Nike ZoomX Vaporfly Next% 2 (Nike.com)
Nous avons récemment reçu la question intéressante suivante de l’un de nos fans, à savoir Eddie :
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« Je suis heureux de lire vos articles. Lisez quelques articles sur la Stryd et la Nike Vaporfly. La Vaporfly est environ 4 % plus efficace qu’une chaussure ordinaire. J’utilise moi-même l’Asics Nimbus. Ma puissance critique est de 324 watts. J’ai aussi le Vaporfly et je veux l’utiliser pour la première fois sur 10 km. Si je suis Stryd Race Calculator, je pourrai courir ces 10 km avec une puissance de 322 et je terminerai en 41:30. Ma question est la suivante : quel est l’impact de Vaporfly sur votre puissance ? Courez-vous avec la même puissance plus rapidement sur le Vaporfly ou pouvez-vous courir avec une puissance supérieure ? Si c’est le dernier, pouvez-vous ajouter 4 % à votre puissance critique ? »
Nous avons déjà informé Eddie que la puissance critique reflète la puissance de son moteur humain et ne s’accroit donc PAS si vous portez des chaussures plus rapides. Il doit donc courir son rapide 10K la puissance de 322 Watts. Mais car la consommation d’énergie avec le Vaporfly est jusqu’à 4% inférieure, à cette puissance de 322 Watts, il fonctionnera environ 3-4% plus vite que 41:30 !
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La question d’Eddie nous a encouragés à passer en revue les connaissances et la littérature actuelles sur l’influence des chaussures de course sur les temps de course. Dans cet article, nous donnerons un aperçu de la consommation d’énergie en course à pied (le soi-disant ECOR, le coût énergétique de la course à pied) et des facteurs qui l’influencent, y compris le développement récent de chaussures à plaques de carbone, telles que la Nike Vaporfly. Un ECOR inférieur signifie que vous consommez moins d’énergie et que vous pouvez courir plus vite avec la même puissance. À la fin de l’article, nous répondrons à la question du titre.
Quelle est la consommation d’énergie en course à pied ?
Dans le chapitre 12 de notre livre The Secret of Running, nous avons inclus le tableau suivant sur la consommation d’énergie spécifique lorsque vous courez sur une surface dure (ECOR en kJ/kg/km).
Lorsque l’on considère que différents auteurs ont utilisé différentes méthodes et les circonstances ont également été différentes, il est remarquable que toutes les valeurs soient proches de la moyenne. Nous avons conclu dans The Secret of Running qu’il est très réaliste d’utiliser la valeur de calcul de 0,981 kJ/kg/km. Cette valeur est devenue la norme universelle et est également utilisée par Stryd et d’autres auteurs.
La consommation d’énergie est-elle la même pour tout le monde ?
La consommation d’énergie spécifique n’est PAS la même pour tout le monde et en toutes circonstances. Par exemple, il est bien connu que certains marathoniens, en particulier les Kenyans et les Éthiopiens, ont une grande efficacité de course. L’efficacité de fonctionnement couvre de nombreux aspects dont l’influence n’est pas explicitement connue. Il s’agit notamment de :
- longueur (petite est meilleure)
- physique (jambes longues, mollets étroits, hanches étroites et flexibles sont meilleures)
- style de course : — atterrissage à pied (contact court avec le sol, pas sur le talon) — balancement du bras (pas à l’avant) — longueur de foulée et cadence (grandes foulées haute fréquence) — oscillation verticale (effet non incontestable)
Avec l’introduction de Stryd, il est devenu possible de mesurer facilement votre consommation d’énergie individuelle en divisant votre puissance spécifique (watt/kg) d’un entraînement ou d’une course par votre vitesse (en m/s) : le résultat de la division est votre ECOR en kJ/kg/km. Veuillez noter que vous devez corriger, même par temps sans vent, la puissance nécessaire pour surmonter la résistance de l’air. Cette partie est pratiquement négligeable à basse vitesse, mais avec des athlètes de classe mondiale, elle peut atteindre 7 % ou plus.
Comment vos chaussures affectent-elles votre consommation d’énergie spécifique ?
On sait traditionnellement que les chaussures légères ont un avantage : dans The Secret of Running, nous avons calculé que 100 grammes de perte de poids offrent un avantage de 0,25 à 1,00 %. La plupart des chaussures de course sont donc déjà très légères aujourd’hui, de l’ordre de 200 grammes.
