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)
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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

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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 »

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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
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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

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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)
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Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut

Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG

Tests d’évaluation
Puissance au cours du saut

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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!)
Evaluation des aptitudes anaérobies – François HUG

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)

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