Par rapport aux compétitions de course à pied effectuées au niveau de la mer ou à basse altitude, celles effectuées à haute altitude peuvent être effectuées à plus haute vitesse à cause de la réduction de la densité de l’air ou à moins haute vitesse, à cause de la diminution de la pression partielle de l’oxygène dans l’air inspiré.

Dans cette recherche, on a étudié l’effet théorique de l’altitude sur la performance, en s’appuyant sur un modèle mathématique de la performance en course à pied qui a été validé (J Appl Physiol 67:453-465, 1989). Ce modèle donne la relation entre la puissance que le coureur peut développer au cours d’une compétition d’une durée donnée, pour une combinaison donnée de capacité anaérobie, de puissance aérobie maximale et d’endurance.

Pour les distances courtes de sprint, la contribution du métabolisme aérobie est petite et la vitesse moyenne de course est élevée. Ainsi, l’effet sur la performance de la réduction de la puissance aérobie maximale avec l’altitude est négligeable alors que la réduction de la résistance aérodynamique est bénéfique. Cela explique que la performance en sprint court augmente de manière proportionnelle à l’altitude. Par exemple, la vitesse moyenne sur 100 m est 101,9 % de la vitesse moyenne sur cette distance, au niveau de la mer.

Par contre, la réduction de la puissance aérobie maximale avec l’altitude s’accompagne d’une diminution de la performance sur les épreuves de demi-fond et de fond (800 m au marathon).

Par simulation, les auteurs démontrent qu’au 400 m, la performance s’améliore avec l’altitude jusqu’à une altitude d’environ 2400 à 2500 m. Mais au-delà de cette altitude, la réduction de la densité de l’air ne compense plus pour la réduction de la puissance aérobie maximale : la performance diminue avec l’altitude. Les auteurs proposent des tables d’équivalence des records du monde pour des altitudes variant de 0 à 4000 m.