Comment évaluer et développer la capacité aérobie ?

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Comment valuer et dvelopper la capacit arobie ?

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  • 1. Troisime Colloque International de la Guadeloupe 15, 16, 17 Dcembre 1994 COMMENT EVALUER ET DEVELOPPER LA CAPACITE AEROBlE Georges CAZORLA, Matre de Confrences Facult des Sciences du Sport et de l'Education Physique, Universit de Bor- deaux IL Avenue Camille Jullian 33405 TALENCE CEDEX RESUME La prsente confrence s'inscrit dans la suite logique des prcdents travaux prsents lors du deuxime col- loque de la Guadeloupe : "Tests de terrain pour valuer la capacit arobie et la vitesse arobie maximale" (Cazorla, 1990) dans lesquels, une tude de la perti- nence, de l'accessibilit, de la validit et de la fidlit des diffrentes preuves de terrain les plus connues, nous a permis de retenir celles qui nous paraissent actuellement les mieux adaptes aux diffrentes utilisa- tions qu'enseignants d'ducation physique et ducateurs sportifS peuvent en faire. Dans la continuit, au cours de la confrence seront abordes le plus concrtement possible, les applications que sont l'valuation et le dveloppement des deux composantes de la capacit arobie : l'endurance et la puissance arobie maximale ainsi que la notion de vitesse arobie maximale actuel- lement de plus en plus utilise par les enseignants d'EPS et les entraneurs dans la gestion des intensits d'entranement. Afin d'viter toute ambiguil terminologique, chaque composante sera pralablement dfinie et analyse avant d'aborder les moyens de leur dveloppement spcifique. Au nombre de ces moyens, quelques grands principes seront rappels et, en termes de dure et d'intensit, diffrents types d'entranement seront pro- poss. Envisags sousforme d'exercices raliss en continu, en fartlek, par intervalles longs ou courts ou en fractionn, ils devraient permettre de mieux comprendre les princi- pales interactions physiologiques induites par l'alter- nance du travail musculaire et de la rcupration. Mots cls : Capacit arobie, Endurance, Puissance arobie maximale, Vitesse arobie maximale, Evalua- tiolt, Dveloppement, Tests de terrain, Exercices, En- tranement. 227 1. INTRODUCI'ION Au repos, comme au cours d'activits de faible intensit, l'organisme consomme l'oxygne pui- s dans l'air ambiant (d'o le terme AEROBIE) pour permettre la plupart des cellules qui le constituent, d'assurer leurs propres combustions. L'oxygne reprsente, en quelque sorte, le "combu- rant" de toute combustion cellulaire dont les glucides, les lipides et, secondairement, les protides, en sont les "carburants". Dans de nombreuses activits physiques et disci- plines sportives, la relation existant entre la performance de longue dure et la capacit d'utiliser une importante quantit d'oxygne est un fait bien tabli. Une capacit arobie leve favorise non seulement la performance de longue dure mais, en permettant des charges d'entra- nement plus importantes, peut indirectement favoriser aussi la qualit de toutes les autres performances. De mme, un bon transport et une bonne utilisation cellu- laire de l'oxygne jouent un rle trs important dans la rcupration post-exercice. Enfin, en autorisant une grande activit quotidienne sans fatigue excessive, une capacit arobie correctement dveloppe chez le sportif, mais aussi chez l'enfant et chez l'adulte non comptiteur, constitue un gage d'une bonne condition physique gn- rale. En effet, dans la plupart des recherches portant sur les adaptations physiologiques lies l'exercice ou l'entranement, l'augmentation de la capacit arobie constitue un des critres objectifs souvent retenu pour apprcier l'amlioration de la condition physique. Pour l'ensemble de ces raisons, le dveloppement et l'entretien de cette dimension physiologique devrait tre un souci permanent de toute personne soucieuse de con- server une bonne condition physique souvent synonyme de bien-tre. Pour ces mmes raisons, la mesure directe ou l'estimation de la capacit arobie devrait normale- ment faire partie de toute bonne batterie d'preuves d'valuation de la capacit physique gnrale ou spcifi- que des sujets jeunes ou moins jeunes, sdentaires ou sportifs.
