1.1.1
Facteurs limitants.
Ce sont la masse musculaire, la force
et la vélocité de contraction
; elles sont augmentées par
la musculation et le travail de vitesse,
avec l’optimisation des qualités
de la commande motrice et le développement
de la masse musculaire.
1.1.2 Implications nutritionnelles.
Le muscle a une teneur élevée
en protéines : 60 à
70% des protéines corporelles
y sont stockées. Pour accroître
sa masse, la synthèse protéique
doit être augmentée,
ce qui impliquera d’augmenter
les apports en protéines dans
l’alimentation.
1.2 Capacité maximale.
1.2.1 Facteurs limitants.
Elle est limitée par la quantité
totale d’énergie disponible
à partir des réserves
d’ATP et de CrP (15 à
30 KJ pour les membres inférieurs).
Elle dépend du degré
entraînement (répétition
d’exercices de 5 à 15
s), du volume musculaire et, à
un moindre degré, de la nutrition.
1.2.2 Implications nutritionnelles.
Les réserves de CrP sont faibles,
la puissance maximale ne peut être
soutenue que 6 à 10s environ,
puis la puissance diminue et, à
partir de 15s, la filière énergétique
suivante devient prépondérante.
Est-il intéressant d’augmenter
ces réserves ? Un apport accru
en CrP est-il justifié ?
L’ingestion d’ATP ou de
molécules proches s’est
avérée inefficace tant
pour augmenter la teneur musculaire
que les performances.
La régénération
des réserves de CrP s’effectue
très rapidement dés
la fin de l’exercice, à
partir de l’ATP sarcoplasmique,
elle-même resynthétisée
par la voie aérobie lors des
phases de repos. Ainsi, alors que
la quantité totale de CrP dégradée
est aussitôt régénérée
lors des répétitions
d’exercices brefs et intenses
peut dépasser le Kg, la quantité
dégradée de façon
irréversible, la seule par
principe à remplacer, est de
l’ordre du gramme. Or la créatine
n’est pas indispensable, puisque
l’organisme peut la synthétiser
et l’alimentation en apporte,
par les produits carnés (sauf
chez les végétariens
où la synthèse et prépondérante),
1 à 2g/j, couvrant ainsi les
besoins, estimés entre 1.5
et 3g/j.
L’ ingestion de créatine,
à raison de 0.3 puis 0.03g/kg/j
permet d’augmenter la CrP musculaire
de 0 à 20% et les performances
relevant de la capacité maximale
du même ordre. Le poids corporel
augmente légèrement
(0 à 2.3%), sinon, au-delà,
c’est que d’autres facteurs
sont intervenus. Quant au risque toxicologique
de cette molécule, physiologique
en petite quantité, il n’est
pas encore clairement défini
à des doses élevées
et prolongées. Ce supplément
n’est pas justifié, car
les besoins sont largement couverts
par l’alimentation courante
et par synthèse par l’organisme.
Aussi le principe de précaution
a conduit le législateur Français
à ne pas l’autoriser,
et donc il est interdit de prescription
comme de vente. Il porte par ailleurs
atteinte à l’éthique
sportive.
2) Filière
anaérobie lactique.
Elle utilise le glycogène musculaire
dégradé au cours de
la glycolyse anaérobie jusqu’au
stade du pyruvate puis du lactate.
Le délai de mise en route est
bref, au plus quelques secondes, le
taux de créatine phosphate
musculaire diminuant suffisamment
pour lever l’inhibition des
enzymes allostériques de la
glycolyse. Faute d’apport suffisant
en O2, les corps réduits formés
ne peuvent être oxydés
: pour éviter leur accumulation
en excès, ainsi que celle du
pyruvate, un ion H+ est transféré
au pyruvate, le transformant en lactate.
2.1 Puissance maximale.
Elle peut atteindre 2 à 5 kW
; elle peut être soutenue une
vingtaine de secondes, couvrant de
façon prépondérante,
avec la filière anaérobie
alactique, les exercices maximaux
d’une quarantaine de secondes.
