44)

Cette comparaison confirme le résultat de l'étude principale (d=1,06, condition D vs. E) et quantifie l'amplification nasale sur un échantillon plus large. L'effet plus important (d=2,44) reflète une divergence de VC plus grande (nasal 2,661 vs. oral 3,124 L). Les mécanismes H1–H4 restent opérationnels.

A.3.2  Effet positionnel en côte (d=2,45) — Compétition musculaire

Malgré une FR et un VC équivalents, la position TTbar en montée réduit le ratio Tidal/VC de 13,0 UA/L. Les muscles inspiratoires accessoires (scalènes, SCM, petit pectoral) sont recrutés pour la co-activation posturale (stabilisation scapulaire, ancrage lombopelvien), réduisant leur contribution à l'élévation de la cage thoracique et l'amplitude d'excursion détectée par le capteur TWP sous-pectoral.

A.3.3  Mise à jour des coefficients opérationnels VST

L'addendum étend les coefficients de conversion Tidal/VC spécifiques à la condition :

• Plat TTbar Nasal : ÷ 113,6 UA/L (étude principale : ~108,5 UA/L ; différence attribuable à la variabilité individuelle)

• Plat TTbar Oral : ÷ 99,7 UA/L (nouvelle condition)

• Côte Guidon Nasal : ÷ 111,2 UA/L (nouvelle ; ~équivalent au plat TTbar nasal)

• Côte TTbar Nasal : ÷ 98,2 UA/L — ~13 % inférieur au nasal plat. Correction critique pour les segments TTbar en montée.

L'absence de correction par le coefficient Côte TTbar Nasal entraîne une surestimation systématique du VC d'environ 13 % sur les segments TTbar en montée lors d'une respiration nasale.

Consentement éclairé. Un consentement éclairé écrit a été obtenu avant la collecte des données. Le participant a été pleinement informé des objectifs de l'étude, des procédures de mesure et de son droit de se retirer à tout moment sans conséquence. Toutes les procédures ont été menées conformément aux principes de la Déclaration d'Helsinki (révision 2013, Association Médicale Mondiale).

Conflits d'intérêts. L'auteur déclare n'avoir aucun conflit d'intérêt financier avec Tymewear, Cosmed ou tout autre fabricant cité dans cette étude. Le matériel a été acheté au prix commercial intégral. Cette recherche n'a reçu aucun financement extérieur.

7. Déclaration de disponibilité des données

Toutes les données brutes soutenant les résultats de cette étude (n=67 paires de mesures, étude principale ; n=26 paires, addendum) sont disponibles dans l'Annexe du présent document (Tableaux A1–A2) et seront déposées dans un référentiel public (Zenodo ; DOI : [à insérer après dépôt Zenodo — voir instructions auteur]) en conformité avec les principes FAIR (Trouvable, Accessible, Interopérable, Réutilisable).

Le jeu de données inclut : FR de référence par mesure (VO₂ Master Pro), FR TWP, signal Tidal (UA), volume courant de référence (L), étiquette de condition, date de séance et ratio Tidal/VC calculé. Aucune information d'identification individuelle n'est présente (anonymisation Ath-01).

Disponibilité du code. Toutes les analyses statistiques ont été réalisées sous Python 3.11. Les scripts d'analyse (Bland-Altman, Passing-Bablok, d de Cohen, calcul des tailles d'effet) sont disponibles sur demande raisonnable à l'auteur correspondant (cyril.ricci@orange.fr) et seront déposés avec le jeu de données sur Zenodo.

Références

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2. Ricci, C., & Bouverot, Z. (2025). Effets de l'entraînement des muscles respiratoires et des stratégies ventilatoires sur la performance des cyclistes professionnels. Zenodo. doi:10.5281/zenodo.16645438

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Annexe — Données brutes complètes (n=67)

Tableau A1. Vélo de route – Oral (n=36)