  • 2. L'entranement, sa planification, ses contrles II. DEFINITIONS La capacit arobie reprsente la quantit totale d'nergie disponible et susceptible d'tre libre par voie oxydative. Concrtement, c'est cette capacit qui permet de raliser des exercices prolongs et intenses sollicitant d'importantes masses musculaires. Elle dpend essentiel- lement des rserves totales en glucide et en lipide de l'organisme et surtout, de la possibilit de les utiliser grce la combustion par l'oxygne. La consommation d'oxygne dpend elle-mme : - des dimensions de la chane des transporteurs de l'oxygne des poumons aux cellules utilisatrices: sang (taux d'hmoglobine), coeur (dbit cardiaque), lit san- guin (quantit de capillaires fonctionnels au niveau musculaire), - et, des possibilits de son utilisation par les fibres actives (concentration et taille des mitochondries, con- centration des enzymes oxydatives). Il est possible d'apprcier la capacit arobie partir de deux dimensions fonctionnelles : . le dbit maximal d'utilisation de l'oxygne par l'organisme ou consommation maximale d'oxygne . et la dure pendant laquelle peut tre maintenu un pourcentage proche du dbit maximal ou endurance arobie. 2.1. La consommation maximale d'oxygne Lorsque l'intensit d'une activit musculaire augmente progressivement, la consommation d'oxygne augmente paralllement jusqu' l'atteinte d'un plateau maximum au-dessus duquel toute nouvelle augmentation de l'in- ..:: BO- E ........ 0) ~ 60 .......... E ~40 t.LJ 0 c:: 2 0 t.LJ z ~ 0 0 y = rENERGIE REQUISE 5 10 l:::. VITESSE, km/h Georges CAZORLA tensit de l'activit demeure sans effet sur la consomma- tion d'oxygne. Ce "plateau", dfini comme consommation maxi- male d'oxygne, correspond aux valeurs limites de possibilits : de transport de l'oxygne par le systme cardio- vasculaire, . et de son utilisation par les cellules musculaires actives (figure 1). La consommation maximale d'oxygne d'un sujet reprsente donc le volume maximal d'oxygne suscepti- ble d'tre prlev au milieu extrieur, transport jus- qu'aux muscles actifs, utilis par les cellules ou fibres musculaires et ce par unit de temps, d'o le symbole "v
  • 3. Troisime Colloque International de la Guadeloupe 2.2. La puissance fonctionnelle ou la vitesse a- robie maximale (PAMFou VAM) Pour atteindre son v0:2 max, le sujet sollicite une certaine puissance musculaire dfinie, de ce fait, comme puissance arobie maximale fonctionnelle ou PAMF qui normalement devrait toujours tre exprime en watts. Cependant, pour certaines activits comme la course et la nage, avec lesquelles la puissance dvelop- pe est trop complexe estimer, la vitesse exprime en km/h, en m/min ou en mis, est aussi admise. Parfois, pour en faciliter les utilisations dans l'entranement, ces vitesses sont directement traduites en termes de temps de passage sur des distances choisies par l'entraneur. La puissance ou la vitesse arobie maximale est donc la puissance ou la vitesse correspondant l'atteinte de vOz max. Plus que la connaissance du v02 max, celle de la vitesse arobie maximale est indispensable pour doser l'entranement les vitesses de course ou de nage les plus favorables au dveloppement physio- logique. 2.3. L'endurance arobie peut tre dfinie de deux faons : . soit comme le pourcentage du VOz max (ou de VAM) susceptible d'tre maintenu pendant une dure donne ~ par exemple courir un 3000 mtres 85% de v0 2 max ou de VAM ; . soit comme la dure d'exercice (par exemple de course, de nage ou de cyclisme) susceptible d'tre main- tenue un pou1centage donn de v02 max ou de VAM ; par exemple fixer une vitesse correspondant 90% de la VAM et mesurer la dure ou la distance par- courue cette vitesse. Dans les deux cas, la connaissance de la VAM s'avre plus utile que celle de vOz max pour grer en- suite l'entranement, les allures utiles de course ou de nage. 2.4. Autres appellations possibles Les expressions capacit cardiorespiratoire ou cardia- vasculaire, organique, oxydative, sont aussi couramment utilises en relation avec la capacit arobie. Ces mmes qualificatifs sont prciss en adjoignant les termes puissance et endurance. Enfin, certains prconisent l'expression endurance intgrale pour signifier l'endurance arobie. Pour viter toute ambigut, nous nous en tiendrons dans ce texte aux notions de vOz max, PAMF et VAM pour dsigner respectivement la consommation maximale d'oxygne, la puissance fonctionnelle ou la vitesse laquelle elle est atteinte. 3. COMMENT MESURER OU EVALUER LA CAPACITE AEROBIE? Parce que les mesures directes de v0 2 obtenues en laboratoire partir d'preuves ralises sur cycloergom- tre ou sur tapis roulant sont trop coteuses pour les ren- seignements utiles qu'elles fournissent, de plus en plus 229 15, 16, 17 Dcembre 1994 aujourd'hui, entraneurs et enseignants d'ducation phy- sique dcouvrent la trs grande richesse d'utilisation des tests de terrain. Trs accessibles au plus grand nombre et trs fia- bles, ces tests rpondent mieux aux besoins d'une bonne gestion des intensits d'entranement que la majorit des tests de laboratoire. Aprs expertise de leurs diffrents avantages et inconvnients (Cazorla, 1990), nous en avons retenu quatre qui suffisent pour couvrir l'ensemble des besoins de l'entranement : deux d'entre eux utilisent un proto- cole dit "triangulaire", c'est dire des vitesses de course ou de nage progressivement acclres amenant les valus leur VAM, le troisime protocole dit "rectangulaire", c'est dire une vitesse constante de course ou de nage la plus importante possible. enfin, le dernier a t labor au moyen d'un protocole mixte : rectangulaire au niveau de chacun de ses paliers et triangulaire pour l'ensemble de l'preuve (figure 2). 