Spécificités de l enfant L enfant et le sport Croissance L enfant n est pas un adulte en miniature Petite enfance : première année de vie Enfance: de une année à l adolescence Adolescence: correspond au début de la puberté (variable d une personne à l autre) L enfant est en perpétuelle modification Il a une anatomie, une physiologie et une psychologie propre Croissance Système nerveux : Atteint le 95% de sa taille adulte à l âge de 7 ans Le système nerveux est complètement fonctionnel vers l âge de 12 ans Qualité du système sensoriel différente : Angle latéral de vision de 70 chez l enfant contre 180 chez l adulte Limitation de la localisation des sources sonores Coordination limitée Capacités d intégration diminuées Croissance et développement : la taille et le poids 4 phases de croissance rapide pendant la petite enfance régulière durant l enfance accélération durant l adolescence diminution du rythme de croissance jusqu à la taille adulte L enfant atteint la moitié de sa taille adulte à 2 ans L évolution du rapport taille assise / taille debout montre les modifications de proportions du corps La masse maigre évolue en parallèle avec le poids et la taille, à l adolescence les différences sexuelles apparaissent La masse graisseuse augmente les 2-3 premières années de vie puis va se différencier durant l'adolescence Dr. Michel Hunkeler cours d anatomie/physiologie 2004-2005 1
Croissance du tissu osseux Squelette cartilagineux s ossifie progressivement à partir d un noyau primaire (dans la diaphyse) et des noyaux secondaires (dans les épiphyses) L ossification s arrête lorsque le cartilage de croissance s est ossifié La fin de la maturation osseuse est variable d un individu à l autre, se termine 2-3 ans plus tôt chez la fille que chez le garçon. Elle se termine vers 20 ans chez le garçon L exercice favorise une bonne croissance osseuse en augmentant la densité et l épaisseur de l os Nécessite un apport suffisant de calcium Croissance et muscle Le nombre de fibre musculaire augmente pendant la vie fœtale et juste après la naissance A la naissance, 40% de fibre de type I, 35% type II a, 10% type II b, 15% indifférenciées A un an, la distribution des fibres musculaires est équivalente à celle de l adulte La concentration en ATP du muscle varie avec la croissance passant de 0,5 mm/kg de muscle chez le fœtus, à 3 mm à la naissance puis 5 mm à l âge adulte A la naissance, la masse musculaire représente 25% du poids du corps contre 40% chez l adulte Augmentation surtout de la taille des fibres musculaires Le muscle s allonge pour suivre la croissance, en ajoutant des sarcomères Croissance et tissu adipeux Le nombre de cellules graisseuses croit tout au long de la vie Avec l apport de lipides, les cellule se remplissent jusqu à un maximum puis de nouvelles cellules graisseuses apparaissent. L importance des dépôts de graisse dépend de : régime alimentaire quantité d activité physique hérédité A la naissance, le tissu adipeux représente 10% du poids total A l âge adulte le tissu graisseux représente chez l homme 15% du poids et chez la fille 25% Dr. Michel Hunkeler cours d anatomie/physiologie 2004-2005 2
Croissance du tissu nerveux L enfant améliore avec l âge son agilité, sa motricité, sa coordination, son équilibre grâce au développement du système nerveux Le système nerveux s améliore grâce à la myélinisation Se termine à la maturité sexuelle Evolution de la motricité La motricité se développe jusqu aux environs de 18 ans par : développement du système nerveux activité Les 2 premières années s orientent surtout vers le redressement de la posture, l apprentissage de la locomotion et de la préhension Stabilisation chez la fille vers 18 ans due aux modifications liées à l augmentation du tissu adipeux et aux différences sociales : les filles pratiquent moins de sport que les garçons Le nourrisson apprend d abord à contrôler les mouvements de la tête et du tronc Il apprend ensuite à tenir assis Il rampe sur le ventre Apprend à se lever Marche seul vers 12-14 mois La marche acquise, l enfant développe des mouvements combinés, course, saut, lancer, attraper Le jet est plus précoce chez le garçon, le saut chez la fille Les mouvements combinés sont acquis vers 6-7 ans, ils s affinent et par la suite et s intègrent dans des situations plus complexes Développement neurologique chez l enfant Phase d apprentissage: Imitation: vers 5 ans contrôle balistique du mouvement Démarche analytique : vers 6-7 ans, contrôle sensoriel du mouvement mise en place d automatisme avec un contrôle rétroactif et proactif dès 7 ans Contrôle postural : Proactif: le déplacement du bras vers un objet se fait sur la base de mouvements similaires faits antérieurement Rétroactif: adaptation du mouvement selon les informations venant du mouvement lui-même (proprioception) Le contrôle proactif est mis en place avant le rétroactif. La séquence adulte du contrôle du mouvement s installe vers 8 ans Muscle agoniste et antagonistes : Soulèvement d un poids : L adulte utilise pour la flexion du coude, le biceps comme fléchisseur actif et le deltoïde comme stabilisateur de l épaule. Le freinage du mouvement est du aux forces passives (gravité) Dr. Michel Hunkeler cours d anatomie/physiologie 2004-2005 3
