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Entraînement > Domaines > Préparation physique > Endurance


Endurance Force Vitesse Souplesse Coordination Gainage / proprioception


Manifestation - Orientations - Modalités de développement - Développement des qualités aérobie - Matérialisation du travail


La définition de l'endurance donnée par le Larousse est la suivante : Endurance = "Aptitude à résister aux fatigues physique et morale, à la souffrance".

L'endurance se manifeste de plusieurs façons est dépendante de plusieurs critères :
- Des processus énergétiques : voies aérobie et anaérobie,
- De l'effort : durée et intensité,

- Du type de contraction musculaire : statique ou dynamique,

- Des qualités physiques : force ou vitesse,

- De la discipline pratiquée : endurance générale ou spécifique.
Même si la représentation de l'endurance est souvent liée à des efforts à dominante aérobie, elle ne doit pas s'y limiter et doit être étendue à tout type d'effort où l'on cherche à répéter ou prolonger une action. Exemple : 1 bond maximal en hauteur est une représentation de la puissance explosive du train inférieur, alors qu'un enchaînement de 3 bonds maximaux est une forme d'endurance puis que l'on cherche à répéter ce maxi.

Selon Michel Pradet (INSEP - Coll. Entraînement), " Tous les processus énergétiques capables d'entretenir la contraction musculaire, se caractérisent par un niveau d'endurance particulier. Développer l'endurance, c'est donc développer aussi bien la faculté de soutenir plus longtemps un effort d'intensité inchangée, que la faculté de produire un effort d'intensité supérieure pendant une durée identique."


Manifestations de l'endurance

Endurance et durée d'effort

Endurance de vitesse (ou très courte durée) : d'une durée d'effort située entre 20 et 30sec, elle correspond à la capacité à maintenir le plus longtemps possible un effort situé à intensité maximale.

Endurance de courte durée : d'une durée d'effort comprise entre 30sec et 2mn, cette forme d'endurance dépend essentiellement d'une production d'énergie anaérobie lactique. Par rapport à la référence VO2Max, l'intensité maximale est située au delà de celle-ci.

Endurance de durée moyenne : d'une durée d'effort comprise entre 2 et 10mn, cette forme d'endurance dépend du potentiel puissance aérobie avec intervention des processus anaérobie lactique. Par rapport à la référence VO2Max, l'intensité maximale est comprise entre 85-90 et 100% de celle-ci.

Endurance de longue durée
: d'une durée d'effort supérieure à 10mn, cette forme d'endurance dépend essentiellement du potentiel aérobie. Par rapport à la référence VO2Max, l'intensité maximale est comprise entre 75 et 85-90% de celle-ci.


Endurance et contraction musculaire

Le type de contraction pourra être de deux ordres :
- Dynamique : répétition de contractions. Exemple au football avec un démarrage, un sprint et une frappe,

- Statique : prolongement de la contraction. Exemple au judo lors de la prise de garde.

Endurance et qualités physiques liées aux facteurs neuromusculaires

Endurance de vitesse (cyclique ou acyclique) : il s'agit de la phase où l'athlète cherche à maintenir sa vitesse maximale atteinte. Exemple: dernière partie d'un 100m atlétique.

Endurance de force (force explosive, détente etc...) : il s'agit de la répétition d'efforts musculaires d'intensité maximale. Exemple : enchaînements dans un combat de boxe.

Endurance de réalisation des habiletés sportives (technique, coordination) : il s'agit de différencier le simple exercice de style et la rentabilité de la technique lui permettant de devenir un paramètre indissociable de la performance.


Endurance et discipline pratiquée

Cette endurance permet de produire et de maintenir un pourcentage élevé de critères de performance liés à une discipline spécifique.
Intégrant les types d'endurance précités, on peut considérer que c'est l'endurance à développer pour être performant en compétition, car elle va jouer un rôle :
- Dans l'amélioration de la capacité de performance physique. Exemple : capacité de réïtération de plusieurs actions explosives,

- Dans l'amélioration de la capacité de récupération entre exercices, séances, blocs, etc...,

- Pour une meilleure tolérance mentale à la fatigue,

- Pour une réduction des fautes techniques et des erreurs tactiques (lucidité).

