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Faut il mesurer la VO2 chez le sportif?
Jacques MERCIER
Département de Physiologie Clinique CHRU Montpellier
U1046-UMR9214 PhyMedExp
VO2 sous maximale § Mesurée au cours de l’exercice à une charge donnée (% PMA,%VO2max,%VMA)
VO2max § La plus grande quantité d’O2 prélevée et utilisée par l’organisme lors d’un exercice intense (8-12 mn) § Critères d’atteinte
- Plateau de VO2 - QR > 1,15 - FC max théorique atteinte - Lactatémie > 8 mmoles/l
VO2
Charge
VO2 max
PMA VMA
Quelle VO2?
VO2max Evaluation des réponses physiologiques et de l’aptitude physique aérobie?
Qcmax Capacité de transport anémie autotransfusion EPO
Capacité de diffusion altitude athlète extrême
Enzymes oxydatives Densité capillaire Apport en substrats
VO2
.
VCO2 .
• Exploration intégrée du système cardiorespiratoire et musculaire • Limite supérieure de l’aptitude aérobie (resynthèse aérobie de l’ATP)
Facteurs limitants?
VO2max Reflet de la fonction mitochondriale?
Zoll 2002
Bonjour Marie
Claude je suis
là!
VO2max Evaluation des effets de l’entraînement en endurance?
• Sujet sédentaire
á VO2max ≅ 20% en 10 à 20 S
0
100
200
% 1,74
2,52
3,41
Q SV
DAV
Bed rest Sed Trained
Q SV
D’après Saltin 1968
• Athlète VO2max ≅ 70-80 ml/kg/mn Peu de variation avec l’entraînement Amélioration de la performance: autres mécanismes
VO2max Prédiction de la performance en endurance?
• Individus avec des niveaux différents de performance
Existence d’une relation VO2max et performance
- Meilleur prédicteur que le seuil chez les sujets âgés Weswell 2000
VO2max 10km semi-marathon 50 46’ 1h43’ 60 39’ 1h25’ 70 34’ 1h15’
- Coyle (1973): relation inverse entre VO2max et temps
VO2max Prédiction de la performance en endurance?
• Sportifs avec un niveau de performance élevé
- Performances identiques avec des VO2max différentes
- Amélioration de la performance sans modification VO2max
Absence de corrélation VO2max-performance
Autres mécanismes physiologiques
-á enzymes oxydatives (mitochondrie) -á oxydation des lipides - épargne en glycogène -á clearance du lactate -Système nerveux central
VO2 sous maximale Intérêt du calcul de l’économie de course?
• VO2 nécessaire pour courir à une vitesse donnée (ml/kg/km)
D’après Morgan et al. 1995
150
200
Entraînés Non entraînés
Excellents Bons
VO
2 (m
l/kg/
km)
• Explique +++ variabilité de la performance avec VO2max similaires Basset 1997
VO2 sous maximale Intérêt du %VO2max?
0
1
2
3
4
5
0 3 6
VO2max
%VO2max
Durée d’entraînement (mois)
VO2 (
l/mn)
D’après Astrand 1970
100
50
0 Non entraînés
Entraînés
0 2 4 6 8 Durée d’exercice (h)
% V
O2m
ax
VO2max
D’après Astrand 1970
• á %VO2max á Enzymes oxydatives mitochondriales Coyle et Holloszy 1995, Weltman 1995
VO2 sous maximale Intérêt du %VO2max au seuil?
Coyle 1988
• 14 cyclistes: même VO2max
• Comparaison à ≈ 90%VO2max
Seuil haut: 81,5 %VO2max
Seuil bas: 65,8 %VO2max
Temps d’endurance Seuil haut: 60,8 mn Seuil bas: 29,1 mn
Seuil bas/seuil haut á 69% glucides â 134% glycogène
• %VO2max et vitesse au seuil Variance du temps d’endurance Farrel 1979
VO2 sous maximale Intérêt pour le calcul de l’oxydation des substrats énergétiques?
Repos 20 40 60 80 100
VO2 max (%) .
LIPI
DES
(%
)
0 10 20
40 50 60
GLU
CID
ES (
%)
40 50 60
80 90 100
70 30
Brooks and Mercier 1994
Récupération Repos Exercice temps (min)
20 %
60 % 50 %
40 % 30 %
0 6 12 18 24 30
VO2max A jeun
VO2 et VCO2 ð quotient respiratoire ð %glucides et %lipides
Pérez-Martin 2001
La VO2 est-elle encore utile?
Débit d�oxydation lipidique (mg/min)
Intensité de l�effort (Watt)
Entraînement
Obésité, sédentarité
Zone de bas débit d�oxydation des lipides à l�exercice. Le niveau d�intensité où le débit d�oxydation des lipides est maximal (LIPOXmax) survient précocement (ex : patients sédentaires, obèses)
Zone de haut débit d�oxydation des lipides à l�exercice. Le niveau d�intensité où le débit d�oxydation des lipides est maximal (LIPOXmax) est élevé (ex : athlète d�endurance)
LIPOXmax
LIPOXmax
100
200
300
400
Profils d�oxydation des lipides à l�effort lors de l�épreuve d�effort avec calorimétrie indirecte
La VO2 est-elle encore utile?
OUI
• Exploration intégrée du système cardiorespiratoire et musculaire ainsi que pour mesurer la limite supérieure de l’aptitude aérobie. • Evaluer les effets de l’entraînement chez le sédentaire.
• Prédire la performance en endurance chez des individus de niveaux différents.
• Mesurer l’économie de course et le %VO2max au seuil.
• Caractériser la balance glucido-lipidique à l’effort
La VO2 est-elle encore utile?
NON
• Etudier les effets de l’entraînement chez le sportif entraîné (haut niveau).
• Prédire la performance dans une population de sportifs de niveau homogène.