3.1. Protocole triangulaire : course vitesse progressivement acclre Ces preuves valuent indirectement et de faon trs satisfaisante la consommation maximale d'oxygne. Elles utilisent les mmes principes que les preuves progressives ralises en laboratoire sur tapis roulant. Leur passation collective, leur droulement trs pro- gressif et les nombreuses donnes qu'elles fournissent, contribuent au vif succs qu'elles rencontrent actuelle- ment travers le monde (Canada, Europe, Afrique). Le principe commun de leur protocole est simple : courir le plus longtemps possible en respectant la vitesse impose, laquelle est augn1ente au moyen d'un enregis- trement sur cassette mettant des bips sonores interval- les rguliers. A chaque bip, le sujet doit se trouver au niveau d'un des points repre placs distances donnes. Le sujet est ainsi amen de la marche vers la course de plus en plus rapide jusqu' une vitesse limite person- nelle partir de laquelle il ne peut plus suivre une nou- velle acclration. Chaque changement de vitesse cor- respond un nouveau palier et chaque palier dure une minute. L'intensit et la dure de l'exercice sont principa- lement limites par le mtabolisme arobie. Le V02 max est prdit indirectement en attribuant au dernier palier le cot nergtique moyen de la vitesse de course atteinte. Lorsque l'valu s'arrte, il lui suffit de retenir le dernier palier annonc par l'enregistrement et de lire sur le tableau appropri, le vOz max correspondant (tableau 1). En fonction des aires d'volution disponibles, l'preuve peut se drouler selon deux modalits : sous forme de course navette entre deux lignes parallles traces 20 mtres l'une de l'autre (cour de rcration, court de tennis, gymnase...) et sous forme de course continue sur une piste d'athltisme ou sur tout parcours en circuit talonn tous les 20 mtres.
  • 4. L'entranement, sa planification, ses contrles Georges CAZORLA Figure 3 pennettant terrain nce roulement course nave VOz MAX EXTRAPOLE (ml.kg1.min1) Palier Vil. AGES (anne Il est important de se souvenir que : . Pour dvelopper le v02 max (ou la PAM), il faut s'en- trainer des intensits proches, gales ou sensible- ment suprieures celles atteintes v02 max. . Pour amliorer l'endurance arobie, l'entranement doit se fonder sur des dures plus longues et des intensits plus faibles qui, progressivement, devront tendre vers les zones d'endurance cible(% VAM, Cf. tableau 4). Par contre, il est impossible de dvelopper correcte- ment son v02 max en ne s'entranant qu' des in- tensits trop faibles, uniquement favorables l'am- lioration de l'endurance et vice-versa. . De mme, un entranement incluant beaucoup de vi- tesse est incompatible, voire contraire au dveloppe- ment de l'endurance arobie. L'alternance exercice-rcupration Au mme titre que l'exercice proprement dit, la rcupration est indispensable au bon dveloppement des systmes physiologiques vis par l'entranement. De la gestion de sa nature et de ses dures, en interaction avec l'intensit et la dure des exercices qui la prcdent ou qui la suivent, dpendent les impacts physiologiques viss. La rcupration doit permettre la reconstitution des rserves nergtiques utilises par l'exercice et l'limi- nation des dchets (mtabolites) produits. Elle dpend donc totalement de l'intensit et de la dure de l'exer- cice. Au plan de la dure, en rgle gnrale, selon le but recherch, l'entranement utilise des rcuprations dites compltes qui, en principe, doivent permettre la totale reconstitution des rserves nergtiques utilises, ou incompltes au cours desquelles seule une partie de ces rserves est reconstitue. Au plan de la nature, aprs un exercice, la re- constitution de certaines rserves nergtiques (ATP- CP) ncessite de prfrence un arrt total ; la rcupra- tion est dite alors passive alors que l'limination de l'acide lactique produit par certains exercices peut tre acclre en maintenant une activit intensit modre (50 60% de VAM par exemple), au cours de la rcup- ration qui est alors dfinie comme active. 238 Georges CAZORLA Pour organiser. les squences d'exercices, il est donc ncessaire de bien connatre les dures ncessaires pour reconstituer les rserves nergtiques utilises lors de l'exercice (tableau 5). Reconstitution Rcupration de la totalit des rserves en : Dure Nature Oxygne............. .. 1015s Passive ATP- CP .........). 2 3 min Passive Glycogne ..........!..36 48 heures Passive ou .......................... .. active intensit .......................... .. faible moins .. de 50% VAM Elimination de .. .. 1 h 1 h 30 Passive l'acide lactique ... .. 12 20 min Active (50- ............................ 60% VAM) Tableau 5 : Dures ncessaires pour reconstituer com- pitement les principales rserves mtaboliques de l'or- lganisme et liminer l'acide lactique produit. Outre ces lments purement mtaboliques, la comprhension des rles jous par la rcupration exige de tenir compte de l'inertie de mise en jeu de l'ensemble des lments de la chane des transporteurs d'oxygne. Pour passer de l'tat de repos celui d'une activit phy- sique intense, en moyenne 1 min 30 2 min sont nces- saires pour atteindre la stabilit de leur tat fonctionnel. Durant ce laps de temps, l'organisme utilise ses propres systmes d'urgence, c'est dire ses rserves anarobies (systme ATP-CP et iJycolyse lactique selon l'intensit de l'exercice), ce qui peut se traduire par exemple, par une augmentation de la dette d'oxygne et de la concen- tration de l'acide lactique sanguin post-exercice. Au cours des entranements par intervalles visant au dve- loppement de la capacit arobie, il est donc ncessaire que le systme cardiorespiratoire soit un niveau de sollicitation suffisant ds le dbut de l'exercice. Ceci est possible soit en courtant la dure de rcupration, soit en maintenant une activit entre deux exercices intenses. A partir de la comprhension de ces quelques l- ments, il est totalement possible d'organiser des ganunes trs diversifies d'entranements par intervalles, en jouant sur l'intensit et la dure de ces derniers et sur la dure et la nature de la rcupration (tableaux 6 et 7). A titre d'exemple, vingt minutes d'exercice peuvent tre ralises de multiples faons et obtenir des rper- cussions physiologiques tout fait diffrentes (tableau 6). Mise en oeuvre et procds d'entlanement Quels que soient les procds d'entranement utili- ss, la connaissance de la VAM est toujours ncessaire pour organiser les charges utiles des exercices. La VAM constitue la rfrence pour en prvoir les intensits : infra-maximales (en-dessous de la VAM), maximales (correspondant la VAM) et supra-maximales (au- dessus de la VAM). Ces intensits s'expriment en pour- centages de VAM. Les procds se distinguent par leurs types d'exer- cices. Exercices en continus (sans rcupration inter- mdiaire), exercices par intervalles (interval training) et exercices fractionns.