Il était également connu dans la littérature que les chaussures qui utilisent un airbag et une mousse de polyuréthane thermoplastique (comme l’Adidas BOOST) peuvent réduire l’ECOR de 1 %, car la mousse est viscoélastique et renvoie une partie de l’énergie d’atterrissage.
La fonction des chaussures Carbon telles que la Nike Vaporfly a été décrite par Wouter Hoogkamer et al. (Médecine sportive (2018) 48:1009 —1019).
Le secret de ces chaussures est double :
- ils utilisent une plaque de carbone qui fonctionne comme un ressort
- ils utilisent plusieurs couches de polymères viscoélastiques (PEBA) d’une épaisseur de 40 mm.
Hoogkamer a mesuré en laboratoire que le fonctionnement du ressort du Vaporfly était capable de restituer 7,46 Joules d’énergie par pas contre 3,38 J pour la Nike Zoom Streak et 3,56 J pour l’Adidas BOOST2. Si nous divisons la différence de 4 J/pas pour un athlète de classe mondiale avec une longueur de foulée de 1,5 m par 666 pas/km et un poids corporel de 60 kg, nous arrivons à une réduction de l’ECOR de 0,04 kJ/kg/km. Cela correspond exactement à la baisse de la consommation d’énergie de 4 % ce que prétend Nike !
En passant, la hauteur de 40 mm offre également un avantage car la longueur de la jambe augmente légèrement, ce qui a également un effet positif sur l’efficacité de la course. Plusieurs études ont également montré que la longueur de foulée avec le Vaporfly augmente légèrement (en partie en raison de l’action du ressort et de la hauteur), ce qui a également un effet positif.
Quel est l’effet des nouvelles chaussures sur le temps de course ?
Les nouvelles chaussures ont clairement entraîné une avalanche de records. La plus célèbre est bien sûr la course phénoménale d’Eliud Kipchoge avec son 1:59:40 dans le Challenge INEOS 1:59 le 12 octobre 2019 (course sur des chaussures Nike Alphafly). Le lendemain, Bridget Koskei (également sur Nike Alphafly) a battu le record du monde de Paula Radcliffe, âgé de 16 ans, à 2:14:04. Le tableau ci-dessous montre que depuis l’introduction des chaussures Carbon, presque tous les records du monde ont été améliorés sur ces chaussures (Sports Medicine (2021) 51:371 —378).
Dans dans les tableaux ci-dessous, nous avons énuméré combien de % les records du monde se sont améliorés depuis l’introduction des chaussures nouvellement développées pour la piste et la route.
Le pourcentage semble encore modeste (du moins par rapport à la baisse de 4 % de la consommation d’énergie), mais il faut garder à l’esprit que les conditions n’auront pas été idéales partout et que le niveau de certains anciens records du monde était très élevé (comme ceux de Kenenisa Bekele et Paula Radcliffe, qui étaient clairement une classe à part en leur temps). Il est également illustratif de ce dernier que Bridget Koskei n’a amélioré le record du monde de Paula Radcliffe que de 1%, mais son propre PR de plus de 3%. Il est à noter qu’une valeur ECOR inférieure de 4 % correspond théoriquement à un gain de temps légèrement inférieur de 3,4 % dû à l’influence de la résistance de l’air.
Des études récentes sur les gains de temps avec les chaussures en carbone
Au cours de la dernière année, 4 études intéressantes ont été publiées sur les gains de temps générés par les chaussures en carbone :
- Le monde Rapport sur l’athlétisme
Ils ont analysé les meilleurs temps de saison des 20 meilleurs coureurs et 100 meilleurs coureurs pour le 10 km, le semi-marathon et l’ensemble du marathon. Ils concluent que depuis l’introduction des chaussures en carbone en 2017, les temps de course se sont nettement améliorés (0,6 à 1,5 % chez les hommes et 1,7 à 2,3 % chez les femmes).
- Le rapport Cornell
Ils ont analysé les résultats de 22 marathons nord-américains de 2015 à 2019. La particularité de cette étude est qu’ils ont utilisé des milliers de photos Web et d’enregistrements vidéo pour déterminer les chaussures utilisées par les participants individuels. Ils ont conclu que les chaussures en carbone bénéficiaient de 1,4 à 2,8 % pour les hommes et de 0,6 à 2,2 % pour les femmes.
