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| Haute Ecole Paul-Henri Spaak | I.S.E.K. Section Kinésithérapie |

Etude et comparaison des paramètres cardio-respiratoires de la récupération après un effort aérobie et un effort anaérobie.

Promoteur: Mr Salem

Présentation du mémoire de: Protin Loïc 2001-2002


Bref rappel de la physiologie de l’effort

SOMMATION DES FILIERES

A.ALACTIQUE A. LACTIQUE

AEROBIE

McArdle Wd, Katch Fl & Vl, exercice physiology, Lea & Febiger 1981


Physiologie de la récupération. Le concept La consommation d’O2 post-exercice reste supérieure de 7 % par rapport à sa valeur de repos. DETTE D’O2 DEFICIT D’O2 Dette alactique Dette lactique


Origine de la VO2 de récupération Les réserves phosphagènes La myoglobine et de l’hémoglobine par l’O2 La réutilisation du lactate pendant l’exercice Le maintient de la circulation sanguine et de la ventilation pulmonaire élevée après exercice L’augmentation de température corporelle


EPOC:L’excès de consommation d’O2 post-exercice Le terme EPOC n’évoque pas de causes précises du déficit/dette d’O2, l’EPOC a deux composantes essentielles: La rapide : durée:60 min. La dette alactique et la dette lactique.

La lente : durée:12 à 24h00 La dette énergétique des processus de régénération. Gaesser, G.A., and Brooks, G.A., 1984


BUT DE L’ ETUDE Le but de notre étude est de savoir s’il y a une différence de récupération après deux efforts considérés comme différents (aérobie et anaérobie) sur une période de 5 min. de récupération.


MATERIEL ET METHODES Population étudiée Des étudiants en kinésithérapie, de sexe masculin, volontaires, sans sélection prérequise sur leurs aptitudes physiques. Leurs caractéristiques sont exposées dans le tableau ci-dessous : variables

Sujets ( n=12)

Age

22 ± 1. 38

Années

Taille

179.5 ± 6.33

cm

Poids

73.5 ± 5.42

Kg


Le matĂŠriel


Le matĂŠriel


Le protocole Le test anaérobie: le test de Wingate Le sujet commence à pédaler de plus en plus vite ,et pendant ce temps on augmente la résistance jusque 350 watts (cela dure 3-4 sec.), c’est à ce moment-là que le test commence et durera 30 sec. Le test aérobie: le test de VO2 max Le sujet doit pédaler à une fréquence de 50-60 tours.minˉ¹, le logiciel CPX Express augmente la résistance de 30 watts toute les minutes.


Les paramètres cardio-respiratoires • Sur une période de 5 min. qui suit l’effort.  VO2  VCO2  FC  P° systolique  QR: quotient respiratoire

La méthode d’analyse - KS test pour la distribution selon la loi normale - L’analyse de la variance (one-way ANOVA) - Un post-test :le Bonferroni post-test que si P < 0.05


RESULTATS La puissance 800

12 12 12 12 12 12 12 12 12

8

8

700

7

6

Watts

Nbre de sujet

750

10

10

5

650 600 550

4

2

2 0

754,4

500 Puissance dévelopée

450

0

60

120

180

240

300

352

400 3

6

9

11

14

17

20

23

Watts

AEROBIE

26

29

32

Secondes

ANAEROBIE


DISCUSSION Récupération de la VO2 4000

***

3500

Millilitres

3000

Aérobie

***

2500

Anaérobie

2000 1500 1000 500 0

*** P<0.001: Hautement significatif

5

4, 5

4

3, 5

3

2, 5

2

1, 5

1

0, 5

Fi n

de

l'e ffo

rt

Repos

Minutes


Les pourcentages de récupération des VO2 0 % de récupération

10 20 Aérobie

30

Anaérobie

82.1%

40 50 60 70

86.9%

80 90

F in

d e

5

4, 5

4

3, 5

3

2, 5

2

1, 5

1

0, 5

l 'e ff or t

100

Minutes


Les différences de récupération des VO2 •La VO2 max. anaérobie est à 70.4% de celle aérobie. • La récupération est rapide de 0 à 1.5 min., puis elle est lente et progressive. • La VO2 aérobie a récupéré plus rapidement sur la période de 5 min.  Baisse de régime de la respiration mitochondriale •Les VO2 sont de même valeur après 5 min. car: La VO2 anaérobie doit récupérer plus de lactate Mise en route de la respiration mitochondriale par (ADP + Pi) et (NADH + H+) (Katz et Sahlin, 1987).


