Sport et Me decine - Enseignement e me anne e.

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1 Sport et Me decine - Enseignement e me anne e. ATHLETISME Activité obligatoire. Nombre de places : 36. Date du 1 er cours : 18 septembre Horaire : Jeudi de 15h00 à 16h30 (temps effectif!) Lieu : Stade de Courtemanche, RDV devant les tribunes. Niveau de pratique minimal requis : Courir 20' sans arrêt et parcourir 4 km pour les garçons et 3 km pour les filles dans ce temps imparti. Objectif de l enseignement : vivre des situations dans lesquelles l'organisme est soumis à une des trois filières énergétiques dominantes. - Tests : Mise en place de tests ½ Cooper, VAMEVAL Estimation de la VO2 max Evaluation de la vitesse maximale aérobie - Entraînement Mise en situation sur plusieurs types d'efforts fractionnés ou continus. Evaluation pratique : évaluation lors de la dernière séance sur un test de 9minutes ; 6 minutes et 3 minutes. Evaluation théorique : QCM au Semestre 2. Programme des séances Séance 1 : test VAMEVAL. Séance 2 : 2 séries de 7 x (30 à 100% VMA / 30 à 50%) 6 récup. Séance 3 : 2x (3 x 5 ) à 85% de récup entre les répétitions et 5 entre les séries Séance 4 : Echauffement ; Test du temps limite ; Etirements. Séance 5 : Séance lactique. 400 (8 ) 300 (6 ) 200 (4 ) 100 avec récupérations active Vs passive Séance 6 : Economie de course. Séance 7 : Situation test : 9min à 85% VMA + 6min à 90% de VMA + 3min à 100% de VMA. Séance 8 : Test :

2 Séance 1 : Tests d évaluation du métabolisme aérobie A. Métabolismes Pour comprendre le fonctionnement de la fourniture d énergie aux muscles pour la réalisation d un effort, il faut comprendre la notion de métabolisme. Le métabolisme est l ensemble des échanges physiques et chimiques qui permettent les transferts d énergie et qui se déroulent dans l organisme. Les muscles (en réalité il s agit de leurs protéines contractiles) ne peuvent pas utiliser directement les nutriments utiles à leur contraction. L intermédiaire est l ATP (Adénosine Triphosphate). Les nutriments sont donc dégradés pour stocker de l énergie sous forme chimique : l ATP. Cette énergie sera libérée sous forme d énergie mécanique pour le mouvement. C est la cassure de l ATP qui libère l énergie utilisable par la cellule musculaire : ATP ADP + PI + énergie Les stocks d ATP présents dans l organisme avant l effort ne permettent la poursuite de l effort que pendant quelques secondes. L organisme tout entier ne contient que 75g d ATP environ, ce qui permet une autonomie de 50 secondes. Au cours d un exercice, il faut donc continuellement synthétiser de l ATP pour la poursuite de l effort. Après avoir catabolisé l ATP en ADP (Adénosine Di Phosphate), la resynthèse d ATP pour la poursuite d un exercice dépend de sa vitesse (puissance), de sa durée (liée à l intensité), de sa modalité d application (continue, discontinue). 3 métabolismes permettent la resynthèse d ATP. De l exercice le plus intense (et court) au moins intense (et long), il s agit de : 1) La cassure de la phosphocréatine ou phosphorylcréatine (PC) dans le cytoplasme en créatine (C) et phosphate inorganique (Pi) PC C + Pi Pi + ADP ATP C est le métabolisme anaérobie (ne faisant pas intervenir l oxygène) alactique (n entraînant pas d accumulation lactique puisque la glycolyse n intervient pas). Exercice court et intense 2) La formation d acide lactique à partir des glucides dans le cytoplasme. C est le métabolisme anaérobie lactique (puisque l accepteur des ions H+ est l acide pyruvique qui est réduit en acide lactique). C6H12O6 Lactate + 2 ATP 3) L oxydation des lipides et des glucides dans les mitochondries, c est le métabolisme aérobie (faisant intervenir l oxygène comme accepteur final des ions H+). D une façon générale : ADP + substrat (glucide, lipide, protide) + O2 CO2 + ATP. Exercice peu intense et long

