Réunion de Médecine du
Sport
Mercredi 09 décembre 2009
Amphi DELAPILLE UFR Staps
Docteur Didier POLIN
VO2Max – VMA
de la t...
Bibliographie
De nombreuses diapositives sont tirés d’exposés
présentés depuis 2000.
De nombreux documents sont issus du:
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De la théorie pour la pratique…
Facteur(s) limitant des performances
Evolution des VO2 max
A quoi ça sert l’O2?
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Quels sont les facteurs limitant
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Facteurs physiologiques
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A quoi sert l’O2 dans le
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Remarque « pratique » N°1
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Est un grand récupérateur de déchets
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RAPPELS
La consommation d’O2 comme le rejet de CO2 sont des
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Au repos
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Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
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Résultats
Hommes
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Femmes
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Remarque « pratique » N°4
Entre 10 et 13 ans
Les programmes éducatifs au collège sont-ils bien adaptés
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Facteurs extérieurs
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Remarques « pratique » N°8
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Remarques « pratique » N°9
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Variation du potentiel aérobie
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Vo2 et vma   de la théorie à la pratique
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Vo2 et vma de la théorie à la pratique

  1. 1. Réunion de Médecine du Sport Mercredi 09 décembre 2009 Amphi DELAPILLE UFR Staps Docteur Didier POLIN VO2Max – VMA de la théorie à la pratique Temps de travail/Temps de récupération °
  2. 2. Bibliographie De nombreuses diapositives sont tirés d’exposés présentés depuis 2000. De nombreux documents sont issus du: Laboratoire de physiologie respiratoire et sportive du CHU Rouen
  3. 3. De la théorie pour la pratique… Facteur(s) limitant des performances Evolution des VO2 max A quoi ça sert l’O2? °
  4. 4. Quels sont les facteurs limitant de la performance? Facteurs physiologiques limitant potentiellement la consommation maximale d’oxygène lors de l’exercice physique D.R.Basset, E.T.Howley, Med. Sci. Sports Excerc. 70-84, 1999 VO2 max
  5. 5. du nb.total GRs de la quantité d’hémoglobine capacité de transport de l’O2 de la VO2max de l’O2 livré aux muscles Extraction par la myoglobine Rein et EPO Moëlle osseuse et production Rôle de la pompe cardiaque et du système respiratoire ° Consommation par le muscle
  6. 6. Acide Pyruvique Acétyl-CoA Cycle de Krebs H2 ATP C + O2 CO2 e- e- e- H+ H+ H+ ATP H2O O2 Chaîne de Transport des e- Cytoplasme Mitochondrie Glycolyse βOxydation Protéolyse Lipolyse Acide Lactique
  7. 7. A quoi sert l’O2 dans le muscle? O2 à chaque foulée, notre corps est capable de régénérer 10 milliards de milliard (10 puissance 19) de molécules d'ATP ATP C H+ Permet d’éliminer les déchets C et H+ sous forme de H2O et CO2 Poumons Reins
  8. 8. Remarque « pratique » N°1 L’oxygène Est un grand récupérateur de déchets Il a un rôle à l’effort… …mais aussi et surtout en récupération
  9. 9. RAPPELS La consommation d’O2 comme le rejet de CO2 sont des débits (L/mn ou ml/mn/kg) Ils sont symbolisés: VO2 ou VCO2, où le ° a toute son importance physiologique De la même façon le débit cardiaque est symbolisé par: Q ° ° °
  10. 10. Matériel(s) pour équation(s)
  11. 11. VO2 = Q x (CaO2- CvO2) ° ° _
  12. 12. V.E.S Q= V.E.S. x Fc° Fc: batt/mn ml/mn
  13. 13. CaO 2 CVO2 O2O2 = 17ml/100ml à l’effortO2O2 CaO2-CVO2 = 6ml/100ml au repos
  14. 14. Remarque « pratique » N°2 Le poumon Permet d’apporter une quantité suffisante d’oxygène Il a un rôle prépondérant dans l’élimination des déchets Il n’est pas limitant de l’effort aérobie