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Orientation du développement de l'endurance

L'endurance s'acquiert très bien par la pratique générale et la pratique spécifique, si l'entraînement répond aux critères de :
- Progressivité,

- Continuité,

- D'adaptabilité.
En effet, l'endurance doit absolument être considérée en rapport avec les exigences et la spécificité de la discipline.


Objectifs visés par l'entraînement à l'endurance

- Un développement des bases fondamentales pour posséder une endurance de base permettant de suivre un entraînement volumineux et intensif => endurance générale,

- Une mobilisation et une sollicitation de façon maximale du potentiel physique, technique, tactique et psychologique => endurance spécifique,

- Une mise en condition réelle des capacités acquises en terme de performance compétitive, par le biais de participation à des programmes compétitifs qualitatifs et fréquents => endurance spécifique de compétition.

Mesures de conduite de l'entraînement

- Mesure de la durée limite du maintien de l'effort maximal à réaliser en compétition,

- Définition d'un objectif de durée de maintien d'une certaine intensité fondée sur les exigences de la compétition et les objectifs personnels de performance à réaliser,

- Choix et mise en place des exercices permettant de tendre vers cet effort.

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Modalités de développement des qualités d'endurance liées aux filières énergétiques

Finale Olympique hommes 2008 du 1500m

Principes de développement des processus (selon M. Pradet - INSEP)

- Pour développer un processus énergétique, il faut impérativement avoir recours à des activités physiques imposant des efforts mobilisant plus de 2/3 de la masse musculaire générale,

- Chaque processus énergétique possède un seuil d'intensité en dessous duquel aucune amélioration fonctionnelle ne peut-être obtenue. Ce seuil, propre à chaque athlète suivant son niveau doit se situer à des valeurs très proches des limites maximales du processus travaillé,

- Pour développer durablement un processus énergétique, il faut développer parallèlement l'intensité maximale (puissance) et la capacité maximale (quantité totale),

- La puissance sera développée en réalisant des efforts correspondant à l'intensité maximale (voire supra-maximale) du processus concerné, avec une durée toutefois inférieure à la durée maximale de ce processus,

- La capacité sera développée en réalisant des efforts à intensité inférieure à l'intensité maximale du processus, avec une durée dépassant celle à laquelle le processus finit par s'épuiser (limité au double).

Méthodes de développement des processus énergétiques



AEROBIE
  Puissance Capacité
Effort Résistance volume Endurance au seuil Endurance maximale Endurance fondamentale
Type d'entraînement Intermittent Intermittent Continu Continu Continu
Durée / but de l'effort 6 à 7mn

Adaptations physiologiques aux changements de rythme, et limitation de la fatigue tout en courant à vitesse élevée
3 à 15mn

Augmentation du seuil anaérobie
30 à 60mn

Développement des qualités aérobies (enzymes, cardio, syst. respiratoire)

Utilisation des sucres

Elimination de l'acide lactique
20 à 40mn

Récupération / Transition (séance)

> 40mn

Entretien
10 à 20mn

Echauffement / Récupération (dans séance)

> 40mn

Irrigation des muscles / Utilisation des graisses
Intensité de l'effort 90 à 105% de la PMA 85% de la PMA 75-85% de la PMA 60-70% de la PMA < 60% de la PMA
Nombre de répétitions Si répétitions longues (3 à 7mn)

1 à 3

=> Possibilité de fractionner l'effort en 10 à 30sec à 100% / 10 à 30sec à 50% (1)

Si répétitions courtes (45sec à 2mn)

3 à 10
3 à 5 1

Procédés : allure progressive ou alternances d'allures rapides-moyennes-rapides en répétitions longues (env. 15mn)
1 1
Durée de récupération entre répétitions 1 à 1/2 temps d'effort (2) 1/2 temps d'effort ou moins      
Intensité récupération Active 50% PMA Active 50% PMA      
FC après récupération 120 à 130 batt/mn 120 à 130 batt/mn      
Nombre de séries 1 à 4 1      
Durée de repos entre séries 1 à 1/2 temps du temps total de la série        
Intensité de repos Passive        
Moment privilégié de l'intervention Carrière          
Saison Période de préparation générale ou spécifique Période de préparation générale et période de récupération ou toute l'année pour sports à base aérobie Reprise d'entrainement, transition, récupération
Séance Séance entièrement consacrée ou en fin de séance
Temps de compensation 24 à 48h
Nbre de séances / semaine 2 à 6