3 Les 3 métabolismes interviennent selon la durée et l intensité de l exercice car ils sont caractérisés par : - Leur «puissance» = vitesse de dégradation des substrats (glucides, lipides, phosphocréatine) pour assurer un taux de resynthèse d ATP/unité de temps (cf. séance 2 sur la puissance aérobie). Relative à l intensité, la puissance désigne la capacité à fournir une grande quantité d énergie dans un laps de temps très court. Schématiquement, on dit qu elle fait référence à l ouverture du robinet (représentant le débit de fourniture énergétique). - Leur «capacité» = quantité totale d ATP resynthétisée (cf. séance 3 sur la capacité aérobie). Relative à la durée, la capacité est la quantité totale d énergie qu une filière est capable de fournir. Schématiquement on dit qu elle fait référence à la taille du réservoir (représentant la totalité de l énergie). 1 1 Comment comprendre le tableau? Exemple pour le métabolisme AA : Lors d un exercice très intense et très court, la fourniture d énergie se fait en priorité via le métabolisme anaérobie alactique car il a une très grande puissance et une très faible capacité. - Pour des exercices d intensité maximale, ce métabolisme s épuise (autrement dit vide son réservoir) en 7 secondes. - Pour des exercices d intensité plus faible, ce métabolisme s épuise en 15 secondes. Lorsque le mécanisme s épuise, cela stimule le mécanisme suivant : celui du métabolisme AL.

4 Participation couplées des métabolismes à la fourniture d énergie Billat, Physiologie et méthodologie de l entraînement B. Evaluation du métabolisme aérobie 1. VO2max et VMA : qu est-ce que c est? VMA = vitesse MINIMALE pour laquelle j'atteins VO 2max. Quelques valeurs de VMA :

5 VO2max = Elle s exprime généralement en ml d'o 2 /min/kg de poids de corps (valeur relative de la VO2max) 2. Il s agit de la consommation maximale d'o2 d'un individu Intérêts de la VMA? - Orienter l entraînement : Rationalisation d une allure de course. - Extrapoler la VO2max. VMA x 3,5 = VO2max (ma VO2max est de 70, ma VMA est de 20km/h). - Prédire la performance. - Calculer l endurance (notion de temps limite à VMA : cf. séance 4) La VMA résulte de l interaction de : VO2max 4 l économie de course (cf. séance 6). la motivation +++ du protocole du test d où elle est issue. 2 Il est aussi possible de la voir exprimée en L d'o 2 /min (la valeur absolue de la VO2max ne tient pas compte du poids) ou en ml d'o 2 /min/kg de muscle (ce qui serait une expression idéale de la VO2max, mais nécessite une invasion musculaire).. 3 Quelques ordres de grandeur : Seuil de "vie normale" ou seuil de dépendance : 18 ml/min/kg. Moyenne des étudiants STAPS : 50 ml/min/kg. Moyenne des joueurs de foot de L1 : 60 ml/min/kg. Niveau national vélo : 75 ml/min/kg. Les "records du monde": 85 ml/min/kg (rare). 4 Facteurs de variation de la VO2max : Âge et sexe. Garçon : elle augmente jusqu à 18ans (sans entraînement) (en valeurs relative, la V02max ne varie pas de 6 à 18ans, Poortrmans, 1986). Entraînement : l aérobie augmente V02max. L amplitude de développement dépend du niveau initial et de la forme d entraînement (intermittent, continu). Intermittent serait plus efficace chez l entraîné / pas d importance chez le sédentaire.

