DETTE D'OXYGèNE - PHYSIOLOGIE

L'état d'équilibre et la dette d'oxygène

Le retard avec lequel la consommation d'oxygène atteint l'état d'équilibre dépend de la relative lenteur avec laquelle les réactions oxydatives s'adaptent à une demande énergétique accrue. Tant que la consommation d'oxygène reste inférieure à la valeur à l'état d'équilibre, l'énergie est fournie par un système anaérobie ; dans un sens, c'est comme si le système aérobie contractait une dette puisque l'énergie est fournie par un autre système exergonique. Dans des conditions d'équilibre, il n'y a pas de différences entre un sujet entraîné et un sujet non entraîné. La différence réside dans la vitesse d'adaptation de la VO2 à l'état d'équilibre (VO2S), qui est significativement plus élevée chez le sujet entraîné.

Métabolisme de récupération

Le concept de dette a été proposé par Hill en 1923 et repris par la suite par d'autres auteurs dont Margaria ; tous ont identifié 2 composants : l'un appelé alactacide et l'autre lactacide. Ce modèle a duré environ 65 ans. Actuellement, le terme de dette en oxygène a été remplacé par la phase de consommation d'oxygène en récupération (récupération d'O2) ou la consommation d'oxygène en excès global par rapport à la ligne de base (EPOC , par des auteurs anglo-saxons, acronyme de Excess Postexercise Oxygen Consumption. EPOC reflète non seulement la part de paiement de la dette lactique mais aussi la condition de demande énergétique accrue des différents organes et systèmes qui ont été impliqués au cours du travail musculaire.

Causes de l'EPOC

Resynthèse de l'ATP et du CP ;

Resynthèse du glycogène à partir du lactate (cycle de Cori) ;

Oxydation du lactate;

Réoxygénation du sang;

Effet thermogénique lié à l'augmentation de la température corporelle ;

Effet thermogénique dû à l'action des hormones, notamment des catécholamines ;

Maintenir une fréquence cardiaque et une ventilation pulmonaire élevées.

Consommation maximale d'oxygène

La relation entre la durée du travail à l'épuisement et l'intensité du travail entre 65-90% du VO2max, chez les sujets entraînés est décrite par :

t (min) = 940-1000 VO2S / VO2max. Cette relation n'est pas valable pour des exercices d'intensité supérieure à 90 % de la VO2max (le temps deviendrait en effet négatif pour la VO2S ›0,94 VO2max) et est indépendante de la valeur absolue de la VO2max, tant que le sujet est dans de bonnes conditions d'entraînement.

Définition de quelques grandeurs physiques et des unités SI correspondantes

Force : capacité à accélérer une masse. L'unité de force est le newton (N) qui donne à la masse de 1kg une accélération de 1 m * s-2.

Pression : force par unité de surface.

Travail : le joule, unité de travail, est le travail effectué lorsque le point d'application de la force de 1 N est déplacé de 1 m suivant la direction de la force.

Puissance : travail par unité de temps. 1W est la puissance égale à 1joule par seconde.

Très utilisé jusqu'à récemment était le système dit métrique, dans lequel l'unité de force est le kilogramme de poids (kgp) : la force capable de communiquer une accélération à 1 kg égale à celle de la gravité terrestre (9,81 m * s-1 ). Par conséquent, l'unité de travail et de puissance dans le système technique sont le kgpm (kilogrammemètre) et le kgpm * s-1 (kilogrammemètre par seconde) respectivement égaux à 9,81 J et 9,81 W. A noter que sur Terre l" accélération de la pesanteur est constante : chaque corps subit la même accélération g = 9,81 m * s-1, indépendamment de sa masse. Une autre unité d'énergie et de travail encore largement utilisée est la calorie (cal), équivalente à la quantité d'énergie stockée dans 1 g d'eau, suite à une augmentation de température de 1°C (de 14,5 à 15,5) ; 1000 cal = 1kcal.