(1) Ce type d'effort permet de maintenir le coeur proche de sa valeur max sans engendrer de fatigue excessive
(2) Le temps de récupération ne doit pas être trop long pour que l'effort soit limité dans son intensité et rester dans l'esprit puissance aérobie

ANAEROBIE
  Puissance alactique Capacité alactique Puissance lactique Capacité lactique
Effort Vitesse d'exécution Endurance de vitesse Résistance intensité Résistance intensité
Type d'entraînement Intermittent
Durée de l'effort 3 à 10 sec 8 à 20 sec 20 à 45 sec 45 sec à 3 mn
Intensité de l'effort > ou = à 100% de la vitesse max. 85 à 95% de la vitesse max. 100% de l'intensité sur le temps choisi (135% PMA) 85 à 95% de l'intensité sur le temps choisi (105-110% PMA)
Nombre de répétitions 3 à 5 3 à 5 4 à 6

Nota : l'exercice doit être interrompu si l'intensité n'est plus suffisamment élevée
3 à 5
Durée de récupération entre répétitions De 5 à 20 fois le temps d’effort.

10 fois est un temps moyen
1 à 3 fois le temps d’effort 1 à 3 fois le temps d’effort (3) 1mn à 1mn30 (3)
Intensité récupération Semi active ou passive si < ou = 30sec Semi active ou passive Peu active ou passive Peu active ou passive
FC après récupération < 120 batt/mn > 160 batt/mn 120 à 130 batt/mn 120 à 130 batt/mn
Nombre de séries 3 à 5 2 à 3 1 à 4 1 à 3
Durée de repos entre séries 5 à 10mn (Complète) 3 à 7 mn (Complète) 4 à 5mn (3) 3 à 5mn voire 12mn si l'effort = 3mn (3)
Intensité de repos Active 40% PMA Active 40% PMA Active 40% PMA Active 40% PMA
Moment privilégié de l'intervention Carrière        
Saison Tout au long de l'année Importance croissante à l'approche des compétitions
Séance Au début Après les exercices techniques
Temps de compensation 12 à 24h 24 à 72h
Nbre de séances / semaine 2 2 1 à 2 1 à 4 suivant intensité et durée

(3) Si le temps de récupération ne permet pas une récupération complète, il faut néanmoins qu'il soit suffisant pour travailler avec l'intensité nécessaire au travail dans la filière lactique

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Développement des qualités aérobie

Du fait de la nécessité de présence d'oxygène pour le fonctionnement de l'humain, l'amélioration de sa condition physique est fortement liée à son potentiel aérobie.

Quels que soient les types d'efforts à réaliser dans la discipline pratiquée, le métabolisme aérobie interviendra soit comme facteur de performance prépondérant, soit comme support utile pour la récupération dans la répétition d'actions (que ce soit pendant la compétition ou durant l'entraînement).

La consommation d'oxygène augmente lors de l'élévation de l'intensité de l'effort et ce jusqu'à une limite nommée consommation maximale d'oxygène ou VO2max. Si l'intensité continue à augmenter ce sont les processus anaérobie qui deviendront prépondérant pour poursuivre l'effort.

Un effort réalisé à VO2max peut être maintenu pendant environ 7mn (soit 2000 à 3000m en course à pied). Ensuite en fonction du pourcentage (inférieur ou supérieur à 100%) de VO2max, correspondra une durée moyenne d'effort qui définira la plage de développement de qualités spécifiques d'endurance :
- Capacité aérobie,

- Endurance maximale aérobie,

- Puissance aérobie,

- Zone mixte aérobie-anaérobie

- Etc...
D'un point de vue entraînement, il faut matérialiser les zones de travail en se basant sur des repères chiffrés (vitesse ou fréquence cardiaque) et exprimer la VO2max sous une forme "parlante" de travail (Puissance Maximale Aérobie ou Vitesse Maximale Aérobie).