Au-delà, la puissance est sous
maximale avec participation progressive,
prépondérante au-delà
de 1.5 min environ, de la filière
aérobie.
2.1.1 Facteurs limitants.
Les facteurs limitants de la puissance
maximale anaérobie lactique
sont le débit, et donc l’activité
des enzymes, de la glycolyse anaérobie,
la proportion de fibres IIB (d’origine
génétique), la commande
motrice et la masse musculaire, ces
deux derniers répondant à
l’entraînement.
2.1.2 Implications nutritionnelles.
Elles sont le rôle des apports
en protéines pour la masse
musculaire.
2.2 Capacité maximale.
Elle est limitée davantage
par la diminution du pH et l’accumulation
de lactate dans le muscle que par
les réserves de glycogène,
qui sont cependant utiles à
augmenter chez le sportif de haut
niveau.
2.3 Entraînement et
implications nutritionnelles.
La capacité maximale est augmentée
par des exercices intenses, par intervalles
répétés, de 15
sec à 1.5 min, à intensité
supra maximale aérobie, entrecoupés
de récupération passive,
de durée environ deux fois
supérieure au temps actif.
L’ingestion de boissons bicarbonatées
(hydrogénocarbonate de sodium
ou « bicarbonate de soude»),
à raison de 0.3 à 0.5
g/kg, 1 à 2h avant le début
de l’exercice, s’accompagne
d’une augmentation du pouvoir
tampon musculaire et de la quantité
de travail produite, reportant le
délai d’apparition de
la fatigue. Cette pratique est discutable
au plan éthique, puisqu’il
s’agit de forcer la nature par
l’apport exogène d’un
produit qui n’est pas un substrat
énergétique et qui ne
répond pas à un besoin
physiologique dont il vise à
modifier l’équilibre.
Les risques pour la santé,
en cas d’ingestion excessive,
vont des incidents gastro-intestinaux,
jusqu'à l’alcalose métabolique
sévère avec arrêt
respiratoire.
Chez le sportif de haut niveau, le
facteur limitant devient la teneur
en glycogène musculaire, qui
dépend d’une alimentation
hyperglucidique.
3) Filière
aérobie
La resynthèse de l’ATP
se fait à partir de l’énergie
libérée au niveau de
la chaîne respiratoire mitochondriale
en présence d’oxygène
et avec production d’eau lorsque
à lieu l’oxydation des
corps réduits, formés
lors de la dégradation du glucose
et des acides gras. Les acides aminés
des protéines participent peu
comme substrat énergétique
à l’exercice, pour 5
à 15% selon la durée
de l’exercice et l’état
préalable.
L’oxydation complète
d’une molécule de glucose
permet la resynthèse de 38
molécules d’ATP (contre
3 lors de la glycolyse) avec des retombées
essentielles sur l’entraînement
et la stratégie en compétition.
Lors de la dégradation des
acides gras, l’énergie
récupérée, uniquement
par oxydation, est par gramme encore
supérieure, du fait de la densité
énergétique élevée
des réserves adipeuses de triglycérides
(environ 7 kgcal/gr de tissu adipeux,
contre 1 kgcal/gr pour celles, musculaires,
de glycogène, fortement hydratées).
Mais le débit maximal de la
lipolyse est relativement faible ;
Le délai de mise en jeu demande
10 à 20 min et le rapport par
phosphate riche en énergie
produit est plus faible ( plus d’O2
nécessaire). La participation
des AG augmente avec la durée
de l’exercice sous-maximal aérobie,
la déplétion des réserves
de glycogène, le degré
entraînement et la préparation
biologique ; Elle diminue quand la
lactatémie augmente.
3.1 Puissance maximale aérobie.
Elle est bien représentée
par son équivalent biologique,
le débit maximal de prélèvement
d’oxygène : VO2max.
-Facteurs limitants.
~le débit ventilatoire (VE),
surtout sa composante le volume courant.
