La valeur de VO2 - Mesure de la santé ou marqueur de performance?

Le combiné nordique, une combinaison de ski de fond et de saut, a été l'un des cinq sports originaux lors des premiers Jeux olympiques d'hiver organisés en France en 1924. À ce jour, les sports d'endurance comme le biathlon, le ski de fond et le combiné nordique continuer comme bastions de l'événement quadriennal et, en fait, les six olympiens d'hiver les décorés de tous les temps sont tous des athlètes aérobies qui ont participé à ces courses d'endurance exténuantes.

Mais, compte tenu de la façon dont les Jeux olympiques d'hiver se déroulent généralement à des altitudes élevées où les pressions d'oxygène sont faibles qu'à des altitudes basses, cela soulève des questions sur l'impact de ces environnements sur la VO₂ et par la suite leur entraînement et leurs performances aérobies - et si ces athlètes de haute altitude sont différents de leurs homologues d'été qui vivent et s'entraînent généralement à des altitudes basses?

Pour comprendre ces questions et bien encore, nous devons d'abord approfondir un peu la science et la valeur de la mesure de la consommation d'oxygène ou VO₂.

Cet article examinera la physiologie, l'application et la valeur de la mesure de VO_{2 -} étant donné que ce paramètre est souvent considéré comme synonyme de performance athlétique.

• Si vous êtes un entraîneur personnel et que vous ne savez pas vraiment quelle est la différence entre les VO2 absolus et relatifs, cet article aidera à clarifier le problème!
• Et si vous êtes un entraîneur de performance sportive, ce sera dans votre allée et peut vous aider à vous concentrer sur le droite mesures de performance.

VO absolue ou relative₂

Dans sa forme la simple, VO₂ est la différence entre l'oxygène inspiré et l'oxygène expiré dans une unité de temps (par exemple, une minute), et VO₂max serait la grande quantité que le corps est capable de consommer. Comme le mot l'indique, VO absolu₂ reflète la quantité totale (absolue) d'oxygène consommée par un corps, quels que soient sa taille, son âge ou son sexe alors que la VO relative₂ indique ce score corrigé à une référence, qui se trouve être une unité de masse ou un kilogramme (1 kg). Les unités de mesure sont toutes métriques:

• VO absolue₂ = Litres par min (L / min)
• VO relative₂ = millilitres par minute par kilogramme (une unité de masse) qui est réécrit en millilitres par kilogramme par minute ou en mL / kg / min (1000 mL = 1,0 L). Par exemple, si Peter pèse 220 livres. (100 kg) et a un VO₂max de 4,0 L / min, son VO relatif₂max serait de 40 mL / kg / min (reportez-vous au tableau 1-1 ci-dessous).

en utilisant la Vo2 absolue et relative pour mesurer les calories dépensées

VO absolue et relative₂ fournir des informations précieuses. Considérant le rôle de l'oxygène dans le métabolisme (c'est-à-dire pour brûler des carburants), la quantification de la quantité totale d'oxygène consommée fournit une estimation des calories dépensées. Bien que ce ne soit pas exact, les scientifiques utilisent en moyenne cinq (5) calories pour chaque litre d'oxygène consommé. Par conséquent, si Mary courait sur un tapis roulant et consommait 2,0 L / min, elle dépenserait 10 kcal par minute ou 200 kcal sur une période de 20 minutes.

Calcul des scores relatifs et absolus

Malheureusement, VO absolu₂ les scores ne peuvent pas être utilisés pour comparer les individus les uns aux autres ou aux normes (c.-à-d.exigences professionnelles) étant donné les nombreuses différences qui existent, en particulier en termes de poids corporel (une personne lourde brûle d'oxygène au repos).

Par conséquent, VO absolue₂ les scores sont convertis en scores relatifs à des fins de comparaison. Par exemple, est Peter qui pèse 200 livres. (100 kg) avec un VO₂max de 4,0 L / min en forme que Jane qui pèse 125 lb. (56,8 kg) avec un VO₂max de 2,5 L / min (Tableau 1-1)?

