Acide lactique et fréquence cardiaque lors d'un effort à puissances variables Par Anthony Hébert-Trudeau et Jean-François Girard Résumé : L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Dans le sport, on s'intéresse à l'acide lactique et aux fréquences cardiaques car ce sont deux réponses différentes du corps lors d'un effort physique. Grâce à quelques concepts de base de la mécanique, il sera question de quantifier, qualifier et trouver qu'est-ce qu'il en est de ces deux données méconnues. Abstract: Lactic acid and heart rates at variable intensities in sports. Lactic acid and heart rate have always been interesting in sports. People were trying to find out what is really occurring with these vague concepts. It is with the help of basic mechanic that we will be able to understand what is happening with those data. Mots clés : acide lactique, biologie, entrainement, fréquence cardiaque, lactate. Introduction Il y a une panoplie de facteurs qui influencent les performances dans la pratique de l’activité physique. Il y a par exemple la capacité cardio-vasculaire, la force musculaire, l’endurance musculaire, le poids, l’âge et bien plus encore. Plusieurs aspects restent néanmoins méconnus à ce jour, en effet, on ne sait pas de quelle manière précisément le cœur réagit durant un effort physique, puis, il y a l’acide lactique dont on connait à peine les effets sur la performance physique. On associe souvent la production d’acide lactique dans des efforts anaérobiques à de très hautes intensités et de courtes durées. Aussi, la croyance populaire est que les crampes musculaires seraient causées par l’accumulation d’acide lactique dans les muscles. Il était question ici de mettre au point une série de tests qui permettraient de trouver ce qu’il en était de la production d’acide lactique ainsi que de la réponse du cœur durant un effort physique. Avec ces objectifs, il est possible de dégager quelques hypothèses. 1. Plus l’intensité de l’activité physique est élevée, plus la production d’acide lactique sera marquée. Elle devrait croître de façon constante. 2. Plus l’intensité de l’activité physique est élevée, plus la fréquence cardiaque sera élevée. Elle devrait aussi augmenter de façon linéaire. 3. Juste avant le point de rupture, la fréquence cardiaque devrait se stabiliser alors que la production d’acide lactique devrait monter en flèche jusqu’à un seuil limite. 4. Il est possible de quantifier la puissance développée lors d’un effort physique avec les lois de la physique qui traitent du travail et de la gravité. 5. Lors d'un exercice à puissance constante, la production d'acide lactique et la fréquence cardiaque ne devraient jamais varier de façon significative et ce, peu importe quelle est la fréquence du nombre de répétitions dans le même espace de temps. L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 1 Théorie Le corps humain a impérativement besoin d’énergie pour fonctionner, pour combler ce besoin, il se nourrit. La principale source d’énergie dont se servent les muscles pour fonctionner est le glucose. Une fois le sucre dans l’organisme, la glycolyse commence (destruction du sucre). Un long procédé se déroule et le produit donné s’appelle de l’adénosine-tri-phosphate (ATP). C’est ce produit qui permet aux muscles de fonctionner. Dans le long procédé de la glycolyse, pour lui permettre de continuer vers le cycle de Krebs, une exploitation plus rentable de l’énergie du glucose, il faut de l’oxygène. Sans oxygène, la glycolyse prend fin avec la production d'un nouveau composé, l’acide lactique. Lorsque l’organisme est en dette d’oxygène, le système musculaire se retrouve confronté à une baisse de la disponibilité d’ATP. L’acide lactique ne cause pas directement la fatigue musculaire, elle est plutôt un