  • 13. Troisime Colloque International de la Guadeloupe 0 Les exercices continus (course, nage ou cy- clisme) consistent parcourir des distances relativement importantes souvent appeles pour cela "distances mara- thon", en courant ou en nageant de faon ininterrompue. Ce procd permet un bon dveloppement de l'endu- rance arobie et est recommand pour prparer le "terrain physiologique" de tout sportif en dbut de sai- son. Selon la terminologie nord-amricaine, non sans humour, on appelle parfois ce genre de course LSD : Long Slow Distance (Fox et Mathews, 1984). Pour les coureurs de fond, les marathoniens, les ultra-maratho- niens (100 km et plus), les triathltes et les ultra- triathltes, ce procd constitue l'essentiel de leur en- tranement. Le tableau 4 indique les pourcentages de VAM auxquels devraient correspondre les vitesses de course d'entranement des diffrentes spcialits de course. 15, 16, 17 Dcembre 1994 Le chronomtre est ici totalement inutile. Les sen- sations personnelles et le plaisir prvalent pour dcider individuellement des changements d'allure. 0 Les exercices par intervalles : Comme leur nom l'indique, ce sont des exercices entrecoups d'inter- valles de rcupration au cours desquels une activit lgre peut tre maintenue pour ventuellement faciliter l'limination de l'acide lactique et pour entretenir une sollicitation modre du systme cardiocirculatoire. Grce la rcupration, les intensits plus leves (85 95% de VAM) des exercices permettent d'amliorer ou de maintenir la puissance arobie maximale. Par le jeu de l'intensit, de la dure, du nombre de rptitions des exercices et de la nature des rcuprations, les formes d'exercices par intervalles peuvent tre multiples. Ce- pendant, on distingue habituellement les exercices par intervalles longs des exercices par intervalles courts, EXERCICE RECUPERATION INTENSITES DUREES 70 75% VAM 6065% VAM ' 20 min 1 + acclration pendant 1Os toutes les 2ntin de course 85 95% VAM 1 100% VAM 110 120% VAM j 20 min 6 min x 3 2 min x 4 15 s x 40 NATURE 1 1 Active (fartlek) Passive Passive Passive DUREES 1 min x 2 3 min x 4 15 s x 40 IMPACTS PHYSIOLOGIQUES 1 Endurance arobie 1 Endurance arobie + PAM PAM + systme lactique Systme lactique + PAM Puissance Arobie Maximale Tableau 6 : Exemple de diffrentes organisations possibles d'une squence de vingt minutes d'exercices musculaires 0 Le Fartlek se situe entre les exercices continus et les exercices par intervalles. Il est utilis lorsque l'endurance et la puissance arobie maximale doivent tre dveloppes conjointement. Ce procd consiste introduire des acclrations dans la course ou la nage de longue dure. Provenant d'une appellation sudoise signifiant "jeu de vitesse", le fartlek peut tre trs variable dans ses contenus. Les parts relatives de courses, de nage ou de cyclisme, rapides et lentes, dpendent de l'tat de forme et de la motivation personnelle des sportifs auxquels il s'adresse. Par exemple, au dbut de ce type d'entranement, sur une distance fixe, raliser n acclrations rpartir au propre gr des entrans ; puis progressivement, au cours des sances suivantes n + 1, n + 2 ... jusqu'aux limites des capacits individuelles. Progressivement aussi, les acclrations sont ralises sur des dures de plus en plus longues : 5s, 8s, lOs, 12s et des vitesses de plus en plus leves mesure qu'un bon niveau de condition physique est atteint. Cependant, aucun moment, les acclrations ne doivent correspondre des sprints (ou vitesse exhaus- tive), mais il faut acclrer tout en conservant toujours "l'impression de pouvoir aller encore plus vite". Pour les coureurs et autres sportifs utilisant la course ou le cyclisme, ce type d'entranement peut se drouler en pleine nature sur des parcours reliefs acci- dents. Dans ces circuits d'entranement variations naturelles de l'intensit, les ctes remplacent les accl- rations (figure 8). 239 encore dfinis exercices intermittents courts. Figure 8 : On peut pour varier la charge de travail, comme lors d'un entranement par intervalle naturel..! (Dans Stromme et Skard, 1981) 0 Les exercices par intervalles longs ont pour double objectif de dvelopper l'endurance et la puissance arobie maximale. Selon leur intensit (entre 85 et 95% de VAM), ils peuvent aussi avoir un effet non ngligea- ble sur la glycolyse lactique. Leurs dures peuvent varier de 2 10-15 minutes. Plus la dure de l'exercice est courte (2 5 min), plus l'intensit peut tre leve. Une forte intensit per- met un meilleur dveloppement de la puissance arobie maximale mais s'accompagne d'une productio!l de lac- tate plus ou moins importante si les rcuprations de
