Staps
De Boeck Université
I.S.B.N.sans
128 pages
p. 11 à 26
doi: 10.3917/sta.060.0011
Veille sur la revue
Veille sur l'auteur
De Boeck Université
I.S.B.N.sans
128 pages
p. 11 à 26
doi: 10.3917/sta.060.0011
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Rapport de recherche
no 60 2003/1
Dépense énergétique et rendement au cours de la répétition de sprints sur bicyclette ergométrique : effet de la vitesse de pédalage
Sylvain Dorel1,2 Christophe Hautier2 Emmanuel Van Praagh2 Muriel Bourdin1 Jean-René Lacour1
Lors d’un l’exercice de sprint, considéré comme la sollicitation
maximale au niveau métabolique, il est largement démontré que la vitesse de
pédalage joue un rôle sur la puissance et le travail fournis. Ce travail
propose d’étudier comment, au cours d’un exercice intermittent de type
supra-maximal, la fréquence de pédalage peut influencer simultanément la
réponse physiologique, en intervenant sur le débit d’énergie métabolique, et/ou
le rendement de la contraction musculaire. Dans cette perspective, 9 cyclistes
ont réalisé 2 séries de 12 sprints de 5-s à vitesse constante entrecoupés de
45-s de récupération passive : une série réalisée à vitesse optimale (Vopt,
vitesse à laquelle est atteinte la puissance maximale) et l’autre à 50 % de
celle-ci (½Vopt), selon un ordre aléatoire à 48 heures d’intervalle. Le niveau
d’activation du principal muscle agoniste (vastus lateralis) et la perception
de l’effort (échelle de Borg) ne varient pas significativement entre les 2
situations. Après la phase d’adaptation cardio-respiratoire, les valeurs
moyennes du 7e au 12e sprint de puissance produite, de
consommation d’oxygène et d’accumulation de lactate sanguin sont
significativement plus élevées à Vopt (944,5 ± 123 W ; 2,55 ± 0,29
l.min-1 ; 3 mmol.l-1) qu’à ½Vopt (702 ± 88 W ; 2,18 ± 0,28
l.min-1 ; 0,8mmol.l-1). Il semblerait que les conditions
mécaniques de contraction du muscle, et notamment la vitesse, agissent
préférentiellement sur le débit métabolique plutôt que sur le rendement lors de
l’exercice supra-maximal intermittent.
Mots-clés :
exercice supra-maximal intermittent, travail mécanique, consommation d’oxygène, lactate, EMG..
During an all-out exercise, where the metabolic demand is
considered as maximal, it has been demonstrated that cycling velocity
influences largely mechanical power and work. This paper intends to show how
during an all-out intermittent exercise, pedalling rate simultaneously
influences the physiological response by modifying the metabolic power and/or
the efficiency of the muscular contraction. Nine cyclists performed 2 series of
12 repeated 5-s sprints at a constant velocity interspersed by 45-s resting
recovery : one series was performed at optimal velocity (Vopt, velocity at
which maximal power is produced) and the second one at 50 % of Vopt (½Vopt), in
a randomly selected order and separated by 48 hours. Activation level of the
primary agonist muscle (vastus lateralis) and the rate of perceived exertion
(Borg’s scale) were similar during both conditions. Consecutively the
cardiorespiratory adaptation period, mean values between the 7th
and 12th sprint of power
output, oxygen consumption and blood lactate accumulation were significantly
higher at Vopt (944,5 ± 123 W ; 2,55 ± 0,29 l.min-1 ; 3 mmol.l-1) than at ½Vopt (702 ± 88 W ; 2,18 ±
0,28 l.min-1 ;
0,8mmol.l-1). The mechanical
conditions of muscle contraction, notably contraction velocity, seem to act
preferentially on metabolic power rather than on efficiency during
supra-maximal intermittent exercise.
Keywords :
supra-maximal intermittent exercise, work, oxygen consumption, lactate, EMG..
Es ist nachgewiesen, dass während einer Sprintübung, die höchste
Anforderungen an den Metabolismus stellt, die Tretgeschwindigkeit eine Rolle
hinsichtlich der Leistung und Arbeit spielt. Diese Arbeit untersucht, wie
während einer supramaximalen Intervallübung die Trittfrequenz auch
physiologische Reaktionen beeinflussen kann, indem sie auf metabolische
Energieprozesse und/oder den Wirkungsgrad der Muskulatur einwirkt. Auf diesem
Hintergrund haben 9 Radfahrer 2 Serien von 12 Fünfsekundensprints bei
konstanter Geschwindigkeit, mit 45 Sekunden dauernden passiven Pausen
absolviert: eine Serie mit optimaler (Vopt, Geschwindigkeit bei der die
maximale Leistung erreicht wird) und eine andere mit 50% Geschwindigkeit (1/2
Vopt), in zufälliger Reihenfolge, nach einer Unterbrechung von 48 Stunden. Das
Aktivationsniveau der agonistischen Hauptmuskeln (vastus lateralis) und die
Anstrengung auf der Borgskala unter beiden Bedingungen unterscheiden sich nicht
überzufällig. Nach der kardio-respiratorischen Anpassungsphase sind die
Mittelwerte des 7. und 12. Sprints hinsichtlich der Leistung, des
Sauerstoffverbrauchs und des Blutlaktats signifikant höher bei Vopt (944,5 ±
123 W; 2,55 ± 0,29 l.min-1 ; 3
mmol.l-1) als bei ?Vopt (702 ±
88 W; 2,18 ± 0,28 l.min-1;
0,8mmol.l-1). Es scheint, dass
sich bei supramaximalen Intervallübungen die mechanischen Bedingungen der
Muskelkontraktion, und vor allem die Geschwindigkeit, eher auf metabolische
Prozesse als auf den Wirkungsgrad auswirken.