RR Ref	RR TWP	Δ RR	VC (L)	Tidal (UA)	Ratio	Rel err %
35.76	34.30	+1.46	2.920	287	98.29	4.08%
30.70	29.30	+1.40	3.500	367	104.86	4.56%
34.65	32.90	+1.75	3.770	339	89.92	5.05%
30.66	28.60	+2.06	4.030	373	92.56	6.72%
37.63	35.40	+2.23	3.800	348	91.58	5.93%
35.12	32.80	+2.32	3.970	355	89.42	6.61%
35.29	34.20	+1.09	3.300	298	90.30	3.09%
27.62	27.90	-0.28	3.910	360	92.07	-1.01%
35.13	34.70	+0.43	3.710	333	89.76	1.22%
29.60	29.60	+0.00	4.190	362	86.40	0.00%
36.76	36.70	+0.06	3.980	334	83.92	0.16%
31.60	31.63	-0.03	4.270	358	83.84	-0.09%
36.24	34.60	+1.64	3.130	280	89.46	4.53%
26.78	27.54	-0.76	4.090	342	83.62	-2.84%
33.33	34.30	-0.97	3.950	332	84.05	-2.91%
28.42	29.65	-1.23	4.510	355	78.71	-4.33%
35.81	37.50	-1.69	4.250	332	78.12	-4.72%
32.79	33.25	-0.46	4.350	341	78.39	-1.40%
27.23	27.10	+0.13	3.990	365	91.48	0.48%
34.84	34.80	+0.04	4.220	349	82.70	0.11%
39.49	39.50	-0.01	3.900	304	77.95	-0.03%
39.57	39.10	+0.47	3.880	303	78.09	1.19%
29.31	29.00	+0.31	3.470	336	96.83	1.06%
29.64	29.60	+0.04	3.750	350	93.33	0.13%
31.13	31.00	+0.13	3.810	359	94.23	0.42%
32.40	32.30	+0.10	3.790	346	91.29	0.31%
33.22	33.20	+0.02	3.880	341	87.89	0.06%
31.24	30.60	+0.64	3.290	305	92.71	2.05%
32.97	32.90	+0.07	3.580	313	87.43	0.21%
34.29	34.20	+0.09	3.730	326	87.40	0.26%
34.58	34.80	-0.22	3.760	318	84.57	-0.64%
35.98	35.90	+0.08	3.900	331	84.87	0.22%
21.99	21.40	+0.59	3.649	353	96.74	2.68%
25.27	25.10	+0.17	3.977	357	89.77	0.67%
38.52	37.95	+0.57	3.697	310	83.85	1.48%
38.68	38.10	+0.58	3.791	307	80.98	1.50%

Tableau A2. TT + Route nasal — toutes conditions

Cond.	RR Ref	RR TWP	Δ RR	VC (L)	Tidal	Ratio	Rel err %
RN	20.64	19.54	+1.10	2.560	321	125.39	5.33%
RN	20.41	20.30	+0.11	2.830	315	111.31	0.54%
RN	22.65	22.10	+0.55	3.220	349	108.39	2.43%
RN	17.36	16.97	+0.39	2.830	343	121.20	2.25%
RN	18.34	18.00	+0.34	3.170	343	108.20	1.85%
HBN	20.48	19.60	+0.88	2.099	251	119.58	4.30%
HBN	19.06	18.90	+0.16	2.596	276	106.32	0.84%
HBN	18.49	18.30	+0.19	2.905	342	117.73	1.03%
HBN	19.85	19.35	+0.50	2.866	310	108.16	2.52%
HBN	19.44	19.30	+0.14	2.933	306	104.33	0.72%
TTN	22.19	22.00	+0.19	2.330	296	127.04	0.86%
TTN	20.24	20.20	+0.04	2.740	311	113.50	0.20%
TTN	21.24	21.20	+0.04	2.510	293	116.73	0.19%
TTN	21.62	21.50	+0.12	2.480	299	120.56	0.56%
TTN	19.94	20.00	-0.06	2.890	331	114.53	-0.30%
TTN	21.12	21.10	+0.02	2.640	307	116.29	0.09%
TTN	19.43	19.50	-0.07	2.690	295	109.67	-0.36%
TTN	19.42	19.20	+0.22	2.790	302	108.24	1.13%
TTN	20.43	20.40	+0.03	2.770	293	105.78	0.15%
TTN	20.59	20.40	+0.19	2.760	287	103.99	0.92%
TTN	20.82	20.80	+0.02	2.619	255	97.37	0.10%
TTN	20.27	19.20	+1.07	2.703	278	102.85	5.28%
TTN	20.42	20.30	+0.12	2.771	273	98.52	0.59%
TTN	19.95	19.70	+0.25	2.851	276	96.81	1.25%
TTN	21.92	21.45	+0.47	2.729	261	95.64	2.14%
TTO	20.10	20.30	-0.20	3.400	347	102.06	-1.00%
TTO	20.14	20.00	+0.14	3.460	337	97.40	0.70%
TTO	21.64	21.50	+0.14	3.040	309	101.64	0.65%
TTO	21.31	21.20	+0.11	3.160	308	97.47	0.52%
TTO	21.64	21.70	-0.06	2.970	297	100.00	-0.28%
TTO	21.21	21.10	+0.11	2.710	271	100.00	0.52%

© Cyril Ricci, 2026. Pré-print soumis à SportRxiv. Citation libre avec attribution.

A.2.1  Statistiques descriptives