  15. 15. Débit cardiaque au repos VES FC Q° Sédentaire 70,2 ml 70/mn 4940 ml/mn Sportif 98,4ml 50/mn 4920 ml/mn Haut niveau 140,4 ml 35/mn 4914ml/mn
  16. 16. Evolution du Débit Cardiaque Au repos Indépendant de l’entraînement Sédentaire= Sportif= Haut niveau A l’effort VES augmente en premier Puis la FC augmente Puis la différence artério-veineuse en O2 augmente Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
  17. 17. VO2 du sportif de 60kg Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport VES ml FC mn Q° ml/mn Ca-Cv ml/100ml V°O2 L/mn V°O2 ml/kg/mn Au repos 98,4 50 4920 6 0.295 4.91 A l’effort 131,2 200 26240 15 3.93 65.5 0
  18. 18. VO2 de Miguel Indurain 6, 762 L/mn pour 78kg Soit: 6762/78=86.692 ml/mn/kg Presque 87 de VO2max !! °
  19. 19. Remarque « pratique » N°3 Plus le niveau augmente: Plus la consommation max d’O2 augmente Plus la fréquence cardiaque de repos baisse Plus le sportif à un gros coeur
  20. 20. Résultats Hommes Sédentaires : 35 à 50 ml/kg/mn Entraînés: 45 à 85 ml/kg/mn Femmes Sédentaires: 25 à 40 ml/kg/mn Entraînées: 40 à 75 ml/kg/mn Enfants Jusqu’à 10 ans égal chez les garçons et les filles Max: 17 ans pour les garçons 13 ans pour les filles Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
  21. 21. Remarque « pratique » N°4 Entre 10 et 13 ans Les programmes éducatifs au collège sont-ils bien adaptés pour les filles par rapport aux garçons? Les programmation d’entraînement en club permettent-ils aux jeunes filles d’optimiser leur potentiel aérobie?
  22. 22. VO2 = Fc x{VESx (CaO2- CvO2)} ° _ Q=VESxFc °
  23. 23. Consommation d’O2 et effort
  24. 24. Variation de FC au cours de l’effort L’évolution de FC dépend de : De la puissance imposée Du niveau d’entraînement Elle évolue linéairement avec la puissance La pente dépend du degré d’aptitude Sauf si évaluée en puissance relative Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
  25. 25. FC max %VO2 max 60 100 180 50% FC en fonction du % de la puissance maximale aérobie 100%
  26. 26. Remarque « pratique » N°5 Sur le terrain: La Fréquence cardiaque est un bon reflet de la VO2 Le contrôle régulier du pouls est indispensable!! °
  27. 27. FC max VO2 60 100 180 1,2 l/mn 2,15 l/mn FC en fonction de la puissance chez 2 sujets d’aptitude différente 4,3 l/mn 2,4 l/mn 130 100% 100%
  28. 28. Variations de la FC Facteurs extérieurs Tabac/Alcool/Drogues Alimentation/hygiène de vie Entraînement +++ Facteurs pathologiques Fièvre/Anémie Dysfonction thyroïdienne/Diabète Dénutrition/carences Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
  29. 29. FC max T° 60 100 180 FC de repos en fonction de la T° 37° 38° 39° 40°
  30. 30. Remarque « pratique » N°6 Pas d’APS si T° Le cœur augmente sa FC de repos, donc le débit! L’O2 est destiné aux organes infectés, pour produire de l’ATP et des anticorps, pour éliminer les déchets Avec l’effort le virus peut être disséminé ailleurs dans l’organisme et les muscles (avec risque de myosite, myocardite et mort subite!!)
  31. 31. Remarque « pratique » N°7 Récupération et sauna Le cœur augmente sa FC de repos avec la T° Le débit cardiaque augmente, sans travail musculaire (sans production de déchet supplémentaire) L’élimination du CO2 et de l’H2O « usée » est favorisée
  32. 32. Remarques « pratique » N°8 Récupération et footing Le cœur augmente sa FC avec le footing Le débit cardiaque augmente, avec travail musculaire modéré (sans production de déchet excessive) L’élimination du CO2 et de l’H2O « usée » est favorisée
  33. 33. Variation de FC max Diminution de FC max avec l’âge FC max = 220-âge (sédentaire) FC max = 210-(60% de l’âge)+/- 10 (sportif) FC de réserve = FC max – FC de repos Variable selon l’ergomètre utilisé Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
  34. 34. 200 FC max VO2 60 100 180 1,2 l/mn 2,4 l/mn 50% de FCR = 50%(FC max - FC repos) = 50% (200 – 60) = 50% de 140 = 70 au dessus de FC repos 70 + FC repos = 130 50% de Fcmax= 50% de 200 130 100% Intensité de travail en fonction de la Fréquence cardiaque
  35. 35. Remarques « pratique » N°9 Programme d’entraînement L’intensité proposée pour une séance est en % de Fc de réserve Les programmes en fonction du % de la Fc max sont faux!
