Projet « VFC-Cohérence » : reportage et réunion de travail à Lyon

Ce mardi 18 mars, en attendant la mise en place d’un éventuel voyage scolaire de fin d’année je prends les fonctions de photo-reporter pour les élèves. J’ai rendez-vous avec Pascal Balducci, à 8h30 au centre de fitness Chevreul Sport, afin d’assister à un protocole de mesures. A 13h nous rencontrons M.Hautier, Maître de Conférences au CRIS afin de faire le point sur le projet et sur les données récoltées auprès des élèves. Cet article présente donc un reportage des activités de ces 2 demi-journées, illustrant ainsi quelques subtilités du métier de chercheur.

I – 8h30, Protocole « VO2/coût énergétique/fatigue » à l’espace Chevreul Sport et Fitness dans le 7ème à Lyon,

La matinée ne sera pas des plus réussies pour les chercheurs.

Le premier athlète, victorieux des 40km du trail des Carbonis qui a eu lieu 8 jours plus tôt, est assis au sol, blafard. Il vient de faire un petit malaise. Les scientifiques ne peuvent donc pas engager le protocole qui nécessite que l’athlète soit en possession de toutes ses capacités physiques et mentales : voir l’extrait d’un article présentant les conditions de réalisation d’un test de ce type, cliquez ici.

Le 2ième athlète est également chercheur à l’université. Il s’agit de Vincent Pialoux : voir sa présentation sur le site du CRIS cliquez ici. Il s’installe pour les sollicitations musculaires et ce sont les ordinateurs qui font un caprice… Le protocole ne pourra pas être respecté.

sollicitations musculaires

Sollicitations musculaires : pourquoi toutes ces électrodes ?

Les explications de Pascal Balducci,
Sa Publication « ElectroMyoGraphie : à quoi ça sert ? » sur la page Facebook Trail Coaching,

« Voici quelques infos supplémentaires sur mes recherches actuelles au sein du Centre de Recherche et d’Innovation sur le Sport de Lyon1. Des électrodes sont placées sur 6 muscles essentiels de la foulée : le tibial antérieur, le biceps fémoral, le rectus fémoral, le vaste latéral et le fessier (gluteus maximus). Ainsi, on enregistre l’activité (intensité, durée, nombre de bouffées) de chaque muscle au cours d’un cycle de la foulée. De nombreuses études ont déjà porté sur le sujet (Christine hanon, INSEP) sur tapis roulant et sur terrain, à plat, à différentes vitesses et sur différentes distances. L’originalité de notre approche est de comparer les activités musculaires à plat et dans différentes configurations de montée. Nous connaissons déjà la typologie de chacun de ces muscles (répartition fibres lentes/fibres rapides) ; quand nous connaîtrons mieux les différences d’activation plat/montée à différentes vitesses, nous pourrons déterminer les facteurs musculaires limitants en montée, et ainsi mieux ajuster la préparation physique pour les coureurs de trail et de montagne. En reliant ces données à celles de VO2, coût énergétique et fatigue, nous devrions cerner les facteurs de performance dans le secteur de la montée. »

Les chercheurs décident cependant de réaliser un test d’effort avec optojump pour les tests de foulée, analyses des gaz, coûts énergétiques et mesures de VO2max… sur le tapis incliné à 12,5%.

Suivi en direct et explications à sabine, actuellement étudiante en Master

Suivi en direct et explications à Sabine, actuellement étudiante en Master

Les explications de Sabine EHRSTRÖM,

Le principe, c’est de mesurer en direct grâce au masque les débits d’O2 et de CO2 (air inspiré et expiré), ce qui permet de déduire en instantané la consommation d’O2 (débit appelé V°O2) et la production de CO2 (V°CO2), qui augmentent avec l’intensité de l’exercice, jusqu’à l’atteinte de V°O2max.

La V°O2max, c’est la consommation maximale d’O2 par l’organisme qui dépend de la respiration (facteur pulmonaire), du transport sanguin (facteur cardio-vasculaire: FC, débit sanguin, taux d’hémoglobine…) et de l’utilisation par les muscles (mitochondrie, « centrale énergétique de la cellule).
Même en plein pic de pollution , on néglige le CO2 dans l’air ambiant, donc

V°CO2 = VE * FECO2
= (ventilation minute: débit d’air ventilé par minute)*(fraction de CO2 dans l’air expiré)
V°O2 = VE ( FIO2-FEO2) … fractions inspirées et expirées en O2.

