A. Vannicatte. Évaluer et Développer vos capacités aérobies. SP01, Un corps pour comprendre et apprendre. L Appareil respiratoire

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1 A. Vannicatte Évaluer et Développer vos capacités aérobies SP01, Un corps pour comprendre et apprendre L Appareil respiratoire 1

2 Surface d échanges Les échanges alvéolo-capillaires 2

3 Mécanique respiratoire L augmentation de volume diminue la pression à l intérieur des poumons et permet l entrée d air et vice versa Système resp. et performance sportive 1. Lors d un exercice intense, l activité des muscles respiratoires peut nécessiter plus de 15% de la consommation d oxygène totale. 2. À l exception des athlètes extrêmes, la ventilation pulmonaire n est pas un facteur limitant de la performance, même lors d un effort maximal. 3. Les muscles respiratoires semblent moins fatigables que les muscles des membres. 4. Chez un individu normal, la résistance des voies aériennes et la diffusion des gaz ne sont pas des facteurs limitants de la performance. 5. Le système respiratoire peut altérer la performance chez des sujets souffrant de pathologies respiratoires à caractère restrictif ou obstructif. 3

4 Appareil cardio-vasculaire Système vasculaire 4

5 Retour veineux Intérêts de la récupération active Révolution Cardiaque! Une RC est l'ensemble des manifestations cardiaques qui se reproduisent indéfiniment.! Elle comprend des phases de contraction (systole) et de relâchement (diastole)! Une systole est la contraction et la diminution de volume d'une cavité qui se vide de son sang! Une diastole correspond au relâchement et à l'augmentation de volume d'une cavité qui se remplit de sang 5

6 ! La fréquence ou rythme cardiaque mesure le nombre de RC par minute. Au repos les valeurs sont proches de 60 à 70 bpm.! Le Volume d'éjection Systolique (VES) est le volume de sang éjecté par chaque ventricule lors de la Systole Ventriculaire. Il varie de 70 ml au repos à plus de 150 ml à l'effort chez le sportif.! Le débit cardiaque est le volume de sang expulsé par minute par chacun des ventricules, exprimé en l/min QVD = QVG chez le sujet sain Q = VES X Fc au repos, Q = 70X 70 = environ 5 l/min La fréquence cardiaque de repos! La FC de repos est d'environ 60 à 80 bpm. Chez des sujets sédentaires, elle peut atteindre 100 bpm. 28 à 40 bpm chez des athlètes très endurants. Elle peut aussi varier avec les conditions environnementales (température ambiante, altitude).! Pour déterminer le plus précisément possible la FC de repos, il convient de la mesurer dans des conditions de relaxation totale c'est-à-dire dès le matin au réveil. 6

7 La fréquence cardiaque d'exercice! La FC augmente rapidement au prorata de l'intensité.! Quand l'intensité d'exercice est exprimée par la consommation d'oxygène on remarque qu elle lui est directement proportionnelle. Ainsi lorsque le travail développé est connu (comme c'est le cas sur un cyclo-ergomètre) il est possible de prédire la consommation d'oxygène correspondante. Relation FC / Intensité FC max. FC Intensité PMA 7

8 La fréquence cardiaque maximale! A l'exercice, proche ses possibilités maximales, la fréquence cardiaque plafonne. La valeur mesurée (FC max) est la valeur la plus élevée qui peut être atteinte lors d'un exercice exhaustif. C'est une valeur relativement stable sur une période donnée.! Estimation: à partir de l' âge car la fréquence cardiaque maximale diminue légèrement avec celui-ci d'environ un battement par année. Pour un âge donné on l'évalue en moyenne à 220- l'âge. Il ne s'agit que d'une approximation autour de laquelle les valeurs réelles individuelles peuvent varier dans de larges proportions Adaptation à l entraînement 8

9 Acide lactique, facteur limitant Développement des capacités aérobies Cazorla & Leger

10 Réserve de FC: Formule de Karvonen Fc de réserve Fc 0 (impossible) Fc repos (min) Fc max (220 age en théorie) FC Cible: (Fc max Fc min) * % + Fc min La Capacité Aérobie! C est la quantité totale d'énergie disponible susceptible d'être libérée par voie oxydative.! Comme la capacité aérobie dépend des réserves totales en substrats oxydables (surtout glucides et lipides ou «carburants») de l'organisme et de l'apport en oxygène ou «comburant» il est impossible de l'évaluer directement. 10

11 La Puissance Aérobie Max.! C est le débit maximal de production d'énergie par voie oxydative.il correspond au V.O 2 max ou quantité maximale d'oxygène qu'un organisme peut utiliser par unité de temps au cours d'un exercice intense et de durée prolongée La Vitesse Aérobie Maximale! VAM! C est la vitesse limite de locomotion à laquelle est atteint VO 2 max.! Elle résulte de l'interaction : - de VO2max - de l'économie de course 11

12 Pourquoi évaluer la VAM?! Extrapoler votre consommation maximale d oxygène! Gérer les vitesses utiles de votre entraînement L'endurance aérobie! C est la fraction ou le % de VO2 max., de la PMA de la VMA susceptible d'être maintenu pendant une durée donnée. Exemple: courir 12 min (test de Cooper) à 94% de sa VAM.! L EA est aussi la durée d'une activité susceptible d'être maintenue à un % donné de VO2 max., de PAM ou de VAM. Exemple: Fixer une vitesse de course correspondant à 90 % de la VAM et chronométrer la durée tenue à cette vitesse.! L'évaluation de l EA nécessite donc de connaître préalablement la VAM 12