6 1.3. Choix du test pour évaluer le métabolisme aérobie Choisir un test validé scientifiquement. Importance de l accessibilité du test (question de coût et de mise en place) Pertinence du test : le test doit être choisi en fonction de la spécificité des athlètes (exemple, quel intérêt de faire courir des nageurs? Ou bien quel intérêt de faire courir des handballeurs en ligne droite?). Test continu ou discontinu? Durée totale de l exercice. Un test court sur-estime la VMA, un test long sous-estime, test avec arrêts?... manque de littérature). Test triangulaire (avec augmentation de l intensité jusqu à épuisement) ou rectangulaire (intensité constante). Le test triangulaire est souvent utilisé pour des économies de temps. Influence de l incrémentation (paliers) et durée des paliers lors d un effort triangulaire. Certains tests proposent une augmentation de l intensité très progressive, d autres une augmentation plus brutale. Il faut aussi prendre en compte la pente du tapis sur tapis roulant, ou la fréquence de pédalage sur ergocycle (la fréquence de pédalage choisie influence la VO2max). Type d ergomètre utilisé : la mesure de VO2max chez un même sujet à partir d ergomètres différents ne donnera pas les mêmes valeurs. On souhaite connaître la vitesse maximale de resynthèse de l ATP au niveau des muscles spécifiques du sportif. Pour un coureur il est donc préférable de valoriser le tapis roulant. Un sédentaire sur bicyclette aura une V02max 10% inférieure à sa V02max sur tapis roulant. Sur ergomètres à bras, VO2max 20 à 40% inférieure (car différence de masse musculaire mise en jeu lors du test). En natation, 10% inférieure (moins bon retour veineux qui limite le Volume d éjection systolique).

7 2. Test de détermination de la VO2max 2.1. Les tests au protocole direct Ces tests ont pour but le recueille des gaz expirés lors d un test d effort maximal. Mesures : on mesure la balance de l O2 (différence entre dioxygène inhalé et dioxygène exhalé). Le Coureur inspire l air ambiant. L air expiré va directement dans un embout buccal et est rejeté dans une enceinte hermétique (sac de caoutchouc = sac de douglas ou dans un analyseur automatique type K4B2). On ne mesure pas la consommation maximale d O2 par les muscles (il faudrait installer une sonde dans le muscle) mais le prélèvement maximal d O2. Critères d atteinte de VO2max. Pour chaque test, il nous faut un moyen de s assurer que le sujet a atteint sa VO2max. L atteinte des critères suivants en fin de test, permet de s en assurer. o Atteinte du plateau de VO2. La consommation d O2 n augmente plus, malgré l augmentation de l intensité. o FC = FCmax ou FCmax théorique o [La] > 9mmol/L o Quotient respiratoire Protocoles indirects : Epreuves de performance sur le terrain. Il s agit d une estimation de la VO2max à partir d un test VMA réalisé sur le terrain

8 2.3. Les tests reconnus scientifiquement permettant la mise en place de ces 2 protocoles Les tests rectangulaires. Test Dispositif Résultat Critiques Parcourir la plus VO2max = d grande distance (d = distance en km ; VO2max possible en 12 en ml/min/kg minutes Le test de 12 minutes (Cooper, 1981). Test du demi- Cooper Equation de prédiction de Margaria et al. (1975). Parcourir la plus grande distance possible en 6 minutes Réaliser à vitesse maximale une course d une distance > 1000m. VMA = D/100 Si d > 5000m ou t > 10 minutes : d=5(vo2max-6)t Si t > 10 minutes : D=5(VO2max-6)t+5VO2max (d = distance en m, t durée en min, VO2 en ml/min/kg). - Allure au choix du coureur donc marche/course possible. - 12min > durée moy soutenable à VO2max / VMA on teste aussi la capacité à maintenir un haut % de VO2max (= endurance). - Faire précéder le test d un échauffement. Adaptation du test de 12min. Commencer plutôt avec le VAMeval car le 6 minutes nécessite de se connaître. - Test continu = échauffement préalable. La distance de course et l équation correspondante prennent en compte la part du métabolisme aérobie dans la fourniture d énergie.

