Physiologie de la récupération chez l enfant et l adulte: application aux disciplines du cyclisme
Niveau Niveau Introduction Pourquoi optimiser la récupération? Récupération = étape essentielle du processus d entraînement Temps Temps Principe de surcompensation
Introduction Pourquoi optimiser la récupération? Nécessité de récupérer vite et complètement pour: S adapter progresser Réduire le délai entre les séances et les exercices augmentation charges d entraînement Eviter le surentraînement
Introduction Pourquoi optimiser la récupération? Récupération = facteur de la performance Capacité à répéter des efforts en compétition
Bases physiologiques de la fatigue Récupération réversibilité des mécanismes de la fatigue (1) Activation du cortex moteur (2) Commande nerveuse descendante (3) Activation des unités motrices (4) Transmission du potentiel d action (5) Couplage excitation-contraction (6) Substrats et métabolites (7) Milieu intracellulaire (8) Interaction actine-myosine (9) Irrigation sanguine. Fatigue = multifactorielle
Bases physiologiques de la récupération Mécanismes principaux de la récupération musculaire Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Accumulation/clairance de métabolites Micro-lésions musculaires / régénération musculaire
Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Energie fournie au muscle par hydrolyse de l ATP ATP ADP + Pi + H + + Énergie Délai avant déplétion ~2s Nécessité de resynthétiser l ATP via 3 filières énergétiques La phosphocréatine (PCr) La glycolyse anaérobie La phosphorylation oxydative
Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Déplétion/Réplétion de la phosphocréatine Déplétion de PCr durant 30 s de flexions plantaires maximales Influence de la disponibilité de l O 2 sur les cinétiques de récupération de PCr au niveau du gastrocnemius à la suite de 5 minutes de flexions plantaires sous maximales répétées Délai avant déplétion ~10s Récupération complète ~5-6 si métabolisme oxydatif ok.
PCr (% valeur repos) Bases physiologiques Déplétion/réplétion des stocks énergétiques 120 100 80 60 40 20 0 Enfants Adolescents Adultes 0 3 6 9 12 15 Temps (min) ½ temps de récupération de PCr: Enfants: 32 s Adolescents: 38 s Adultes: 59 s Récupération de la phosphocréatine à la suite d un exercice de flexions des doigts standardisé Récupération plus rapide chez les enfants car métabolisme oxydatif plus efficace.
Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Déplétion des stocks de glucides Stocks musculaires et hépatiques de glycogène Effet de l intensité de l exercice (%VO2max) sur l utilisation du glycogène musculaire Délai avant déplétion dépend de l intensité de l exercice
Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Réplétion des stocks de glucides Phase rapide de resynthèse du glycogène (premières heures réplétion ~ 50%): dépend de l activité de la glycogène synthase et des transporteurs de glucose (GLUT-4): Activité ++ après l exercice Activité ++ si déplétion du glycogène Phase lente ( 24h réplétion 100%): importance de l insuline
Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Réplétion des stocks de glucides Facteurs influençant la vitesse de réplétion Timing de supplémentation Effet du timing de supplémentation sur la resynthèse du glycogène Réplétion plus rapide si supplémentation immédiate post-ex
Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Réplétion des stocks de glucides Facteurs influençant la vitesse de réplétion Quantité de glucides ingérée Effet de la quantité de glucides ingérée sur la resynthèse du glycogène Réplétion maximale quand 1.1 < apport glucides < 1.4 g/min
Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Réplétion des stocks de glucides Facteurs influençant la vitesse de réplétion Type de glucides ingérés Effet du type de glucide ingéré sur la resynthèse du glycogène Réplétion plus rapide avec glucides à index glycémique élevé
Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Réplétion des stocks de glucides Facteurs influençant la vitesse de réplétion Ingestion combinée glucides-protéines Effet d une ingestion combinée glucidesprotéines sur la resynthèse du glycogène Ingestion combinée avec protéines peut présenter un intérêt Résultats contrastés
Déplétion/réplétion des stocks énergétiques Réplétion des stocks de glucides Pas de recommandation spécifique pour l enfant/adolescent quant aux apports de glucides.