indicateur de ce niveau de fatigue1. En effet, si un muscle produit ce déchet, c’est que l’organisme est arrivé à une intensité où il ne peut plus fournir la quantité optimale d’oxygène pour produire de l’ATP. Ce manque d’oxygène peut s’expliquer par une baisse d’afflux de sang causé par les muscles qui, une fois contractés sous l’effort, obstruent en partie les vaisseaux sanguins qui amènent l’oxygène aux muscles2. Le cœur, qui joue un rôle direct dans la transmission des nutriments et de l’oxygène dans tout le corps est l'autre facteur clé de ce manque d'efficacité. Si l’intensité d’un effort augmente, le coeur doit battre plus souvent pour combler la demande en oxygène et en nutriment qui est grandissante. Une personne normale au repos a un rythme cardiaque d’environ 70 battements par minutes. Il est possible d’estimer le rythme cardiaque maximal de n’importe qui avec la formule suivante : 220 –âge = Fréquence cardiaque maximale. Afin de quantifier l’intensité d’un effort physique, il est possible d’utiliser les lois de la physique qui traitent du travail et de la gravité. Avec ces relations, il sera question de trouver la puissance développée grâce au travail et au temps de l’effort physique : Travail (joules) = Force X Déplacement = Masse (kg) X Gravité (N/m) X Hauteur (m) Travail (joules) / Temps (s) = Puissance (watt) En ce qui concerne la concentration d’acide lactique dans le sang (mmol/L), un appareil nommé Lactate Scout+3 permettra de mesurer cette dernière. Le test se déroule en 3 étapes : 1. Avec un tampon imbibé d’alcool, désinfectez la zone de prélèvement sur le doigt. 2. Avec une lancette appropriée, piquez le bout du doigt de façon à faire sortir un peu de sang. 3. Avec la bande de prélèvement, mettez un peu de sang dans l’embout et attendez le résultat. Matériel et méthode (voir annexe 1) 1 2 3 Marieb Anatomie et physiologie humaines, page 342 Marieb Anatomie et physiologie humaines, page 342 EKF Diagnostics, voir médiagraphie #3 L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 2 Résultats Test de l'escalier Ce test consiste à monter une marche de 31 centimètres à répétitions durant 3 minutes selon un rythme donné qui permet au testeur de développer une puissance de 50, 100, puis 150 watts. À la fin de chaque pallier de puissance, il fallait prendre la fréquence cardiaque du testeur ainsi que son taux de lactate sanguin avec le Lactate Scout. Voici les résultats sous forme de graphiques, pour voir les tableaux de chaque test, voir annexe 1. Graphique 1 Graphique 3 Graphique 2 Graphique 4 Source : C. St-Félicien. 2013. Girard J-F. et Hébert-Trudeau A. Grâce au test de l'escalier effectué sur deux personnes, l'hypothèse 1 s'est avérée être en partie vraie, alors que l'hypothèse 2 est confirmée. Dans le cas de la première hypothèse qui stipulait que plus l'intensité de l'activité était élevée, plus la production d’acide lactique serait marquée, il a été démontré dans le graphique 1 et le graphique 2 qu'une hausse de la production d'acide lactique s'effectue à mesure que l'effort augmente. Néanmoins, la deuxième partie de l'hypothèse 1 stipulait que L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 3 la production d'acide lactique allait croître de façon constante. Avec les graphiques 1 et 2, il est question d'une hausse exponentielle de la production de lactate. Pour l'hypothèse 2 qui stipulait que la fréquence cardiaque allait croître de façon constante à mesure que l'effort augmentait, elle se confirme par les données des graphiques 3 et 4. Il est possible d'y voir une droite linéaire qui augmente constamment selon l'intensité de l'effort développé durant ce test. Étant donné que l'effort n'était pas assez élevé, il est impossible de vérifier l'hypothèse 3 car aucun des sujets n'a atteint son