~le taux d’hémoglobine
sanguine ; la polyglobulie physiologique,
avec augmentation de l’hématocrite
jusqu’à 48-50% du fait
de l'entraînement et séjours
en altitude, est un facteur d’augmentation
de la capacité de transport
de l’oxygène : elle ne
nécessite qu’une alimentation
équilibrée et diversifiée.
Les réinfusion de globules
rouges ou l’injection d’érythropoïétine
(EPO) ou d’autres produits similaires
sont des procédés dopants,
donc interdits, et très dangereux
pour la santé.
~le débit cardiaque maximal
et le volume d’éjection
systolique (VES), déterminants
de VO2max. Ils dépendent de
facteurs génétiques
et d’entraînement, sans
implication nutritionnelle actuellement
démontrée. La fréquence
cardiaque, un des facteurs du débit,
peu être modifiée par
l’état digestif ou la
prise d’excitants, qui pourront
retentir sur les performances.
~les pressions artérielles
systolique (PAS) et diastolique (PAD)
; elles évoluent en fonction
de l’intensité d’
exercice dans des limites bien précisées,
qui permettent d’évoquer
l’éventualité
d’une hypertension artérielle.
L’ingestion de NaCl (sel) dans
la boisson de réhydratation
est nécessaire en cas de fortes
sueurs ; en revanche l’excès
est à éviter, en particulier
chez la personne à prédisposition
hypertensive soduim-dépendante.
Chez ces sujet, éviter aussi
l’ingestion de tous produits
excitant (à base de caféine
ou d’alcaloïdes similaires).
~au niveau périphérique,
volume musculaire et densité
capillaire ; pour augmenter VO2mx,
une masse musculaire suffisante est
nécessaire, mais ce sont surtout
les capillaires qui sont à
développer, pour augmenter
le circulation et les échanges
locaux, ce qui permet entraînement
aérobie sur une période
prolongée, sans alimentation
particulière.
~l’oxygène, peu soluble,
est transféré lentement
de l’hémoglobine des
érythrocytes au plasma, puis
vers les liquides interstitiels, le
sarcoplasme, la myoglobine et les
mitochondries. La conductance faible
de l’hémoglobine sera
améliorée par entraînement
de longue durée.
Des suppléments ont été
proposés pour « facilité
la circulation des globules rouges
ou pour augmenter la fluidité
des membranes » ; ils ne sont
pas justifiés au plan tant
scientifique qu‘éthique.
En conclusion, une VO2max élevée
relève d’abord de la
génétique, puis de l'entraînement
; une alimentation équilibrée
et diversifiée suffit et répond
aux besoins de répartition
tissulaire, de formation des globules
rouges et d’adaptation cellulaire.
3.2 Capacité et endurance
maximale aérobie.
La capacité maximale aérobie
est la quantité maximale d‘énergie
disponible à partir de l’oxydation
des réserves énergétiques
mobilisables à l‘exercice
: glycogène musculaire et hépatique,
triglycérides des muscles et
du tissu adipeux et glucose de la
néoglucogenèse hépatique.
L’endurance maximale aérobie
est le délai d’épuisement
(en min) lors d’un exercice
réalisé à un
pourcentage donné de la puissance
maximale aérobie ou de VO2max.
-Facteurs limitants.
Le principal facteur limitant et
déterminant de la capacité
maximale aérobie est la teneur
en glycogène musculaire, dont
dépend l’épuisement
lors d’exercices de quelques
min à quelques heures ; la
capacité maximale aérobie
augmente avec cette teneur, qui est
améliorée par les régimes
de surcharge glucidique. Par ailleurs,
la disponibilité des réserves
de tissu adipeux est un facteur d’économie
du glycogène musculaire, tout
comme la régularité
de l’allure en dessous de zone
transitionnelle aéro-anaérobie,
avec l’apport de glucides exogènes.
En pratique, de telles observations
scientifiques se traduisent par des
conseils adaptés aux caractéristiques
de chaque sport et de chaque sportif.
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