3- Performance aérobie PDF

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Performance aérobie Table des matières I.Consommation maximale d'Oxygène.......................................................................................2 1.VO2max = (VexFiO2)-(VExFeO2)...............................................................................................2 2.Performances aérobies : VO2max relatif en ml/min/Kg..........................................................3 3.L'entraînement est le principal moyen pour améliorer le VO2max.........................................3 II.Coût énergétique de la course.................................................................................................3 1.Astrand (1952) a montré qu'à travers une vitesse sous-max, le CE de la course diminue avec l'âge.....................................................................................................................................4 III.Endurance aérobie = EA..........................................................................................................4 1.Définitions................................................................................................................................4 2.Méthodes indirectes................................................................................................................4 3.Méthodes directes...................................................................................................................5 4.Entraînement de l'endurance aérobie.....................................................................................5 IV.Performances et VMA.............................................................................................................6 1.Généralités...............................................................................................................................6 2.Les tests....................................................................................................................................6

3 facteurs : 

VO2max



Le rendement mécanique (coût énergétique pour la course)



Endurance aérobie (fraction de VO2max pouvant être maintenue)

Les facteurs secondaires : 

La capacité de thermorégulation



Les qualités anaérobie



Les réserves de substrats (glucides en glycogène et lipides)

1. Consommation maximale d'Oxygène Après 2 à 3 minutes d'exercice à intensité constante et modérée, le volume d'oxygène consommé par minute (VO2) atteint un régime relativement stable. A partir d'une intensité élevées, VO2 n'augmente plus. L'individu atteint alors sont VO2max. Le VO2max correspond donc au moment à partir duquel une personne ne peut plus augmenter son VO2 pour faire face à la demande croissante de l'organisme liées à l'augmentation de l'intensité de l'exercice. Chez l'enfant, on préfère utiliser l'expression « pic de consommation d'O2 » (VO2pic). En effet, l'apparition du plateau de VO2 à la fin d'un exercice incrémental (en dépit de l'augmentation de l'intensité de l'exercice), n'est pas systématiquement observé chez l'enfant. L'enfant atteint VO2pic :  QR > 1  [La] > 6-7 mmol/L (La = Lactate)  FC > 195 bpm L'adulte atteint VO2max :  QR > 1,1  [La] > 9-10 mmol/L  FC = FCmax théorique

1. VO2max = (VexFiO2)-(VExFeO2) 

VE = ventilation en L/min



FiO2 = fraction d'O2 inspiré en %



FeO2 = fraction d'O2 expiré en %

VO2max augmente avec l'âge de l'enfance jusqu'à la fin de la puberté. Lors de cette période, l'augmentation des dimensions corporelles (masse musculaire) est le principal facteur qui explique les variations du VO2max absolu (L/min).



VO2max (enfant 5-6ans) = 1L/min



VO2max (garçons 16ans) = 3L/min



VO2max (filles 16ans) = 2L/min

2. Performances aérobies : VO2max relatif en ml/min/Kg 

Chez des garçons sédentaires, VO2max (relatif) n'évolue pas ou peu de 5 à 18 ans (4550ml/min/Kg)



Chez les filles sédentaires, l'évolution est identique jusqu'à la puberté puis le VO2max diminue (augmentation de la masse grasse)



La différence entre les garçons et les filles est en partie expliqué par une augmentation plus marquée du taux d'hématocrite chez les garçons (plus grande capacité de transport d'O2)



Les différences de VO2max d'un enfant à l'autre peuvent s'expliquer par l'hérédité (représente 50 à 70% ; différence sur le niveau basal du VO2max et sur les effets de l'entrainement) ou par l'environnement (niveau d'activité physique, hygiène de vie, participation à des AS..)

3. L'entraînement est le principal moyen pour améliorer le VO2max Toutefois, le progrès moyen observé chez les enfants (=10%) reste inférieur à ce que l'on peut attendre avec un entraînement similaire chez l'adulte initialement sédentaire (20%). En effet, l'enfant sédentaire présente un VO2max relativement élevé par rapport à l'adulte moyen. Pour obtenir des progrès notables, l'enfant (toujours en mouvement), devrait s'entraîner au minimum à une intensité supérieure à 80%. Chez les adultes, un travail de 40 à 60% de VO2max est efficace.

2. Coût énergétique de la course Le rendement mécanique = rapport entre le travail mécanique externe et l'énergie chimique utilisée au cours de la contraction musculaire. Le coût énergétique (CE en ml d'O2/Kg/m) de la course = volume d'O2 nécessaire pour parcourir une distance donnée Exemple : Pour un enfant qui a un VO2 de 42ml/min/Kg à 10km/h (166m/min) et un VO2 repos = 4ml/min/Kg, Alors CE= (42-4)/(166) = 0,228 ml/kg/m

1. Astrand (1952) a montré qu'à travers une vitesse sous-max, le CE de la course diminue avec l'âge C'est à dire que le développement de l'enfant est associé à une plus grande efficience du mouvement. En effet, on observe chez l'enfant : 

La présence de mouvements parasites



Une moins bonne utilisation de la composante élastique des muscles



Un coût ventilatoire plus important

L'entraînement semble avoir peu d'impact sur le CE de la course (Baquet, 2002)

3. Endurance aérobie = EA 1. Définitions EA = Capacité à maintenir une intensité relative d'exercice (% de VMA en % de VO2max) élevée pendant toute la durée d'une épreuve ou à poursuivre un exercice le plus longtemps possible à une intensité relative fixée. C'est le concept de temps limite d'exercice Un individu endurant est celui qui, à VO2max et à CE de course égaux, peut maintenir une certaine vitesse de locomotion nettement plus longtemps qu'un autre.