Glossaire des termes fréquemment utilisés dans l'endurance aérobie

VO2max : Consommation maximale d'oxygène ou débit maximal d'oxygène si on se place d'un point de vue fournisseur ou consommateur :o)).
Elle s'exprime généralement l/mn ou en ml/mn/kg (kg de poids de corps) pour être comparable d'un sujet à l'autre.

La VO2 max est la quantité maximale d'oxygène qu'un sujet peut prélever au niveau pulmonaire, transporter au niveau cardio-vasculaire et consommer au niveau musculaire.

La VO2 max varie avec l'âge. Elle est maximale chez l'adulte jeune et baisse ensuite régulièrement pour stagner vers 60ans. Elle dépend non seulement de facteurs génétiques (système ventilatoire, système circulatoire, système cardiaque, type de fibres musculaires etc...) mais aussi du mode de vie, et peut s'améliorer de 10 à 50 % après quelques mois d'entraînement sportif.
La mesure de la VO2max permet de juger de l'aptitude d'un sujet à des exercices intenses et prolongés, car la notion d'endurance induit la capacité à maintenir un pourcentage élevé de VO2max. Elle constitue une donnée essentielle du suivi de l'entraînement, notamment par la connaissance de la puissance maximale que l'athlète peut supporter.
La VO2max peut être soit mesurée directement soit estimée indirectement.

- La mesure directe (faite en laboratoire à l'aide d'un système complexe) est la différence calculée entre l'oxygène inspiré et l'oxygène expiré lors d'un effort quantifié précisemment, fourni sur tapis roulant ou ergomètre et poussé jusqu’à l’obtention de la valeur maximale de consommation de l’oxygène.

- La mesure indirecte repose sur des extrapolations réalisées à partir de courses permettant un effort maximal ou sub-maximal pendant un temps correspondant à la durée maximale qu'un individu peut tenir à VO2max (cette course donne une Vitesse Maximale Aérobie).

Valeurs moyennes :
- Sédentaires = 45-50 ml/mn/kg pour les hommes et 35-40 ml/mn/kg pour les femmes,
- Sportifs entrainés = 65 à 80 ml/mn/kg.

Pour en savoir plus : consultez le site de Sébastien Maître

PMA (Puissance Maximale Aérobie) : C'est une puissance de travail constatée au moment où la VO2max est atteinte. Exprimée en Watts, la puissance maximale ne peut être maintenue que pendant 7 à 8 minutes.

VMA (Vitesse Maximale Aérobie) : C'est la Puissance Maximale Aérobie utilement exprimée en vitesse (m/s ou km/h). Pour la définir, des tests de terrain sont disponibles : tests sur piste allant de 1500m à 3000m, test navette par paliers, etc...

EMA (Endurance Maximale Aérobie) ou ER (Endurance Relative) : Capacité de pouvoir maintenir longtemps un effort proche de la PMA.

FCmax (Fréquence Cardiaque Maximale) : Elle est quasiment atteinte avec la VO2max et la PMA. En effet, VO2, FC et vitesse croissent de façon linéaire jusqu'à VO2max. A ce moment, le VO2 et la FC ne croissent plus, mais la vitesse peut encore augmenter grâce au système anaérobie.

Intensité critique ou sur-critique : L' atteinte de la VO2max ne nécessite pas l'arrêt immédiat de l'effort, mais entraîne le sportif vers les filières anaérobie : 105-110 % de la VO2max correspond àun effort en Capacité anaérobie lactique, et 135% de VO2max à un effort en Puissance anaérobie lactique.

Travail continu : Le temps de travail est d'une durée supérieure à 30 min et d'une intensité sous-maximale (60 à 85% de la VMA).

Travail intermittent (ou par intervalles) : Le principe du travail intermittent est d'alterner dans la séance, des temps d'efforts intenses et des temps de récupération, ou la fréquence cardiaque reste proche de celle de l'effort. Le but est d'approcher le rythme et l'intensité compétition, la durée d'effort compétition, mais en évitant la fatigue de l'effort dans sa continuité.

