EnergéJque et performance Philippe Hellard

Energé'que et
performance
Philippe Hellard

de
BUDAPEST…
par
SHANGHAI…
Fédération Française de Natation
jusqu’à
LONDRES…

PLAN
Fonctionnement énergétique.
Analyse de l’activité et énergétique.
Les différents systèmes de production énergétique.
Un fonctionnement mixte.
Production et élimination du lactate
Le coût énergétique: technique et énergétique.
Moyens d’entraînement: les zones d’intensité et les intervalles.
L’entraînement aérobie stricte.
L’entraînement à l’état stable.
L’entraînement au seuil.
L’entraînement à la VO².
Le temps limite.
Les différents types d’intervalles

Contribu'ons énergé'ques.
Philippe Hellard CTN recherche, FFN
Nage
Vitesse
(m s -­‐1 )
Aérobie
(%)
Anaérobie
lac5que
(%)
Anaérobie
alac5que
(%)
Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD
Crawl 1.97 0.07 15.3 6.1 58.9 8.4 25.8 4.2
Dos 1.73 0.05 17.4 3.1 59.4 3.8 23.1 0.7
Brasse 1.50 0.10 27.1 2.9 43.7 8.1 29.3 5.6
Papillon 1.85 0.08 16.9 1.5 57.3 1.4 25.9 0.2

Es'ma'on du pourcentage de contribu'on des différents
substrats dans la produc'on d’ATP pour diverses épreuves
Epreuve ATP PCr
Glycolyse
lac'que
Glycolyse
aérobie
Auteurs
100m 3,5 % 31,5 % 51 % 14 % Bogdanis
200m 17 % 56 % 27 %
et coll
(1998)
400m 63 % 37 %
Gas'n
(2001)

Philippe Hellard CTN recherche, FFN
Performance et coût énergé'que

Endurance et activité enzymatique : la LDH
Avant un entraînement aérobie
Après un entraînement aérobie
Acide
pyruvique
Acide
pyruvique
Acide
lactique
musculaire
Cycle de
Krebs
Acide
lactique
musculaire
Cycle de
Krebs

Muscle
sang
échanges
élimination
élimination
Plus les échanges sont importants plus le temps à l’épuisement est long .
Plus l’élimination de lactate est importante meilleure sera la performance et
meilleure sera l’aptitude à maintenir un pourcentage élevé de la VO² max.
Les athlètes entraînés pour des vitesses similaires utilisent moins le
glycogène et plus les lipides. Une moindre production entraîne aussi des
meilleures performances.

L’aptitude à échanger le lactate entre les
muscles et le sang dépend:
Des mécanismes de passage à travers la membrane musculaire.
Des mécanismes de passage à travers la paroi capillaire.
Du débit sanguin local.
L’aptitude à éliminer le lactate dépend:
De la capacité oxydative.
De la respiration mitochondriale.

Philippe Hellard CTN recherche, FFN
PLAN
Fonctionnement énergétique.
Analyse de l’activité et énergétique.
Les différents systèmes de production énergétique.
Un fonctionnement mixte.
Production et élimination du lactate
Le coût énergétique: technique et énergétique.
Moyens d’entraînement: les zones d’intensité et les intervalles.
L’entraînement aérobie stricte.
L’entraînement à l’état stable.
L’entraînement au seuil.
L’entraînement à la VO².
Le temps limite.
Les différents types d’intervalles
Programmation de l’entraînement.

o²
o²
o²
La consommation
maximale d’oxygène
dépend,
1- De la capacité de transport de
l’oxygène.
o²
o²
o²
o²
2-De la capacité musculaire
d’extraction et d’utilisation de
l’oxygène.

o²
o²
o²
o²
o²
o²
o²
1- La capacité de transport de
l’oxygène .
a- Ventilation pulmonaire (débit
ventilatoire).
a- Débit cardiaque.
b- Fréquence cardiaque.
c- Volume d’éjection systolique.
d- Volume plasmatique.
e- Concentration d’hémoglobine.
2- La capacité musculaire
d’extraction et d’utilisation de
l’oxygène.
a- Densité des capillaires.
b- Capacité oxydative des enzymes.
c- Différence artério veineuse en O2.
d- Densité en fonctionnalité des
mitochondries.
e- Amélioration du métabolisme des
lipides et des hydrates de carbone.

Résumé des adaptations à
l ’entraînement en endurance

Fédéra=on
Française de
Nata=on.
Niveaux d'intensité.
Descripteurs
Fédéra=on Française
de Nata=on.
Fédéra=on
Anglaise.
Descripteurs Fédéra=on
Anglaise de Nata=on.
Fréquence
cardiaque en
dessous du
maximum.
Sweethenham
et Atkinson.
Maglischo Olbrecht
Niveau 1:
Aérobie.
Niveau 2: Seuil.
Niveau 3: VO2.
Niveau 4:
Anaérobie .
Niveau 5:
Vitesse.
Niveau 1: Aérobie.
Niveau 2: Mixte
aérobie/anaérobie.
Niveau 3: Mixte
anaérobie/aérobie.
Niveau 4: Anaérobie/
Aérobie.
Niveau 5: Vitesse.
Vitesse inférieure
à l'état stable.
Zone 1
Aérobie basse
intensité. Supérieur à 50 A1 EN1
Vitesse à l'état
stable. Zone 2 Main'en aérobie.
Seuil anaérobie.
40-­‐50 A2
Vitesse au seuil.
Vitesse cri'que.
Zone 3
Zone 4
30-­‐40 A3 EN2
20-­‐30
Seuil
lac'que.
AEC
Développement
maximal aérobie. 15-­‐20 VO2. EN3 AEP
Vitesse du 200-­‐m
en compé''on. Zone 5 Tolérance lac'que. 0-­‐15 LP SP1 ANC
Vitesse du 50-­‐m
en compé''on. Zone 6 Puissance lac'que. 0-­‐15 LT SP2 ANP
Vitesse maximale. Zone 7 Vitesse. Sprint. SP3 SPRINT

Zone aérobie stricte
Ces vitesses sollicitent une consommation d’oxygène inférieure
à 60% de la V0² max. Peu ou pas de lactate est formé, celuici
étant aussitôt oxydé dans les fibres lentes de type I et le
myocarde. A cette faible intensité il y a une utilisation
préférentielle des lipides par rapport aux glucides et une
sollicitation du seul métabolisme aérobie. Cette utilisation
importante des acides gras libres a un effet inhibiteur sur la
glycolyse. Le résultat de cette inhibition glycolytique par le
métabolisme des acides gras libres est une production
moindre de lactate et une augmentation de son oxydation en
pyruvate.

INFLUENCE DE LA PUISSANCE RELATIVE DE L’EXERCICE (% DE PMA)
SUR LA CONTRIBUTION DES SUBSTRATS A L’APPORT D’ENERGIE.
(D’après LACOUR, 1982)
100 -
90 -
70 -
50 -
30 -
Glucides
Lipides
10 - Protides
I I I I I
20 40 60 80 100
% de P.M.A.

100 –
LES DIFFERENTES SOURCES ENERGETIQUES DURANT L’EXERCICE
PROLONGE A 70 % DE VO 2 max
-­‐
80 -­‐
LIPIDES
-­‐
60 -­‐
-­‐
40 -­‐
-­‐
GLUCOSE SANGUIN
20 -­‐
-­‐
GLYCOGENE MUSCULAIRE
0 -­‐
I I I I I I I I I
0 1 2 3 4
DUREE DE L’EXERCICE (heures)

Zone état stable (60 à 80% de la VO² max).
Les substrats énergétiques utilisés sont les lipides (NAD
( sous forme de NADH2 ) dans la mitochondrie . Le
pouvoir tampon est efficace et lutte contre l’acidose, en
faisant progressivement baisser ce taux . La part
d’utilisation lipidique va également augmenter avec la
durée de l’exercice. Les quantités d’acide lactique
produites équivalent aux quantité éliminées, mais la
consommation d’oxygène est stabilisée. La limite
supérieure de cette zone d’intensité s’appelle « seuil
lactique » (LT), car à partir de ce niveau d’intensité
d’effort, il va y avoir début d’augmentation de la
lactatémie.

