VO2 max

Adaptations à l’effort
Physiologie
Étude du fonctionnement de l’organisme et de ses interactions avec
l’environnement.
Comment s’ajustent les différentes fonctions pour réguler le milieu intérieur.
Physiologie de l’exercice
Étude du fonctionnement de l’organisme lors d’un exercice aigu (ponctuel) et
chronique (régulier).
Physiologie du sport
Application des concepts issus de la physiologie de l’exercice à l’entraînement
dans le but d’optimiser la performance.
Production d’énergie
La contraction musculaire nécessite l’utilisation d’énergie.
C’est l’Adénosine TriPhosphate (ATP) qui va fournir l’énergie chimique aux
cellules musculaires et qui sera transformée en énergie mécanique
(mouvement).
L’ATP est la seule molécule capable de fournir de l’énergie aux muscles.
Les réserves d’ATP sont faibles. À une intensité maximale, elles ne permettent
que des efforts de quelques secondes. Il faut donc reconstituer de l’ATP en
permanence.
Production d’énergie
Pour que le mouvement soit possible, l’énergie doit passer d’une forme
alimentaire à une forme utilisable par le muscle.
Pour courir, nous utilisons donc de l’ATP. Nous le coupons et récupérons de
l’énergie que cette scission libère.
Le problème est tout l’ATP du corps tient dans notre main et suffit à peine à
un exercice d’une seconde. Notre organisme doit se débrouiller pour
reformer la molécule détruite.
Production d’énergie
Une somme considérable d’enzymes participent à l’ensemble des réactions
chimiques qui aboutissent à la dégradation et la restauration de l’ATP.
La dégradation de l’ATP est l’étape ultime précédant la contraction musculaire.
Ce qui se passe avant est d’ordre chimique, ce qui suit est d’ordre mécanique.
Production d’énergie
En ce qui concerne l’aspect chimique, on parle de métabolisme.
Le métabolisme est l’ensemble des réactions chimiques qui se produisent à
l’intérieur de la cellule, avec la synthèse des molécules (anabolisme) et leur
dégradation (catabolisme).
Production d’énergie
Pour fonctionner, le muscle produit un travail mécanique en transformant
l’énergie contenue dans l’ATP dont les faibles réserves seraient immédiatement
épuisées si des recharges énergétiques n’intervenaient pas.
Les processus de l’effort physique impliquant des carburants différents sont
au nombre de trois :
Aérobie
Anaérobie lactique
Anaérobie alactique.
Production d’énergie
Ces 3 processus énergétiques reconstituent l’ATP et se différencient par leur
capacité, leur puissance maximale et leur délai d’intervention.
aérobie
Sports d’endurance
Aérobie
Le système aérobie consiste à la dégradation des sucres et des acides gras
dont les réserves sont considérables.
Cette oxydation ne produit aucun déchet, si ce n’est de l’eau et du gaz
carbonique évacués en produisant de la chaleur.
.
Les limites de cette filière, nommées le VO2 max, sont dépendantes de la
capacité de l’organisme à prélever, transporter et distribuer l’oxygène
nécessaire à l’exercice.
La filière aérobie est une filière indispensable dans le cadre de la récupération.
Aérobie
Plus l’effort s’intensifie, plus la quantité d’oxygène véhiculée par le système
sanguin augmente. Cela permet d’accroître dans les mêmes proportions la
quantité d’énergie.
Jusqu’à un certain niveau, notre respiration atteint son maximum. Elle est
incapable d’apporter plus d’oxygène, elle plafonne.
Ce niveau est appelé
2
VO max
: quantité ou consommation maximale
d’oxygène utilisée par le corps.
On parle également de VMA (Vitesse Maximum Aérobie), car arrivée à la
VMA, la respiration est à son maximum...
La VITESSE maximale aérobie (VMA) est la vitesse
maximale de course atteinte à VO2 max.
Elle résulte de l’interaction de 3 facteurs :
Valeur de VO2 max
Efficacité de la foulée (économie de la course)
Motivation pour pouvoir atteindre VO2 max.
La PUISSANCE maximale aérobie (PMA)
correspond à l’énergie musculaire (Watts) atteinte à
VO2 max.
Elle résulte de l’interaction de 3 facteurs :
Valeur de VO2 max
Efficacité du geste
Motivation pour pouvoir atteindre VO2 max.
Valeurs de VO2 max pour différents profils de population
Population
VO2 max (ml/min/kg)
VMA (km/h)
Adultes peu à
moyennement actifs
30 à 45
8.8 à 12.8
Adultes en
bonne condition physique
45 à 55
12.8 à 15.8
Adultes en excellente
condition physique
55 à 65
15.8 à 18.5
Athlètes d’élites
en sport d’endurance
65 à 90
> 18.5
Il y a une forte corrélation
entre le pourcentage de fibres lentes et VO2 max…
La mesure de VO2 max demande un test avec
analyse des gaz inspirés et expirés.
Dans tous les autres (Cooper, VAMEVAL, navette), il
s’agit de tests qui extrapolent par calcul statistique.
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
VAMEVAL
Sur tapis de course, on démarre à 8 km/h durant 2 minutes
avec une pente à 0,5 (ou 1%*).
On augmente progressivement la vitesse de 0.5 km/h par
minute.
La vitesse augmente de 1 km/h tous les 2 paliers.
La fréquence cardiaque va augmenter jusqu'à un moment où
le corps n’arrive plus à consommer davantage d’oxygène,
vous serez à VO2 max et vous aurez atteint une certaine
vitesse…
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
VAMEVAL
Vous allez continuer l’effort peut-être 30’’, voire 1’.
L’arrêt de l’effort ne correspond pas à votre VMA réelle, car
une minute, c’est 0.5 km/h de plus.
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
VAMEVAL
Exemple :
Vous vous arrêtez au palier 18, comment connaître sa vitesse ?
Le test commence à 8 km/h et augmente de 1 km/h tous les 2
paliers donc :
VMA = (palier obtenu / 2) + 8
VMA = (18 / 2) + 8 = 17 km/h.
Vous venez de courir 19 minutes, c’est long, le test devrait
durer moins longtemps afin de ne pas générer trop de fatigue
et sous-estimer votre vitesse, il faut donc refaire le test à un
palier supérieur…
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
Navette
2 plots espacés de 20 m et une bande sonore pour fixer l’allure
de course.
Il s’agit de faire des allers-retours entre les 2 plots en se
synchronisant sur les bips sonores.
Les bips sont constants durant 2 minutes, puis les intervalles
vont ensuite se réduire toutes les minutes.
Les blocages avec le pied et les accélérations répétées fatiguent
davantage…
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
Navette
Les vitesses du test navette correspondent à d’autres vitesses
sur piste… (p. 131)
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
COOPER
Consiste à parcourir la plus grande distance en 12 minutes afin
d’en déduire VO2 max.
VO2 max = (distance en mètres - 504.9) / 44.73
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
COOPER
Matériel
Piste en courant à 20 cm du bord.
(ou) Tapis de course à 0.5 (voire 1%).
Protocole
Pas d’échauffement, vous courez à la vitesse que vous
voulez, seul compte le résultat.
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
COOPER
Exemple
5 tours + 100 m = 2100 m
VO2 max = (2100 - 504.9) : 44.73
VO2 max = 35.6 ml/min/kg
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
Aérobie
Si l’on veut aller plus vite, la respiration ne peut plus nous aider.
Le mieux qu’elle puisse faire, c’est d’essayer de maintenir son activité à son plus
haut niveau.
Le surplus d’énergie nécessaire n’est pas apporté par la respiration, mais par la
filière anaérobie lactique.
Sports de résistance
anaérobie
lactique
anaérobie
alactique
Sports de puissance
Anaérobie
On appelle milieu anaérobie, un milieu où il n’y a pas de présence de
dioxygène
2
(O ).
Anaérobie alactique
Cette filière concerne les efforts comme les sprints, les lancers, l’haltérophilie,
la force athlétique ou bien les sauts.
La puissance maximale d’un effort est atteinte à partir de 2-3’’ et peut être
maintenue sur une courte durée (7’’).
Ce système ne produit pas de déchet et consiste en la dégradation de la
phospho-créatine, en très petite quantité dans le muscle.
Anaérobie alactique
La capacité de cette filière dépend des réserves de phosphagène* (ATP-CP).
Cette durée est d’autant plus courte que l’intensité de l’épreuve est élevée.
La capacité totale des réserves énergétiques anaérobie alactique est très faible
et dépend du pourcentage de fibres musculaires à contraction rapide* et du
niveau d’entraînement.
Anaérobie lactique
Le système anaérobie lactique consiste à dégrader le glycogène musculaire
en acide lactique dont l’accumulation au niveau des tissus perturbe l’activité.
Au fur et à mesure de la durée de l’effort, cette accumulation d’acide lactique
finit par stopper l’exercice.
Pourcentages de contribution dans la production d’ATP
Triglycérides
(acides gras)
Courses (m)
PCr (%)
Anaérobie (%)
100 m
98
2
200 m
96
4
400 m
55
40
5
800 m
30
65
5
1500 m
25
55
20
3000 m
15
40
40
5
5000 m
10
25
50
15
10 km
5
10
55
30
20 km
5
5
45
45
42.195 km
2
2
30
66
Reiss & Prévost (2013). La bible de la préparation physique
Aérobie (%)
Glucose sanguin
(glycogène)
hépatique)
Épreuves
% ATP aérobie
% ATP anaérobie
100 m
≺5%
≻ 95 %
200 m
10 %
90 %
400 m
25 %
75 %
800 m
50 %
50 %
1500 m
65 %
35 %
10 000 m
99 %
1%
marathon
100 %
0%
Intensité
anaérobie alactique
aérobie
anaérobie lactique
Durée
20’’
2’
FILIÈRES
PUISSANCE
CAPACITÉ
Anaérobie alactique
2 à 7”
7” à 20”
Anaérobie lactique
20” à 45”
45” à 2-3’