point de rupture avec ce test. L'hypothèse 4 s'est révélée être vraie car il a été possible de quantifier un effort avec les règles de la physique mécanique qui traitent de la gravité, du travail et de la puissance. Puis, pour ce qui est de l'hypothèse 5, elle ne peut pas être vérifiée avec ce test. Critique Les instruments utilisés étaient très précis (une montre cardiofréquencemètre et un lecteur Lactate Scout). Là où les résultats ont pu être faussés est lors de la prise de mesures, plus particulièrement dans le cas de la lecture du taux de lactate dans le sang. Comme le prélèvement ne s'effectuait pas toujours exactement au même moment après le test le taux de lactate a pu varier un peu. Si on attendait un peu plus de temps après le test, la mesure du taux de lactate tendra à être moindre. De plus, le test de l'escalier a été effectué sur seulement deux personnes, ce qui ne constitue pas une banque de données très vaste. Cependant, l'allure des courbes semble très similaire avec le peu de points présents sur les graphiques 1 à 4. Les tests suivants visent à confirmer les résultats et vérifier le comportement de la production d'acide lactique et les fréquences cardiaques à un effort maximal. Test de Puissance Aérobique Maximale (P.A.M.) Ce test se déroule sur un vélo en augmentant la puissance de 30 watts toutes les trois minutes. Pour plus de détails concernant le protocole, voir annexe 2. Dans ce test, on prend la fréquence cardiaque et le taux de lactate sanguin après chaque palier tout en pédalant sur le vélo. Ce test comporte certains risques puisqu'il amène les participants à leur limite physique. Voici les résultats sous forme de graphiques, pour les tableaux de chaque test et le protocole détaillé, voir annexe 2. Graphique 5 Sujet A (bleu) : très en forme Source : C. St-Félicien. 2013. Girard J-F. et Hébert-Trudeau A. L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 4 Graphique 6 Sujet A (bleu) : très en forme Source : C. St-Félicien. 2013. Girard J-F. et Hébert-Trudeau A. Graphique 7 Sujet A (bleu) : très en forme Sujet B (vert) : moyennement en forme Sujet C (rouge) : très peu en forme Source : C. St-Félicien. 2013. Girard J-F. et Hébert-Trudeau A. Graphique 8 Sujet A (bleu) : très en forme Sujet B (vert) : peu en forme Sujet C (rouge) : très peu en forme Sujet D (X gris) : très en forme Source : C. St-Félicien. 2013. Girard J-F. et Hébert-Trudeau A. L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 5 Le test de l’escalier a été remplacé par le test de P.A.M. puisqu’il s’avérait difficile d’obtenir des puissances élevées lors d'une montée et descente d'un banc. Grâce au test P.A.M, il est possible de faire le même constat que dans le test de l'escalier pour ce qui est des hypothèses 1 et 2. Comme on peut le voir dans le graphique 5 et 6, la production de lactate augmente mais de façon exponentielle alors que la fréquence cardiaque augmente de façon linéaire. Pour ce qui est de l'hypothèse 3 qui stipule que juste avant le point de rupture, la fréquence cardiaque devrait se stabiliser alors que la production d’acide lactique devrait monter en flèche jusqu’à un seuil limite, ce test l'a complètement infirmé. En effet, au point de rupture, dans le graphique 5, on ne constate aucune stabilisation de la fréquence cardiaque. Il est possible de dire la même chose pour ce qui est du graphique 8 qui représente les 3 testeurs. La fréquence cardiaque atteint son maximum selon une droite linéaire. Ils ne peuvent le tenir très longtemps avant de finir le test. Le taux de lactate sanguin, comme vu dans les graphiques 6 et 7 indique clairement une hausse drastique vers le point de rupture, il correspond à l'allure de la courbe exponentielle telle que prévue. Là où les graphiques 7 et 8 se démarquent est par le fait