Calcul de l’EPOC5 3500

Récupération Repos AIRE TOTALE VO2 – AIRE DE REPOSVO2 = EPOC5

3000

Millilitres

2500 2000

A1 1500

A2

A3

1000 500 0

Minutes

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

VO2 Récupération

3108,75 2242,42 1695,17 1394,17 1245,17 1022,17 1070,25 1014,42 938,833 856,455 754,333

VO2 Repos

379,03

379,03

379,03

379,03

379,03

379,03

379,03

379,03

379,03

379,03

379,03


L’EPOC5 Accumulation totale Anaérobie

Accumulation totale Aérobie

5000

****

Millilitres

4000

4.948 ± 0.304 Litres

3000 2000

3.276 ± 0.173 Litres

1000 0

e l' Fi n d

t effo r

1

2

**** P<0.001: Extrêmement significatif

3

4

Minutes


Les différences de l’EPOC5 •Les valeurs retrouvées correspondent à celles de la littérature: - Barh R. (1992) une accumulation de l’EPOC de 5.8 Litres pour la composante rapide.(ex.maximal) - Medbo et Tabata (1989) un déficit d’O2 de 3.13 litres pour un effort intense de 34 sec. sur vélo. •L’accumulation totale de l’EPOC de l’effort dit aérobie est supérieure à celle anaérobie, car l’effort est plus long. L’amplitude de la composante rapide de l’EPOC est en corrélation avec la durée et l’intensité de l’effort. (Knuttgen, 1970)


L’EPOC2 Accumulation EPOC Aérobie

Accumulation EPOC Anaérobie

1200

Millilitres

1000 800 600 400 200

Inte rvalle e n m inute Accum ulation EPOC Aé robie

0

0-0,5

0,5-1

1-1,5

1,5-2

2-2,5

2,5-3

3-3,5

3,5-4

4-4,5

4,5-5

1189,9 836,55 582,82 470,32 404,4 360,67 331,65 298,8 259,31 213,18

Accum ulation EPOC Anaé robie 731,46 495,09 380,77 329,94 295,09 261,42 233,69 209,78 182,94 156,33

•L’accumulation de l’EPOC à 2 min. de récupération est corrélée avec l’utilisation de la filière anaérobie alactique. (Nummela et Rusko, 1995)

l’EPOC² du test aérobie :3079.63 ± 304 ml l’EPOC² du test anaérobie : 1937.26 ± 174 ml * *P<0.05: Significatif


Les différences de l’EPOC2 • La PC ne fournit pas plus rapidement l’ATP que les processus aérobies durant un exercice épuisant de 30 sec. sur vélo. • De plus, pendant les 30 premières secondes les processus aérobies produisent 3 fois plus d’ATP que la PC • La contribution énergétique de la PC est très petite. (Medbo et Tabata, 1989) Pour l’effort aérobie : il faut récupérer autant d’ATP-PC que l’effort anaérobie, mais il faut récupérer aussi les réserves d’O2 de la myoglobine et veineuse qui ont été plus exploitée. (Nioka et coll., 1998)


Récupération du Quotient respiratoire 2,5 Aérobie

*** ***

QR

2

**

1,5

Anaérobie

*

1 Repos

0,5

4, 5

4

3, 5

3

2, 5

2

1, 5

1

0, 5

5

Minutes

Fi

n

de

l'e ffo rt

0

*** P<0.001: Hautement significatif; ** P<0.01: Trés significatif; * P<0.05: Significatif


 Le QR: explications 4000 3500 3000 2500

4500 VCO2 Anaérobie

VO2 Anaérobie

4000

VCO2 Aérobie

VO2 aérobie

3500 3000 2500

2000 1500

2000 1500

1000

1000

500

500

0

0

La VCO2 anaérobie récupère moins vite que la VO2 anaérobie Ajustement approximatif de la ventilation:l’hyperventilation / Masque Le QR de récupération diminue rapidement après quelques minutes durant la composante rapide de l’EPOC. (short et Sedlock, 1997 ; Bahr, 1992 ; Bahr et coll.,1987)


Récupération de la fréquence cardiaque 220 200

FC

180

*** ***

160

Aérobie

*** ***

140

Anaérobie

*

120 100 80 Repos

*** P<0.001: Hautement significatif; * P<0.05: Significatif

5

4, 5

4

3, 5

3

2, 5

2

1, 5

1

0, 5

Fi

n

de

l 'e ff o rt

60

Minutes


120 7%

Batt/min

100

18% 27%

FC M ax.

