L'évaluation de l'aptitude aérobie d'un sportif est possible grâce à l'épreuve d’effort avec mesure des échanges gazeux. Cet examen permet de mesurer le volume d'oxygène consommé (VO2) à un moment donné et, au maximum de l'exercice aérobie, le VO2max. L'amélioration du VO2max par l'entraînement chez l'adulte est modérée, se situant entre 15 et 20 %. Cependant, il est possible d'améliorer sa capacité à utiliser un pourcentage important du VO2max pour effectuer un exercice, ce qui conditionne les possibilités de performance pour les efforts d'endurance.
Il n'y a pas obligatoirement de corrélation entre le VO2max et la performance chez le sportif, contrairement au sujet sédentaire. L'économie de course, le pourcentage de VO2max au seuil et la caractérisation de la balance glucido-lipidique à l'effort sont des éléments importants à mesurer chez le sportif.
PMA, VMA et seuils : Des indicateurs clés
La consommation d'oxygène augmente avec l'intensité de l'effort, pour finir par se stabiliser à partir d'une certaine intensité. C'est ce qu'on appelle la Puissance Maximale Aérobie (PMA), qui correspond à la consommation maximale d'oxygène. La Vitesse Maximale Aérobie (VMA), utilisée pour les tests sur tapis, correspond à la vitesse développée lorsque le VO2max est atteint.
L'organisme fait appel à une plus grande proportion du métabolisme anaérobie, d'où une production plus ou moins importante d'acide lactique, selon le niveau d'entraînement. Il existe deux seuils principaux :
- SV1 : Seuil d'adaptation ventilatoire, un bon indice de la capacité endurante (aérobie). Travailler au-dessus de SV1 permet d'améliorer efficacement son endurance. Chez un sportif endurant, SV1 se situe au-dessus de 65 % du VO2max.
- SV2 : Seuil d'inadaptation ventilatoire, qui indique le degré de charge à partir duquel une augmentation de l'effort se traduit par une augmentation très rapide de l'acidose. Le SV2, associé au VO2max, permet de personnaliser le suivi de l'entraînement.
L'entraînement cherchera à décaler le SV2 vers des puissances supérieures, ce qui signifie que pour la même adaptation énergétique, l'effort produit sera supérieur. D'autres indicateurs, comme des FC inférieures pour un niveau de puissance identique, pourront également témoigner d'une amélioration.
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FTP : Un indicateur clé pour les cyclistes
En cyclisme, le FTP (Functional Threshold Power ou puissance seuil fonctionnelle) est la puissance la plus élevée qu'un cycliste peut maintenir dans un état quasi-stable pendant 40 à 60 minutes sans se fatiguer. Elle correspond souvent à la puissance au seuil lactique anaérobie. Le FTP est un moyen de quantifier et de mesurer les performances d'endurance des cyclistes. Un des intérêts principal du FTP est d'estimer votre seuil lactique sans devoir passer un test à l'effort en laboratoire.
Pour comparer la FTP de deux cyclistes, il faut prendre en considération le poids de chaque cycliste. En effet, 2 cyclistes de poids différents développent naturellement des puissances différentes. Un cycliste plus lourd produira plus de watts au total simplement en raison de sa masse corporelle plus importante.
Lactate et Zone 2 : Optimisation de l'entraînement
Le lactate produit lors d’un effort musculaire a fait l’objet de nouvelles recherches ces dernières années avec à la clé des nouvelles compréhensions sur son utilisation en matière d’entraînement et mécanisme de fatigue. Les plus forts sont ceux qui produisent le moins de lactate à haute intensité et ont pour les 2 meilleurs une capacité à oxyder des graisses même à des très haut niveau de puissance.
L’ATP seule source d’énergie utilisable par nos muscles en action est produit grâce a la dégradation de différents substrats en fonction de l’intensité et du type de fibres musculaires qui se contractent. On aura donc une utilisation à 100 % des graisses en zone 1 dite de récupération par les fibres lentes de types I puis au fur et à mesure que l’intensité va augmenter, mais de façon modérée, la capacité a oxyder des graisses va aussi continuer à augmenter jusqu’à son maximum ( Fatmax proche fin de zone 2). Si le coureur demande encore plus de puissance, la lipolyse ne suffit plus et c’est la dégradation du glucose/glycogène qui vient en renfort pour produire plus d’ATP.
Quand les mitochondries sont au maximum de leur capacité oxydative, le lactate apparait. Avoir une courbe de lactacte très basse ne veut pas forcement dire que vous êtes très économique en glucide au profit des graisses mais que vous pouvez aussi recycler le lactate en pyruvate et le faire réintégrer directement la mitochondrie grâce à des transporteurs spécifiques. C’est l’intérêt de la zone 2, augmenter le nombre de mitochondries mais aussi produire d’avantages de transporteurs ( MCT 1) du lactate.
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Quand le Pyruvate ou H+ ne peuvent plus entrer dans la mitochondrie, plutôt que de s’engorger, le pyruvate et les ions H+ sont transformés en lactate pour être évacuer dans le sang. La production de MCT 4 et MCT 1 seront aussi produit par l’entrainement en intensité par les fibres rapides.
S’entrainer en Z2 sera une des clés pour améliorer vos mitochondries et la clairance du lactate. En toute logique si votre FTP 60 min est bonne, vous pouvez vous entrainez sans risque sentre 55 à 75 % de FTP.