que les 3 testeurs ont tous des résultats semblables. Ils se ressemblent par la forme de leurs courbes pour ce qui est du lactate sanguin, plutôt une allure exponentielle, et l'évolution de leur fréquence cardiaque, plutôt linéaire. Aussi, il est à noter que la majorité des testeurs ont atteint leur point de rupture aux alentours de 190 battements par minutes comme il est possible de le constater dans le graphique 8. Pour ce qui est du lactate, on peut voir dans le graphique 7 que 2 des testeurs ont atteint sensiblement la même concentration en lactate sanguin soit 14,5 mmol/l. Ces similitudes sont très intéressantes car on peut avancer que le point de rupture d'une personne qui effectue ce test pourrait être calculé à l'avance. Selon ces chiffres, une personne qui approcherait de 15 mmol/L de lactate avec une fréquence cardiaque plus haute que 185 battements par minutes ne devrait théoriquement plus être capable de résister bien longtemps. La courbe représentée par les triangles verts dans le graphique 7 est erronée car le testeur a eu du mal à donner son maximum musculairement dans ce test car son coeur a atteint une valeur terminale bien trop vite. L'hypothèse 4 s'est révélée être vraie car il a été possible de quantifier un effort en watts grâce au Vélo TACX. Puis, pour ce qui est de l'hypothèse 5, elle ne peut pas être vérifiée avec ce test. Critique Les instruments utilisés durant ce test sont très précis. Comme dans le test de l'escalier, les seules causes d'erreur se retrouvent dans les manipulations lors des mesures du taux de lactate. Il est à noter que ce test qui est en soit assez difficile l'a été davantage car il fallait prendre les mesures sur une personne qui pédalait à une cadence élevé. Les testeurs peuvent avoir eu des problèmes à maintenir une bonne cadence de pédalage durant ces manipulations qui survenaient à la fin de chaque palier de 3 minutes. Il faut noter que le testeur représenté par les triangles verts dans les graphiques 7 et 8 avait donné du sang la veille du test ce qui est une cause d’erreur en soi. Ce qui a eu pour effet de faire s'accélérer son coeur au repos, ce qui explique pourquoi le sujet avait une fréquence cardiaque de 110 battements par minute avant le test. Ainsi, on peut juger que c'est le coeur de la personne habituellement en forme qui avait du mal à fournir durant l'effort car il a atteint 195 battements par minutes après 3 paliers seulement. On peut dire qu'avec une concentration normale de globules rouges, cette personne aurait certainement eu un bien meilleur résultat. Il aurait été intéressant que cette personne refasse le test mais cela n'a pas été possible lors du projet. L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 6 Test des squats Pour vérifier l’hypothèse 5, on a effectué le test des squats. Il consiste à monter une charge selon une certaine fréquence pour obtenir une puissance quelconque. Nous voulions savoir si la fréquence influençait la production d’acide lactique et la fréquence cardiaque, il fallait toujours développer la même puissance. Par exemple, lever 6 fois un poids de 50 kg en 1 minute est-il équivalent à lever 3 fois 100 kg en 1 minute en ce qui concerne la production d'acide lactique et la fréquence cardiaque. La physique mécanique affirme l'équivalence totale des efforts alors que la psychologie sportive tend à les différencier. Cette expérience devrait faire la lumière sur cette interrogation. Graphique 9 Graphique 10 Fréquence cardiaque selon les séries à effort constant (150W en 30s) Anthony *20 x 50 = Lever 20 fois 140 Fréquence cardiaque (bpm) Fréquence cardiaque (bpm) 50 lbs en 30 secondes 140 135 130 127 130 127 127 129 129 125 120 115 110 105 120 Fréquence cardiaque selon les séries à effort constant *20 x 50 = Lever 20 fois 50 (150W en 30s) Jeff lbs en 30 secondes 110 109 100 100 94 93 8 x 125 6 x 165 101 80 60 40 20 100 20 x 50 15 x 65 10 x 100 8 x 125 6 x 165 0 5 x 200 20 x 50 Types de séries (répétitons x charge) 3 *20 x 50 = Lever 20 fois 50 lbs en 30 secondes 2,8 2,5 2,4 2,5 2,1 2 Lactate (mmol/L) Lactate (mmol/L) 3 5 x 200 Graphique 12 Taux de lactate selon les séries à effort constant (150W en 30s) Jeff 3,3 2,9 10 x 100 Types de séries (répétitons x charge) Graphique 11 3,5 15 x 65 Taux de lactate selon les séries à effort constant (150W en 30s) Anthony *20 x 50 = Lever 20 fois 2,7 50 lbs en 30 secondes 2,4 2,5 2,2 2,2 2,2 10 x 100 8 x 125 6 x 165 2,1 2 1,5 1,5 1 1 0,5 0,5 0 0 20 x 50 15 x 65 10 x 100 8 x 125 6 x 165 Types de séries (répétitons x charge) 5 x 200 20 x 50 15 x 65 5 x 200 Types de séries (répétitons x charge) Source : C. St-Félicien. 2013. Girard J-F. et Hébert-Trudeau A. Dans le graphique 9, on aperçoit une corrélation pour la fréquence cardiaque moins marquée que celle du graphique 10. Cela s’explique par une erreur de protocole. Les données d’Anthony ont été prises immédiatement après avoir déposé la barre tandis que celles de Jean-François ont été prises 1 minute plus tard. Étant donné qu’on portait une montre polar qui enregistrait les valeurs de fréquence cardiaque toutes les secondes, on a pu récupérer les données des fréquences cardiaques lors de la fin du test, voir annexe 1. Puis, comme les graphiques 9 et 10 l’indiquent, il y a très peu de variations en ce qui concerne la fréquence cardiaque. Donc, peu L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 7 importe la fréquence de l’exercice, le coeur réagit de façon semblable. C’est normal puisque l’effort (150W) demeure le même. Concernant la variation du taux de lactate dans le sang, elle se comporte de la même façon que la fréquence cardiaque, c’està-dire qu’il y a peu de différence lorsque la fréquence de l’exercice varie. Le fait que le taux de lactate du graphique 11 ne varie d’environ 1.2 mmol/L entre la plus grande valeur et la plus petite s’explique par l’effet du réchauffement puisqu'aucune préparation n'a été effectuée avant les tests. De plus, c’est une très faible variation si on tient compte de l’amplitude du taux de lactate. En ce qui concerne le graphique 12, on s'aperçoit qu’il y a encore plus une faible variation. Le même effort, à fréquence variable, produit donc les mêmes résultats. Critique Les résultats semblent fiables. Pour une méthodologie légèrement différente, l'allure des courbes représentées par les fréquences cardiaques et de la production de lactate sont semblables. Pour de futurs tests, il faudrait mettre au point une période de réchauffement qui serait identique pour tous afin d'éviter autant de disparité que dans le graphique 11. Pour ce qui est des appareils de mesure, ils étaient d'une précision très élevé, ils ne sont donc pas en cause dans les possibles erreurs de mesure. Discussion, applications et suggestions Des conclusions intéressantes sont à tirer de ces trois tests. Grâce au test de l'escalier, on peut avoir une bonne idée de la forme physique d'une personne sans lui faire passer un test trop difficile. En effet, on peut faire passer un test à n'importe qui en lui faisant développer un effort de 50 watts. Il suffirait de faire le test durant 3 minutes et de prendre la fréquence cardiaque à la fin du test. Comme l'intensité de ce test se calcule à partir du poids de la personne, tous les individus feront un effort correspondant à leurs caractéristiques physiques. De plus, ce test n'est pas supposé amener les gens à un niveau d'activité très intense puisqu'il correspond à une montée d'escalier à un rythme très lent. Le test de P.A.M. doit d'être effectué dans des circonstances où le testeur a pris conscience des