PLAN DONNÉES SCIENTIFIQUES ET PROCÉDÉS D ENTRAÎNEMENT S. VAUCELLE UE 30.S UFRSTAPS Toulouse Introduction I Energétique de la contraction musculaire II Les processus physiologiques et l entraînement sportif Conclusion Introduction I Energétique de la contraction musculaire (RAPPELS) A L énergie musculaire Une énergie spécifique, en faible quantité : l ATP Transformation d une énergie chimique en énergie mécanique Hydrolyse de l ATP : ATP " "ADP + Pi + Energie# " " (enzyme : ATPase) Une distance de 10m à 10 km/h Puissance : 90 à 120 Kcal/mn Capacité : 1,2 Kcal B Les 3 systèmes de resynthèse de l ATP Chaque source énergétique se caractérise par : Un délai d apport optimum d énergie, L énergie potentielle susceptible d être utilisée (Capacité), La quantité maximale d énergie par unité de temps (Puissance), Sa contribution dans la puissance énergétique totale de l organisme dans la durée, Ses facteurs limitants La durée nécessaire pour reconstituer les réserves utilisées / pour éliminer les déchets produits. 1 ) Voie Anaérobie Alactique : les sprints et exercices très courts et très intenses. PhosphoCréatine + ADP " "ATP + Créatine# " " " " " " " (enzyme : Créatine phosphokinase) ADP + ADP " " "ATP + AMP# " " " " " " (enzyme : Myokinase) 1
An Al : Resynthèse immédiate de l ATP Durée optimale du processus : 6 à 7 s Endurance du processus : 10 à 20 s Puissance : 90 à 120 Kcal/mn Capacité : 5 à 7 Kcal Immédiatement disponible, Puissance considérable Faible Capacité, réserves faibles An Al : Quelle récupération? La PC utilisée est reconstituée : à 70% en 30s, 84% en 2mn, 89% en 4mn, 97% en 6mn, 100% en 8mn. Il est possible d améliorer la vitesse de resynthèse de la PC entre des sprints par un développement préalable de la capacité oxydative des muscles sollicités. 2 ) Voie Anaérobie Lactique : Les efforts de durée intermédiaire mais intenses ADP + Glucose/Glycogène + P " "ATP + Acide Lactique# " " " " " " (Glycogène "Glucose 2 acides pyruviques + 2 à 3 ATP) NAD NADH 2 (2 acides pyruviques 2 acides lactiques) NADH 2 NAD An L : Phase lactacide, production retardée d énergie Durée optimale du processus : entre 45 s et 1 mn Endurance du processus : de 1 à 2 mn Puissance : 50 Kcal/mn Capacité : 20 à 35 Kcal Inertie faible, Puissance élevée, Capacité importante Production d acide lactique (lactate + H + ) An L : Quelle récupération? Plus le muscle produit de lactates, plus l ATP a été resynthétisé, donc plus l exercice a été intense. Plus le sportif court vite et longtemps, plus il produit de lactates. C est un témoin de la performance et non un déchet inutile. Le lactate sera utilisé lors de la récupération (4/5 dans les muscles, 1/5 par le foie et les reins). Récupération Passive (Effort épuisant de 2mn) 50% en 25mn 75% en 50mn 100% en 1h30mn Récupération Active (Effort épuisant de 2mn) 50% en 6mn 75% en 12mn 100% en 20mn 3 ) Voie Aérobie: Les efforts de longue durée et de moindre intensité ADP + Glucose/Glycogène/Acides Gras + P + O2 "ATP + CO2 + H2O# " " " " " " Question de vocabulaire : VO2max, VMA, PMA 2