9 Epreuve de Léger-Boucher (1980) Les tests triangulaires. Test Dispositif Résultat Critiques Test continu, Chaque accélération correspond à début à 8,5 km/h, une augmentation du coût accélération de 1 énergétique de 3.5ml/min/kg km/h toutes les 2 (=1MET). min, sans arrêt, Estimation VO2max à partir du coût plots tous les 50m énergétique du dernier palier VAMEval (Cazorla et Léger, 1983) Test "Navette 20m" (de Léger et Lambert (1982) Test continu, début à 8,5 km/h, paliers de 1 min (+0,5 km/h) et plots tous les 20m. Plot tous les 20 m avec incrémentation de 0,5km/h toutes les min. atteint. Dernier palier = VO2max VO 2max en (ml/min/kg) = 3,5 x VMA (en km/h). Il ne donne pas directement la VMA de course normale. (Utilisation d un tableau : Cazorla et Léger 1983). - Même type de protocole que les tests de laboratoire d évaluation directe de la VO2max. - Bien souvent la VO2max correspond à l avant dernier palier. - Donc vérifier VMA et VO2max lors d un test rectangulaire. Variante du Léger-Boucher Avantages : Pas d échauffement nécessaire si les premiers paliers sont lents. Validé pour tous les âges Limites : Effet d apprentissage (Cazorla) Effort maximal donc pas pour tous publics non plus. Brocherie et coll 2008 : une incrémentation trop faible. Recommandations : Utiliser des cardios pour comparer à FC max théorique Plots à un mètre de chaque côté de la borne. Amplificateur ou sifflet pour les bips. Activités : Endurance/ continus Sports co de grands terrain (foot, rugby). - Pb de lassitude (fonctionnement en aller-retour). - Pb biomécanique du blocage tous les 20m dû au changement de direction. - Pb de la relance tous les 20m nécessitant une participation du métabolisme anaérobie. ++ Les joueurs de sports co sont plus à l aise VMA coureurs de fond sous-estimée.

10 Yo-yo intermittent recovery test (Bangsbo, 2008). Course navette (km/h) Materiel : Plots, logiciel test yoyo (AE- FITEVAL), roue de mesure, bipper Installation : 20m x 2 (aller-retour) dans le temps spécifique au palier + récup : 5m x 2 (allerretour) en 10s Course normale (km/h) Course navette km/h Course normale (km/h) Pour le test niveau 1 (IR1) : Estimation Vo2max = distance parcourue en m x Pour le niveau 2 (IR2) : Départ plus rapide distance plus courte Plus grande vitesse d accumulation des lactates. Objectif : Mesurer le potentiel d une personne à fournir des répétitions d effort à haute intensité. Population : sports à effort intermittent (sport co, tennis) Mise en place : Faire sur le terrain d évolution habituel des sportifs (terrain de foot pour des footeux) Attention à la météo si c est en extérieur Difficulté à juger si une personne est en retard ou pas.

11 Test de BRUE, Test de course derrière cycliste Commence en marchant. Début à 6.41km/h. Incrémentation de 0,25 à 0,40km/h toutes les 30s. VO 2 Max en (ml/min/kg) = 3,5 x VMA (en km/h).. Il faut un cycliste expérimenté donc peu accessible comme test et on ne peut pas tester un gd nb d athlètes en même tps. Cat test de Chanon (control aerobic training) Echauffement 10mi Palier 1 = 800 à 1200m (selon niveau) FC stable à 140bpm. Palier2= m FC=160bpm Palier 3 = vitesse max. 1000m= débutants ; 1500m sportifs ; 2000m ½ fondues ; 3000m ½ fondus. R = 1minute. VMA = Vmoy dernier palier. V02max = 3,5 x V (km/h). Seuil aérobie et anaérobie en % de VMA. Objectifs : Estimation de la V02max Seuil aérobie et anaérobie. Apprécie la récupération cardiaque.

12 3. Vérification de la VMA? Second test. Réaliser une seconde fois le même test. Après récupération complète. Test du temps limite (cf. séance 4). 4. Evaluation des sédentaires et des peu actifs Le questionnaire PAS (Physical Activity Status). Jackson et al Principe : Permet d estimer la VO2max. Attention : puisqu il s agit d une évaluation par questionnaire, la méthode peut surestimer ou sous-estimer la VO2max du sujet. Il est conseillé de demander l avis d une personne proche de façon à estimer de la manière la plus juste possible l activité physique hebdomadaire. Validation : Méthode validée pour les ans. Estimation :VO2max prédit (ml/min/kg) = x âge x âge² x points selon le sexe x PAS points x taille x masse corporelle Avec 0 points pour les femmes et 11.4 pour les hommes (car masse musculaire >). Avec PAS points cf. questionnaire.

