Laboratoire C3S (EA 4660) - Département Sport-Santé UPFR-SPORTS-31 chemin de l'epitaphe-25000 BESANCON Mécanismes mis en place pour contrôler et réguler l intensité pendant l exercice >> stratégie de gestion de l effort Fred GRAPPE Représentation des facultés de l'esprit humain par Robert Fludd (1619)
Comment les cyclo-crossmen sont-ils capables de réaliser les différents tours d un circuit en compétition avec une variation du temps inférieure à 2% (CV)? 2
Différentes stratégies de gestion de l effort 3
Différents modèles d évolution de la perception de l effort à partir de l échelle CR 10 lors d un exercice en fonction du temps Fred Grappe. Puissance et Performance en cyclisme. De Boeck 2012 4
Je fais un effort, mais je pense Les «grands» sportifs ont besoin de comprendre ce qu ils font et pourquoi ils le font. Ce n est pas le corps qui entraîne la tête vers l avant. La tête décide, le corps suit. Chacun a une coordination particulière, une musicalité intérieure. 5
Le système somesthésique Sensibilité du corps Regroupe les mécanismes nerveux responsables de recueillir l information sensorielle du corps Récepteurs sensoriels Convertissent l énergie reçue du monde extérieur en énergie électrochimique, la seule utilisable par le SNC Perception Traitement des données au niveau du cortex Transmission Messages afférents de la périphérie vers la moëlle épinière ou le tronc cérébral et ensuite vers le thalamus et le cortex 6
Avec la perception de l effort On utilise le corps comme outil de mesure Sensibilité mécanique musculaire et articulaire "Proprioception " qui permet de connaître la position du corps dans l'espace et des membres par rapport au corps. Sensibilité à la position Sensibilité au mouvement Sensibilité à la force Les récepteurs sont des mécanorécepteurs localisés dans les muscles, les tendons et les articulations Mécanorécepteurs musculaires Fuseaux neuromusculaires Mécanorécepteurs tendineux 0rganes tendineux de Golgi Mécanorécepteurs articulaires Récepteurs de Ruffini des capsules articulaires Assurent le contrôle du tonus musculaire Réflexe myotatique Longueur + contraction du muscle Renseigne le SNC sur les Variations de tension du tendon Renseignent sur la position de l articulation Amplitude angulaire + V déplacement Fred Grappe. Puissance et Performance en cyclisme. De Boeck 2012 7
Fuseaux neuromusculaires (info longueur + contraction du muscle) - En avec les autres fibres musculaires - Sensibilité étirement + vibration 8
0rganes tendineux de Golgi (info variation de tension du tendon) - Activation de Ib - Inhibition motoneurone α - Relâchement musculaire Empêche de muscle de développer des tensions trop importantes Ralenti la contraction musculaire quand la force augmente 9
Avec la perception de l effort On utilise le corps comme outil de mesure Sensibilité physiologique Lactatémie - ph Sensibilité à la ventilation Sensibilité aux conditions atmosphériques Sensibilité au terrain - l altitude, - la température ambiante, - la musique, - le bruit, - la vitesse du vent, - l humidité - la qualité de l air ambiant. - Volume courant - Fréquence respiratoire Plat, montée, descente Sensibilité / niveau d expertise Expérience + niveau de pratique Fred Grappe. Puissance et Performance en cyclisme. De Boeck 2012 10
Applications pratiques 1 - Estimation de l intensité de l effort 2 - Gestion de l intensité de l effort 3 - Estimation de la fatigue 4 - Quantification de la charge d entrainement 5 - Mesure de la charge affective 11
Phénomène de téléoanticipation 12
Modèles classiques de la fatigue >> appréhendent uniquement les modifications physiologiques périphériques [Abbiss et Laursen,2005], Modèle du gouverneur central >> envisage le sportif dans son intégralité et redonne au cerveau son rôle de régulateur de la puissance développée. les différents systèmes physiologiques stimulés au cours de l exercice soient régulés par le cerveau (le gouverneur central) afin de les préserver et d empêcher l apparition d une «catastrophe physiologique» dommageable pour la performance, voire même l intégrité physique. 13
Les changements d intensité durant l exercice sont régulés par un centre de téléoanticipation situé dans le cerveau qui ajuste continuellement l intensité à partir de changements de la commande neuronale efférente. 14
Corrections de la puissance à partir des mécanismes de téléoanticipation durant l exercice [St Clair Gibson et coll, 2006]. Signaux afférents Ajustements de P méca qui résultent de la période de certitude "C" : périodes d exercice réalisées avec «certitude" "U" : périodes d exercice réalisées avec "Incertitude" Signaux efférents Enregistrement SRM P méca corrigée par le système de téléoanticipation Une décision est prise par le cerveau qui transfert les informations essentielles aux muscles en action qui diminuent ou qui augmentent le niveau de force appliqué 15 Fred Grappe. Puissance et Performance en cyclisme. De Boeck 2012
