DU LABORATOIRE AU TERRAIN: COMMENT S ENTRAINER DE MANIERE RAISONNEE Hervé Jaccard Physiothérapeute du sport, DAL, CHUV Assistant HESAV
La pratique du sport en Suisse 11 % 12 % 9 % 38 % quotidiennement plusieurs fois par semaine une fois par semaine de temps en temps jamais 31 % Lamprecht, M., Fischer, A. & Stamm, H. (2009): Sport suisse 2008, les discipline sportives en chiffres. Macolin: Office fédérale du sport OFSPO
La pratique du sport en Suisse 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Cyclisme Randonnée pedestre Natation Ski alpin Jogging, course à pied Fitness Pourcentage de pratiquants sur l ensemble de la population CH Lamprecht, M., Fischer, A. & Stamm, H. (2009): Sport suisse 2008, les disciplines sportives en chiffres. Macolin: Office fédérale du sport OFSPO
Cadre de la pratique 1 % 2 % 4 % Non organisé Club Centre de fitness Groupe régulier 93 % Lamprecht, M., Fischer, A. & Stamm, H. (2009): Sport suisse 2008, les disciplines sportives en chiffres. Macolin: Office fédérale du sport OFSPO
PARTICIPATION AUX 20KM DE LAUSANE 17'000 15'625 14'250 12'875 11'500 10'125 8'750 7'375 6'000 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 Année www.20km.ch/2011/20km_journal_resultats_2011.pdf
Et ailleurs... 25000 Anzahl 20000 15000 Basler Stadtlauf Greifenseelauf GP Bern 10000 5000 0 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 Observatoire Sport et activité physique suisse, WWW.SPORTOBS.CH
L ENDURANCE
LA PHYSIOLOGIE DE L EFFORT Rejet du CO2 Inhalation d air riche en O2 Poumons Poumons Artère pulmonaire Veine pulmonaire Coeur Coeur Veines systémiques Artères systémiques Capillaires Capillaires CO 2 Mitochondries des cellules musculaires O 2
LES FILIERES ENERGETIQUES Energie totale Filière anaérobie alactique Filière anaérobie lactique Filière aérobie Puissance 1 2 3 4 5 Temps
METABOLISME AEROBIE Source essentielle d énergie des efforts de longue durée (5 000m, 10 000m, marathon) La production d énergie (ATP) se déroule préférentiellement dans les fibres musculaire lentes (Type I) Nécessite la présence d oxygène et de substrat Pas d accumulation de produit de dégradation
METABOLISME ANAEROBIE Production d énergie (ATP) sans utiliser de l oxygène Permet de développer des puissances élevées Mise en action limitée dans le temps Accumulation de produits de dégradation limitant le mécanisme
Disciplines et qualités physiques 800m 1500m 3000m 10000m semimarathon marathon filière aérobie 40 50 85 95 97 98 filière anaérobie 60 50 15 5 3 2
LES TESTS D EFFORT Dosage du lactate Ergospirométrie
Objectifs Evaluation des systèmes aérobie et anaérobie ainsi que des filières énergétiques Dépistage d anomalies ou d inadaptations à l effort Planification de l intensité des séances d entrainement Suivi la progression de la personne Dépistage d un syndrome de surentrainement Bilan médical (avec ECG) Le Gallais, D., Millet G., (2007) La préparation physique: optimisation et limites de la performance sportive, Staps Collection, Elsevier Masson: Paris
Protocole Nécessité d avoir un protocole validé Durée: entre 8 et 20min Echauffement suffisant 8km/h 9km/h 10km/h 11km/ 12km/h Durée des paliers: dépend des paramètres analysés Type d ergomètre: spécifique à la discipline sportive Conditions de test: 13km/h 14km/h 15km/h 16km/h 17km/h repos 2 jours avant le test Ne pas manger dans les 2h précédant le test
Paramètres mesurés Consommation d oxygène Production de gaz carbonique Débit ventilatoire Fréquence cardiaque Fréquence respiratoire VO2 (l/min) VCO 2 (l/min) VE (l/min) FC (1/min) FR (1/min) Equivalent respiratoire en O 2 VE/VO 2 Equivalent respiratoire en CO2 Quotient respiratoire VE/VCO2 QR
Paramètres recherchés FCmax VO2max VMA / PMA Seuils ventilatoires 1 et 2 en relation avec la difficulté de l effort (vitesse ou puissance)
VO 2max Quantité maximale d oxygène que l organisme peut utiliser par unité de temps au cours d un effort musculaire Facteur prédictif de la performance pour les sports d endurance Varie en fonction de l âge, du sexe, de facteurs génétiques et du taux d hémoglobine Peut être améliorer de 10-20 % par l entrainement (l/min) VO2max VO2 TEMPS