13 4.2. Méthode perception. Principe : Estimation de la VO2max en utilisant la perception de la difficulté de l effort. Protocole : marcher ou courir sur un parcours connu pendant 15minutes. Noter les sensations dans la dernière minute d effort. Estimation : L estimation de VO2max est fondée sur la relation entre vitesse de déplacement et consommation d oxygène et donc coût en oxygène (estimant le coût énergétique). VO2max prédit (ml/min/kg) = [(Distance/temps) x 3.6 x CE] x [100/ (FCmax théorique ((70 sexe x 10) / (RPEx10) ((70 sexe x 10)] Avec sexe : homme 1, femme 0. Avec RPE : score à l échelle de Borg (1982) Une relation directe : Demello et al (1987) montrent que l atteinte de la vitesse correspondant au SL2 est reliée au score 13 sur l échelle de Borg quel que soit le sexe, le niveau d entraînement et le pourcentage de VO2max sollicité. De même le seul ventilatoire et la dyspnée ressentie constituent eux aussi un seuil de perception de l exercice qui est corrélé avec celui du SL Tests de marche Rockport Fitness Walking Test Parcourir 1 mile le plus rapidement possible en marchant. S adresse à des personnes dont la condition physique est modeste puisqu à partir de 7 km/h la coordination naturelle devient la course. VO2max = ( x poids) ( x âge) + (6.315 x sexe) ( x temps) ( x FC) Test de marche ou course en montée (test Mont blanc) ou dans les escaliers (test tour eiffel) Cf. Billat, Physiologie et méthodologie de l entraînement Test au repos avec les cardio-fréquence-mètres Polar RS800. Fonction fitness test : Estimation de la VO2max au repos (couché pendant 5min) en fonction du poids, de la taille, de l âge, du niveau d activité,

14 Séance 2 : Comment améliorer la puissance aérobie (VO2max)? Puissance aérobie Puissance maximale aérobie (PMA) Quantité de travail développé en un temps donné. Relatif à l intensité capacité à produire un % élevé. Ce métabolisme a une intensité faible (ou puissance faible). Autrement dit il n est pas capable de fournir beaucoup d énergie dans un laps de temps très court. Ce métabolisme correspond à des efforts de faible intensité. Plus petite puissance atteinte à VO2max. Elle traduit une intensité d'effort. 1. Délai de mise en jeu : 2 à 3 minutes. 2. Temps d épuisement à Pmax : 3 à 7-8 minutes (à 8 mmol de lactates, quand on atteint sa V02max (au bout de 4 à 5 minutes d'effort), on peut tenir sa PMA (l'intensité de son effort), pendant 7 à 8 minutes (car empoisonnement lié aux lactates). 1. Intérêt d améliorer VO2max? Permet de s entraîner à un pourcentage élevé de la VO 2max. Comme facteur de récupération (un muscle oxygéné élimine plus vite le lactate) Eviter l atteinte précoce du seuil de dépendance : 18ml/min/kg. La VO2max diminue avec l âge : de 5 à 12% en 10ans (la diminution est réduite par l entraînement). Heath JAP 1981; 51 : 634

15 1.1. Consommation d O2 induites par l exercice < 3MET intensité légère 12.5ml d O2 3 à 6 MET intensité modérée 21ml d O2 >6 MET intenses Marcher lentement (2,7km/h = 2,3MET) Nage lente Jardiner Pédaler à vélo sans faire d effort (stationnaire 50W 3MET) Nettoyer les meubles, dépoussiérer S échauffer les muscles en douceur, léger stretching Marcher rapidement (5km/h = 3,5MET) Jouer au golf en portant ses clubs Nage normale Tondre la pelouse Jouer au tennis en double Faire du vélo à 8-14 km/h sur terrain plat ou peu pentu (stationnaire 100W 5,5MET) Frotter le sol et laver les vitres Porter du poids Courir Marche sportive Nage de compétition Faucher Jouer au tennis en simple Faire du vélo à plus de 15km/h ou en montée Pousser, tirer des meubles (déménager) 2. Principes d amélioration de la VO2max? 2.1. Quels types d efforts? De l intermittent. Ce type d effort se caractérise par une succession d efforts intenses séparés par des périodes de récupération active ou passive. Il permet de solliciter une grande intensité d effort plus longuement qu au cours d un exercice continu. L augmentation du temps de récupération entre les efforts s accompagne d ailleurs d une augmentation du t lim (temps limite) Pourquoi l intermittent permet-il de solliciter une haute intensité plus longtemps? Sahlin et al. (1998) ont montré que le phénomène d acidose métabolique est corrélé à une diminution de la performance. Une récupération accrue lors d un effort intermittent permet de retarder l apparition de ce phénomène permettant au métabolisme du lactate de s effectuer et ainsi de poursuivre l effort plus longuement. Chez l'adulte, les efforts intermittents semblent plus adaptés que les efforts continus pour développer VO 2max (Daussin, 2008), avec : Cinétique de VO 2 plus rapide. Débit cardiaque maxi supérieur. Capacités oxydatives des mitochondries meilleures.