Schlagwörter :
supramaximale Intervallübung, mechanische Arbeit, Sauerstoffverbrauch, Laktat, EMG..
Durante un esercizio di sprint, considerato come la
sollecitazione massimale a livello metabolico, è ampiamente dimostrato che la
velocità di pedalata gioca un ruolo sulla potenza e sul lavoro fornito. Questo
lavoro propone di studiare come, durante un esercizio intermittente di tipo
sovramassimale, la frequenza di pedalata può influenzare simultaneamente la
risposta fisiologica intervenendo sul debito di energia metabolica, e/o il
rendimento della contrazione muscolare. In questa prospettiva, 9 ciclisti hanno
realizzato due serie di 12 sprint di 5 secondi a velocità costante intervallati
da 45 secondi di recupero passivo : una serie realizzata a velocità ottimale
(Vopt, velocità alla quale è raggiunta la potenza massimale) e l’altra al 50 %
di quest’ultima (½Vopt), secondo un ordine aleatorio di 48 ore d’intervallo. Il
livello d’attivazione del principale muscolo agonista (vastus lateralis) e la
percezione dello sforzo (scala di Borg) non variano significativamente tra le
due situazioni. Dopo la fase di adattamento cardio-respiratorio, i valori medi
dal 7˚ e al 12˚ sprint di potenza prodotta, di consumo d’ossigeno e d’accumulo
di lattato sanguigno sono significativamente più elevati al Vopt (944,5 ± 123 W
; 2,55 ± 0,29 l.min-1 ; 3
mmol.l-1) che a ½Vopt (702 ±
88 W ; 2,18 ± 0,28 l.min-1 ;
0,8 mmol.l-1). Sembrerebbe che
le condizioni meccaniche di contrazione del muscolo, ed in particolare la
velocità, agiscano preferenzialmente sul debito metabolico piuttosto che sul
rendimento durante l’esercizio sovramassimale intermittente.
Parole chiave :
consumo d’ossigeno, EMG, esercizio sovramassimale intermittente, lattato, lavoro meccanico..
En un ejercicio de velocidad se considera como esfuerzo maximal a
nivel metabólico, está claramente demostrado que la velocidad de pedaleo tiene
un rol sobre la potencia y el trabajo realizado. Este trabajo se propone
estudiar como la realización de un ejercicio intermitente de tipo
supra-maximal, en la frecuencia de pedaleo puede influir simultáneamente la
respuesta fisiológica interviniendo sobre el volumen de energía metabólica, y/o
en el rendimiento de la contracción muscular, en esta perspectiva 9 ciclistas
realizaron 2 series de 12 piques de 5s de velocidad constante con 45s de
recuperación pasiva : una serie realizada a velocidad óptima (Vopt, velocidad
en la cual se espera una potencia maximal) y la otra a un 50 % (1/2 Vopt) según
el orden aleatorio de 48 horas de intervalos. El nivel de activación del
músculo principal agonista y la percepción del esfuerzo no varían
significativamente entre las 2 situaciones. Después de la fase de adaptación
cardio respiratoria, los valores medios del 7˚ al 12˚ pique de potencia produce
consumo de oxigeno y acumulación de lactato sanguineo son significativamente
más elevados al Vopt (944,5+/- 123 W ; 2,55+/-0,29 1.mim-1 ; 3mmol.1-1) que a
½Vopt (702+/-88W2,18+/-0,28 1.mim-1 ;
0,8mmol.1-1). Parece que las condiciones de contracción mecánicas del músculo y
la velocidad trata principalmente sobre la deuda metabólica más que el
rendimiento del ejercicio supra maximal intermitente.
Palabras claves :
ejercicio supra maximal intermitente, trabajo mecánico, consumo de oxigeno, lactato, E.M.G..
• Introduction
— La problématique : vitesse, travail mécanique et dépense
énergétique au cours de l’exercice supra-maximal
— Le rendement à l’exercice
— Cas du rendement à l’exercice supra-maximal
— Exercice intermittent et but de l’étude
• Démarche méthodologique
— Population et matériels
— Protocole expérimental
— Calcul du rendement
— Analyses statistiques
• Résultats
— Puissance interne métabolique
— Données mécaniques : vitesse, puissance et travail
— Données physiologiques
— Données de rendement
— EMG et perception de l’effort (échelle de Borg)
• Discussion
— Méthodologie : le protocole intermittent utilisé
— Influence de la vitesse de pédalage
• Conclusion
• Bibliographie
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