Tableau 1-1: Calcul du VO relatif₂ scores

* 2,5 L / min = 2500 mL / min ÷ 56,8 kg = 44 mL / kg / min

Pourquoi VO₂ MAX VALUE n'est pas une mesure efficace des performances sportives

VO₂max a longtemps été considéré comme un prédicteur du maximum performance d'exercice (c'est-à-dire que des scores VO2max élevés impliquent de meilleures performances sportives) Pourtant, ce n'est pas une mesure efficace. Un VO de pointe₂ ou VO₂max est un meilleur tir unique - un test de laboratoire par étapes progressives - et ne représente pas une intensité durable, ce qui est ce que tous les sports d'endurance exigent.

Si on regarde le VO₂-pente de travail de la figure 1.1, elle démontre une relation quelque peu linéaire avec le travail incrémental (A-B) jusqu'à ce qu'un point de seuil sous-maximal soit atteint (B) après quoi VO₂ se stabilise. Mais des intensités de travail supplémentaires peuvent être effectuées (B-C).

On pense que ce plateau représente une capacité maximale d'oxydation mitochondriale ou une incapacité à fournir davantage d'oxygène aux mitochondries par le sang (4).

Figure 1-1: Relation entre VO₂ et intensité de travail

Suivez ci-dessous pour une explication approfondie. Et si vous n'avez pas encore poursuivi un Spécialisation d'amélioration des performances Clenbuterolfr, il y a beaucoup d'informations intéressantes dans le cours!

Continuons.

Respiratory compensation point & Onset of blood lactate

Les preuves susmentionnées ont généré un changement d'état d'esprit vers la mesure des marqueurs appelés Point de compensation respiratoire (RCP) ou Début de l'accumulation de lactate sanguin (OBLA) comme prédicteurs de performance durable plutôt que VO₂max. Ces marqueurs représentent l'intensité la élevée que l'on puisse maintenir dans le temps et sont souvent appelés seuil de lactate (LT), ce qui est incorrect (1).

Au lieu, le seuil de lactate représente l'intensité de l'exercice à laquelle la quantité de lactate sanguin commence à augmenter de manière disproportionnée au-dessus des valeurs normales de repos et il survient généralement tôt à des intensités d'exercice modérées à vigoureuses (3).

facteurs qui influencent VO₂

VO₂ est influencé par une myriade d'autres facteurs intra et interpersonnels, notamment (5):

• Âge - déclin graduel des scores après la fin de l'adolescence ou le début de la vingtaine, bien que de nombreux athlètes de classe mondiale ne culminent que de la fin des années vingt au début des années trente.
• Sexe - les hommes ont d'hémoglobine pour transporter l'oxygène et une grande quantité de cellules musculaires pour l'oxydation mitochondriale.
• Génétique - peut-être la influente.
• Niveau de conditionnement (VO₂les scores max augmentent généralement avec la formation).
• Altitude et température - discutées dans la section suivante.
• Variances physiologiques interpersonnelles - muscles ventilatoires, types de fibres musculaires, niveaux d'enzymes oxydatives, etc.
• Économie de mouvement - les coureurs expérimentés courent efficacement que les coureurs novices, la course nécessite d'action musculaire que le cyclisme (c'est-à-dire une implication des membres supérieurs).

VO₂ max est un meilleur prédicteur de la santé globale et non des performances

Alors que VO₂max a une valeur limitée en tant qu'estimateur de la performance, il a une grande valeur en tant que prédicteur de la santé globale et pour déterminer les normes de capacité de travail pour diverses professions. Les personnes physiquement actives ont généralement un VO élevé₂scores max et présentent des risques faibles de morbidité et de mortalité.

De même, comme VO₂ reflète la capacité de travail, de nombreuses professions physiquement exigeantes (p. ex., les services d'incendie, l'armée) se fondent sur ces scores pour évaluer la capacité d'une personne à exécuter ses tâches de façon sécuritaire et compétente.

VO₂ et performances dans des environnements froids et élevés

Les augmentations d'élévation réduisent généralement les températures ambiantes, ce qui peut avoir un impact négatif sur les performances sportives. Une idée fausse courante est qu'en altitude, l'air contient moins d'oxygène, ce qui rend la respiration difficile, ce qui réduit la capacité d'exercice. Cependant, ce n'est pas la concentration d'oxygène qui pose le problème mais la diminution de la pression de l'air ambiant poussant l'oxygène dans les poumons et le sang qui pose problème.