risques qu'encoure ce test puisqu'il va être amené à une intensité hors de sa zone de confort pour atteindre son point de rupture. Le traditionnel test de P.A.M. se déroule sans dérangement extérieur, le testeur n'a pas à être piqué pour se faire mesurer le taux de lactate. Il est donc clair que dans ce cas-ci, les testeurs ont peut-être été incommodés par ce désagrément. Néanmoins, il est difficile de prendre autrement les mesures quant au taux de lactate sanguin. Si une personne désire essayer ce test, elle peut le faire avec un vélo qui permet de calculer la puissance développée et une montre à fréquences cardiaques. Avec les résultats obtenus dans les graphiques 7 et 8, on peut avancer sans trop de risques que pour ce test, les gens vont atteindre leur point de rupture à un taux de lactate d'environ 15 mmol/l et une fréquence cardiaque proche de 190 battements par minutes. Cependant, si un testeur ne se rend pas à des seuils semblables à ceux-ci, c'est qu'une de ses facultés est déficiente. En effet, dans le cas du testeur représenté par les triangles verts dans les graphiques 7 et 8, son point de rupture s'est effectué après le troisième palier à 160 watts. À 195 battements par minutes, le coeur avait atteint son maximum alors que le système musculaire non. On sait que l'acide lactique ne cause pas directement la fatigue musculaire, il est plutôt un bon indicateur de celle-ci. Avec un taux d'environ 10 mmol/l d'acide lactique, on peut L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 8 penser que le système musculaire de cette personne n'avait pas atteint son maximum. Ce qui veut dire que c'est en fait son coeur qui ne pouvait plus soutenir l'effort. Cette hypothèse peut être corroborée par le fait que le testeur avait donné du sang un peu avant le test. Cet évènement malheureux a, en fait, permis d'établir cette nouvelle hypothèse. Si elle s'avère confirmée, il serait possible de faire passer le test à des athlètes de hauts niveaux qui courent le 400 et le 800 mètres pour savoir si l'un de leur système, musculaire ou cardio-vasculaire est déficient. Cette application serait fort appréciée dans le domaine de la course comme dans de nombreux sports de courte période de haute intensité où l'acide lactique est produit en forte quantité. En parlant un peu de concentration d'acide lactique, il est clair que la rumeur qui dit que les sportifs produisent de l'acide lactique seulement lors d'un effort de très haute intensité, voire aux limites de leur capacité, est fausse. L'acide lactique ne causerait donc pas la fatigue musculaire, ce serait plutôt le manque d'oxygène dans le muscle qui causerait un ralentissement de la glycolyse chargée d'activer la contraction musculaire qui causerait cette fatigue musculaire. De plus, les courbatures ne sont pas causées par des dépôts d'acide lactique dans les muscles puisque celle-ci est éliminée par le foie dans les 30 à 40 minutes qui suivent l'effort4. L'acide lactique est en fait un indicateur assez précis de cet épuisement musculaire, c'est donc pourquoi on en produirait à toutes les intensités et même au repos. Le corps n'est pas une machine parfaite. Pour ce qui est du test de squat, il a été démontré que peu importe la puissance d'une activité physique, le corps a la même réponse quant à l'acide lactique et la fréquence cardiaque. Cependant, on ne peut pas affirmer que le muscle va travailler de la même façon si la puissance reste constante puisque d'autres facteurs entrent en jeu dans la musculation. En effet, les micro-déchirures qui se forment dans les muscles lors d'un effort varient selon le type de séries effectuées. Il aurait fallu avoir plus de temps pour pouvoir échantillonner un plus grand nombre de gens et faire des tests plus en profondeur pour confirmer avec