Conférence

Aspects physiologiques et biomécaniques

de la course à pied

Jean-Luc Ziltener

Médecin adjoint, responsable d’unité

Journée scientifique organisée par les HUG – 19.3.11

Tout savoir pour courir avec plaisir pour votre santé

Médecin adjoint, responsable d’unité

Unité de médecine physique et réadaptation orthopédique, HUG

GE marathon 2011

Pour en savoir plus sur l’UOTS,

http://chirurgie.hug-ge.ch/services/orthopedie/intro_uots.html

PRODUCTION PRODUCTION PRODUCTION PRODUCTION DDDD ’ENERGIE’ENERGIE’ENERGIE’ENERGIE

AEROBIE ANAEROB IE

O2 O2

PCAEROBIE ANAEROB IESucres

LactiqueAlactique

ATP

PR

Sucres

PC

Paramètres de la performance Paramètres de la performance aérobieaérobie

- VO2 max- % de la VO2 max que

l’on peut soutenir pendant un temps donné

- technique (coût énergétique – économie course)

Conso

mm

atio

n d

’oxy

gène

(l.m

in-1

)

effort sous-maximal effort supra-maximal

effort maximal VO2max

VO2 MAXVO2 MAXindex des capacités d’enduranceindex des capacités d’endurance

Intensité de l’effort (Watt ou km/h)

Conso

mm

atio

n d

’oxy

gène

(l.m

in

VO2 max dépend:a) Génétiqueb) Entraînement

VMA ou PMA

Caractéristiques Caractéristiques de certains athlètesde certains athlètes

100VO2 max (ml/(kg.min)

0

20

40

60

80

Ski de fond Etudiants ent. Haltérophiles

%VO2 max

100

% utilisation VO2 max% utilisation VO2 max

Temps

Dépend: a) de l’entraînementb) de la diète

Protocole de mesure de VOProtocole de mesure de VO22maxmax

VO2

repos

Temps (min) Mesure possible de lactatémieà la fin de chaque palier

Analyse de la fréquence cardiaqueAnalyse de la fréquence cardiaque

Relation Vitesse - Fréquence cardiaque

200

220

117129

135144

155167

174

80

100

120

140

160

180

5.4 7.2 9 10.8 12.6 14.4 16.2 18 19.8 21.6

Vitesse (km/h)

FC

en

batt

./min

.

Relation consommation d'O2 - Vitesse

50.7954.14

60.58

66.71

50

60

70

Con

som

mat

ion

d'O

2 m

l/(kg

.min

)

Analyse de la consommation d’O2Analyse de la consommation d’O2VO2maxVO2maxVO2maxVO2max

33.5339.05

43.8

50.7954.14

10

20

30

40

50

5.4 7.2 9 10.8 12.6 14.4 16.2 18 19.8 21.6

Vitesse (km/h)

Con

som

mat

ion

d'O

2 m

l/(kg

.min

)

VMAVMAVMAVMA

Relation lactate - Vitesse

8 .7

8

10

Analyse du lactate durant l’effortAnalyse du lactate durant l’effort

Seuil anaérobie

1.2 1.0 0 .9 1.0

2 .0

3 .3

0

2

4

6

8

5.4 7.2 9 10.8 12.6 14.4 16.2 18 19.8 21.6

Vitesse (km/h)

Lact

ate

en m

mol

/l.

Seuil anaérobie et entraînementSeuil anaérobie et entraînement

sédentaire

seuil VO2max

athlète

60% 100% VO2max

85% 100% VO2max

0%

0%

Performance et coût énergétiquePerformance et coût énergétique

• Rôle important pour les courses de longue durée (Di Prampero, 1986), car:

V max dépend de: F - VO2max - CEoù:où:

F = fraction utilisation VO2 pdt la course

VO2 max = consommation maximale d’O2

CE = Coût énergétique

Course à pied et coût énergétiqueCourse à pied et coût énergétique

• Quasi constant et indépendant de la vitesse indépendant de la vitesse

20 km/h

• De l’ordre de 4.8 kj/kg x m

• ↑ 5 – 8% chez l’enfant et le coureur non entraîné (Monod, 2000)

Relation Vitesse - Fréquence cardiaque

117129

135144

155167

174

80

100

120

140

160

180

200

220

5.4 7.2 9 10.8 12.6 14.4 16.2 18 19.8 21.6

FC

en

batt./m

in.