L enfant entre 6-9 ans utilise la force coordonnée biceps-deltoïde, mais aussi le triceps comme freinateur La période 4-6 ans est particulièrement impliquée dans la mise en place du contrôle postural Contrôle proactif et rétroactif du mouvement vers 10 ans Vers l âge de 6 ans les enfants sont particulièrement malléables et «plastiques» à l acquisition de séquences motrices Fin de la 1 année : L'enfant parvient à se tenir debout en s'accrochant sur un objet extérieur. Aux environs de 12/18 mois : On constate un début de marche, les pieds sont écartés et la tête et le tronc penchés vers l'avant. Après 18 mois : L'écartement des pieds est moins important et l'enfant se dirige plus aisément en avant, en arrière ou sur le côté. Aux environs de 20 mois : La démarche est plus stable. Vers 2 ans : Il monte facilement un escalier. Force La force s améliore avec la croissance de la masse musculaire La force augmente nettement à la puberté chez le garçon par les modifications hormonales Il faut que le système nerveux atteigne une certaine maturité pour que la force atteigne son maximum Pic de force musculaire entre 20-30 ans Les charges augmentent le risque de blessures Vu les faibles concentrations d androgènes, pas de bénéfice de l entraînement sur la masse musculaire Etudes montrent une augmentation de 43% de force avec entraînement 3 x 30 min/sem contre 10% groupe contrôle après 9 semaines. Les enfants prépubères sont capables de développer leur force par l entraînement Avant la puberté, il ne faut pas utiliser des charges maximales. Il est conseillé des charges de 60-70 du maximal, à raison de 8-10 répétitions Dr. Michel Hunkeler cours d anatomie/physiologie 2004-2005 4
Recommandations pour la musculation chez l enfant Souplesse La mobilité articulaire atteint son apogée vers 9-10 ans La souplesse se dégrade progressivement par la suite par perte progressive des propriétés des fibres de collagènes Les filles sont plus souples principalement par une masse musculaire réduite ainsi que par une élasticité différente des tissus pour des raisons hormonales Le but de l entraînement est de maintenir les qualités et non pas de les améliorer La période idéale pour travailler la souplesse est entre 11-14 ans Dr. Michel Hunkeler 2000 Neuchâtel cours d anatomie/physiologie 2004-2005 5 Université de Neuchâtel
Métabolisme énergétique chez l enfant La concentration en glycogène intra-musculaire est moins élevée chez l enfant La concentration d ATP et PC sont identiques à l adulte L adolescent présente à charge égale une lactatémie inférieure à celle de l adulte Le seuil «lactique» du passage du métabolisme aérobie à anaérobie ne peut pas s appliquer à l enfant pré-pubère (meilleure oxydation du pyruvate) Le potentiel anaérobie lactique de l enfant est plus limité que celui de l adulte, l enfant n est donc pas «adapté» pour faire des efforts en résistance Fonction pulmonaire Le rythme respiratoire est de 40/mn à la naissance et diminue rapidement pour atteindre 22/mn à 6ans Les volumes pulmonaires augmentent avec l âge mais surtout avec la taille Les débits ventilatoires augmentent avec l âge Fonction cardiaque Chez le fœtus, les cœurs Dr et G ont le même volume, après la naissance les dimensions du cœur G augmentent plus rapidement que le cœur Dr Le volume du cœur passe de 40 cm3 à la naissance à 600 cm3 chez l adulte, mais le volume par Kg de poids reste stable aux alentours de 10 cm3/kg La fréquence cardiaque est de 140/mn chez le nouveau né, de 100/mn à un an et diminue progressivement au cours de l enfance Le volume d éjection et le débit cardiaque augmente avec l âge. Le débit passe de 0,5 l/mn à 5 l/mn Chez l enfant, la pression artérielle est plus faible que chez l adulte. Elle est de 80mmHg/ 55mmHg à la naissance Fréquence cardiaque maximale plus élevée chez l enfant Physiologie chez l enfant La VO2 max atteint son maximum entre 17-21 ans La capacité anaérobie est plus basse, taux de phosphofructokinase plus faible (diminue la capacité glycolyse anaérobie) Le quotient respiratoire est plus bas chez l enfant Entraînement d endurance chez l enfant Le volume cardiaque, la capacité vitale sont améliorés par un programme d entraînement aérobie par rapport à une population similaire sédentaire Augmentation de 43% du volume cardiaque contre 36% chez le sédentaire Capacité vitale de 55% contre 37% chez le sédentaire Dr. Michel Hunkeler cours d anatomie/physiologie 2004-2005 6