La loi de Dalton des pressions partielles stipule que la pression totale d'un gaz est la somme des pressions partielles des gaz individuels (par exemple, oxygène, dioxyde de carbone) (1-2). À des altitudes élevées, la pression totale de l'air atmosphérique diminue, donc la pression partielle d'oxygène diminue également.

Par exemple, au niveau de la mer, l'air atmosphérique exerce une pression totale de 760 mm Hg et avec de l'oxygène comprenant 20,93% de cette valeur, il maintient une pression partielle de 159 mm Hg (760 x 0,2093 = 159 mm Hg). À 14000 pieds (4267 mètres) cependant, l'air atmosphérique n'exerce qu'une pression totale de 447 mm Hg et avec de l'oxygène comprenant 20,93% de cette valeur, il maintient une pression partielle de 94 mm Hg (447 x 0,2093 = 94 mm Hg). En termes simples, cela signifie que moins d'oxygène est injecté dans vos poumons et votre sang.

Qu'est-ce que l'erthropoïèse? et combien de temps cela dure-t-il?

Des pressions basses réduisent la capacité de l'oxygène à traverser les poumons dans le sang et à se lier à l'hémoglobine pour le transport vers les cellules, ce qui réduit la disponibilité d'oxygène pour l'oxydation mitochondriale. Pour compenser cette diminution, le corps commence à produire des globules rouges supplémentaires peu de temps après son arrivée à l'élévation avec des globules rouges matures (érythrocytes) apparaissant dans le sang après environ sept jours d'exposition en altitude (6). Ce processus est appelé érythropoïèse et est régulé par l'hormone érythropoïétine (EPO) *.

Cela aide à expliquer pourquoi les athlètes ont traditionnellement voyagé en altitude pour s'entraîner, puis reviennent à des altitudes basses pour performer parce qu'ils ont de globules rouges pour transporter l'oxygène. Cet effet dure généralement au quelques semaines car les globules rouges n'ont qu'une durée de vie d'environ 4 semaines. La réalité, cependant, est que cette technique ne garantit pas des améliorations de performances car il faut qu'une simple augmentation de la capacité de transport d'oxygène vers la cellule pour améliorer les performances.

* Alternatives synthétiques à EPO sont très répandus dans les sports d'endurance - certains athlètes peuvent choisir d'utiliser et de tricher.

comment notre respiration change dans l'air froid

En arrivant en altitude, nos mécanismes respiratoires changent radicalement. L'air est froid et sec, et il doit être réchauffé et humidifié lorsqu'il entre dans le corps. Il en résulte des pertes rapides de fluides vitaux et une déshydratation, ainsi qu'un bronchospasme potentiel qui peut contrer les effets de bronchodilatation normaux qui se produisent pendant l'exercice avec la libération d'épinéphrine et de noradrénaline (1).

Les pertes de liquide diminuent notre volume sanguin, ce qui réduit le volume systolique ou le volume de sang éjecté du cœur à chaque contraction. Pour compenser et maintenir le débit cardiaque (une mesure de la force de travail du cœur), le cœur bat vite, ce qui peut limiter la capacité d'exercer des intensités élevées.

ventilation et taux sanguins de lactate

Une autre adaptation immédiate vécue en altitude réside dans la ventilation. Pour tenir compte des pressions partielles d'oxygène faibles, nous augmentons nos volumes courants, le volume d'air déplacé avec une respiration normale. Ceci s'accompagne d'expirations fortes (hyperventilation) qui poussent de dioxyde de carbone (CO₂) de nos poumons et du sang. Considérant le CO₂Rôle de la régulation de la respiration et du pH sanguin, le corps réagit en produisant de CO₂ ce qu'il fait en utilisant notre précieux tampon lactate et réduit la quantité disponible pour les travaux de haute intensité.

Les athlètes éprouvent souvent des taux de lactate sanguin sensiblement élevés et une capacité de travail réduite avec un travail de haute intensité lorsqu'ils s'entraînent initialement en altitude. Ce tampon lactate sanguin réduit peut également compromettre les performances presque maximales lorsque l'athlète revient à des altitudes basses.

