Il est important de connaître les impacts physiologiques de l’activité pour obtenir les effets recherchés.
Un système ne se développe que s’il est sollicité au maximum de son endurance ou de sa puissance.
La spécificité dépend bien sûr des exigences de la performance mais aussi des capacités du pratiquant. Elle est interdépendante de l’activité sportive.
Avant de poursuivre il est essentiel de poser certaines limites sur la détection et l’entraînement de base ou encore appelé formation de base, c’est à dire l’apprentissage précoce et intensif spécifique chez les jeunes athlètes.
Apprendre tôt les gestes techniques de bases d’une discipline reste un atout indéniable pour une future pratique à haut niveau ( CAZORLA, WEINECK, TILL). Tôt c’est quel âge? En faisant une moyenne des différents auteurs on arrive à un minimum de 5/7ans, et un maximum de 10/12ans suivant les disciplines et leurs exigences.
En revanche, scientifiques, médecins, entraîneurs sont unanimes :
la spécialisation précoce va à l’encontre du développement harmonieux de l’enfant.
En effet, , une hyper spécialisation durant l’enfance va perturber le développement des différents systèmes organiques du jeune sportif, qui sont en plein chamboulement : appareil locomoteur, musculature, système nerveux, cérébro-spinal, neuro-végétatif, hormonal, etc.
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Il faut donc orienter l’apprentissage de façon ludique, en tenant compte de l’âge, de la maturité, de l’évolution de l’enfant, sans surcharger son organisme avec des efforts répétés et harassants.
Le tableau suivant de CAZORLA, offre une synthèse et orientation de la découverte des qualités à développer assez intéressant :
Légende: +:développement modéré, ++:développement, +++ développement important, ++++ développement prioritaire ou optimal
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Le schéma de ARMSTRONG et VANHEEST de 2002 synthétise bien le principe à garder en tête pour concevoir une planification.
WEINECK et ZATSIORSKY ont bien modélisé ce principe, s’appliquant à la fin d’une série, d’un exercice, d’une séance, d’un cycle……… :
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De ce principe découle une autre synthèse plus technique sur le plan physiologique
Épuisement réserves énergétiques Plus l’effort est intense plus les réserves
phosphatées diminuent.
Si l’effort se prolonge, les réserves de glycogène diminuent entraînant une réduction de l’effort, voir un changement
de comportement.
Diminution de l’activité enzymatique : S’il y a accumulation de produit métabolique acide
(lactates) un abaissement du pH sanguin apparaît. Un risque d’inhibition des divers systèmes
enzymatiques impliqués dans la production d’énergie pour la contraction musculaire se produit.
Principale victime de cette modification la myosine ATPase qui catalyse le métabolisme de l’ATP dans
le muscle.
Perturbation du métabolisme hydrique et des électrolytes : Si le taux d’acidité s’accroît dans l’espace extra et intracellulaire, un déséquilibre du bilan hydraulique et électrolytique (principalement sodium,
potassium, magnésium et calcium) apparaît. Les pertes ( par sudation principalement) produisent des modifications de la concentration intérieure
des cellules modifiant l’excitabilité musculaire et donc diminuant la performance ; Cela implique également des perturbations de la régulation fonctionnelle nerveuse et hormonale, inhibant quasiment le
processus de restauration.
Stress musculaire / effort
Bien entendu, il ne faut pas négliger l’adaptation cellulaire au niveau musculaire (synthèse de TECH, McARDEL, KATSH, TILL) :
Début du processus d’adaptation, anabolisme,
puis augmentation du potentiel de performance Variations de contractions
et/ou nouveaux exercices
Tensions musculaires différentes et/ou plus fortes
Déstructuration au niveau des sarcomères, libération
de myoglobine
Métabolites dans la cellule musculaire, augmentation
du catabolisme et réduction du potentiel
physique
Douleurs musculaires retardées dues à
l’inflammation Nota : Il apparaît également clair,
que les sportifs dotés d’une plus forte capacité hormonale auront une plus forte capacité de mobilisation de ce type de processus et donc une exploitation plus optimale de leur progression.
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Les deux schémas qui suivent vont permettre de bien mettre en avant le principe de rétroactivité, ou feed-back dans la programmation.
Premier principe selon ARL et GROSSER :
Définir
objectif programmation Exécution
programme
Niveau atteint
Résultats/
performances Conditions / éléments
extérieurs
Deuxième proposition, synthèse des théories de RIEB, STEINHOFER et GROSSER:
Initiation / entraînement de haute
performance / PC
Le principe de rétroactivité ou feedback est incontournable : Il permet de s’assurer que les objectifs sont atteints, qu’une qualité recherchée est bien développée, un état de forme obtenu, etc.
Selon la théorie de HOTZ, l'équilibre, le rythme, l'orientation, la réaction et la différenciation, sont les 5 qualités fondamentales des sportifs, à condition que les qualités physiques fondamentales ne soient pas déséquilibrées.
Cet équilibre est en partie la résultante d'un travail de développement et de musculation bien construit. C'est à dire, un travail qui développe efficacement les qualités physiques et les forces agonistes et antagonistes mises en jeu.