  • 14. N +=- 0 Tableau 7 :RECAPITULATIF DES GESTIONS DU DEVELOPPEMENT DE LA CAPACITE AEROBlE 1. CONTINU Intensits Dures Exercices Nombre de sances Dveloppements (% VAM) recommands par semaine prioritaires 65 80 20 min 45 min Continus (L.S.D) Minimum 2, maximum : dpend ou Fartleck des objectifs, de la discipline ~ et de la disponibilit ENDURANCE Il. PAR INTERVALLES A~ROBIE Exercices Rcup- Intensits Dures Dures de Nature de Nombre de Dures Dures de Nombre de r' PUISSANCE ration des exer- des exer- la rcu- la rcu- rptitions totales la rcup. sances/semaine AEROBIE cices cices pration pration /srie des entre les MAXIMALE o/o VAM* sries sries Longs Longue 80 95 5 15min 1 2 min Passive 26 30 45 min Une seule 2 5 en dbut CAPACITE srie de saison (8 - ANAEROBIE 10 semaines) LACfiQUE 1 2 ensuite Courts Courte 110 140 8 15s 10 30s Passive 20 20 30min 4-5min rcup. 2 3 (4me -- CAPACITE active+ 1Ome semaine) ~ ANAEROBIE tirements 1 ensuite ALACTIQUE SPRINT LONG * Vitesse Arobie Maximale (VAM) dtermine partir des tests VAM-Eva! ou TIJB.II: AREAPS - B.P 40- 33611 CESTAS CEDEX ! r:Cl> a.... ~) :::1 Cl> 3Cl> a "'Ill Cl> Cl> Cl> n 0 a....0 > ~ Cl> C) Cl> 0 .... (1) "'(J ~ ~;;l>
  • 15. Troisime Colloque International de la Guadeloupe meuraient "passives". Lorsque les rcuprations sont longues (> 2 5 nn), il donc souhaitable de maintenir une activit modre. Par contre, avec des rcuprations relativement courtes (1 2 nn), la chane des transpor- teurs d'oxygne tant encore fortement sollicite aprs exercice, un arrt total est tout fait concevable. Plus la dure de l'exercice est longue (10 15 min), plus la nxit de l'impact physiologique s'oriente en faveur de l'endurance arobie. Dans ce cas, les rcu- prations peuvent tre longues ou courtes, passives ou actives, sans trop modifier les rpercussions mtaboli- ques. 0 Les exercices par intervalles courts ou exerci- ces intermittents courts, type "15-15" La comprhension des effets physiologiques des exercices intermittents de courtes dures fait essentiel- lement appel la connaissance des interactions possibles entre l'exercice court et la rcupration courte. L'exercice intense (110 120% de VAM) et de dure courte (10 15s) dpent surtout de la dgradation des phosphagnes (ATP-CP). Lors des prenres rpti- tions, un laps de temps aussi court permet uniquement d'"enclencher" la mise en jeu accrue de la chane des transporteurs d'oxygne dont le tmoin : la frquence cardiaque, augmente rapidement mais demeure un niveau inframaximal. La rcupration courte (15s) ne permet pas un retour au calme de la chane des transporteurs d'oxygne qui demeure la reprise d'une nouvelle squence d'exercice un niveau relativement lev et s'amplifie ensuite durant cet exercice. A l'issue de 6 8 nnutes de rptitions, alors que la chane des transporteurs se maintient son dbit maximal, aussi bien au cours de l'exercice que durant la rcupration, on ne constate plus de baisse des rserves d'ATP-CP, pas de production de lactate musculaire mais, par contre, une baisse sensible des rserves muscu- laires de glycogne (Saltin et Essen, 1971). Ceci indi- que, qu'aprs 6 8 nn, seule la glycolyse arobie est sollicite pour fournir l'importante quantit d'nergie requise. Ce phnomne se comprend trs bien si on se souvient que, maintenue son niveau fonctionnel maximal, la chane des transporteurs d'oxygne permet, en 15s de rcupration, de reconstituer la quasi totalit des rserves d'oxygne de l'organisme (hmoglobine et myoglobine). La glycolyse tant toujours mise enjeu en dbut d'exercice, on peut raisonnablement supposer que le dbit fonctionnel de ses ractions biochimiques ait aussi atteint son maximum. Ainsi, peut-tre explique la sollicitation prpondrante de la glycolyse arobie lors d'exercices internttents courts, rpts pendant des dures totales suprieures 6-8 nnutes. En sollicitant son maximum les systmes ventila- taire et cardia-vasculaire et, en amliorant l'utilisation rapide et massive de l'oxygne par le muscle, ce type d'entranement semble tre actuellement le plus efficace pour dvelopper la puissance arobie maximale. De plus, dure gale, les exercices intermittents courts permettent de raliser un travail de 1,5 2 fois 241 15, 16, 17 Dcembre 1994 suprieur celui d'exercices continus. Dans la perspec- tive de l'entranement de joueurs de sports collectifs (notamment), ce type d'exercices