EntraînementEntraînement et intensitéet intensité

Intensitéinsuffisante

Séance récupération

Vitesse (km/h)

Relation lactate - Vitesse

1.2 1.0 0 .9 1.0

2 .0

3 .3

8 .7

0

2

4

6

8

10

5.4 7.2 9 10.8 12.6 14.4 16.2 18 19.8 21.6

Vitesse (km/h)

Lact

ate

en m

mol

/l.

Endurancede base

Travailau seuil

TravailVO2max

140

160

180

200Fc[b/min]

Entraînement et intensitéEntraînement et intensité

60

80

100

120

60 70 80 90 100 110 120 130

%Puissance au seuil

ExtensifRégénératif IntensifInterval.longs

Interval.courts

Seuil anaérobie

Relation Vitesse - Fréquence cardiaque

117129

135144

155167

174

80

100

120

140

160

180

200

220

5.4 7.2 9 10.8 12.6 14.4 16.2 18 19.8 21.6

FC

en

batt./m

in.

Entraînement et récupérationEntraînement et récupération

6 – 12 heures

24 heures

Vitesse (km/h)

Relation lactate - Vitesse

1.2 1.0 0 .9 1.0

2 .0

3 .3

8 .7

0

2

4

6

8

10

5.4 7.2 9 10.8 12.6 14.4 16.2 18 19.8 21.6

Vitesse (km/h)

Lact

ate

en m

mol

/l.

36 - 48heures

72 ou +heures

Effets d’un cycleEffets d’un cycle

Niv

eau

de

per

form

ance

Nouveau niveau de performance

Augmentation du niveau de performancegrâce au phénomène de surcompensation

Stim

ulus d’entraînementN

ivea

u d

e p

erfo

rman

ce

Aucun stimulis

Stim

ulus d’entraînement

Pha

se d

e ré

cupé

ratio

n

Durée

Entraînement de constructionEntraînement de constructionN

ivea

u de

la c

apac

itéde

per

form

ance

spo

rtiv

e

Stimuli de charge

Niv

eau

de la

cap

acité

de p

erfo

rman

ce s

port

ive

Temps

Entraînement optimal

Dépassement

Per

form

ance

Entraînement avec

récupération adéquate

Sous

entraînement

surentraînement

Per

form

ance

Charge d’entraînement

Marche ou course: Marche ou course: différences biomécaniquesdifférences biomécaniques

Biomécanique de la fouléeBiomécanique de la foulée

• APPUI:

- Amortissement: phase frénatrice centre gravité à l’arrière

- Soutien: centre gravité aplomb- Soutien: centre gravité aplomb

- Poussée: phase motrice vers l’avant

• SUSPENSION:

- Phase aérienne, aucune modification possible du mouvement

- Influencée par vitesse initiale

et angle d’envol

Stress biomécaniqueStress biomécanique

• Impact vertical au sol: 200-300% PC

• Cisaillement-stabilisation latérale: 10% PC

• Propulsion vers l’avant: 50% PC

• Pour un marathon:

- entre 35 et 40’000 impacts

- charge amortie totale: au minimum 7’000 tonnes

Le message d'une chaussureLe message d'une chaussure

Epidémiologie des lésions liées à la Epidémiologie des lésions liées à la course à piedcourse à pied

Facteurs favorisants les lésionsFacteurs favorisants les lésions

• Augmentation trop rapide du kilométrage

• « Interval training » trop fréquent

• Course prolongée sur surface trop dure

• Mauvaise technique de course

• Mauvaises chaussures

• Troubles statiques (genu varum, valgum ou recurvatum, patelle alta ou baja, pieds plats ou creux, etc)

Merci de votre attentionMerci de votre attention

4 athlètes2 points en commun:- champions olympiques- pieds plats