EC 5121 CM7 Evaluation du métabolisme anaérobie .pdf
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- EC 5121Déterminants physiologiques de la performance
6ème partie
Évaluation des
aptitudes anaérobies
François HUG
francois.hug@univ-nantes.fr
Rappels
Resynthèse de l’ATP : la voie anaérobie alactique
La phosphocréatine (système ATP-PCr)
Au cours de l’exercice (très rapide, efforts <10s où à la fin d’un
exercice épuisant !!!) :
CK
La Créatine Kinase (CK, enzyme) agit sur la PCr pour
séparer la créatine et le Pi. L’énergie libérée permet alors
de de lier le Pi à l’ADP pour former de l’ATP
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
La voie de la myokinase
Quand [ADP] dépasse un seuil critique, une autre réaction
synthétise de l'ATP :
MK
2 ADP
à
1 ATP + 1 AMP (Adénosine Mono Phosphate)
⇒ AMP + H2O à IMP (Inosine Mono Phosphate) + NH3
→ très rare chez le sédentaire
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
La glycolyse anaérobie
- dégradation du glucose et du glycogène en acide pyruvique
- puis réduction de l’acide pyruvique en lactate via la LDH
1 molécule de
glucose
=
2 ATP
LDH = Lactate deshydrogénase
PFK = Phosphofructokinase
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
PFK
LDHm
Rappels
Ex au cours
d’un sprint
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
Puissance mécanique externe et métabolisme anaérobie
au cours de sprints de durée différente
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
Stimulation électrique induisant une chute de force (i.e. fatigue)
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
Cyclistes professionnels
Etudiant sportif (STAPS)
1) Moindre déplétion à la fin d’un exercice épuisant
2) Récupération plus rapide
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
Récupération de PCr liée aux capacités du métabolisme
aérobie !!!!
Importance de
l’entraînement aérobie
dans tous les sports pour
accélérer la récupération
(sprint, sports collectifs..)
Récupération 70 % en 30 s !!!
Récupération 90 % en 2 min
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
Effets de l’entraînement de type « anaérobie »
- Peu ou pas de changement(s) de [ATP] et [PCr] au repos
Créatine kinase
Myokinase
résultats contradictoires – peu d’études
Interêt des sprints « longs » (env 30s)
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
Effets de l’entraînement de type « anaérobie »
↑ de la concentration de repos de certains enzymes clefs de
la glycolyse anaérobie
Lactate déshydrogénase (LDH)
Phosphofructokinase (PFK)
L’entraînement anaérobie permet également une faible ↑ de
la concentration de repos de certains enzymes « oxydatifs »
Augmentation du pouvoir tampon
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Rappels
Effets de l’entraînement de type « anaérobie »
Johansen and Quistorff, 2003
C1
C2
C3
Force moyenne pdt les 30 s
C4
C1
C2
R1
R2
R3
R4
C3
C4
4 contractions maximales isométriques (30 s)
Récupération = 1 min
Exercice d’extension de la cheville
Sédentaires
Sprinters
Coureurs
fond
Utilisation de PCr +++ chez
Mais récup plus rapide chez
les sprinters
les « endurants »
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Techniques d’études du métabolisme
Lactatémie
INDIRECTE !!!
Biopsie musculaire
PDE
PCr
Invasif
fin d’exercice ou récupération
ATP
Ref
Pi
ã á
â
31P-SRM
Non invasif
Cinétiques précises (bcp mesures)
Exercice peu spécifique
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Techniques d’études du métabolisme
Les aptitudes anaérobies sont donc le + souvent
évaluées indirectement en mesurant la
production mécanique : Puissance maximale et travail
La validité de ces tests repose sur 3 conditions essentielles :
- l’exercice réellement « maximal » (motivation +++)
- la durée doit être très courte
- les conditions de « force » et de « vitesse » doivent être optimales
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Définition du travail
Pour toute force qui agit sur un corps, le travail réalisé par la force est
égal au produit de l’amplitude de la force par la distance parcourue
par le corps dans la même direction que la force.
Travail (joules) = Force (N) x distance (m)
1 joule = 1Nm
Définition de la puissance
La puissance moyenne se définit comme le rapport entre la quantité de
travail effectuée et le temps mis pour effectuer ce travail
W
travail
P =
=
temps
t
F×d
P =
Δt
= Force × Vitesse
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En watt (W)
Tests d’évaluation
Exemple de « relevé de chaise » (sit-to-stand)
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Tests d’évaluation
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut
Calcul de la hauteur?
h = g/2 x (Tvol/2)2
2
1
h = ⋅ g ⋅ t vol
8
Calcul de la puissance?
P = travail/temps
Ws= m.g.h
Ps= m.g.h / t
quel temps?
½ tcontact
P= 2·g·h / tcontact
(en W.kg-1)
Attention: corps = point matériel indéformable en vol
Donc: pas de mouvement des segments dans la phase de vol (attention
aux mouvements de flexion de genou et cheville et sauts en bras libres)
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Le Squat Jump
Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut
Le Contre Mouvement Jump
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Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut
Le Drop Jump
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut
La différence CMJ - SJ rend compte de l’élasticité musculaire (Cometti et al.)
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut
Notion d’hauteur optimale (env 50 cm… Faire plusieurs essais!)
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Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut
Entraînement
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Cours C. Nicol et T. Marqueste, FFS Marseille
Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut
Contre Mouvement Jumps répétés sur 30 sec
Données : hauteur et puissance moyennes
Et indice de fatigue
Reflet de la puissance anaérobie lactique
Variante : 1min pour évaluer la capacité anaérobie
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Test de Margaria (Montée d’escaliers)
- montée des marches 2 par 2 ou 3 par 3
- élan préalable de 6 m
- chronomètre entre la 4ème et 8ème
marche ou entre la 6ème et 12ème marche.
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Test de Margaria (Montée d’escaliers)
D’après Vandewalle
Protocole classique, montée des marches 2 par 2, chronométrage
entre la 4ème et 8ème marche
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Test de Margaria (Montée d’escaliers)
Compte tenu de la phase d’élan, il est supposé que :
- la vitesse du sujet est constante à la 6ème et à la 12ème
marche (également à la 4ème et 8ème)
- la résistance de l’air est négligeable à ces vitesses
- le seul travail réalisé est donc celui réalisé contre la
force de pesanteur
La puissance (en Watts) peut donc être calculée comme suit :
P(W) = 9,81 x m (kg) x h (m) / t (s)
m, masse du sujet; h, hauteur entre les marches considérées; t, temps
écoulé entre ces marches
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Test de Margaria (Montée d’escaliers)
Les variantes
Protocole « 2 par 2 puis
3 par 3 » donne de
meilleurs résultats mais
critiquable
D’après Vandewalle
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Test de Margaria (Montée d’escaliers)
Explication
D’après Vandewalle
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Tests d’évaluation
Test de Margaria (Montée d’escaliers)
Résultats en fonction de l’âge et
Hauteur des marches ?
de l’entraînement
Env 35 cm, soit marche
de 17,5 cm (2 par 2)
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG
Margaria et al., 1966
Tests d’évaluation
Test de Margaria (Montée d’escaliers)
Test très utilisé suite à sa publication mais rapidement
abandonné car :
- condition de force et vitesse non optimale (puissance
mesurée inférieure à la puissance développée avec un
gilet lesté)
- certains sujets éprouvent des difficultés pour monter un
escalier de la sorte (problème de coordination)
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG