Facteurs de la performance (réussite)

sportive et santé du sportif

G PérèsPhysiologie du sportCHU Pitié-Salpétière

Classification des sports• NON pas une mais des classifications• Très grande diversité des sollicitations et risques• âge : du bébé nageur au senior 4ème âge• sexe : femme → forme ; homme → compétition• fréquence : d’occasionnel à 3 fois / jour tous les jours• niveau de pratique : du débutant au professionnel• types de sport : nombreuses classifications selon

les exigences ou facteurs sociologiques, économiques, psychologiques, physiologiques énergétiques ou psychomoteurs, de santé cardiologique, locomotrice, ...celle du sportif concerné

Facteurs de la réussite sportive

Sociologiques : environnement familial, scolaire, professionnel, sportif, disponibilité installations sportives et terrains, climatologie

Psychologiques : motivation, plaisir, profil de personnalité, équilibre et force psychologiques/mentales, contrôle de l’émotivité, de la vigilance, qualité de stratégie, intelligence du jeu,

Facteurs psychologiques et mentaux

• Lesquels, pour réussir dans sa spécialité ?• Quels moyens d’analyse?• Pour qui (niveau de pratique) ?• Par qui (cadre sportif, psychologue, médecin) ?• Comment interpréter les données et résultats?• Quelles retombées (conséquences pratiques) ?• Qui peut intervenir en cas de problème ?

Facteurs de la réussite sportive

• Morphologiques : dimensions corporelles, masse grasse/masse maigre, souplesse…

• Energétiques : filières anaérobies, alactique (force, vélocité) et lactique (15 s à 90 s), et aérobie (endurance) ; aptitudes, sollicitations, contre-indications

• Motrices : contrôle et qualité gestuels, posture, équilibre, coordination, dextérité, agilité, latéralité, précision, performances visuelles

Méthodes physiques d’évaluation de la composition corporelle

• Taille, poids, épaisseur plis cutanés, calcul BMI• Hydrodensitométrie (densité dans l’eau)• Impédancemétrie bioélectrique (résistivité)• DEXA (absorptiométrie biphotonique, DMO, MM, MG)• TDM (tomodensitométrie, scanner)• Eau corporelle par eau marquée• K total (intracellulaire)• RMN (résonance magnétique nucléaire)• Activation neutronique ou photonique,…

POIDS spontané /de FORME / optimal

Faire le poids, pour qui, pourquoi, quand, à quel prix (quels sacrifices)?

• Masse grasse (tissu adipeux), masse maigre et masse hydrique :le juste équilibre ?

• Taille, poids et morphotype• Le poids de forme /P optimal (% MG) :

comment l ’atteindre ?• Attention aux TCA

Contractions musculaires : transformation de l’énergie chimique de l’ATP

sous l’action ATPasique de la myosine (myofilament, avec l’actine), pour du travail mécanique W

(raccourcissement des sarcomères => force) et surtout de la chaleur Q

ATP et énergétique musculaireATP seule molécule pour la myosine-ATPase1 molécule-gramme ATP 42 kJ5 mmoles ATP / kg muscleRendement de l’exercice 20 à 25 %Réserves ATP disponible (c à p, M Inf) =

100 mmolesSoit 4,2 kJ (20 kg muscle M Inf)En théorie, si seulement ATP utilisée 0,5 à

2 s d’exercice selon intensité

PLAN – TYPE• Délai de mise en jeu (inertie)• Substrat impliqué, site des réserves (local :

muscle, à distance : plasma, foie, tissu adipeux)• Réactions biochimiques• Puissance et débit maximaux• Capacité maximale (quantité max disponible)• Récupération des réserves après l’exercice• Implications nutritionnelles (besoin?ir(réversible)• Epreuves de mesure, d’évaluation (labo, terrain)• Mode d’entraînement, participation facteurs perf• Effets sur la santé cardio… : EMA, SME

FILIERE ANAEROBIE ALACTIQUE

réversible

Puissance maximale AA (mécanique)

• WmaxAA M Inf : H : 12 – 22 W/kg BW F : 8 – 15

• M Sup : H : 70 % M Inf; F : 60 %• Augmentation par l’échauffement• Facteurs limitants : périphériques, centraux

(volume, masse et surface section musc., recrutement temporel/spatial, type myosine, qualité gestuelle

Filière AA, types d’exercices, TExercices : force, vélocité, puissance(selon force + élevée appliquée à extrémité)Entraînement : musculation isométrique, dynamique, isocinétique, pléiométrique, vélocité, puissance (% FMV x n), hyper-trophie/plasie, aug masse/V musculaireTemps de W / RP : 1 / > 7-10, n répétitionsPour l’enfant : force, vélocité, à quels âges?Objectifs : commande neuro-musculaire, diamètre fibres, sarcomère, réserves substrats

Epreuves d’évaluation AA• Dynamométrie (force maximale volontaire

isométrique, FMV, isocinétisme), détente verticale, célérométrie, sprints, lancers (F explosive), courbe force / vitesse

• Capacité : travail mécanique fourni en 10 s• Sur le terrain : mesures de force (haltéro…),

départ et temps intermédiaires en sprint, détentes verticale, horizontale, sauts, lancers, épreuves spécifiques (basket, foot…)

Possibilités de : enregistrer ou mesurer FC, ECG, PAS/D, VO2, VE …

POUR quels BESOINS PHYSIOLOGIQUES spécifiques démontrés,

des APPORTS nutritionnels CONSEILLES(à conseiller), spécifiques des sportifs ?

• - Dépense énergétique DE => équilibre => AE• - Travail/Chaleur, sudation => perte eau irréversible• - Substrats et filières énergétiques :• * anaérobie (F, muscul) : Cr-Ph <=> ATP réversible• alactique : protéines => synthèse MM + réversible • * anaérobie : glycogène <=> lactate ir(réversible)• lactique pH diminue <=> H+ réversible• * aérobie (end) : glycogène => CO2 + H2O irréversible• triglycérides => « « ? « ?• protéines => (oxyd. : urée…) irréversible

Protéines : que conseiller ?Par rapport aux ANCPar rapport aux ANC pour la population correspondante

Sports de force loisir (<= 3 sessions / sem) : = 1 ANCculturiste : (en 7 fois / j, /3h) : x 1,5 – 2 ANC(Protéines aliments + poudres : qualité +++ :

=> Protéines de haute valeur biologique (ou Indice chimique élevé + vit B6 (B1) + eau + glucides + calcium…

Pressions artérielles systolique et diastolique / Fréquence cardiaque (bpm)

PAS

PAD

FILIERE ANAEROBIE LACTIQUE

Filière énergétique Anaérobie Lactique

• Délai mise en jeu, inertie (qq s, 15s > 1,5 min)• Métabolisme : glycolyse anaérobie, E allostériques• Réserves : glycogène musculaire• Puissance et capacité max (PMAA+PMAL+PMA)

• Récupération (délai demi-R, totale, accélération)

• Types d ’exercice, entraînement• Explorations fonctionnelles, épreuves de terrain

• Implications nutritionnelles• Effets sur la santé (CV, enfants, âgés…)

Glycolyse anaérobieGlycolyse

anaérobie

VO2, lactatémie et W Ex

Essoufflement physiologique

Puissance et Capacité max AL

• Facteurs limitants PMAL :Débits enzymatiques allostériques max (phosphorylase, PFK, LDH)Masse musculaire

• Facteurs limitants CMAL :Quantité max glycogène musculairepH max soutenable sans inhibition enzymatique

Cinétique lactate musc / pl

ENTRAINEMENT AL• Répétitions : 15 s à 1,5 min x n• Par intervalles (interval training) :

W / RP 1 / >2• Intensité > PMA (VMA)• Récupération passive (O lavage muscle)• Prendre montée FC de vitesse,

accumulation maximale de lactate dans muscle : variations vitesse +++

Epreuves anaérobies lactiquesEvaluation PMAL et CMAL

POUR quels BESOINS PHYSIOLOGIQUES spécifiques démontrés,

des APPORTS nutritionnels CONSEILLES(à conseiller), spécifiques des sportifs ?

• - Dépense énergétique DE => équilibre => AE• - Travail/Chaleur, sudation => perte eau irréversible• - Substrats et filières énergétiques :• * anaérobie (F, muscul) : Cr-Ph <=> ATP réversible• alactique : protéines => synthèse MM + réversible • * anaérobie : glycogène <=> lactate ir(réversible)• lactique pH diminue <=> H+ réversible• * aérobie (end) : glycogène => CO2 + H2O irréversible• triglycérides => « « ? « ?• protéines => (oxyd. : urée…) irréversible

Effets sur la santé (CV, enfants, seniors…)

• Trouble du rythme cardiaque (forte sécrétion de catécholamine, adrénaline)

• Forte sollicitation ostéo-articulaire• Insomnie, excitation• Saturation : fatigue nerveuse (mentale)• Enfant, ado : très efficace mais « blocage

développement cavités cardiaques »• Senior : risque cardio-vasculaire

Travail bref et intense Travail LD (endurance, aérobie)

Filière énergétique Aérobie• Délai mise en jeu, inertie (> 0 - 1,5 min)• Métabolisme : glycolyse et lipolyse• Réserves : glycogène m, foie + gl, AG (AA)• Puissance et capacité max (PMA, End max aé)

• Récupération (0 dette 02, « déchets », glyc, T°c)• Types exercices, entraînement (IT, fract, Emax aé)• Explorations fonct, épreuves de terrain• Implications nutritionnelles• Effets sur la santé (CV, enfants, âgés…)

Glucides alim.

Tubedigestif

Glucose,fructose…

Glycolyse anaé et aérobie

Bilan ATP glycolyse et lipolyse aérobies

Hommes

Femmes

D’après Astrand et Rodahl, trad Lacour,1994

•Durée max (délai d’épuisement à x Watts) x puissance = capacité max aé ou quantité de travail fourni (Joules)

D’après Astrand et Rodahl, trad Lacour,1994

Sans la DER(Dépense énergétique de) repos

DEVELOPPEMENT DES APTITUDES PHYSIOLOGIQUES AEROBIES

EXERCICES CONTINUS

Intensité (% VMA)

Durée Exercices recommandés

Nombre séances/sem

DEVELOPPEMENT PRIORITAIRE

mi-longs à longs ; MS/MI

65 à 85 20 min à > 1h30

Continus ou Fartlek

>= 2, max : (f) objectifs, discipline et disponibilité

EXERCICES PAR INTERVALLES

Cmax aé, ENDURANCE max AEROBIE

Type exercice

Type récupération

Intensité exercice % VMA

Durée exercice

Durée récup

Nature récup

N répét/ série

Durée totale séries

Durée récup /séries

séances/ semaine (discipline)

Longs Longue 80 à 95 1,5 à 15 min

1 à 6 min

Active 2 à 10 30 à 45 min

1 seule série

2 à 5 puis 1-2

Puissance max aérobie, PMA, VMA, VO2max Courts Courte 110 à 130 5 à 15 s 5-15 ou

20-40 s Passive /active légère

20 - 6 2 - 4

20 à 40 min

3-5 min Récup active

2 à 3 puis 1

PMA, VO2max + Cmax ANAE ALACT, SPRINT

PMA, en Watts

PMA, en p. cents

Prédiction indirecte de VO2max à partir FC / W

Mesures indirectes de terrain• Exploite relation VMA / PMA / VO2 max• Step-test d’Astrand-Ryhming et autres• Cooper et mini-Cooper• Luc Léger sur piste• Léger-Boucher• Course-navette 20 m• Léger-Boucher-Brue sur piste pour vélo• Spécifique foot, BB…

Activités physiques aérobies (endurance) et santé

• Un des éléments essentiels de la prise en charge de nombreuses pathologies chroniques, en préventions primaire, secondaire voire tertiaire

• Prescription AP(S) thérapeutiques- Prévention ou traitement des facteurs de risque

cardiovasculaire (obésité, HTA, diabètes 1 et 2, insulino-résistance, dyslipidémie),

- Sénescence et vieillissement locomoteur, sensoriel (ostéoporose, amyotrophie, régression motrice)

- Prévention des cancers (colon, sein, …)

Fréquence cardiaque (bpm)Pressions artérielles systolique et diastolique /

PAS

PAD