16 Meilleures solutions : L'intermittent court/court ou moyen/moyen 5 : 15 x (15" à 120% de VMA - 15'' de récup) ou 10 x (30" à 100% de VMA - 30'' de récup) ou 10 x (1' à 90% de VMA - 1' de récup) D autres types d efforts sont toutefois bénéfiques (Pradet) : Fractionné Courte durée : 15 à 130% VMA avec 1 à 2 de récupération : 10 répétitions. Fractionné Moyenne durée : 1-2 à 3 à 120% VMA 7 répétitions Intermittent Longue durée 3-3 à 110% VMA 5 répétitions les deux dernières modalités s avèrent infaisables pour les moins entraînés Quelle intensité d effort? Principes à respecter : l efficacité d un exercice pour développer la VO2max dépend non seulement du temps passé à maintenir un effort à un haut pourcentage de VO 2, mais également de la totalité d oxygène consommé. Il faut donc solliciter le plus longtemps possible un niveau de VO 2 très proche du VO 2max (à VO 2max si possible). Application : L intensité supra-maximale 110%VMA répond au principe de solliciter un haut pourcentage de VO2max. Mais la part active du métabolisme anaérobie lactique dans la fourniture d énergie entraîne la formation d acide lactique limitant la poursuite de l effort. La quantité totale d O2 consommée lors de l effort est donc plus faible que pour un effort d une intensité de 100% VMA. Exemple type : 10 x (30" à 100% de VMA - 30'' de récup) Quel type de récupération? Dorado et al. (2004) ont montré qu une récupération active de 5 entre des efforts de 2 à 110% VMA permettait de rehausser la capacité de travail grâce à une augmentation du métabolisme aérobie en comparaison avec une récupération passive. 2 principes à respecter : 1. Récupération égale au temps d'effort à l'intérieur de la série (1:1). 2. Récupération entre les séries de 5 min (complète) Quelle intensité de récupération? 5 Mc Naughton (2006) situe la période optimale de maintien de l effort, pour le développement de la VO 2max, entre 15s et 30s.

17 Généralement 50% VMA. Principe à respecter : choisir l intensité de récupération qui permet de courir à un pourcentage élevé de VO2max (car le but est de consommer beaucoup d O2 sur la totalité de l effort) Conclusion L exercice intermittent, dans sa forme la plus triviale (30s/30s), semble devoir être calibré de la manière suivante pour assurer un développement optimal du système aérobie : intensité d exercice à 100% VMA, avec une récupération active à 50% VMA et en une seule série. Toutefois, le calibrage de la charge pourra être modifié au regard des réels objectifs recherchés. 3. Bibliographie Daussin et al., Effect of interval versus continuous training on cardiorespiratory and mitochondrial functions: relationship to aerobic performance improvements in sedentary subjects. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 295: R264 R272, Dorado C, Sanchis-Moysi J, Calbert JAL (2004) Effets of recovery mode on performance, O 2 uptake, and O 2 deficit during hight intensity intermittent exercice. Can Appl Physiol 29 (3) : Midgley AW, Mc Naughton LR (2006) Time at or near VO 2max during continuous and intermittent running : A review with special reference to considerations for optimization of training protocols to elicit the longuest time at or near VO 2max. J Sport Med Phys fitness 46:1-14. Pradet et Hubiche, Comprendre l athlétisme. Sa pratique, son enseignement, Sahlin K, Tonkonogi M, Soderlund K (1998) Energy supply and muscle fatigue in human. Acta Physiol Scand 162:

18 Séance 3: Développer la Capacité aérobie. Capacité aérobie = Capacité à soutenir un haut pourcentage de VO2max pendant une durée prolongée. Le métabolisme aérobie possède une capacité élevée. Il est donc utilisé pour des exercices longs. 1. Intérêt de développer la capacité aérobie Le concept de capacité aérobie explique pourquoi deux coureurs ayant la même VO2max et la même VMA ne réalisent pas forcément la même performance. Lors de leur marathon par exemple, le premier sera capable de soutenir une intensité élevée : 75% VMA alors que le deuxième ne pourra soutenir que 70% VMA sur cette durée de course. Le concept de fraction utilisable de la VO2max (relatif à la capacité aérobie) explique aussi pourquoi un coureur possédant «seulement» une VO2max de 69mld O2/min/kg mais étant capable d en utiliser 86% pendant toute la durée du marathon est capable de rivaliser avec les meilleurs coureurs, ayant une VO2max supérieure à 75mld O2/min/kg (Costill, 1981). 2. Objectif du développement de la filière 1. Augmenter la capacité de transport de l O2 (en augmentant le débit cardiaque et multipliant les cellules capillaires dans le muscle). 3. Conversion de fibres rapides glycolytiques en fibres rapides oxydatives 2. Développement du potentiel oxydatif de toutes les fibres (par augmentation du nombre et du volume des mitochondries, utilisation des acides gras, et des enzymes du cycle de Krebs). Rappels La production d'atp comporte 3 principales étapes: 1. La glycolyse. Elle se déroule dans le cytoplasme cellulaire. Elle aboutit à la production d acide pyruvique à partir du glucose. 2. Le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) est le point final et commun du catabolisme des glucides, des lipides et des acides aminés, car tous ces catabolismes aboutissent à la formation d'acétyl-coenzyme A (l'acétyl-coa). Le cycle de Krebs assure la transformation aérobique de l'acide pyruvique, des lipides et des acides aminés en ATP. (cf. schéma cycle de Krebs). 3. La phosphorylation oxydative (dans la mitochondrie). La chaîne de transport d'électrons sert à à réoxyder les coenzymes NADH et ubiquinone (CoQ) qui ont été réduits au cours du cycle de Krebs. Cette réoxydation s'accompagne de la création de protons H+, qui vont servir à fabriquer de l'atp au niveau de l ATP synthase (cf. schéma cycle de Krebs).

19 Schéma : Fonctionnement d une mitochondrie

20 Schéma : cycle de Krebs. Université de Rennes 1 - SIUAPS - Gymnase Universitaire - Campus de Beaulieu Rennes

21 3. Principes d amélioration de la filière 3.1. Objectif de l entraînement Repousser le moment où se produit l accumulation d ions H + au niveau musculaire Méthode Travailler au plus près du seuil anaérobie (2 ème seuil = seuil d accumulation) Courir "au seuil", c'est-à-dire "au deuxième seuil, pour le repousser. / Courir au SL2 sur une durée d environ 20 à 30 min. / Possibilié de fractionner la durée totale d effort à fournir. Exemple : 2x10 à 70% VMA (R=3 ) Quels types d efforts? Intensité Sous max «faible» I < Seuil Aérobie Sous max «modérée» Seuil aérobie < I < Seuil anaérobie Sous max «élevée» Seuil anaérobie< I < VMA Durée effort h 1h Objectif/ Zone de travail Endurance Fondamentale Entretien Capacité Aé Développement Capacité Aé Vitesse (%VMA) Récup Exemple 60% 60-85% % Footing 2x (5 x3) à 85%VMA r :1 30 et R :5 Le seuil aérobie, (ou seuil lactique 1 : SL1), est le seuil d'apparition de lactates dans le sang (2mmol). Le niveau supérieur de la capacité aérobie est nommé seuil anaérobie (SL2). Le SL2 ou seuil d accumulation, correspond à l élévation exponentielle de la lactatémie ( 4mmol). Une vitesse d entraînement correspond à cette intensité : la VMESL (vitesse maximale d état stable de la lactatémie) = 88% VMA (Dekerle et al., 2005). La VMESL est la plus haute vitesse pouvant être maintenue avec le plus haut niveau de stabilité de la lactatémie (variation < 1mmol/L entre la 10 ème et la 30 ème min) ; soutenable 40 à 90min. Chez des athlètes non entraînés le seuil est atteint pour des valeurs de 75% de VO2max. Ces valeurs peuvent atteindre près de 90% de VO2max chez des spécialistes en endurance!