Cela doit se faire dans le but d'éviter tous les déséquilibres qui peuvent avoir des répercutions négatives sur l'individu dans sa recherche de performance.
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La filière aérobie
Toujours dans un soucis de compréhension simple et claire, utilisons le schéma de MEERSON
Élévation des besoins énergétiques aérobie par le muscle
Élévation des besoins en ATP et de sa resynthèse dans la mitochondrie*
Activation des mécanismes cellulaires génétiques
Augmentation de l’ADN** et de l’ARN¤ avec comme conséquence l’activation de la synthèse ribosomiale* des protéines
mitochondriales
Augmentation du volume des mitochondries et de leur infrastructure > amélioration de leur capacité métabolique aérobie > relative diminution de la dégradation de l’ATP pour un
stimulus donné
Adaptation de la cellule musculaire au processus aérobie
*Ribosomes : assemble acide aminé en fonction ADN pour fabriquer protéines
*Mitochondrie : centrale énergétique du corps, fabrique ATP en présence d’O₂
¤ ARN : acide ribonucléique :copie génétique de l’ADN issue d’une adaptation cellulaire pour remplir fonction d’adaptation
**ADN : acide désoxyribonucléique code génétique de l’individu
Fort du précepte avancé auparavant, les travaux menés par HOWALD sur l’entraînement aérobie, aboutissent à la conclusion suivante :
6 semaines d’entraînement suffisent pour modifier de façon importante la capacité aérobie des mitochondries et donc du métabolisme dans cette filière.
A l’identique, WINDER et AL montreront que le même type d’entraînement va optimiser le fonctionnement des nerfs sympathique et vague (antagonistes), et par la même occasion, une augmentation positive de l’activité cardiovasculaire et du métabolisme. Cela va également engendrer une forte capillarisation, améliorant les échanges métaboliques et gazeux au niveau musculaire et cellulaire.
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La filière aérobie
Pour finir, il faut environ 4 à 5 semaines d’entraînement, toujours sur le même principe, selon KINDERMANN et BRAHMI, pour développer le métabolisme, la résistance immunitaire et la capacité de thermorégulation du sportif.
En conclusion, cela implique que plus l’endurance de base aérobie est solide ( plus il y a eu d’adaptation cellulaire) plus le sportif sera doté d’un capacité de récupération et de progression physique importante .
C’est une filière particulière, frontière entre deux métabolismes bien distincts: aérobie et anaérobie.
L’ensemble de la communauté scientifique est en harmonie avec les différents travaux réalisés par LEHNEERTZ, DOTAN, COSTILL…. pour dire que la capacité de performance dans cette zone de travail anaérobie lactique, suppose un régime d’entraînement aérobie minimum antérieur.
Autre point crucial concernant la quantité de glycogène musculaire : les travaux d’IVY, YOSHIDA et BRAUMANN, montrent clairement que l’un des facteurs limitants de cette filière est la réserve musculaire en glycogène, et non pas forcément le taux de lactate, qui dans le cas d’une alimentation pauvre en hydrates, ou un manque de glycogène, chute, et engendre une consommation accrue d’AGL (acides gras libres), entraînant un QR (quotient respiratoire : rapport entre O2 et CO2) fortement réduit, au environ de 0,7 ( au lieu de 1 en anaérobie lactique « pure »).
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La filière anaérobie lactique
L’entraînement et l’adaptation de l’organisme d’un sportif à cette filière est relativement complexe et a un double objectif :
• Faire travailler un muscle en acidose ;
• Améliorer les systèmes tampons, ce qui n’est réalisable que si le système enzymatique de la glycolyse anaérobie est performant.
Si on fait de nouveau une synthèse des différents auteurs et des constats de PRADET, on peut en déduire qu’un laps de temps de 4 à 6 semaines permettrait de développer cette capacité, mais une condition ressort inéluctablement :
L’endurance de base doit être parfaitement développée et entretenue.
L’objectif est de préparer le sportif durant sa préparation à :
• Retarder les effets de l’acidose sur la cellule en l’habituant progressivement à supporter des pH de plus en plus bas ;
• Améliorer l’action des systèmes tampons de l’organisme ;
• Stimuler l’activité des enzymes associés à la production d’énergie et l’utilisation du lactate ;
• Cela va donc impliquer que l’adaptation doit être progressive. Il faut passer par des étapes de préparations obligatoires :
• Capacité aérobie Puissance aérobie Capacité lactique Puissance lactique
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La filière anaérobie lactique
Autre point relativement important, comme le soulignent de nombreux spécialistes ( VRIJENS, THIEBAULD, SPRUMONT, MANNO), le travail lactique est à proscrire pour les jeunes, (avant 16/17ans) car trop perturbant pour la croissance et le développement du système hormonal et parce ceux-ci ne sont pas physiologiquement équipés pour supporter ce type d’effort (risques d’inhibition de la production de la testostérone, légions cartilagineuses, traumas parfois irréversibles au niveau des épiphyses et apophyse).