La période la plus favorable pour développer les capacités d endurance est le pic de croissance La pratique de l endurance se justifie à tout âge en restant dans les limites de contraintes thermiques et mécaniques Chez l enfant, il n y a pas d amélioration significative de la VO2 max avec l entraînement aérobie contrairement à l adolescent ou l adulte, mais il y a une amélioration de la performance L entraînement de la puissance aérobie chez l enfant de moins de 10 ans sest faible Peut-être en lien avec le fait que les enfant sont naturellement actifs et qu ils sont déjà proches de leur VO2 max, contrairement aux adultes sédentaires Entraînement de résistance chez l enfant La filière anaérobie lactique n est pas mature avant la puberté Il faut limiter l entraînement en résistance avant la puberté La filière anaérobie lactique doit être entraînée uniquement après un entraînement d endurance préalable Thermorégulation L enfant est plus sensible au stress thermique L enfant a une moins bonne aptitude à évacuer la chaleur par évaporation (moins de production de sueur et moins sensible à la température centrale) Rapport surface corporelle/poids plus élevé que l adulte Le métabolisme de base est plus élevé que chez l adulte. Surtout par les besoins énergétiques de la croissance Intérêt et bénéfice du sport chez l enfant Nécessaire au développement Pas de limitation à l activité sportive y compris chez des enfants souffrant de maladie, il y a un sport possible pour chaque enfant L activité sportive doit être adaptée à l enfant Il y a une limite de charge d activité sportive à respecter Meilleurs résultats scolaires chez les enfants sportifs Meilleur développement psychomoteur Socialisation Meilleure condition physique Meilleure masse osseuse (9-17% plus élevée que chez les sédentaires) Pour améliorer la densité osseuse : 30-60 min d activité physique par jour Apport suffisant en calcium L intensité de la pratique sportive est inversement proportionnelle à la surcharge de poids Amélioration de l endurance, force, souplesse, mais peu d étude chez l enfant Lien direct entre l activité sportive et le taux de cholestérol HDL Dr. Michel Hunkeler cours d anatomie/physiologie 2004-2005 7
L apprentissage psychomoteur influence positivement les fonctions intellectuelles Etude sur 500 écoliers canadiens au niveau primaire : 1 groupe avec 40 min/semaine de gym (habituel) 1 groupe avec 5h de gym par semaine, avec du temps pris sur activité intellectuelle (français, math, sciences naturelles ) Les résultats scolaires du groupe gym se sont améliorés ou restent stables alors que le temps d apprentissage cognitif était diminué de 15% Bénéfice psycho-social Les jeunes qui pratiquent une activité sportive plusieurs fois par semaine se sentent en meilleure santé que les sédentaires. Ils ont une meilleure image corporelle Les jeunes pratiquant une activité sportive régulière ont une meilleure santé psychique (sport influence plus le psychique que la stabilité émotionnelle ou le stress) Le sport augmente la bonne humeur, réduit la déprime et la nervosité Exercice sportif est inversement proportionnel à la consommation de tabac (en Suisse et aux USA alors qu en Italie on ne retrouve pas cette corrélation) La pratique d une activité sportive durant la scolarité augmente l activité sportive à l âge adulte. Dépend des études. Le plaisir et le ressenti positif de la leçon de gymnastique augmentent les chances de pratiques sportives ultérieures Etude allemande montre que seulement 20% des élèves de niveau moyen et supérieur participeraient au cours de gym s il n était pas obligatoire Une étude sur le canton de Vaud montre une diminution des capacités aérobie chez les filles dès 13 ans et chez les garçon depuis 16 ans en raison de la diminution de l activité physique Dr. Michel Hunkeler cours d anatomie/physiologie 2004-2005 8
Les accidents sportifs chez l enfant Nécessité de connaître son schéma corporel pour maîtriser un exercice (apprentissage, adaptation aux modifications liées à la croissance) Fréquents à l école, malgré un encadrement Effectif hétérogène dans une classe Accident de sport en classe (étude Vittoz) Hétérogénéité des élèves augmente le risque d accident Prévention: Former des groupes homogènes selon le développement physique et les aptitudes Fixer des objectifs et des exercices différenciés selon les élèves Régler les engins selon la morphologie des élèves Surentraînement 83% d anomalies radiologiques du radius chez des gymnastes artistiques européens en 1983 40% de tendinites chez des filles de 6-10 ans gymnastes Facteurs de risques : Périodes de croissance rapide Plus de 10 heures d entraînement par semaine Dr. Michel Hunkeler cours d anatomie/physiologie 2004-2005 9
Facteurs de risques de traumatisme dans le sport chez l enfant Compétition Type de sport Adapter le sport à l enfant et pas l inverse (tête au football, charge dans les lancers,...) Arbitrage, charge ou tacle dans le football Besoins énergétiques accrus Moins bonne thermorégulation Fragilité squelettique (cartilage de croissance) Dr. Michel Hunkeler cours d anatomie/physiologie 2004-2005 10