est fortement recom- mand. Tout en dveloppant efficacement le v2 max, il peut tre constitu de rptitions d'actions technico- tactiques ralises des intensits proches ou identiques celles des matches. Enfin, en observant le mode de fonctionnement ludique spontan de l'enfant, on s'aperoit que l'activit intermittente de courte dure en constitue l'essentiel. Rien d'tonnant alors que le systme arobie de l'enfant soit plus performant que celui de l'adulte. L'laboration des squences d'entranement fonde sur cette forme d'exercices peut tre riche. Cependant, les combinaisons entre intensit - dure de l'exercice, dure de rcupration, nombre de rptitions totales, dpendent du niveau d'entranement : 1. N'envisager cette forme d'exercices que suite une priode consacre au dveloppement de l'endurance arobie (4 6 semaines). 2. Commencer par des dures d'exercices courtes, des intensits supra-maximales limites : 105 110% de VAM, des dures de rcupration double de celles des exercices et un nombre de rptitions permettant une dure totale d'exercice gale ou sensiblement suprieure dix minutes. Exemple : [1Os d'exercice 110% de VAM, 20s de rcupration passive] x 25 3. Augmenter progressivement les dures, puis les intensits des exercices, puis dinnuer la dure de rcu- pration et augmenter le nombre de rptitions : -Exemple 1 : [15s d'exercice 110% de VAM, 20s de rcupration passive] x 25 - Exemple 2: [15s d'exercice 115% de VAM, 20s de rcupration passive] x 25 -Exemple 3 : [15s d'exercice 115% de VAM, 15s de rcupration passive] x 25 - Exemple 4 : [15s d'exercice 115% de VAM, 15s de rcupration passive] x 30 4. Respecter les lintes suivantes : Dure d'exercices : 20s ; intensit : 140% ; dure de rcupration : 1Os ; nombre de rptitions maxi- mum = 35 40. 5. Alterner les entranements continus et internt- tents courts. Avec des groupes htrognes d'lves et de spor- tifs, la mise en place de cette forme d'entranement est trs facile : un terrain de football offre les dimensions idales : 1. Commencer par valuer leur VAM. 2. Former des groupes homognes de VAM (quatre cinq groupes).
  • 16. L'entranement, sa planification, ses contrles /';,.-/';,. /';,.- /';,. /';,.--/::,. /';,.--/::,. /';,.- /';,. /';tl'; t ! I I/';,.- /';,. /';- /';,. /';,.- /';,. /';,.-/';,. Groupe 1 Groupe 2 Groupe3 Groupe 4 Groupe 5 VAM= 15 km/h 15.5 kmlh 16 kmJh 16.5 kmJh 17 kmlh llO% de VAM = 68.8m* 71m* 73.3m* 75.6m* 77.9m* Figme 9 : Mise en place pratique de situations d'entranement par intervalles courts. Une piste d'athltisme, un terrain de football et, la condition d'introduire un aller-retom dans chaque parcoms, un terrain de handball, peuvent suffire. (*) Distances immdiate- ment calcules par le logiciel VAM-Eva!. 3. Calculer la distance couvrir pendant par exemple, 1Os 110% des VAM respectives de chaque groupe. 4. Dans la forme lOs de course - lOs de rcupra- tion, donner un coup de sifflet toutes les dix secondes. Le "contrat" de chaque groupe est de parcourir la dis- tance correspondante. 0 L'exercice fractionn : Le but de l'exercice fractionn est d'imiter la forme d'exercice fournir lors de la comptition. Dans notre texte, nous ne faisons que l'voquer comme un des procds possibles d'entrane- ment. Gnralement, le fractionn est envisag de deux faons: - soit en divisant par moiti la distance de comp- tition qu'il s'agit alors de courir une vitesse gale ou suprieure (100 110%) celle utilise lors de la course ou la nage (Cf. Tableau 4). Le nombre de rptitions doit permettre de parcourir au total 1,5 2 fois la dis- tance de comptition ; - soit en parcourant les trois quarts de cette dis- tance une vitesse sensiblement infrieure (90 95%). Dans ce cas, il faut couvrir au total 1,5 2 fois la dis- tance de comptition. Aspects pratiques destins aux enseignants d'ducation physique Avant de se pencher sur la meilleure faon de grer le dveloppement de la capacit arobie des jeunes dont l'enseignant d'EPS a la responsabilit, il convient, nous semble-t-il, de porter un regard critique sur les procds pdagogiques les plus habituellement utiliss et, plus particulirement, ce qu'il est de coutume de dfinir cornn1e le "cycle d'endurance", gnralement plac en dbut d'anne scolaire, voire de saison sportive. Un seul "cycle d'endurance" peut-il dvelopper la capacit arobie des lves ? Si on se rfre aux dfinitions de l'endurance, il conviendrait dsormais de trouver une autre appellation 242 Georges CAZORLA pour qualifier le cycle de dveloppement de la capaci- t arobie