Représentation d ondes sinusoïdales de fréquences différentes Lors de l effort, on observe que certains phénomènes se reproduisent très fréquemment (hautes fréquences) alors que d autres moins (basses fréquences). >> possible d analyser la stratégie de gestion de l effort en utilisant l analyse des différentes fréquences qui émanent des variations de P méca produites. >> Les différentes fréquences proviennent des mécanismes de téléoanticipation actifs tout au long de l exercice 16
Mécanismes de sélection de l intensité de l exercice Baron B, Moullan F, Deruelle F, Noakes TD. The role of emotions on pacing strategies and performance in middle and long duration sport events. Br J Sports Med. 2009. 17
Mécanismes de contrôle et de régulation de la puissance durant l effort Rythme de l exercice choisi par le sportif Stratégie de gestion de l effort automatiquement sélectionnée par le sportif Connaissance de la durée de l effort restant Il choisit la P méca en fonction de l interprétation des variations physiologiques qui ont lieu durant l effort Expérience personnelle Processus de sélection Système nerveux central analyse : - Conditions environnementales - Capacités des réserves métaboliques - Température centrale Gestion intelligente de l effort sous un modèle de régulation en feedback Phénomène de "téléoanticipation" [Ulmer 1996 ; St Clair Gibson et coll, 2006] 18
Modèle holistique de production de puissance lors de l effort Fred Grappe. Puissance et Performance en cyclisme. De Boeck 2012 19
Estimation de l intensité de l effort 20
Échelle d évaluation de l intensité de l effort perçu (CR 10 ) [La] Intensité Échelle d évaluation de l intensité de l effort perçu adaptée de l échelle CR10 de Borg [1981 ; 1982] et de celle de Foster [1998]. VT1 et VT2 correspondent aux seuils ventilatoires [Seiler et Kjerland, 2006]. 21
UTTER AC. Validation of the Adult OMNI Scale of Perceived Exertion for Walking/Running Exercise. Med. Sci. Sports Exerc. 36(10):1776-1780, October 2004. 22
Echelle d'esie Echelle d'estimation Subjective de l'intensité de l'exercice, Grappe et al. 1999) Fred Grappe. Cyclisme et optimisation de la performance. De Boeck 2009. 23
Mesure de la charge affective 24
Relation Souffrance - Plaisir - Performance Plaisir La notion de plaisir a été proposée par Kilpatrick et coll en 2007. Kilpatrick M, Kraemer R, Bartholomew J, Acevedo E, Jarreau D. Affective responses to exercise are dependent on intensity rather than total work. Med Sci Sports Exerc, 39(8) : 1417-1422, 2007. sensations agréables charge affective sensations désagréables Souffrance Douleur? 25
Mesure de la charge affective Charge Affective = Effort - Plaisir Effort Plaisir Charge Affective = 10 Maximal 9 8 7 Très fort 6 5 Fort 4 3 Modéré 2,5 2 Moyen 1,5 1 Faible 0,5 Extrêmement faible 0,3 0 Aucun _ 10 Maximal 9 8 7 Très fort 6 5 Fort 4 3 Modéré 2,5 2 Moyen 1,5 1 Faible 0,5 Extrêmement faible 0,3 0 Aucun Baron B, Moullan F, Deruelle F, Noakes TD. The role of emotions on pacing strategies and performance in middle and long duration sport events. Br J Sports Med, 2011 May ;45(6):511-7. Epub 2009 Jun 23. 26
Niveau d acceptation de la charge (motivation) David Douillet : La douleur était une unité de mesure par rapport à ce que je faisais. Dans ma discipline lactique, violente, l entraînement consistait à faire reculer la barrière de la douleur. C était celui qui acceptait le mieux la douleur, qui pouvait réfléchir avec qui arrivait à gagner. Dans la pratique ça se passe comme cela. Gagner par la douleur. Faire reculer le seuil de la souffrance tout en étant efficace. C est la culture de la souffrance. Charge affective Effort 10 Maximal 9 8 7 Très fort 6 5 Fort 4 3 Modéré 2,5 2 Moyen 1,5 1 Faible 0,5 Extrêmement faible 0,3 0 Aucun Performance +++ Plaisir 10 Maximal 9 8 7 Très fort 6 5 Fort 4 3 Modéré 2,5 2 Moyen 1,5 1 Faible 0,5 Extrêmement faible 0,3 0 Aucun 27
Energie qui : Niveau d acceptation de la charge (motivation) - fait avancer positivement - qui pousse à agir dans une direction et une intensité données - qui pousse à maintenir une action Mental Cerveau Machine complexe de régulation du mouvement Hypothèse de processus centraux qui permettent d adapter le curseur du niveau de douleur ressenti en fonction de chaque sportif 28
Evolution de la charge affective lors d un contre-la-montre dans différentes conditions d exercice en cyclisme Abel A. Analyse de la stratégie de gestion de l effort en cyclisme lors d une épreuve de contre-la-montre pour différentes conditions environnementales. Projet de recherche Master 2 SPAPAS. Année 2011-2012. 29
Conclusion 30
Athlète perceptif Athlète passif Concentration +++ Efficacité de la pensée Equilibre corps-esprit Perception de signaux subtiles Finesse et sensibilité perceptive +++ Calibrage de l intensité de l effort Gestion des ressources énergétiques Relâchement +++ Economie d énergie Ajustement de l intensité de l effort Meilleure gestion de la fatigue Optimisation des charges d entraînement 31
L entraîneur dans tout ça?? Il doit apprendre à être à l écoute de l athlète en apprenant apprivoiser ses réponses. Quels réglages? Sur quels boutons? Quelles sont les sensibilités des bouton? Attention à l entraînement «machinal» souvent dû à une baisse de la motivation et/ou de la concentration. 32