Normes de VO2max AGE HOMME 20-24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49 50-54 55-59 60-65 EXCELLENT >62 >59 >56 >54 >51 >48 >46 >43 >40 OPTIMAL 57-62 54-59 52-56 49-54 47-51 44-48 42-46 40-43 37-40 BON 51-56 49-53 46-51 44-48 42-46 40-43 37-41 35-39 33-36 SUFFISANT 44-50 43-48 41-45 39-43 36-41 35-39 33-36 31-34 29-32 SOUS LA MOYENNE 38-43 36-42 35-40 33-38 32-35 30-34 28-32 27-30 25-28 BAS 32-37 31-35 29-34 28-32 26-31 25-29 24-27 22-26 21-24 MAUVAIS <32 <31 <29 <28 <26 <25 <24 <22 <21 AGE FEMME 20-24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49 50-54 55-59 60-65 EXCELLENT >51 >49 >46 >44 >41 >38 >36 >33 >30 OPTIMAL 47-51 45-49 43-46 41-44 38-41 36-38 33-36 31-33 28-30 BON 42-46 41-44 38-42 36-40 34-37 32-35 30-32 28-30 25-27 SUFFISANT 37-41 36-40 34-37 32-35 30-33 28-31 26-29 24-27 22-24 SOUS LA MOYENNE 32-36 31-35 30-33 28-31 26-29 24-27 23-25 21-23 19-21 BAS 27-31 26-30 25-29 24-27 22-25 21-23 19-22 18-20 16-28 MAUVAIS <27 <26 <24 <24 <22 <21 <19 <18 <16 OFSPO, Macolin
Quelques exemples célèbres... Killian Jornet 90 ml.min -1.kg -1 Bjorn Daehlie 90 ml.min -1.kg -1 Lance Armstrong 84 ml.min -1.kg -1 Haile Gebreselassié 83 ml.min -1.kg -1
VO 2max Coureur 1 Coureur 2 Coureur 3 VO2max 70 75 70 Temps 2h15 2h15 2h15 Distance 42,195 km 42.195 km 42.195 km Cout énergétique Fraction de VO2max 190 204 179 85 85 80
Puissance maximale aérobie (VMA /PMA) Puissance/Vitesse obtenue au début du plateau de VO 2 max Puissance/Vitesse que l on peut soutenir entre 4 à 8 min Permet d avoir une indication de la performance en endurance (l/min) VO2max VO2 TEMPS
Relation VMA - distance Distance % VMA 10 km 85-90% Semi-marathon 80-85% Marathon 70-80%
Quotient respiratoire Rapport VCO2/VO2 Permet de déterminer quelle filière énergétique prédomine C 6 H 32 O 2 + 23 O 2 + 135 ADP --> 16 CO 2 + 16 H 2 O + 35 ATP QR = 16/23 = 0.7 C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 38 ADP --> 6 CO 2 + 6 H 2 O + 38 ATP QR = 6/6 = 1
Les apports glucidiques et lipidiques % glucides % lipides 20 40 60 80 100 Intensité de l exercice (% de VO2max) Millet, G., Baquet, G., Berthoin S., Malatesta, D. (2006), L endurance, collection Pour l action Paris: Revue EPS
Le concept de seuils SV1: seuil d adaptation ventilatoire /seuil aérobie Le métabolisme aérobie fonctionne à plein régime L acide lactique commence à s accumuler => mise en jeu de la filière anaérobie Mis en jeu de phénomènes «tampon» aboutissant à une production de CO 2 qui déclenche une augmentation de la ventilation Se situe en 40-60% de la VO2max (sédentaires) et 55-70% (sportifs entrainés)
Le concept de seuils SV2: seuil d inadaptation ventilatoire /seuil anaérobie Une partielle substantielle de l énergie est fournie par le système anaérobie C est la limite entre endurance et résistance Les phénomènes «tampon» ne suffisent plus pour recycler l acide lactique Se situe entre 60% (sédentaire) et 90% de la VO 2 max (sportif d endurance entrainé)
Intérêt de déterminer les seuils Renseignement sur les qualités d endurance de l athlète Un déplacement vers la droite des seuils signifie que l athlète pourra soutenir une intensité plus élevée
DEROULEMENT
Que se passe-t-il pendant l effort (l/min) SV2 SV1 VCO2 VO2 VENTILATION (l/min) VE SV1 SV2 TEMPS TEMPS SV1 SV2 VE / VCO2 FC SL1 SL2 VE / VO 2 [La] TEMPS TEMPS
Les zones d entrainements en fonction de la VMA Indice SV1 SV2 VMA PMA % VMA 50 % 60 % 70 % 80 % 85 % 90 % 95 % 100 % 110 % 120% et + Temps de course x heures 45-60 min 6 min 4min 2min Distance de course marathon semimarathon 15km 10 km 5 km 2000m 1500m 800m % FCmax 60 % 70 % 80 % 85 90 % 100 % www.volodalen.com/36services/telechargement/filières.pdf Millet, G., Baquet, G., Berthoin S., Malatesta, D. (2006), L endurance, collection Pour l action Paris: Revue EPS
Echauffement 50-55% VMA ou 60-70% FCmax Obtenir un état optimal de préparation psychologique, physique et motrice avant un entrainement ou une compétition. Amélioration du métabolisme Adaptation du système cardio-vasculaire et respiratoire Préparation de la musculature, des articulations Footing lent 10-20min
Récupération 50-55% VMA ou 60-70% FCmax Réduction progressive de la température corporelle Réduction progressive de la fréquence cardiaque Elimination des déchets Se préparer pour les efforts ultérieurs Footing lent 10-20min