Travail par répétitions (interval training ou interval running ou fractionné) : Le principe du travail par répétitions est de réaliser des efforts intenses ou très intenses, entrecoupés de temps de récupération suffisants pour reprendre le travail de façon maximale, ayant pour but de développer un processus physiologique ciblé.

Fartlek: C'est une forme de travail (utilisée en course à pied surtout), permettant lors d'un travail continu, de réaliser des changements de rythmes, en modifiant sa vitesse, en utilisant le relief du terrain etc ... et ceci sans contrainte réelle de chronomètre.


Développement de la VO2max

Pour développer la VO2max il convient de travailler à des intensités proches, égales voire supérieures à celle la sollicitant.

Seuls des entraînements personnalisés peuvent permettre un développement de celle-ci, car :

- Si l'intensité de travail est trop faible, ce sera moins la puissance aérobie que la capacité aérobie qui sera développée,

- Si l'intensité est trop élevée, alors les systèmes lactiques seront sollicités en priorité.

De plus et même si les deux sont liées, on cherche en fait par l'entraînement à développer la VMA.
En effet contrairement à la VO2max qui est une composante purement physiologique, la VMA inclue en plus des composantes techniques et psychologiques.

Différents protocoles permettent une amélioration de la PMA (exemples en course à pied) :
- Course continue à une vitesse légèrement inférieure à la VMA (en fartlek par exemple). Le port du cardio-fréquencemètre est quasi-indispensable.

- Fractionnés de courses à allure VMA entrecoupées de récupérations égales ou inférieures au temps d'effort. Les fractions peuvent être courtes (45sec à 2mn) ou longues (3 à 7mn) et sont réparties pour former un volume de séance cumulant 6 à 25mn d'effort.

- Travail d'alternances de 30sec à allure VMA et 30sec à 50% VMA; à répéter sur 6-7mn environ et pour 1 à 3 séries entrecoupées de pauses de 6mn.
La dernière méthode citée a pour avantage d'être la plus efficace et surtout la moins "coûteuse" sur un plan énergétique si l'intensité d'effort est individualisée. En effet (cf étude de Véronique Billat) cette méthode est celle qui permet au sportif d'être le plus longtemps à VO2max sur la globalité de la séance.

Les autres types de séances fractionnées (courtes ou longues) induisent une grande fatigue et sont réservées à des athlètes déjà bien préparés.


Matérialisation du travail en endurance à visée énergétique

Sur le terrain, la connaissance de la VO2max est insuffisante pour matérialiser les zones cibles de travail. Pour être concret il va falloir des éléments chiffrés permettant de situer le travail dans la filière choisie. Si par exemple vous voulez travailler au seuil aérobie et que votre VO2max est de 56 ml/mn/kg, vous devrez situer votre travail à 70% de 56 soit 39,2 ml/mn/kg ! intéressant mais peu exploitable.
Deux possibilités s'offrent alors à nous :
- Le travail se basant sur la VMA,

- Le travail se basant sur la fréquence cardiaque.

Le travail se basant sur la VMA

Nous avons vu que la VO2max peut être matérialisée par la VMA, exprimée en Km/h.
Lors d'une séance ou le balisage des distances est possible (piste), il suffit de spécifier les distances à parcourir dans un temps défini. Exemple : lors d'une séance puissance aérobie en alternances 30sec/30sec, un athlète ayant une VMA de 16 Km/h devra parcourir 130m environ lors de la phase d'effort.
L'avantage de cette méthode est de pouvoir s'appuyer sur des références chiffrées pour les zones de travail se situant au dessous, égale ou au dessus de la VO2max.