  36. 36. Variation du potentiel aérobie Hérédité : 25 à 50% selon les études Age: Baisse de 0,7%/an après 30 ans Le sexe: 25% inférieure chez les femmes L’entraînabilité : variation de 0 à 40% L’entraînement: spécificité Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
  37. 37. Evolution de la VO2 avec l’exercice Rectangulaire: Intensité constante VO2 augmente progressivement Constitution du déficit en O2 Utilisation des réserves d’O2 sur la myoglobine Utilisation d’ATP et de CP Stabilité: Plateau d’équilibre Couverture des besoins énergétiques Niveau du plateau proportionnel à l’intensité Récupération Progressive en trois phases Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
  38. 38. Repos - E x e r c i c e - Récupération I N T E N S I T E VO2° Temps 50%
  39. 39. Repos - E x e r c i c e - Récupération I N T E N S I T E VO2° Déficit d’O2 État d’équilibre Dette d’O2 Temps3mn 50%
  40. 40. Repos - E x e r c i c e - Récupération I N T E N S I T E VO2° Dette d’O2: - 1: très rapide qqcs secondes - 2: lente (mn à heure) - 3: ultra-lente (surcompensation) Temps 1 2 3 3mn 50%
  41. 41. Repos - Exercice - R é c u p é r a t i o n I N T E N S I T E VO2° Dette d’O2: Temps 1 2 3 > 20 s : ultra-lente (surcompensation) : lente (mn à heure) : très rapide qqcs secondes O2 sur Mbg et Hbg Absence d’équilibre: accumulation lactique 15 s 100%
  42. 42. Repos- Exercice - R é c u p é r a t i o n I N T E N S I T E VO2° Temps 1 2 3 15 s : ultra-lente (surcompensation) : lente (mn à heure) : très rapide qqcs secondes O2 sur Mbg et Hbg Reconstitution CP Utilisation CP et O2 de Mbg 15 s 100%
  43. 43. Repos - Exercice -Récupération- Exercice -Récupération- Exercice - I N T E N S I T E VO2° Temps 15 s 15 s 100%
  44. 44. Evolution de la VO2 avec l’exercice Triangulaire: Intensité croissante VO2 augmente par pallier Stabilité: Plateau d’équilibre est à VO2max PMA est à VO2max VMA est à VO2max FC max est à VO2max Récupération Progressive en trois phases Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
  45. 45. P.M.A . V.M.A 80 120 160 200 VE ° Seuil 40 80 120 160 VO2 ° 3.0 4.0 2.0 1.0 FC/mn 8 La 2 4 6 50% 75%
  46. 46. Evolution de la ventilation (VE) °
  47. 47. Débit ventilatoire en fonction de la VO2 max ° 60% 70% 80% 85%
  48. 48. Endurance cardio-vasulaire/musculaire Capacité Puissance
  49. 49. L’endurance musculaire Qualité permettant de maintenir la plus grande vitesse sur la plus grande distance=Endurance « vitesse » Endurance musculaire =capacité d’un muscle ou d’un groupes musculaires à maintenir une haute intensité lors d’exercices statiques ou dynamiques Cette endurance est corrélée à la force musculaire et au développement de ses aptitudes anaérobies La durée de l’épreuve est limité à moins de 2 mn
  50. 50. L’endurance cardio- respiratoire Aptitude plus générale Aptitude à poursuivre des exercices continus ou intermitents Exercices prolongés à allure soutenue et modérée Permet de développer les aptitudes aérobies
  51. 51. Le développement aérobie est essentiel pour toutes les activités À caractère intermittent comme le foot ou le basket À intensité modérée comme le golf À durée prolongée comme la course à pied, le cyclisme, la natation… comme la vie!! Il est primordial pour améliorer la récupération
  52. 52. Capacité et puissance aérobie Approche physiologique Quantité ou volume exprimé à partir d’une puissance « Une bouteille que l’on remplit au robinet » La bouteille est la capacité, le robinet donne par son débit la puissance Approche du terrain Travail en « capacité »: gros volume, nombreux km La puissance est une estimation de l’intensité La capacité aérobie se travaille autour du seuil La puissance aérobie se situe autour de la V.M.A.
  53. 53. Capacité et puissance En course: La puissance serait la vitesse La capacité serait le temps pendant le quel la vitesse est maintenue Capacité et puissance sont donc indissociables À chaque vitesse correspond une durée À V.M.A. la capacité pour un sujet entraîné peut atteindre 6mn au pire chez l’enfant elle est de 2mn.
