Qu’est-ce que la vitesse critique ? Définition, formule, exemple

Placez vos meilleurs chronos entre quelques minutes et une vingtaine de minutes sur un graphique distance-temps, et les points s’alignent presque sur une droite. Sa pente est votre vitesse critique : la distance que vous ajoutez pour chaque seconde d’effort en plus. La droite ne part pas de zéro. Elle coupe l’axe des distances un peu au-dessus, à une valeur appelée D′ (« D prime ») : une quantité fixe de distance que vous pouvez parcourir plus vite que la vitesse critique avant de devoir ralentir.

L’idée vient de Monod et Scherrer (1965), qui l’ont décrite pour le travail d’un groupe musculaire sous le nom de puissance critique. Elle se transpose à la course à pied en remplaçant la puissance par la vitesse et le travail par la distance. Sur le plan physiologique, la vitesse critique marque la frontière entre les efforts où la consommation d’oxygène et le lactate se stabilisent, et ceux où ils continuent de dériver jusqu’à l’arrêt (Poole et al., 2016). Elle se situe près de l’état stable maximal de lactate, un peu au-dessus, que le seuil lactique cherche à estimer.

Comment on calcule la vitesse critique

Avec deux efforts maximaux, la droite se résout à la main. À partir de trois, on l’ajuste par les moindres carrés, et la dispersion des points autour de la droite dit quelle confiance accorder à la pente. Les efforts doivent durer entre 2 et 20 minutes environ : plus courts, ils font appel à des qualités de vitesse pure que le modèle ne décrit pas ; plus longs, la fatigue et le ravitaillement entrent en jeu.

Exemple chiffré

Un coureur a quatre références récentes : 1 000 m en 3:10 (190 s), 2 000 m en 6:55 (415 s), 3 000 m en 10:30 (630 s) et 5 000 m en 18:00 (1 080 s).

• L’ajustement distance-temps donne une pente de 4,50 m/s : la vitesse critique vaut 16,2 km/h, soit 3:42 au kilomètre.
• L’ordonnée à l’origine donne D′ ≈ 145 m.
• Avec quatre points, l’intervalle à 95 % sur la pente est de ±0,11 m/s : la vitesse critique se situe entre 3:37 et 3:48 au kilomètre.
• À 3:20 au kilomètre (5,0 m/s), D′ est épuisé au bout de 145 / (5,0 − 4,50) ≈ 290 s, soit environ 1 450 m. Le modèle prédit un 1 500 m en 5:01 environ.

L’allure du 5 km (3:36 au kilomètre) est plus rapide que la vitesse critique. C’est normal : toute course assez courte pour être terminée avant que D′ soit vide se court au-dessus.

L’utiliser à l’entraînement

La vitesse critique coupe vos allures en deux mondes. En dessous, la fatigue s’installe lentement et la limite tient surtout à la durée et à l’énergie disponible. Au-dessus, chaque mètre au-delà de la droite est pris sur D′, et quand D′ est épuisé, vous ralentissez, quoi qu’en dise votre motivation.

• Fractionné au-dessus de VC : 5 × 1 000 m à 3:30 au kilomètre (4,76 m/s) pour le coureur ci-dessus. Chaque répétition parcourt 1 000 − 4,50 × 210 ≈ 55 m au-dessus de la vitesse critique, environ 38 % de D′. Les récupérations en rendent une partie, pas tout, d’où des dernières répétitions plus dures (Jones et Vanhatalo, 2017).
• Travail juste sous VC : 3 × 10' entre 3:48 et 3:52 au kilomètre. C’est dur, mais l’état stable tient.
• Gestion de course : partez sur 5 km plus vite que VC et vous videz D′ trop tôt. Répartissez-le sur la distance et vous finissez plus vite.

Smyth et Muniz-Pumares (2020) ont montré qu’on peut estimer la vitesse critique à partir des données d’entraînement brutes de marathoniens amateurs, sans test dédié, et qu’elle est liée à leur chrono sur marathon. Les statistiques d’OpenAthlete font la même chose dans leur vue Capacités : elles ajustent la droite sur vos meilleurs efforts entre 2 et 20 minutes (au moins trois), affichent l’intervalle à 95 %, et calculent de la même façon la puissance critique à vélo. La page des fonctionnalités détaille ce qui est calculé d’autre à partir de votre historique.

Limites

Des records d’entraînement ne sont pas des tests maximaux. Si votre meilleur 3 000 m vient d’une séance au seuil, la vitesse ajustée sera plus basse que la vraie : le résultat vaut au plus ce que montrent vos efforts. Des efforts de durées trop proches donnent un intervalle large, et un record GPS réalisé en descente ou vent dans le dos tire la droite vers le haut. Le modèle ne dit rien non plus des épreuves longues. La vitesse critique ne se tient pas des heures, et un marathon se court nettement en dessous, à une fraction qui dépend de l’endurance et de l’alimentation plus que de la droite. Pour ces distances, croisez-la avec des outils fondés sur vos courses, comme le prédicteur de temps ou les tableaux d’allures, et gardez la VMA pour le bout court de la courbe.