80

36%

44%

49%

54%

56%

59%

60%

60 40 20 0

Début

Fin de l'effort

1

2

3

4

5

M inute s

80 15%

70

28% FC Max.

Batt/min

60

38%

42%

46%

48%

51%

55%

55%

59%

50 40 30 20 10 0

Fin de l'e ffor t

FC

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5 M inutes

Pourcentage de récupération par rapport à la valeur de repos.


 La FC: explications • La FC aérobie est supérieure à la FC anaérobie de 0 à 2.5 min.Même évolution des FC aérobie et anaérobie. • Barorécepteurs sensibles à la hausse de pression de courte durée, mais sont moins sensibles à la baisse de pression en post-effort car ils sont étirés. (Norton et coll., 1999) • La FC aérobie reste élévée car les barorécepteurs sont étirés donc moins sensiblesMoins d’inhibition du sympathique. • Récupération de 60 % pour la FC des 2 efforts:  La baroréception n’est pas le seul facteur  La température  Hormones  Exitation psychologique du sujet


Récupération de la pression systolique 250

mmHg

200

***

***

150 100

Repos

50

Aérobie

Anaérobie

0

fin de l'exercice

2

*** P<0.001: Hautement significatif

4

6 Minutes


 La P° syst.: explications • De 0 à 2 min. la P° syst. anaérobie est la plus forte. • La P° syst. anaérobie diminue plus rapidement: baroreception.  La P° syst. anaérobie reste plus forte car les sujets ont pédalé excessivement à la récupération. le pédalage passif en récupération permettait de maintenir (P<0.05) la pression artérielle et le volume systolique.(Carter et coll., 1999) - Récupération de la P° syst. aérobie: 86% - Récupération de la P° syst. anaérobie: 81.71%


CONCLUSION Paramètres (n=12) rapide

Le maximum

Récupération la plus

% de récupération AEROBIE

ANAEROBIE

VO2

Aérobie

Aérobie

86.9%

82.1%

Ve VCO2   FC   P°syst.

Aérobie

Aérobie

79.9%

69%

Aérobie

Aérobie

88.2%

83.8%

Aérobie

Égale pour les DEUX Aérobie

59.2%

59.8%

86%

81.7%

Anaérobie

U n EPOC5 et un EPOC² aérobie supérieur à ceux anaérobie. La composante rapide de l’EPOC aérobie est plus rapide sur la première min. Il aurait fallu un temps de 60 min. pour avoir une récupération complète des paramètres.


MERCI DE VOTRE ATTENTION


Réserves d’ATP/PC Etudes

ATP

PC

Par Kg de muscle sec/entier

Hultman et coll.,1967 Bangsbo et coll., 1990

Spriet et coll., 1992 Whiters et coll., 1991 Monod et Flandrois,1990

20 10 6.2

60 60

20 5 5

75 15

22.4

15-20

sec sec entier sec entier entier

Muscle sec cela veut dire que l’on a calculé la quantité d’eau en %, que l’on a retranché ensuite au Kg de muscle. intéressant quand on étudie uniquement la quantité d’ATP et de PC: différence Statistique plus significative.


Conditions STPD : (S : standard, T : température, P : pression, D : déshydraté). Par convention, ces conditions standard correspondent à O°C, à 760 mmHg (1 atmosphère), avec un gaz déshydraté, sans vapeur d'eau. Dans de telles conditions, une molécule-gramme de gaz parfait (comme l'oxygène ou l'azote) occupe un volume de 22,4 litres. Pour le CO 2 ce volume est de 22,26 litres. Les conditions standard seront utilisées chaque fois qu'il faudra exprimer une quantité d'O2 consommé ou de CO2 produit, pour rendre compte d'une activité métabolique. Conditions BTPS : (B : body, T : température, P : pression, S : saturé en vapeur d'eau). Ce sont les conditions physiques de gaz à l'intérieur du corps humain, où la température est de 37°C, où la pression est égale à la pression barométrique (PB) et où la pression saturante de vapeur d'eau (PH2O) à 37°C est de 47 mmHg. Ce sont par exemple les conditions dans lesquelles se trouve l'air intrapulmonaire.

EPOC MEMOIRE  

Etude et compar aison des par amètr es car dio-r espir atoir es de la r écupér ation apr ès un effor t aér obie et un effor t anaér obie. Pr...