- Le rapport du New York Times
Il s’agit de loin de l’étude la plus complète. Ils ont examiné les résultats de 577 000 marathons et 496 000 semi-marathons dans des dizaines de pays entre avril 2014 et décembre 2019. Ils ont étudié l’effet des chaussures de 4 façons : avec des modèles statistiques, en examinant les groupes de coureurs qui ont couru la même course, en observant les coureurs qui avaient changé de chaussures et en examinant la possibilité de faire un PR avec un certain type de chaussures. Voici les résultats des coureurs qui ont changé de chaussures : un avantage impressionnant de la Vaporfly de plus de 4% !
- Les recherches de Hechmann
Il s’agit d’un cas très particulier : une étude solo réalisée par un chercheur danois passionné dont nous avons déjà parlé. Hechmann est fasciné par notre livre The Secret of Running et s’est utilisé comme cobaye. Il a utilisé dix paires de chaussures différentes de différentes classes de poids. Il a utilisé un Stryd et un dispositif de prise d’oxygène (Cosmed K5). Sur un tapis roulant, il a mesuré la consommation d’énergie spécifique en fonction du Stryd (ECOR en kJ/kg/km) et de la consommation spécifique d’oxygène (RE en ml O2/kg/km) mesurée par le Cosmed. Les chaussures ont également été testées sur la route. Il a constaté sur le tapis roulant que selon la chaussure, l’oxygène la consommation différait en cas de fonctionnement avec la même puissance. Hechmann a constaté qu’avec la Nike VaporFly (poids 200 grammes), il était 8 à 10 secondes plus rapide par kilomètre que, par exemple, avec le New Balance More (poids 300 grammes). Sa longueur de foulée lors de l’utilisation du Vaporfly s’est avérée plus grande que la normale.
Dans l’énumération et l’image qui suivent, Hechmann résume les résultats de ses recherches pour les différentes chaussures qu’il a testées (taille US 91/2).
- 0 % Saucony Munchen (270 grammes) et New Balance 1080 (280 grammes)
- 1 % New Balance Plus (300 grammes)
- 2 % New Balance Rebel, (200 grammes), New Balance 1400 (200 grammes) et Altra Duo (240 grammes)
- 3 % de distance Newton (240 grammes) et Adidas Adizero Takum Zen (180 grammes)
- 4 % Nike Vaporfly (200 grammes)
- 6% Nike Vaporfly Next % (200 grammes)
Conclusions et suivi :
- Les chaussures Carbon ont indéniablement un grand effet positif sur la consommation d’énergie. Nike L’ECOR de Vaporfly est inférieur de 4 % à la valeur standard de 0,98 kJ/kg/km.
- Le gain de temps des chaussures Carbon a également été prouvé dans diverses études (et pratiques). En raison de l’influence de la résistance à l’air, le gain de temps est d’un peu moins de 4 % (pour les meilleurs coureurs, 3,4 %).
- Les effets ne sont pas les mêmes pour tout le monde et dépendent, entre autres, du style de course. Avec une phase de vol limitée, une chaussure réactive n’est pas très utile.
- Les effets dépendent du type et de la fabrication de la chaussure. On peut s’attendre à ce que tous les fabricants deviennent ou restent actifs dans cette course aux armements technologiques. Cela signifie que la consommation d’énergie et les économies de temps de chaque type de chaussures devront être déterminées séparément (par rapport aux chaussures traditionnelles ou par rapport à la nouvelle norme Vaporfly).
La question d’Eddie nous a donné une idée d’une méthode pratique pour déterminer l’effet des chaussures, à savoir en comparant le temps de course d’une course avec le temps du prédicteur de course Stryd (qui fonde sa prédiction sur la puissance de votre moteur humain pendant l’entraînement sur des chaussures d’entraînement). La faible consommation d’énergie des chaussures de course devrait être reflétée plus rapidement.
Bien sûr, les circonstances jouent également un rôle, mais avec des données suffisantes, comme dans le Stryd Power Center, cela peut toujours conduire à de bons résultats. Nous proposerons à Stryd de développer une telle option.
Notre livre « The Secret of Running » est en vente dans notre boutique en ligne . Également disponible en allemand sous le titre « Das Geheimnis des Laufens » et en italien sous « Manuale completo dellacorsa »