Après quelques semaines en altitude cependant, nos syss cardiopulmonaires subissent ieurs ajusnts pour tenter de revenir à la normale, mais le consensus scientifique est que l'entraînement en altitude pourrait ne pas être aussi bénéfique qu'on le croyait autrefois.

Comment profiter des avantages de l'entraînement en altitude sans les inconvénients

Les stratégies ultérieures, en partie grâce aux technologies émergentes, optimisent bon nombre des gains d'entraînement en altitude sans les inconvénients potentiels, notamment:

• Chambres de couchage hypoxiques où les individus vivent dans des quartiers simulant l'altitude en respirant des concentrations d'oxygène faibles, mais s'entraînent normalement à des altitudes basses.
• Exposition hypoxique intermittente (c.-à-d., Train haut bas en direct) - trajet de 33 milles entre Salt Lake City et Park City - un différentiel de près de 3000 pieds (800 m).
• Utiliser de l'oxygène supplémentaire lorsque vous vivez à des altitudes élevées, mais pas lorsque vous vous entraînez.

d'autres facteurs qui peuvent nuire aux performances sportives à haute altitude et par temps froid

Les athlètes qui concourent en altitude et par temps froid doivent également faire face à d'autres facteurs physiologiques qui peuvent nuire à la performance globale (1):

• Thermorégulation - l'application appropriée des tissus et des couches pour assurer une élimination appropriée de l'excès de chaleur, sans que les tissus humides restent en avec la peau, ce qui peut déclencher une hypothermie.
• Une diminution de la mobilisation des acides gras libres de nos réserves de graisse sous-cutanée en raison de la vasoconstriction périphérique dans les climats froids - peut réduire la disponibilité des graisses comme carburant pour les cellules musculaires et accélérer les taux d'utilisation du glycogène et le potentiel d'épuisement.
• Une fonction physiologique nerveuse et musculaire modifiée, des modèles de recrunt de fibres musculaires modifiés et une diminution des vitesses de raccourcissement musculaire et de la capacité de génération de force, qui peuvent tous réduire la force musculaire et les niveaux de puissance.

Alors, comment ces événements changent-ils l'athlète d'hiver par rapport à l'athlète d'été? Il serait certainement difficile de faire des déclarations sans équivoque, mais ce qui est évident, c'est que l'athlète d'hiver semble faire face à de grands obstacles en ce qui concerne son entraînement et ses performances.

Ils devraient certainement réfléchir et réfléchir attentivement à la planification de leurs programmes de formation s'ils veulent réussir. Alors, dans cette Olympiade 2018, apprécions ces athlètes d’endurance avec une perspective unique qui est grande que celle d’un spectateur qui regarde les meilleurs athlètes du monde.

Avec votre compréhension profonde de ce que chaque athlète d'endurance a enduré juste pour se rendre à ces jeux, j'espère que votre appréciation de leurs efforts est vraiment admirée et respectée.

Et si vous entraînez des athlètes pour concourir dans des conditions de froid ou de haute altitude, j'espère que c'était un rappel sur la science derrière VO2.

Les références:

1. Pocari J, Bryant CX et Comana F, (2015). Exercice physiologique. Philadelphie, PA. Compagnie F.A. Davis.
2. Katch VA, McArdle Wd et Katch FI, (2011). Essentiels de la physiologie de l'exercice (4^e). Baltimore, MD. Lippincott, Williams et Wilkins.
3. Kenny WL, Wilmore JH et Costill DL, (2015). Physiologie du sport et de l'exercice (5^e). Champaign, IL. Cinétique humaine.
4. Tipton CM (éd.), (2006). Physiologie avancée de l'exercice de l'ACSM. Baltimore, MD. Lippincott, Williams et Wilkins
5. Noakes T, (2003). La tradition de la course à pied. (4e éd.). Champaign, IL. Cinétique humaine.
6. Robergs RA et Roberts SO (1997). Physiologie de l'exercice - Performance de l'exercice et applications cliniques. Saint-Louis, MO., Mosby Year Book, Inc.