2. Méthodes indirectes Mesures des différents « seuils » lors d'exercices triangulaires : 

Lactates : seuil d'accumulation du lactate (seuil anaérobie ou seuil lactique erronés) = 4mmol/L



FC



Indices respiratoires : seuil ventilatoire

Evidemment, en période de croissance, ce seuil n'apparait pas comme chez l'adulte. L'intéret est de connaître le % de VO2max auquel le seuil est observé. Ainsi, plus le seuil considéré est observé à un haut pourcentage du VO2 max, plus le sujet est supposé être endurant. La valeur du % de VO2max auquel le seuil ventilatoire est observé diminue avec l'âge (Reybrouck, 85) : Un autre indicateur de l'endurance aérobie est l'atteinte d'un état stable du taux de lactate sanguin à une certaine puissance ou vitesse maximale d'exercice (% VO2max). Cet état stable représente la plus haute intensité d'exercice pour laquelle les débits d'apparition et de résorption du lactate s'équilibrent. Chez l'enfant, cet état stable peut être atteint pour des intensités supérieures (66% VO2max) aux seuils habituellement déterminés lors d'épreuves progressives et maximales, et pour des valeurs de lactatémie supérieures (4,2 mmol/L) à celles qui sont observées chez l'adulte. L'enfant peut courir plus longtemps sans produire d'acide lactique car il n'est pas mature au niveau enzymatique. Attention : Les mesures de seuils indiquent généralement que plus les sujet sont jeunes ut % du VO2max et donc l'enfant serait plus endurant que l'adulte.

Cette observation conduit à nuancer l'utilisation des « seuils » comme marqueurs de l'endurance aérobie de l'enfant. D'un point de vue pratique, il est donc préférable d'utiliser l'approche directe de détermination de l'endurance aérobie (plus réaliste quant aux possibilités des enfants).

3. Méthodes directes 3 types d'épreuves : 

Les deux premières concernent les durées ou des distances fixées d'exercice, pour lesquelles on retient le % du VO2max maintenu comme un indicateur de l'endurance aérobie.



Les résultats sont contradictoires. Le % de VO2max maintenu lors d'une épreuve de course de 9min augmente avec l'âge



La troisième : notion de temps limite d'exercice. Courir le plus longtemps possible en maintenant une vitesse de course (% VO2max ou % VMA) préalablement déterminée. Le temps limite à 100% de la VMA augmente avec l'âge jusqu'à la puberté chez les garçons comme chez les filles. Après la puberté, les valeurs de tlim100 restent constantes = 5-6min.

L'endurance aérobie augmente donc avec l'âge.

4. Entraînement de l'endurance aérobie Bien que l'endurance aérobie soit un facteur susceptible d'être fortement modifié par un entraînement adapté, les données sur sa capacité d'entraînement sont assez limitées. Toutefois, l'intensité à laquelle s’effectue l’entraînement semble être un facteur clé pour expliquer les progrès. Pour des sujets sédentaires, l’entraînement au seuil semble être suffisant pour améliorer les performances (amélioration des seuils). Pour des individus entraînés, c’est insuffisant. L’entraînement doit être réalisé à des intensités proches des intensités de compétition. On suppose que pour l’enfant, c’est la même chose (puisqu’il présente les mêmes caractéristiques que l’adulte entraîné).

4. Performances et VMA 1. Généralités Mesure de VMA > Performance aérobie Intérêts : 

Pas de gestion de l’effort (Bip sonore)



Signification physiologique de VMA (VMA = (VO2max – VO2repos)/CE).

2. Les tests 

Le test « léger et Boucher » (1980) reste la référence pour la mesure de VMA. (Départ à 8km/h. Augmentation d’1km/h par palier de 2 minutes. Bip sonore devant cônes).



Test navette (sur 20m) : sous-estimation de la VMA du à la contrainte de la course en aller-retour sur 20m (accélération/décélération augmente le coût énergétique de la course). On recalcule donc la VMA avec la formule suivante : VMA = 1,82xVnavette – 8,18.



Test sur 5min (Chamoux, 2000) : La VMA correspond à la vitesse moyenne maintenue sur cette durée. Cette durée d’exercice est basée sur un temps limite de maintien de la VMA de 5min. Alors que la littérature s’accorde sur 6min.

La VMA est un très bon indicateur de la performance en demi-fond chez l’adulte comme chez l’adolescent. On peut estimer VO2max (Léger et al., 1984) à partir de la VMA obtenue au test navette (pas au léger-Boucher) : 

VO2max = 31,035 + (3,328x Vnavette) – (3,249 x âge) + (0,1526 x Vnavette x âge)



VO2max en ml/min/kg



Vnavette en km/h



Age en années.

La VMA augmente régulièrement chez les garçons jusqu’à l’âge adulte. Cette amélioration est liée à une diminution constante du coût énergétique de la course. Chez les filles, VMA augmente jusqu’à la puberté puis stagne....