Facteurs limitant l'endurance au débit maximal d'oxygène chez l'homme

Limiting factors of endurance at maximal oxygen utpake in human

• Auteur / Autrice : Hélène Petot
• Direction : Véronique Billat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie
• Date : Soutenance le 30/11/2011
• Etablissement(s) : Evry-Val d'Essonne
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale des Génomes aux organismes (Versailles ; 2000-2015)
• Jury : Président / Présidente : Gilles Dhonneur
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Arnaud Ferry, Laurence Mille-Hamard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Besse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Exercices aérobies

Coeur -- Débit

Oxygène

Mots clés libres

Equation de Fick

Fick equation

Résumé

Le débit maximal d’oxygène (VO2max), aussi appelé consommation maximale d’oxygène, est actuellement l’un des paramètres central pour la compréhension de la physiologie humaine lors d’un effort physique. Plus ce débit est important et plus le sujet, sportif ou non, est capable de fournir une grande quantité d’énergie pour courir, sauter, voir courir plus vite, sauter plus haut… Ainsi, le temps pendant lequel l’homme est capable de soutenir cette valeur de débit maximal (endurance au VO2max) est l’un des facteurs déterminant de la performance. Plus ce temps est long et plus le sujet maintient une haute vitesse de course. C’est pourquoi, de nombreuses études dans le domaine de la physiologie humaine et sportive se sont attachées à analyser les facteurs limitants le VO2max et l’endurance au VO2max. Néanmoins, si les facteurs limitants du VO2max sont aujourd’hui largement acceptés, les facteurs limitant l’endurance au VO2max restent encore à déterminer. La mise en place d’un modèle expérimental innovant utilisant comme variable indépendante la VO2max et non la puissance, comme cela était fait habituellement, a permis de mettre en évidence les facteurs limitant l’endurance au VO2max. Grâce à ce modèle, nous avons démontré que l’endurance au VO2max dépend de variations de puissance (ou de vitesse) durant cet effort au VO2max. Cette variation de puissance permet d’épargner les réserves du métabolisme anaérobie. Ainsi, nous avons montré que ces réserves anaérobies sont également un facteur limitant de l’endurance au VO2max. De plus, l’endurance au VO2max n’est pas corrélée au VO2max des sujets. Autrement dit, un sujet, avec un VO2max bas sera capable de soutenir longtemps son VO2max, s’il a en contre partie une grande capacité anaérobie et s’il est capable d’adapter sa vitesse de façon adéquate lors de sa course. L’endurance au VO2max sera identique au niveau de la mer ou en altitude (3000m) et ne dépendra pas des facteurs cardiovasculaires intervenant dans l’équation de Fick, principaux facteurs limitants de l’amplitude du VO2max. L’ensemble de ses résultats a donc permis, pour la première fois, de déterminer des facteurs limitant l’endurance au 2max qui sont différents des facteurs limitant l’amplitude du VO2max. Ces nouvelles connaissances sur l’endurance trouveront des applications dans la planification des entraînements sportifs afin d’améliorer la qualité des entraînements et en épargnant le surentraînement aux sportifs. De plus, ces données pourraient être également mise en œuvre chez les sujets dont les capacités physiques ont été endommagées par des pathologies (cardiaques, respiratoires par exemple).

Maximal Oxygen uptake (VO2max) is currently one of the central parameters for the comprehension of human physiology during a physical activity. Higher is this oxygen uptake is and greater is the energy supply to run or jump for trained or untrained subjects … Thus, the time during which the subject is able to support this maximal oxygen uptake (endurance at VO2max) is one of the factors determining the performance. Longer is this endurance at VO2max Higher is the speed of race maintains by the subjects this is why, Among the numerous studies in the field of human and sporting physiology, the limiting factors of VO2max and the limiting factors of endurance at VO2max were studied. Nevertheless, if the limiting factors of VO2max today are well accepted, the factors limiting the endurance at VO2max still remain to be determined.The development of an innovating experimental model using VO2max as independent variable and not the power, as that was usually done, highlight the factors limiting the endurance at VO2max. Thanks to this model, we showed that the endurance at VO2max depends on variations of power (or speed) during this effort at VO2max. This variation of power minimizes the anaerobic metabolism reserve utilization during the 2max plateau. Thus, we showed that these anaerobic reserves are also a limiting factor of the endurance at VO2max. Moreover, the endurance at VO2max was not correlated with the VO2max. In other words, a subject, with a low VO2max may be able to support VO2max for a long time, if the anaerobic capacity is important and if the speed variation is properly adapted during the race. The endurance at VO2max is identical at sea level and in hypoxic condition (3000m) and that not depend on the cardiovascular factors entering in the Fick equation, known as limiting factors of VO2max amplitude. For the first time, all of these results determine factors limiting the endurance at VO2max which are different from the factors limiting the amplitude of VO2max. This new knowledge about endurance will find applications in the planning of the sport training in order to improve its quality and by saving athletes overtraining. Moreover, these data could also be implemented for subjects whose physical capacities are damaged by pathologies (cardiac, respiratory impairments for example).