Pour l’adulte, il est recommandé de ne pas faire plus de 2 entraînements par semaine sur ces principes, car dans le cas présent il ne faut pas négliger les autres processus énergétiques directement impliqués dans l’optimisation de celui ci.
Beaucoup conseillent d’intégrer, dans le cas des sports collectifs par exemple, ce type de qualité dans l’entraînement spécifique.
La filière anaérobie Alactique
Toujours dans un soucis de compréhension simple et claire, utilisons une autre illustration de MEERSON
Sollicitation des muscles par un exercice de « force »
Élévation des besoins en ATP¤¤ et de sa resynthèse dans les mitochondries*
Activation des mécanismes cellulaires génétiques
Augmentation de l’ADN** et de ARN¤ avec comme conséquence l’activation de la synthèse des protéines mitochondriales
Hypertrophie de la cellule musculaire avec une diminution relative (économie) de la dégradation de l’ATP pour un stimulus donné et répété
¤¤ATP : adénosine triphosphate :c’est LA molécule qui fournit l’énergie de tout être vivant
*Mitochondrie : centrale énergétique du corps, fabrique ATP en présence O2
¤ ARN : acide ribonucléique :copie
génétique de l’ADN issue d’une adaptation
cellulaire pour remplir fonction d’adaptation
**ADN : acide désoxyribonucléique code génétique de l’individu
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La filière anaérobie alactique
Globalement, les durées et méthodes d’entraînement de cette filière les plus performantes sont celles qui ne font pas appel aux méthodes d’hypertrophie
(HETTINGER, WEINECK, WEIKER TIDOV, WEIMANN), mais plus celles qui sollicitent le système neuro-musculaire.
L’ensemble des auteurs s’accordent sur le fait que les facteurs d’hypertrophie sont des précurseurs indispensables à ce développement.
WERCHOSHANKIJ souligne que les composantes de l’optimisation de la performance sur ce processus énergétique sont encore plus dépendant des facteurs génétiques du sportif (âge, sexe, %fibres rapides..) et que la sollicitation régulière, voir biquotidienne, permet d’entretenir et de développer (efforts sous maximaux bien sur) favorablement l’adaptation physiologique à cette filière.
Nous sommes donc en présence d’une adaptation à la performance instable et complexe à développer tant les facteurs ou dérivés de celle ci sont nombreux.
Globalement ils sont souvent résumés dans les principes ou mécanismes de la force.
Deux grandes tendances apparaissent :
• l’hypertrophie ;
• L’optimisation des composantes de force et/ou de vitesse ;
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La filière anaérobie Alactique
Il est essentiel de bien distinguer ces deux composantes comme le souligne EHLENZ. Attention, il faut garder en tête que le premier, l’hypertrophie est précurseur du deuxième.
Si on synthétise quelques auteurs en la matière ( EHLENZ, GROSSER, ZIMMERMANN, WEINECK, KEMER, COMETTI…) on peut en déduire que pour développer :
• la force maximale il faut :
o 4 à 8 semaines de développement de masse musculaire ; o 3 à 5 semaines de coordination intra musculaire.
• La force – vitesse (avec au préalable un développement de la force maximale)
o 3 à 20 semaines suivant la discipline ( 20 semaines pour les disciplines dites à simple ou doubles sommets comme l’athlétisme ou l’haltérophilie).
Cela implique donc un minimum de 7 à 10 semaines d’entraînement, selon les besoins, pour optimiser cette filière.
Synthèse
Pour résumer un peu les pages précédentes, on arrive à cette synthèse de durée minimale par processus :
• Pour développer les composantes de la filière aérobie : 6 semaines ;
• Pour développer les composantes de la filière anaérobie lactique : 4 à 6 semaines ;
• Pour développer les composantes de la filière anaérobie alactique: 7 à 10 semaines ;
Soit une préparation minimale pour un débutant de 17 semaines ou de 4 mois.
Pour les athlètes ayant déjà un bon niveau de pratique, l’ensemble de la communauté scientifique « abaisse » le temps minimum de préparation par processus à 4 semaines environ. Cela nous amène donc à au moins 12 semaines de préparation minimale.
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Relation Force/Vitesse/durée
- Masse (M) = quantité de matière d’un corps, elle s’exprime en KG - Force(F) = masse x accélération (a), unité de mesure : le newton
F = M (KG) x a (m/s2) 1newton = 1KG x 1m/s2
- Poids (P) = M x G (gravité, 9,81 m/s2)
- Travail (W) = F x D (distance), unité : le joule (J)
- Puissance (P) = travail accompli par unité de temps, unité : le watts (w)
En tant que caractéristique mécanique du mouvement, la force peut se résumer à toute cause capable de modifier l’état de repos ou de mouvement d’un corps ; Elle est définie par une intensité, une direction et un point d’application .
Rappel : « En tant que propriété humaine, la force est la faculté que l’homme a de vaincre une résistance extérieure ou d’y résister grâce à la contraction musculaire » (ZATSIORSKY) ;
Unité : Le newton est la force qui correspond à une masse de 1KG avec une accélération de 1m/S.
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