Déterminer sa VMA et en déduire sa VO2max


Evaluation de l'endurance aérobie en fonction de la VMA (source sportech.online.fr)

Distances %VMA
400m 145 à 155
800m 120 à 125
1000m 105 à 115
1500m 101 à 111
2000m 98 à 102
3000m 95 à 100
5000m 90 à 95
10000m 85 à 90
20000m 80 à 88
42195m 75 à 84


















Calculatrice temps - distance et distance - temps en fonction d'un pourcentage de VMA

Trouver une distance à parcourir en fonction d'un pourcentage de VMA Trouver le temps à réaliser sur une distance définie en fonction d'un pourcentage de VMA

VMA : Km/h

Temps de course à effectuer :

mn s pour un % de VMA de %



Distance à parcourir : m

VMA : Km/h

Distance à parcourir :

m pour un % de VMA de %



Temps de course à effectuer : mn s


Le travail se basant sur la fréquence cardiaque (FC)

L'utilisation de la fréquence cardiaque comme indicateur d'intensité de l'effort est parfois la seule solution possible.

En effet, lorsque la discipline ne peut être "paramétrée" par un pourcentage de VMA, il faut trouver une solution acceptable et "la moins mauvaise possible".

Mais attention, il n'est pas si aisé de faire de la fréquence cardiaque une base fiable :
- Il faut déterminer sa FCmax (soit théorique, soit réelle) et relever sa FC en cours d'effort,

- Les indications ne seront exploitables que pour des efforts égaux ou inférieurs à la VO2max puisque la FCmax est atteinte avec la VO2max,

- Il faut cibler les zones de pourcentage de FCmax en fonction du métabolisme à développer.
Déterminer sa FCmax


Relation entre FC et VO2

Pour établir une relation entre la FC et la VO2, il y a deux solutions :
- Soit on établit directement un rapport entre les deux. Dans ce cas l'expérience montre que la FC est supérieure à la VO2.

- Soit on utilise la formule de Karnoven qui établit un rapport entre la fréquence de réserve (FCmax - FC de repos) et la VO2. On nommera cette fréquence cardiaque Fréquence cardiaque d'entraînement. Elle est calculée de la sorte : FCE = %(FCmax - FCrepos) + FCrepos. La FC de repos peut être calculée soit le matin au réveil, soit après être resté assis sans faire d'efforts pendant 5 à 10 mn.

Dans les deux cas et compte tenu des risques d'erreurs liés aux différents paramètres, il est préférable de définir des plages correspondant aux métabolismes PMA, EMA ou endurance.

Calculatrice des fréquences cardiaques d'entraînement suivant la formule de Karnoven

FCmax : batt/mn

FCrepos : batt/mn



Zones de travail :

Récupération, régénération : entre et batt/mn
Endurance de base : entre et batt/mn Seuil aérobie
Endurance Maximale Aérobie : entre et batt/mn Seuil anaérobie
Puissance Maximale Aérobie : entre et batt/mn
Zone mixte PMA - Anaérobie : entre et batt/mn














Tableau représentant la relation entre FC et VO2

% de FCmax Karnoven (%(FCmax - Fcrepos) + FCrepos) % de VO2max
Anaérobie
100 100 100
Anaérobie lactique + aérobie
95 92 95
Puissance maximale aérobie (ou résistance dure)
90 85 85 Seuil anaérobie
Endurance maximale aérobie (ou résistance douce)
80 70 70 Seuil aérobie
Endurance de base
70 55/60 60
Récupération, régénération
60 40 45























Importance du seuil anaérobie

Le seuil anaérobie est important puisque c'est lui qui détermine le passage du travail en aérobie au travail mixte aérobie - anaérobie.

En dessous du seuil anaérobie, le taux de concentration d'acide lactique dans le sang est situé entre 2 et 4 mmoles/L. Lorsque l'apport d'oxygène ne suffit plus à régénérer l'acide lactique, le taux dépasse les 4 mmoles/L et va entraîner dans un certain délai l'arrêt de l'effort.

Dans les disciplines où l'effort de type continu est proche où au dessus de ce point, il sera intéressant de chercher à l'élever pour poursuivre l'effort à une intensité le plus élevée possible.

Une donnée intéressante et exploitable pour l'entraînement est la relation linéaire qui lie la FC à l'intensité d'effort jusqu'à ce seuil. Ensuite la courbe s'aplanie puisque la FC ne peut augmenter sans limite.

Evaluer le seuil anaérobie


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