22 Séance 4 : Test du temps limite (tlim) 1. Le test du temps limite Définition Temps limite à la vitesse ou à la puissance associée à VO2max (tlim VO2max ou tlim vvo2max ou tlim VMA ou tlim pvo2max) est le temps de maintien ou de soutien de cette vitesse ou puissance lors d une épreuve exhaustive Utilité du test du temps limite? A partir du test du temps limite, il est possible de distinguer deux sujets ayant une même VMA : celui qui est capable de maintenir son effort à cette consommation d oxygène pendant longtemps (> 6 minutes) et celui qui ne le peut pas. Le test du temps limite permet donc de connaître l endurance du sujet lorsqu il court à PMA. La distance et le temps soutenus à cette intensité constituent la base de calcul des différents entraînements fractionnés exprimés en pourcentage de VMA Protocole. Le test du tlim est un test rectangulaire (à allure constante). Ce test nécessite donc un échauffement bien réalisé : Echauffement de minutes à 60%VMA. En 20sec, le coureur atteint sa VMA et la maintient le plus longtemps possible. Le test se fait donc à 100% de la VMA, allure qu on est capable de maintenir autours de 6 minutes en théorie (Billat et Koralsztein, 1996) Connaissances autour du tlim Le temps de maintien à VO2max est reproductible pour un sportif d une semaine à l autre. Grande variabilité des valeurs du tlim chez des sujets ayant la même VO2max (de 4 à 11 minutes). Permet aussi de dire que certaines valeurs élevées de VO2max estimées par test de terrain ne sont pas surestimées. Il est possible de répéter au maximum 5 fractions de durée égale à la moitié du tlim à vvo2max (avec r = durée de course à 100% VMA, courue à 60%VMA). Par exemple avec un tlim de 4min : 5x2min à 100%VMA.

23 2. Echauffement 2.1. Utilité de l échauffement Pour la performance Pour la prévention des blessures. Mc Ardle, et al (1991) : L échauffement permet d augmenter la vitesse et la force des contractions musculaires par l élévation de la température interne qui produit plusieurs bénéfices : Elle crée une vasodilatation qui augmente le flux sanguin à travers les tissus actifs, fournissant ainsi aux muscles plus de substrats énergétiques. Elle permet d accroître la vitesse de transmission nerveuse, ce qui engendre une augmentation de la vitesse de contraction musculaire et du temps de réaction. Elle permet de réduire la viscosité fibrillaire, induisant une contraction musculaire plus continue. Elle favorise la dissociation de l oxygène de l hémoglobine, fournissant ainsi plus d oxygène aux muscles actifs. L activation cardiaque permet aussi de limiter la dette en oxygène (DMOA : deficit maximal accumulé en oxygène). Cf. Schéma. Lors d un exercice intense, la production d énergie par le métabolisme aérobie peut être inférieure à la demande d énergie nécessaire à l effort. Le bilan énergétique montre alors un déficit d oxygène. Le déficit est dû à l inertie du métabolisme aérobie. Certes il produit beaucoup d énergie (ATP) mais avec un délai important. A intensité maximale, une partie de l énergie est alors fournie par le métabolisme anaérobie. A l arrêt de l exercice, les paramètres respiratoires ne retournent pas instantanément aux valeurs de repos. La quantité totale d oxygène, prélevée en plus de la valeur de repos, est appelée dette d oxygène. La destinée de l oxygène prélevé pendant la récupération est multiple : restauration des réserves d oxygène ; resynthèse aérobie de la phosphocréatine ; dans certains cas, métabolisation de l acide lactique ; fourniture de l énergie nécessaire à la «remise en état» de l organisme.

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