Aér : Production très retardée d énergie Durée optimale du processus : de 2/3 à 6/8 mn Endurance du processus : au delà de 10 mn Puissance : 30 Kcal/mn Capacité : très grande (2500 à 3000 Kcal selon la Puissance) Capacité considérable Inertie importante, faible Puissance, limitée par l apport d O2 (VO2max) Aér : Quelle récupération? L épuisement total des réserves en glycogène est réalisé en : 1h à 85% de VMA, 2h à 75% de VMA. Il dépend de l importance des réserves initiales, du niveau d entraînement, du type d effort, de l individu. La reconstitution des réserves nécessite un délai postexercice de 12h à 46h. 50% des réserves sont reconstituées à la 5 e heure. Cette durée dépend également de l importance de l épuisement des stocks, du niveau d entraînement, du régime alimentaire. TRANSITION Quelles améliorations viser? Quels principes respecter? On peut retenir 5 principes : Augmenter la quantité de substrat énergétique. Améliorer l utilisation que l organisme fait de ce substrat. Améliorer la qualité musculaire pour une utilisation plus intense des différents processus (Puissance), pour un volume de travail plus important (Capacité ou Endurance). 1 Pour développer un processus énergétique, il faut avoir recours à des activités physiques imposant un effort de type global. 2 L efficacité d un travail est maximale lorsqu il s effectue aux limites du système énergétique travaillé. Quels principes respecter? 3 Il faut développer harmonieusement Puissance et Capacité des différents processus énergétiques. 4 La Puissance d un phénomène énergétique se développe par des exercices maximaux ou supra maximaux (intensité), sur des durées d applications inférieures ou égales à la durée travaillée. 5 La Capacité ou Endurance d un phénomène énergétique se développe par des exercices infra maximaux mais qui conservent cependant une intensité élevée, sur des durées d applications supérieures à la durée maximum du phénomène travaillé (jusqu au double). II Les processus physiologiques et l entraînement sportif Trois processus : A) Anaérobie Alactique, B) Anaérobie Lactique, C) Aérobie. 1 Définition 2 Modifications physiologiques visées 3 Moyen de développement 4 Procédés pédagogiques 3
A) Anaérobie Alactique : % VMax Record Anaérobie Alactique 1 Définition : C est le processus de la Vitesse Maximale de déplacement (mvt cycliques) qui nécessite de la Puissance musculaire (capacité à exprimer les plus grandes Forces avec la plus grande Vitesse). 2 Modifications physiologiques visées : Réserves d ATP et PC intramusculaires. Vitesse de conduction neuromusculaire. Seuil d excitabilité neuromusculaire. Réaction des fibres musculaires. du processus Distances De 3s à 8s, soit de 20m à 70m De 10s à 20s, soit de 80m à 180m Récupération Maximale : 100%, ou > 95% Supra maximale : course tractée, en descente, survitesse 90% à 95% de la vitesse maximale de déplacement (Vitesse Record) Complète (restauration stock Complète (restauration stock de de PC). PC). r : entre les fractions : 3 à 4mn r et R : Idem, soit de 10 à 12 mn R : entre les séries : 7 à 10mn (puis de 6 à 8mn avec les progrès) Nature : récupération active Nature : récupération active (étir., (étir., assoupl., vigilance assoupl., vigilance nerveuse). nerveuse). Pas de footing! Pas de footing pendant la séance! 3 à 6 séries de 3 à 4 répétitions 3 à 6 séries de 3 à 4 répétitions Pas inf. à 200m De 500m à 1200m Arrêt si «décrochage» (baisse Arrêt si «décrochage». de l intensité), vers 400m/500m Anaérobie Alactique 3 Moyen de développement (voir tableau) 4 Procédés pédagogiques : Echauffement, motivation. Puissance avant Capacité. Impact nerveux et musculaire. Récupération, surcompensation. Variété. B) Anaérobie Lactique 1 Définition : C est le processus des efforts intenses, de durée importante, malgré un environnement lactique. On parlait de «Résistance» 2 Modifications