Comment déterminer sa Zone 2 avec précision ?
Un test de lactate implique d’avoir en plus un stylo piqueur ( doigts ou oreilles) avec recharge d’aiguilles , des bandelettes bien sur et un désinfectant pour nettoyer la zone juste avant la prise. L’approche pourrait être donc légèrement modifié en permettant de passer encore plus de temps en Zone 2 en 2023 grâce au lecteur. Question ressentis, on reste sur un effort facile mais il ne faut pas grand chose en plus pour passer en tempo et limiter les bénéfices.
PMA et FCmax : Quelle relation ?
La PMA est la puissance de travail constatée au moment où le VO2max est atteint. La Fréquence Cardiaque Maximale (FCmax) est quasiment atteinte avec le VO2max et la PMA. En effet, VO2, FC et vitesse croissent de façon linéaire jusqu'au VO2max.
Il n'existe pas de relation directe et universelle permettant de déterminer avec précision la FCmax correspondant à 40% de la PMA. La FCmax est une valeur individuelle qui dépend de nombreux facteurs, tels que l'âge, la génétique, le niveau d'entraînement et l'état de santé.
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Cependant, il est possible d'estimer une zone de fréquence cardiaque correspondant à 40% de la PMA en utilisant des méthodes indirectes et en tenant compte des spécificités de chaque individu.
Formule de Karvonen
La formule de Karvonen est une méthode de calcul qui permet de gommer les variations individuelles en intégrant la notion de Fréquence Cardiaque de Repos. Au lieu de faire un pourcentage classique partant de 0 comme avec la FCM, on vient intégrer le fait que le « zéro de notre cœur » est notre Fréquence Cardiaque de Repos. Avec ça on va pouvoir calculer ce qu’on appelle la Fréquence Cardiaque de Réserve (FCR). C’est elle qui va permettre de définir précisément les zones cardiaques.
Entraînement et âge : Adapter les pratiques
La baisse de performance physique due à l'âge est un fait que l'on ne peut nier, le tout étant d'en bien maîtriser l'importance. La plus grande part de la régression ne vient pas des causes immaîtrisables que sont les pertes progressives de force, vitesse et élasticité, mais bien d'une moindre motivation pour l'entraînement et en corollaire, d'un abandon relatif des séances de qualité au profit des sorties en continu d'intensité faible à modérée.
Si l'on veut retrouver la plus grande part possible de nos capacités perdues, il faut non seulement respecter les conseils de prudence classiques (progressivité, alternance, repos…) mais il s'agit aussi de tenir compte des nouvelles contraintes imposées par la perte d'une partie de nos facultés physiques antérieures.
En matière de préparation, rien ne change fondamentalement que l'on soit teenager ou en pleine maturité. Tenir compte de ce qui devient moins performant se fait principalement par le respect d'une excellente hygiène de vie. On va délaisser les sorties nocturnes et dormir suffisamment et à horaire régulier. Le troisième volet dans ce registre est constitué par la diététique, c'est la fin des fast foods et du sandwich grignoté devant son PC, les repas équilibrés et variés deviennent la règle.
Endurance : Définition et développement
L'entrainement de l'endurance vise l'augmentation de la capacité cardiovasculaire du sportif afin de lui permettre de mieux résister aux efforts, aérobie et anaérobie, où l'on cherche à répéter ou prolonger une action. Développer l'endurance nécessite un entraînement structuré et progressif, une gestion de la récupération, ainsi qu'une alimentation adaptée.
L'endurance se manifeste de plusieurs façons et est dépendante des critères suivants :
- processus énergétiques : aérobie et anaérobie ;
- effort : durée et intensité ;
- type de contraction musculaire : statique ou dynamique ;
- qualités physiques : force ou vitesse ;
- discipline pratiquée : endurance générale ou spécifique.
Les principes de développement des qualités aérobie
Du fait de la nécessité de présence d'oxygène pour le fonctionnement de l'humain, l'amélioration de sa condition physique est fortement liée à son potentiel aérobie. Quels que soient les types d'efforts à réaliser dans la discipline pratiquée, le métabolisme aérobie interviendra soit comme facteur de performance prépondérant, soit comme support utile pour la récupération dans la répétition d'actions que ce soit pendant la compétition ou durant l'entraînement.
La consommation d'oxygène augmente lors de l'élévation de l'intensité de l'effort et ce jusqu'à une limite nommée consommation maximale d'oxygène ou VO2max (pour débit maximal d'oxygène). Si l'intensité continue à augmenter ce sont les processus anaérobie qui deviendront prépondérant pour poursuivre l'effort.
Un effort réalisé à VO2max peut être maintenu pendant environ 6 à 10 minutes (soit 2000 à 3000m en course à pied). Ensuite en fonction du pourcentage (inférieur ou supérieur à 100%) de VO2max, correspondra une durée moyenne d'effort qui définira la plage de développement de qualités spécifiques d'endurance : capacité aérobie, endurance maximale aérobie, puissance aérobie, zone mixte aérobie-anaérobie, etc.
D'un point de vue entraînement, il faut matérialiser les zones de travail en se basant sur des repères chiffrés (vitesse ou fréquence cardiaque) et exprimer le VO2max sous une forme concrête de travail (puissance maximale aérobie ou vitesse maximale aérobie).
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