envisag en dbut d'anne scolaire... moins, bien-sr, que l'objectif de ce cycle se limite au dveloppement de la seule endurance arobie, ce qui serait insuffisant ! Outre cette ncessaire prcision, le problme le plus crucial est de s'interroger sur l'impact physiolo- gique rel d'un tel cycle. Si on limite le "cycle d'endu- rance" une ou deux sances hebdomadaires de trente minutes chacune de travail effectif, le calcul final montre l'vidence que l'enseignant ne peut qu'tre trs modeste dans ses ambitions. Dans ce cas, selon nos calculs, la dure relle consacre au dveloppement de la capacit arobie se limiterait, dans une anne, : - 0.88% de la dure totale des sances d'EPS (3 x 55 min hebdomadaires), - 0.0019% de la dure totale du nombre d'heures de scolarit, - 0.00032% de la dure totale en situation veille (hypothse de 10 heures de sommeil), - 0.00019% du nombre total d'heures!! A la condition que, quels que soient les contenus des diffrents cycles, le dveloppement de la capacit arobie constitue un objectif transversal, le "cycle d'en- durance" pourrait tre maintenu mais, cotnn1e simple fondement d'une prparation du "terrain physiologique" de dbut d'anne scolaire. Les intensits et, notamment, les frquences cardiaques leves requises pour le dveloppement de la capacit arobie peuvent-elles tre dangereuses chez le jeune ? Il est souvent affirm fort premptoirement, mais sans preuve, que l'exercice intense et prolong est dan- gereux pour l'enfant. Qu'en est-il exactement ? Des recherches portant sur de nombreux paramtres physio- logiques et mdicaux indiquent que l'enfant peut les tolrer sans problmes et que leurs consquences biolo- giques semblent n'tre que modres (Liesen et coll., 1974 ; Macek et coll., 1976 a et b ; Haralambie et coll., 1977). A ce jour, aucune raction de msadaptation n'a t rapporte dans la littrature. Au niveau de l'ducation physique et de l'entra- nement chez le jeune, le danger n'est pas l'hyper mais plutt l'hypoactivit laquelle contraignent la fois, des horaires hebdomadaires trop faibles, une vie physique de plus en plus limit par l'environnement et une lgitime prudence de l'enseignant et de l'ducateur sportif insuffi- samment renseigns sur les relles possibilits d'adapta- tion biologiques des jeunes qui leur sont confis. A partir de quel ge dvelopper l'endurance et la Puissance Arobie Maximale ? Que penser de ce fameux "ge d'or" du dve- loppement de la capacit al-obie ?
  • 17. Troisime Colloque International de la Guadeloupe Dans ces domaines beaucoup de choses ont t dites ou crites, peu ont t exprimentes et prouves. Cela tient videmment la simple dontologie et aux difficults techniques d'exprimentation chez le jeune en gnral et, plus particulirement, chez l'etant. Les tudes longitudinales ralises sont toutes de dures trop courtes et de protocoles trs difficilement matrisables pour reprsenter les effets, long terme, d'un entrane- ment particulier. Dans ces conditions conm1ent avoir la certitude que telle transformation enregistre n'est pas aussi et surtout la consquence normale de la croissance, de la matura- tion et du dveloppement ? Quel que soit l'ge, l'endurance et la puissance arobie maximale doivent tre complmentairement d- veloppes. Cependant, en gnral, l'organisme de l'en- fant semble moins bnficier d'un programme d'exerci- ces d'endurance et de puissance maximale arobie que celui d'un jeune postpubre (Sprynarova, 1974. Ko- bayashi et colL, 1978). Ceci ne signifie aucunement qu'il faille attendre cette priode pour commencer. Il est vrai qu'aux ges prpubertaires, il est plus opportun de con- sacrer davantage de temps l'acquisition des habilets motrices, sans pour autant ngliger la dimension physio- logique. Une autre confusion serait de vouloir calquer les programmes destins aux dveloppements de la capacit arobie sur la courbe naturelle d'augn1entation du vCh max lie la croissance. Si en effet on observe chez le garon une pousse d'augmentation rapide du v0 2 max partir (en moyenne) de 10 ans et 4 mois pour atteindre un sommet 11 ans et 6 mois et maintenir une priode d'acclration abrupte jusqu' l'ge de 14 ans (Mirwald, 1980 ; Mirwald et colL, 1981), rien ne nous permet de dire que ces ges sont les plus favorables aux program- mes d'exercices arobies (endurance + vCh max). Dans ce type de statistiques, notons que le mme phnomne s'observe chez les filles mais avec une prcocit d'envi- ron une anne. Par contre, ds la priode pubertaire, la courbe de dveloppement du