exactitudes tous les résultats obtenus. Conclusion Dans le cadre d'une étude sur les réactions du corps face à une activité physique, il était question d'observer comment l'intensité de celui-ci influençait la production d'acide lactique de même que la fréquence cardiaque. Grâce aux concepts de base de la physique et à des appareils simples, il a été possible de réaliser 3 tests simples en apparence, qui en disaient beaucoup. Basés sur la puissance, ces tests permettaient de tester des gens à des intensités ciblées. La production d'acide lactique augmente de façon exponentielle à mesure que la puissance développée augmente. Pour ce qui est de la fréquence cardiaque, elle suit une droite linéaire. Ce n'est pas du tout ce qui était anticipé au départ pour ce qui est de certains résultats, notamment la production d'acide lactique. Il s'est avéré que la fréquence d'exécution de l'effort n'affecte en rien les mesures puisque la charge est augmentée de façon à toujours garder la même puissance. 4 Marieb Anatomie et physiologie humaines, page 342 L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 9 Médiagraphie 1. MARIEB, N. (2010). Anatomie et physiologie humaines. Ed. ERPI. Montréal, Apendice D A4-A5-A6, page 338 à 343. 2. THIBEAULT, G. (2009). Entraînement Cardio. Ed. GÉO PLEIN AIR. Montréal, page 124. 3. http://www.ekfdiagnostics.com/Lactate_Scout_121.aspx 4. Cardiofréquencemètre : RS 300X ou RS 800x de Polar. Avec logiciel http://www.polar.com/fr Iconographie Section titre : Image Clipart http://office.microsoft.com/fr-CA/images/ Graphiques 1 à 12 et tableaux 1 à 5 : Microsoft Excel 2007 L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 10 Annexe 1 Tableau 1 Test de la montée du banc selon différentes puissances (Anthony) Puissance (watts) Fréquence (BPM) Cardiaque Taux de (mmol/L) 0 72 1,6 50 97 2 100 125 1,9 150 151 3,5 lactate Tableau 2 Test de la montée du banc selon différentes puissances (Jean-François) Puissance (watts) Fréquence (BPM) Cardiaque Taux de (mmol/L) 0 68 1,3 50 99 1,4 100 128 1,7 150 167 4 Tableau 3 Test de PAM, Anthony Puissance (watts) Fréquence Taux de Cardiaque lactate (BPM) (mmol/L) 0 76 1,7 100 135 2,2 130 140 3,2 160 150 3,3 190 159 4,4 220 165 6,2 250 174 7,3 280 183 10,2 310 188 13,4 lactate Tableau 4 Test de PAM Sujet 1 Fréquence Puissance Cardiaque (watts) (BPM) 0 70 100 140 130 175 160 185 Taux de lactate (mmol/L) 1,3 6 12,1 14,4 Tableau 5 Test de PAM sujet 2 Fréquence Puissance Cardiaque (watts) (BPM) 0 105 100 159 130 180 160 195 Taux de lactate (mmol/L) 1,6 5,6 6,7 11,4 L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 11 Annexe 2 Test de l’escalier Matériel : -Cardiofréquencemètre; -Banc d’environ 30cm idéalement ; -Pèse-personne ; -Chronomètre ; -Métronome (disponible sur internet); -Vêtements appropriés (facultatif); -Ordinateur ou téléphone intelligent avec connexion internet Protocole : 1. À l’aide de l’appareil branché à internet, rendez-vous sur le site suivant : http://www.cstfelicien.qc.ca/scinat/escalier-i/escalier.php. 2. Sélectionner «Calculateur de rythme» et entrer les données nécessaires (poids de la personne, hauteur du banc ainsi que la puissance désirée) et vous allez ainsi obtenir la fréquence à laquelle vous devez monter sur le banc. 3. Sur la page web indiquée au point 1, sélectionner «Métronome». Vous serez redirigés sur le site du métronome. Configurer votre fréquence à l’aide des flèches. 4. Le test est prêt à être réalisé, il suffit d’appuyer sur «Start». Démarrer le chronomètre en même temps. 5. Au signal sonore ou lorsque le chiffre change, vous montez sur le banc puis redescendez immédiatement. Le but est d’être prêt à remonter avant que le chiffre ait changé. 6. Effectuer le test pendant 2 minutes. 7. Noter la fréquence cardiaque obtenue à la fin du test. Ceci correspond à votre résultat. 