Evolu=on de la lactatémie selon l’intensité de
l’exercise

Évolution de l’amplitude de nage en fonction
de l’intensité de l’exercice.

Zone aérobie anaérobie 80 à 90% de la VO² max:
L’intensité de l’exercice augmente, la part d’utilisation de la glycolyse
augmente (équilibre dans l’utilisation glucides / lipides), et les
systèmes navettes de transport des protons commencent à être
dépassés.
Les ions H+ en se combinant à l’acide pyruvique forme de l’acide
lactique mais l’accumulation d’acide lactique est encore compatible
avec un état stable de la consommation d’oxygène inférieur à son
maximum. Cette production est limitée par l’intervention des
substances tampons (bicarbonates) qui, en ce combinant avec les ions
H+, limitent l’acidose: La limite supérieure de cette zone d’intensité
d’exercice est « seuil lactique 2 » ou vitesse critique.
La fin de la séance est due à une acidité trop importante, et à la baisse
des réserves de glycogène musculaire et hépatique. La durée de
l’effort à puissance stable est de 45 à 50 minutes

L’intensité est au niveau de la PMA
La glycolyse ( aérobie et anaérobie ) est la seule
voie énergétique utilisée ( avec la dégradation
des AA qui vient en complément ) . Le taux de
lactates en fin d’exercice est le témoin du niveau
de sollicitation de la glycolyse anaérobie.
Lorsque l’athlète est en forme, le taux de
lactates à l’effort maximal est haut, témoin d’une
bonne utilisation de cette voie énergétique
(Intérêt d’un entraînement axé sur ce système
énergétique.) Lorsqu’il y a méforme, fatigue ou
pour un sujet dont le système anaérobie lactique
est peu souvent sollicité , le taux de lactates va
rester à un niveau moyen (4 à 6 mmoles/l ) ce
qui témoigne d’une incapacité physiologique à
recruter de manière optimale ce système.

L’intensité est supra maximale.

Importance du développement des qualités
aérobies pour le développement des qualités de
vitesse.
• Après un exercice court et intense, la resynthèse de la
phosphocréatine (PCr) à partir de nouvelles molécules d ’ATP,
nécessite la présence d ’oxygène
• Comme l’ont démontré les travaux Quirstorff & al, 1992 ;Trump
& al.,1996 ; Bogdanis & al.,1996, il est possible d ’améliorer la
vitesse de resynthèse de la PCr entre plusieurs exercices courts et
intenses grâce à un bon développement préalable de la
capillarisation et de la capacité oxydative des muscles sollicités.

Effets de la longueur des intervalles sur la dépense
énergétique.

Effets de la longueur des intervalles sur la
dépense énergé'que.

Évolu'on de l’amplitude de nage en fonc'on de
l’intensité de l’exercice. Nageurs de demi fond de
niveau interna'onal-­‐ intervalles longs + 400 m
aérobie
État stable
Vitesse
critique
85
%
90
%
95
%
100
%

Évolu'on de l’amplitude de nage en fonc'on de
l’intensité de l’exercice. Nageurs de demi fond de
niveau interna'onal-­‐ intervalles courts -­‐ 100 m
Aérobie État stable Seuil
85
%
95
%
100
%
105
%

Effets de la longueur des intervalles sur la
dépense énergé'que.

D’après Saltin et
Essen 1977
Effets de la longueur des intervalles sur la
dépense énergé'que.