Accumulation/clairance des métabolites Accumulation de sous-produits de l activité métabolique ATP ADP + Pi + H + + Énergie Glycogène + 3 ADP + 3 Pi 3 ATP + Lactate + H + Accumulation majeure de métabolites à l ex court et intense
Accumulation/clairance des métabolites Accumulation de sous-produits de l activité métabolique H + perturbation activité contractile et enzymatique Pi perturbation activité contractile et mouvements Ca 2+ Lactate substrat métabolique Vitesse d élimination du lactate sanguin durant une récupération passive d un exercice de 3 min sur bicyclette chez un sédentaire et un athlète entraîné en endurance. Lactate poison mais lactatémie = bon témoin de l activité métabolique
Accumulation/clairance des métabolites Clairance des sous-produits de l activité métabolique Clairance réalisée dans l heure qui suit l exercice ½ temps récupération ph ~ 10 Évolution du ph musculaire durant une récupération passive d un exercice dynamique épuisant de 6 min. Vitesse d élimination du lactate sanguin durant une récupération passive d un exercice de 3 min sur bicyclette chez un sédentaire et un athlète entraîné en endurance. ½ temps récupération lactate ~ 20-25
Accumulation/clairance des métabolites Clairance des sous-produits de l activité métabolique Importance du niveau d activité physique Clairance plus rapide si récupération active
ph musculaire Bases physiologiques Accumulation/clairance des métabolites Clairance des sous-produits de l activité métabolique 7,4 7,2 7 6,8 6,6 6,4 6,2 Garçons Hommes (Ratel et coll., 2008) 0 2 4 6 8 10 12 14 Durée de récupération post-ex (min) Récupération initiale du ph plus rapide chez les enfants Efflux de protons plus rapide chez les enfants
Accumulation/clairance des métabolites Clairance des sous-produits de l activité métabolique [La] pic hommes: 7 30 [La] pic hommes: 5 [La] pic garçons: 5 [La] pic garçons: 3 30 Test de Wingate Test de Wingate (Dotan et coll., 2003) (Beneke et coll., 2005) Apparition plus rapide du lactate chez les enfants Elimination plus rapide?
Micro-lésions musculaires Désorganisation des sarcomères (= unité contractile du muscle) (Jones, Round et De Haan, 2004)
Micro-lésions musculaires (Hortobagyi et coll., 1998)
Micro-lésions musculaires Cause des micro-lésions: exercice inhabituel et/ou comprenant des contractions musculaires excentriques ou de type cycle étirement-détente (LaStayo, 2003)
Micro-lésions musculaires Micro-lésions associées à certains symptômes: Douleur (= courbatures; 4 à 7j) Chaleur Rougeur Gonflement (œdème; 7 à 10j) Réduction force durable (4 à 15j) = inflammation Force Douleur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 Temps (jours) Temps (jours)
Micro-lésions musculaires Régénération musculaire Processus inflammatoires phagocytose puis stimulation des cellules satellites et de la synthèse protéique régénération (Marieb, 2001) Réaction inflammatoire nécessaire pour régénération musculaire
Micro-lésions musculaires Régénération musculaire Quid des interventions anti-inflammatoires? Proscrire les anti-inflammatoires Quel effet des techniques de récupération par le froid sur les adaptations à l entraînement à long terme? (Yamane et coll. 2006) Stratégie dépend des impératifs de compétition (court terme vs. long terme)
Micro-lésions musculaires Effet de l âge sur les dommages musculaires (Marginson et coll., 2005) Enfants Adultes Enfants Adultes Symptômes des dommages musculaires moins marqués chez les enfants: Effet(s) du niveau de force, de la compliance et/ou de la typologie?
Importance du niveau d hydratation Niveau d hydratation important pendant récupération: Haut volume intracellulaire a des effets positifs sur: Synthèse glycogène Synthèse protéique Réplétion/régénération plus rapide si hydratation suffisante
Importance du niveau d hydratation Spécificités de l enfant Débit sudoral plus faible Plus grand ratio surface/poids plus de stockage de chaleur ~ 13 ml/kg/h ~ 4 ml/kg/h d ex (Rowland, 2011) Sauf distraction, hydratation spontanée de l enfant est suffisante Encourager toutefois l enfant à boire!
Application aux activités du cyclisme Application aux activités du cyclisme Efforts intenses répétés au cours de la séance/compétition Efforts intenses répétés au cours de la journée Effort d endurance unique Efforts d endurance répétés (quotidiens)
Application aux activités du cyclisme Piste (course aux points)/vtt Trial Efforts intenses répétés au cours de la séance/compétition Déplétion glycogénique par la répétition d efforts intenses (piste) Accumulation de métabolites importance de l aptitude aérobie pour récupérer Micro-lésions réceptions de sauts (VTT trial) Importance de la réhydratation si ambiance chaude
Application aux activités du cyclisme BMX, cyclisme sur piste, VTT DH Efforts intenses répétés au cours de la journée Diminution modérée des stocks glycogéniques à chaque effort Accumulation majeure de métabolites importance récupération active interefforts + aptitude aérobie Micro-lésions réceptions sauts (DH, trial) Importance de la réhydratation si ambiance chaude
Application aux activités du cyclisme VTT XC Effort d endurance unique Déplétion importante des stocks glycogéniques facteur limitant de la performance (surtout en XCM) Accumulation modérée de métabolites Micro-lésions nulles (sauf chute) Importance de la réhydratation si ambiance chaude
Application aux activités du cyclisme Cyclisme sur route (course à étapes) Efforts d endurance répétés (quotidiens) Déplétion très importante des stocks glycogéniques facteur limitant de la performance à moyen terme / problématique des apports énergétiques Faible accumulation de métabolites car effort modéré (dépend toutefois du profil et de la stratégie) Balance énergétique au cours du Tour de France Importance de la réhydratation Micro-lésions nulles (sauf chute)
vincent.martin@univ-bpclermont.fr