vCh max des jeunes filles non spor- tives s'inflchit en plateau et mme baisse si une activit physique rgulire ne permet son entretien. En rsum : Il n'y a pas d'ge particulier pour commencer dvelopper la capacit arobie de l'enfant et de l'adolescent. Par prudence, plutt que par con- naissance prcise. il semble plus raisonnable de com- mencer chez l'enfant par un travail d'endurance arobie ce qui n'exclut nullement des exercices ponctuels inten- ses mais de courte dure et rpts intervalles courts (caractrisant le mode de fonctionnement de l'enfant dans sa motricit ludique). Ensuite, hormis en dbut d'anne scolaire. il n'y a pas de chronologie particu- lire. Endurance et puissance maximale arobie doivent tre dveloppes complmentairement, surtout vers 11- 16 ans. priode pendant laquelle les effets de la crois- sance peuvent potentialiser leur dveloppement. 243 15, 16, 17 Dcembre 1994 BffiLIOGRAPHIE Bottin, R., Petit, J.M., Deroanne, R., Juchmes, J . et Pirnay, F.- Mesures compares de la consomma- tion maximum Oz par paliers de 2 ou 3 minutes. Int. Z. Angew. PhysioL EinschL Arbeit physioL 26: 255-362, 1968. Cazorla G. - Tests de terrain pour valuer la capacit arobie et la vitesse arobie maximale. Dans : "Actes du colloque international de la Guade- loupe". Edts: ACTSHNG et AREAPS : pp. 151- 173, 23 nov. 1990. Cooper, K.H. - A mean of assessing maximal oxygen intake : correlation between field and treadmill testing. J. Am. Heart Ass. 203 : 135-138, 1968. Davis, J.A., Whipp, B.J., Lamarra, N., Huntsman, D.J., Frank, M.H., and Wasserman, K. - Effect of ramp slope on measurement of aerobic parame- ters from the ramp exercise test. Med. Sei. 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  • 18. L'entranement, sa planification, ses contrles Lger, L., Cloutier, J., Rowan, C. -Test progressif de course navette de 20 rn avec paliers de 1 min. Uni- versit de Montral, 1985. Liesen H., Hollman W. & Budinger H. - Biomecha- nics changes after long lasting exercise on 9-13 years old girl field hockey players. Acta Paediatr. 28,287-296, 1974. Macek M., Vana J. & Novosadova J. - Prolonged exercise in prepubertal boys. 1. Cardiovascular and metabolic adjustment. Eur. J. Appl. Physiol. 35, 291-298, 1976 a. Macek M., Vana J. & Novosadova J. - Prolonged exercise in prepubertal boys. 2. Changes in plasma volume and in sorne blood constituents. Eur. J. Appl. Physiol. 35, 299-303, 1976 b. Maksud, M.G. and Coutts, K.D. - Comparison of a continuous and discontinuous graded treadmill test for maximal oxygen uptake. Med. Sei. Sports Exerc., 3 : 63-65, 1971. McArdle, W.D., Katch, F.I. and Pechar, G.S. - Com- parison of continuous and discontinuous treadmill and bicycle tests for max V02. Med. Sei. Sports Exerc., 5: 3 156-160, 1973. Mirwald R.L. - Saskatchewan growth and development study. ln : K.inanthropometry II (M. Ostyn, G. Beunen & J. Simons, Eds). University Park Press, Baltimore, 289-305, 1980. Mirwald R.L., Bailey D.A., Cameron N. & Rasmus- sen R.L. - Longitudinal comparison of aerobic po- wer in active and inactive boys aged 7 to 17 years. Ann. Hum. Biol. 8, 405-414, 1981. 244 Georges CAZORLA Pollock M.L. - The quantification of endurance training programms. ln : J.H. Willmore (Ed). Exercise and sport sciences reviews. Vol. 1, New York Academie Press : 155-158, 1973. Pollock, M.L., Bohannon, R.L., Cooper, K.H., Ayres, J., Ward, A., White, S.R. and Linnerud, N.D. - A comparative analysis of four protocols for maxi- mal treadmill stress testing. Am. Heart J., 92 : 39- 46, 1976. Sprynarova S. - Longitudinal study of the influence of different physical activity programs on fuctional capacity of the boys from 11 to 18 years. Acta Paediatr. Belg. 28, 204-213, 1974. Stamford, B.A. - Step Increment versus constant load tests for determination of maximal oxygen uptake. Europ. J. Appl. Physiol. 35 : 89-93, 1976. Stromme S. B. et Skard H. - La condition physique : Aptitude physique et contrle. Edt: Skinor XL 1, p. 18, 1981. Wasserman, K., Hansen, J.E., Sue, D.Y., Whipp, B.J., Lea and Febiger. - Principes of exercise tes- ting and interpretation. 1987. Whipp, B.J. and Wasserman, K. - Oxygen uptake kinetics for various intensities of constant Joad work. J. Appl. Physiol., 33: 351-356, 1972. Whipp, B.J., Davis, J.A., Torres, F., and Wasserman, K. - A test to determine parameters of aerobic function during exercise. J. Appl. Physiol., 50 : 217-227, 1981.

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