13 Consommation maximale d O 2 Développer vos capacités aérobie Quel que soit l objectif poursuivi : Améliorer sa condition physique et sa santé Être quotidiennement plus actif sans ressentir une fatigue excessive. Soutenir des exercices intenses de longue durée. Mieux récupérer entre deux ou plusieurs exercices intenses. Supporter des charges importantes d entraînement, Mieux réussir en compétitions de longues durées. 13

14 PAM ou EA?! Chez les adultes non compétiteurs, l amélioration de l EA comme un des vecteurs de la condition physique générale est bien évidemment plus importante que pour les coureurs de 800, 1500, 3000 et 5000 m, pour qui le développement de la PAM s avère capital.! Le coureur de longue distance développe ces deux qualités a une égale importance....il y a toujours nécessité de développer les deux composantes de la capacité aérobie : puissance aérobie maximale (Pam) et endurance aérobie (EA). La Fréquence! La fréquence des séances dépend de l intensité et de la durée de leurs contenus.! Intensité > 75% de la Vam, ( >80% pour les sujets entraînés)! Durée > 1h30! séances espacées d environ 48 heures. (nécessaire pour reconstituer les réserves en glycogène très largement utilisées) 14

15 L Intensité Début de programme! Intensités faibles (environ à 65% à 70% de sa Vam), maintenues longtemps (30 min à 1h).! Améliorer la diffusion alvéolo-capillaire de l oxygène.! Permettre un meilleur remplissage - contraction du coeur, pour recruter un grand nombre de capillaires sanguins musculaires jusque là non fonctionnels.! Privilégier la combustion des réserves lipidiques comme substrat énergétique du travail musculaire. L Intensité! Augmenter hebdomadairement l intensité! Activité continue à allures variées (fartlek)! Intervalles longs ou intermittents à intervalles de courtes durées! Amélioration de la consommation maximale oxygène (VO2max). 15

16 La Progressivité! Progression lente mais bien adaptée (intensité / durée) de chacune des séances. Cette augmentation des «charges» physiologiques est indispensable pour entraîner de nouvelles adaptations de l organisme! Améliorer progressivement l endurance ( 3 semaines, passer de 15 à 30 min et de 70 à 80 % de la Vam) et la puissance aérobie maximale (à partir de la 3 ième ou 4 ième semaine jusque vers la 8 ième semaine). La Progressivité! Varier les formes d exercices car l enthousiasme, la motivation et le plaisir doivent être constants et sont à la base de la poursuite de l entraînement au cours de chaque séance. 16

17 L alternance exercice-récup. Durée:! La récupération doit permettre la reconstitution des réserves énergétiques utilisées par l exercice et l élimination des déchets (métabolites) produits.! Selon le but recherché, l entraînement utilise des récupérations dites complètes qui doivent permettre la totale reconstitution des réserves énergétiques utilisées ou incomplètes au cours desquelles seule une partie de ces réserves est reconstituée. L alternance exercice-récup. Nature:! Passive Arrêt total (ATP, PCr).! Active le métabolisme du lactate produit par certains exercices peut être accéléré en maintenant une activité à intensité modérée (50 à 60% de Vam). 17

18 Spécificité Il est important de se souvenir que :! Pour développer le VO2 max (ou la Pam), il faut s entraîner à des intensités proches, égales ou sensiblement supérieures à celles atteintes à VO2 max (Vam).! Pour améliorer l endurance aérobie, l entraînement doit se fonder sur des durées plus longues et des intensités plus faibles qui, progressivement, devront tendre vers les zones d endurance cible Les exercices par intervalles courts! Effets physiologiques des intervalles de courtes durées fait appel à la connaissance des interactions entre l exercice court et la récupération courte.! L exercice intense (110 à 120% de Vam) et de durée courte (10 à 15s) dépend surtout de la dégradation des phosphagènes (ATP- PCr). >Enclencher la mise en jeu de la chaîne des transporteurs d oxygène 18

19 Les exercices par intervalles courts! la chaîne des transporteurs d oxygène! (diffusion alvéolo-capillaire!!transport grâce à la concentration en hémoglobine!!débit cardiaque!!recrutement capillaires périphériques!!diffusion membranaire!!liaison à la myoglobine! transport jusqu aux mitochondries)! Témoin: la FC, " rapide mais demeure à un niveau infra maximal.! La récup courte (15s) ne permet pas un retour au calme de la chaîne de transport d O 2 qui reste à un niveau élevé et s amplifie ensuite durant cet exercice. Les exercices par intervalles courts! la chaîne de transport d O 2 permet, en 15s de récupération, de reconstituer la quasi totalité des réserves d O 2 de l organisme (hémoglobine et myoglobine).! Sollicitation max. des syst. ventilatoire et cardio-vasculaire! Actuellement le plus efficace pour développer la puissance aérobie maximale.! Gain de temps. 19

20 Méthodologie! Exemple : [10s d exercice à 110 % de VAM, 20s de récupération passive] x 25! Augmenter progressivement les durées, puis les intensités des exercices.! Diminuer la durée de récupération et augmenter le nombre de répétitions Exemple:! Exemple 1 : [15s d exercice à 110% de VAM, 20s de récupération passive] x 25! Exemple 2 : [15s d exercice à 115% de VAM, 20s de récupération passive] x 25! Exemple 3 : [15s d exercice à 115% de VAM, 15s de récupération passive] x 25! Exemple 4 : [15s d exercice à 115% de VAM, 15s de récupération passive] x 30 20

21 Respecter les limites suivantes:! Durée d exercices : 20s! intensité : 140%! durée de récupération : 10s! nombre de répétitions maximum = 35 à 40. Organisations d une séquence de 20 21

22 Merci de votre attention 22