Pour analyser un effort, il est possible de comparer le volume de dioxyde de carbone rejeté VCO2 avec le volume d’oxygène consommé VO2.
On définit alors le quotient respiratoire par la formule: QR = VCO2 / VO2
Lorsque ce quotient est d’environ :
• 0.70 l’organisme utilise principalement les réserves de lipides.
• 0.85 l’organisme utilise un mélange mixte lipides-glucides (50%-50%).
• 1.00 l’organisme utilise uniquement le glucose.
QR augmente avec l’intensité de l’exercice, puisque la contribution des glucides à l’apport d’énergie augmente avec l’intensité de l’effort (combustion plus rapide, plus de puissance).

L’Équivalent respiratoire : VE/V°O2 et VE/V°CO2 permettent de déterminer les fameux « seuils » SV1 et SV2, si utiles à l’entrainement.

ER coût énergétique

La première cassure SV1 est située le plus souvent entre 50 et 60% de VO2max. L’explication classique de cette cassure est la suivante : le tamponnement des ions H+ par le bicarbonate entraîne une augmentation de la production de CO2 qui
induit une stimulation de la ventilation.
La deuxième cassure SV2, située le plus souvent entre 80 et 90 % de VO2max. Cette deuxième cassure dans l’évolution de VE est essentiellement expliquée par une acidose
(diminution du pH), le pouvoir tampon du bicarbonate devenant alors insuffisant.

Ces hypothèses restent débattues et il existerait d’autres facteurs de stimulation de la ventilation que le CO2 et les ions H+ : les catécholamines, les ions ammonium et potassium, par exemple.

La consommation d’O2 permet de connaitre la dépense énergétique en Kcal, donc le coût énergétique de la course, qui augmente avec la vitesse et la pente à gravir.

Un petit montage vidéo et la galerie photos ci-dessous vous présentent un peu l’ambiance de la matinée :

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II – 13h, Réunion au CRIS avec Christophe HAUTIER, Maître de Conférences HDR, responsable du Master 2 professionnel « Préparation Physique Mentale et Réathlétisation »

Présentation de Christophe Hautier : cliquez ici.

Il a tout d’abord été question de s’assurer du bon déroulement des mesures de VFC chaque midi pour la classe et des 2 tests de VMA. la validation du protocole de recherches en dépend directement ! Ensuite nous avons regardé les résultats. Si des calculs complexes, statistiques, seraient réalisés ultérieurement, une 1e tendance était observable. Les élèves auront pour exercice de réaliser des calculs de moyennes et devront tenter d’exploiter ces résultats.

Le faible nombre d’élèves impliqués dans chaque groupe d’étude, la présence d’une semaine de vacances pendant laquelle il n’a pas été possible de réaliser le même suivi et pendant laquelle les élèves ont vu leur rythme de vie changer sont des contraintes qu’il faut tenter de minimiser.

Revenant sur la participation au concours « Faites de la Science » nous préparons la rédaction de l’introduction de la publication, précisée par M.Hautier, et que vous pouvez lire ci-dessous. Autant de vocabulaire complexe et des subtilités à comprendre par les élèves et qu’une visioconférence pour la classe et les chercheurs, Pascal et Damien Saboul, devrait éclaircir.

projetVFC-intro

Il est 17h quand le photo-reporter et chargé de mission que je suis, reprend sa voiture pour rentrer en Andorre. 7h de route qui ne feront pas d’ombre à la satisfaction d’avoir mené à bien le protocole de mesures malgré toutes les contraintes rencontrées ! Les conditions de travail des chercheurs ne sont pas évidentes. il y a beaucoup de contraintes que seule la passion pour la recherche peut contourner ! Les élèves ont été volontaires et efficaces, responsables aussi, les collègues et le personnel du lycée, les agents travaillant au réfectoire,… compréhensifs : un grand merci à tous et la fierté d’apprendre d’une manière concrète et « utile ». Il nous reste à exploiter et mettre en valeur tout cela lors des 3 mardi qui nous séparent de la présentation devant le jury de la finale régionale du concours « Faites de la Science » qui aura lieu à Béziers, le mercredi 9 avril 2014 !

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