8. Vous pouvez entrer vos résultats sur le site web prévu à cet effet. Vous devez entrer un pseudo, la puissance du test ainsi que la fréquence obtenue. Ensuite, appuyer sur «Enregistrer». C’est à l’aide de ces données qu’il sera possible de faire des normes du niveau de forme physique des sujets éventuellement. Test de P.A.M à vélo Matériel : -Vélo avec capteur de puissance et cardiofréquencemètre (tacx fortius) ; -Machine calculatrice du taux de lactate (Lactate Scout) ; -Vêtements appropriés Protocole : 1. Faire un réchauffement de 15 minutes à une puissance de 100 watts avec une cadence d’environ 90 rotations par minutes. 2. Attendre 2 minutes avant de commencer le test. 3. Prendre la fréquence cardiaque ainsi que le taux de lactate après ces 2 minutes de repos. 4. Commencer le test à 100 watts puis faites des paliers de 3 minutes. Ensuite augmenter de 30 watts. 5. À la fin de chaque palier, noter la fréquence cardiaque ainsi que le taux de lactate. L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 12 6. Le test se termine lorsque le sujet n’est plus capable de maintenir la puissance requise du palier ou s’il est incapable de maintenir la cadence. 7. Noter le temps fait sur le dernier palier, la fréquence cardiaque et le taux de lactate à ce moment. 8. Effectuer un retour au calme d’environ 10 minutes à faible puissance. Il n’est pas nécessaire de prendre de mesures à ce stade-ci. On a cumulé nos données sur Excel afin de voir la forme des graphiques de la fréquence cardiaque et de l’acide lactique. C’est ainsi qu’on a pu vérifier nos hypothèses de départ. Test des squats Matériel : -Barre olympique et poids ; -Chronomètre ; -Cardiofréquencemètre; -Une cage d’haltérophilie («Rack à squat») ; -Vêtements appropriés ; - Machine calculatrice du taux de lactate (Lactate Scout) Protocole : 1. Effectuer quelques répétitions de squat en guise de court réchauffement avec la barre seulement. 2. Attendre 2-3 minutes. 3. Avant de commencer le test, noter la fréquence cardiaque et le taux de lactate. 4. À l’aide d’une barre de 50 livres, effectuer 20 répétitions en 30 secondes. Le plus constant possible. Déposer la barre et attendre 1 minute avant de prendre les mesures 5. Reposez-vous 3 minutes avant de commencer la série suivante (la première minute avant la prise de mesure est incluse). 6. Effectuer les étapes 4 et 5 en changeant les poids. Il faut effectuer une série de 10 répétitions avec une barre de 100 livres, une de 8 répétitions avec une barre 125 livres, une de 6 répétitions avec une barre 165 livres et une de 5 répétitions avec une barre de 200 livres, si possible, toujours en 30 secondes. La même procédure que le test précédent a été faite pour interpréter nos données. L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 13 Annexe 3 Fréquence cardiaque en fonction de la puissance 195 Fréquence cardiaque (bpm) 190 185 180 175 170 165 160 155 150 200 230 260 290 320 350 380 410 Puissance (watts) Ce graphique a été obtenu à la suite d’un test de P.A.M. Chaque point correspond aux mesures enregistrées par l’ordinateur tous les secondes. Au début du test, il y a une certaine fibrillation. Comme si le cœur s’emballe en anticipant un effort beaucoup plus important. On observe la même chose à la fin du test, dans ce cas c’est plutôt parce l’effort devient trop difficile à supporter. C’est à ce moment que le test prend fin. Pour ce qui est des données correspondantes aux pulsations lors d'un effort d'environ 320 watts, on peut dire que c’est là où le coeur du sujet a le plus d’efficacité. Il est possible de dire que le coeur est dans sa zone de régularité et d'efficacité optimale. L'acide lactique et les fréquences cardiaques lors d'un effort à puissances variables. Page 14