Les zones d entrainements en fonction de la VMA Indice SV1 SV2 VMA PMA % VMA 50 % 60 % 70 % 80 % 85 % 90 % 95 % 100 % 110 % 120% et + Temps de course x heures 45-60 min 6 min 4min 2min Distance de course marathon semimarathon 15km 10 km 5 km 2000m 1500m 800m % FCmax 60 % 70 % 80 % 85 90 % 100 % www.volodalen.com/36services/telechargement/filières.pdf Millet, G., Baquet, G., Berthoin S., Malatesta, D. (2006), L endurance, collection Pour l action Paris: Revue EPS
L endurance base / intensive 55-80% VMA ou 70-87% FCmax Essentielle pour la prévention des blessures Augmentation du potentiel oxydatif des fibres musculaires de type I Augmentation de la densité capillaire Amélioration de la clairance du lactate Doit représenter les 2/3 des entrainements Sorties longues 45 min et plus
Les zones d entrainements en fonction de la VMA Indice SV1 SV2 VMA PMA % VMA 50 % 60 % 70 % 80 % 85 % 90 % 95 % 100 % 110 % 120% et + Temps de course x heures 45-60 min 6 min 4min 2min Distance de course marathon semimarathon 15km 10 km 5 km 2000m 1500m 800m % FCmax 60 % 70 % 80 % 85 90 % 100 % www.volodalen.com/36services/telechargement/filières.pdf Millet, G., Baquet, G., Berthoin S., Malatesta, D. (2006), L endurance, collection Pour l action Paris: Revue EPS
Le seuil 80-90% VMA ou 88-92% FCmax Habituer l organisme à tolérer : un certain degré d inconfort les hautes intensités Développement des qualités aérobies Développement de l aptitude à recycler l acide lactique Interval training long (6-30 min)
L Interval Training (IT) Alternance de périodes de travail et de récupération Permet d effectuer 2 à 6x la quantité de travail d intensité élevée que l on peut effectuer en continu Paramètres: Intensité et Durée des fractions de travail Intensité et durée des fractions de récupération Nombre de répétitions Travail Récup Travail Travail Travail Récup Récup Récup
Intervall training long Fraction d effort de 6 à 30 min Temps de récupération < moitié du temps de travail Séries de 1000-5000m Exemples: 3 x 2000m en 8 50 avec 3 de récup 1000m / 1500m / 2000m / 1500m / 1000m 2 x 12min (30s à 19 km/h et 30s à 15 km/h)
Les zones d entrainements en fonction de la VMA Indice SV1 SV2 VMA PMA % VMA 50 % 60 % 70 % 80 % 85 % 90 % 95 % 100 % 110 % 120% et + Temps de course x heures 45-60 min 6 min 4min 2min Distance de course marathon semimarathon 15km 10 km 5 km 2000m 1500m 800m % FCmax 60 % 70 % 80 % 85 90 % 100 % www.volodalen.com/36services/telechargement/filières.pdf Millet, G., Baquet, G., Berthoin S., Malatesta, D. (2006), L endurance, collection Pour l action Paris: Revue EPS
VMA / PMA 95-110 % de VMA ou 93-100 % FCmax Adaptations structurelles du myocarde Améliorer la VO 2 max Développement de la PMA / VMA Améliorer la résistance à l acide lactique Interval training court
Interval Training court Moindre montée du taux d acide lactique Moindre fatigue Récupération inférieure ou égale au temps de course Régularité importante Exemple: 30 / 30 Séries de 200m / 300m / 400m / 500m / 1000m 2 séries de 5 x 600 en 1 55 avec R = 1
Les zones d entrainements en fonction de la VMA Indice SV1 SV2 VMA PMA % VMA 50 % 60 % 70 % 80 % 85 % 90 % 95 % 100 % 110 % 120% et + Temps de course x heures 45-60 min 6 min 4min 2min Distance de course marathon semimarathon 15km 10 km 5 km 2000m 1500m 800m % FCmax 60 % 70 % 80 % 85 90 % 100 % www.volodalen.com/36services/telechargement/filières.pdf Millet, G., Baquet, G., Berthoin S., Malatesta, D. (2006), L endurance, collection Pour l action Paris: Revue EPS
Supra-maximal Eventuelles adaptations musculaires plus importantes Amélioration de la capacité anaérobie Amélioration de l activité oxydative et glycolytique périphérique Interval training court
Interval Training court Exemple: 3 x 5 x 20/10 2 x 5 x 20s / 1min
Conclusion Grande participation aux courses populaires Un test d effort permet d évaluer et d assurer un suivi de ses capacités en endurance Structurer son entrainement permet de progresser plus rapidement et en sécurité Variation Importance des intensités basses S entrainer en fonction de ses objectifs
Département de l appareil locomoteur Centre de médecine du sport