  54. 54. Terminologie commune Energétique Filière aérobie Anaérobie Zones Bleu Vert Orange Rouge Année 1970 Endurance Résistance Capacité aérobie Puissance aérobie Capacité lactique Puissance lactique Terrain endurance Résistance douce Résistance dure Temps référent 2h04mn 27mn45 3mn20 ’’ Vitesse (km/h) 7 à 15 9 à 20 12 à 22 15 à 25 16 à 27 Distances Raids Marathon 15 km 10 km 3000m 2000m 1500 Temps max X heures 4h 2h 1h 30mn 7mn 5mn et - Fc % max 50% 70% 85% 90% 100% max % V.M.A. 50% 70% 75% 85% 90% 95% 100% 105% 110% et + Footing lent moyen rapide Intervalle fractionné
  55. 55. Cooper ½ Cooper Luc Léger/ VAMéval Brue Navettes
  56. 56. Cooper et ½ Cooper 12 mn ? Équilibre VO2 pour une intensité donnée en 3mn Régularité de la course (souvent trop rapide au début) Aucun paramètre de contrôle T limite à VO2max de 3 à 7mn selon l’entraînement ½ Cooper 6mn (trop fort pour 3mn, trop faible pour 7mn) Même reproche que Cooper: Problème de rythme
  57. 57. Luc Léger /VAM éval Luc léger: Incrément de 1km/h /2mn Plots 50m, piste, « cassette » Pas d’éléments de contrôle VAM éval: Incrément de 0,5km/h /1mn Logistique idem (plots tous les 20m) Pas d’éléments de contrôle
  58. 58. ¼ de cooper!!! 3 mn Mieux pour des débutants Piste de 200m, 4 balises (1/50 m) 3 ou 4 tests avec récup complète entre deux (5mn) Moyenne de tests pour VMA Le nombre de balises= la VMA 1km/h= 1000m/60mn= 100m/6mn= 50m/3mn Contrôle du pouls à l’arrivée sur 6’’ (x10)
  59. 59. Type de séances Du 15’’/15’’ au 7mn Développement aérobie
  60. 60. Repos Exercice-Récupération-… I N T E N S I T E FC max Temps 15 s 100% 15 s 1:30’’ à 2:00’’ r R 8 6 4 2 La(s)
  61. 61. Repos Exercice-Récupération-… I N T E N S I T E FC max Temps 100% 1ère série : 1’30’’ d’effort cumulé 1’30’’ de récup 1:30’’ à 2:00’’ R
  62. 62. 15’’/15’’ à la carte 2 séries de 6 répétitions 3’00’’ d’effort cumulé = développement capacité et puissance aérobie débutant = séance de récupération et d’oxygénation pour un sprinter 4 séries de 8 répétitions 8’00’’ d’effort cumulé = développement capacité et puissance aérobie confirmé
  63. 63. Repos Exercice-Récupération-… I N T E N S I T E FC max Temps 1mn 100% 1mn 2:00’’ à 3:00’’ r R 8 6 4 2 La(s)
  64. 64. Repos Exercice-Récupération-… I N T E N S I T E FC max Temps 30 s 100% 1 mn r 8 6 4 2 La(s)
  65. 65. 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 110% 105% 100% 95% 90% 85% Nombre de séries: 4 Récupération en mn: - entre les répétitions: 1 - entre les séries: 3 Nombre de séries: 3 Récupération en mn: - entre les répétitions: 2 - entre les séries: 5 Nombre de séries: 2 Récupération en mn: - entre les répétitions: 3 - entre les séries: 10 Nombre de séries: 1 Récupération en mn: 5
  66. 66. 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 110% 105% 100% 95% 90% 85% Nombre de séries: 1 Récupération en mn: 5 4 séries de 7 à 8 répétitions Total de 28 à 32 répétitions Durée 1mn 30 chaque à 85% de VMA Récupération de: * 1mn entre répétitions * 3mn entre les séries
  67. 67. 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 110% 105% 100% 95% 90% 85% 1 série de 4 répétitions Durée 6mn chaque à 85% de VMA Récupération de: * 5mn entre répétitions
  68. 68. 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 110% 105% 100% 95% 90% 85% 2 séries de 5 répétitions Durée 1mn30 chaque à 100% de VMA Récupération de: * 3mn entre répétitions * 10 mn entre séries

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