physiologiques visées Stockage du glycogène intramusculaire. Tolérance à l acidose. Elimination des déchets lactiques. Modification des fibres? : % VMax Record Anaérobie Lactique Anaérobie Lactique 3 Moyen de développement : Distances De 20s à 45s, soit de 150m à (tableau) 300m (linéaire, en aller retour, Récupération ou navettes). Jamais sup. à 1 mn. du processus De 1 à 2mn, soit de 300m à 600m. Proche du maximum, soit de 90% 80% à 85% de la Vitesse Record à 95% de la Vitesse Record (V (Vmax). max). Incomplète (habituer au travail Incomplète (éviter d éliminer musculaire en acidose élevée). complètement l acide lactique) r : entre les fractions : 5 à 8mn r : de 6 à 8mn entre les fractions R : entre les séries : 12 à 30mn R : jusqu à 30mn entre les séries. Nature : passive ou Nature : moyennement active moyennement active (éliminer partiellement le lactate). 2 à 4 séries de 3 à 4 répétitions De 900m à 2000m Arrêt si l intensité s effondre. De 2000m à 3500m. Travail visé jusqu à l épuisement. 3 Moyen de développement (voir tableau) 4 Procédés pédagogiques : Jeunes pré pubères (PFK, LDH)! Travail aérobie préalable. Capacité avant Puissance. Récupération aérobie. Associer travail vélocité. Travail spécifique, Pré Compétition. 4
C) Aérobie 1 Définition : C est le processus des efforts élevés de longue durée. On parle «d Endurance». Préciser «End. Aér.»! 2 Modifications physiologiques visées : Stockage des substrats, réorientation du stock. Latence du processus, chaîne transporteurs d O2. Résistances périphériques. VO2max. Tonus, force musculaire, poids corporel. Nature des fibres. : % VMA Aérobie Distances 3 Moyen de développement : Travail intermittent : «End Active» : paliers de 2 à 5mn. (tableau) de 15/30s jusqu à 1/2mn (Court/ Court à Moyen/Moyen) «Interval Training» : de 200 à 500m ( 35s à 1mn30). Egale ou sup à 100% VMA 90 à 100% (EA, Long Long) : >3mn 110% (Moy Moy) : 30s à 2mn 130% (Court Court) : 10s à 20s «IT» : allure spécifique de course Récupération La plus active possible (au minimum : marche). Egale au temps d effort du processus Travail continu : Footing, «End Fondamentale». Travail intermittent ou Course fractionnée : «Fartlek» en nature («jeu de vitesse») De 20/30mn (tjs > 20mn) à 1h (2h). Entre 75% et 95% de VMA (jamais < 60% : effets quasi nuls) 75 à 85% VMA : en continu 85 à 95 % VMA : en intermittent Après l exercice, en travail continu. La plus active possible pour l intermittent. «EA» : 30 à 45s avec 4 à 6 paliers De 20 à 30mn, jusqu à 1h (voire 2h). «C/C», «M/M» : 20mn à 1h. «IT» : 5, 10 ou 30 répétitions selon l int. et la dist. de course. Aérobie 4 Procédés pédagogiques : Entre 12 et 15 ans. Préparation Physique. Puissance et Capacité. Travail intermittent pour Puissance (PMA). Travail continu pour Capacité. Force et Endurance (2/3 masses corporelles) Conclusion Au cours d un exercice, il y a utilisation des 3 voies énergétiques. C est la part respective de chaque voie qui varie. Elle est fonction : du sujet (de ses qualités, de son entraînement) de l exercice (intensité, durée). Durée (s) 10 15 30 45 60 120 180 240 % Anaérobie 94 88 73 63 55 45 27 21 % Aérobie 6 12 27 37 45 55 73 79 Courbe de Howald (1974) A retenir Puissance 6 s à VMax Capacité = Zone mixte Endurance V : tenir VMax 20 s Puissance Lactique EV : RSA / CRS 45 s à 1 mn Capacité = Zone mixte Endurance Lactique 1 à 2 mn PMA 2/3 mn à 6/8 mn Capacité = Endurance Aérobie > 6/8 mn Attention à l échelle de Temps 5