Outils & Méthodes Physiologie appliquée à l’EPS

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1 Outils & Méthodes Physiologie appliquée à l’EPS
Pierre-Yves de Müllenheim Université de Rennes 2 – ENS Rennes – Laboratoire M2S

2 Le développement aérobie en EPS

3 Plan du cours Introduction 1. Enjeux 2. Contexte 1. Terminologie 1.1. Puissance et capacité d’une filière énergétique 1.2. Complémentarité des filières énergétiques 1.3. Performance aérobie 1.4. Puissance aérobie 1.5. Endurance aérobie 1.6. Economie de mouvement 2. Elaboration d’une séance et d’un cycle de développement des qualités aérobies 2.1. Eléments d’élaboration d’une séance 2.2. Détermination de VMA 2.3. Détermination des vitesses aux seuils lactiques 2.4. Détermination de l’économie de mouvement 2.5. Principes de développement 2.6. Modèle de progression généraux

4 Plan du cours 3. Application spécifique et adaptée à l’EPS 3.1. La filière aérobie dans les programmes 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? 3.3. Planification dans les APSA 3.4. Organisation pédagogique et didactique dans le cycle : cas du ½ fond 4. Perspectives

5 Introduction

6 Introduction – 1. Enjeux L’aptitude aérobie a été montrée comme liée à des indices de santé variés dans la population générale. Rowland et al., 2013 « Le métabolisme aérobie est une composante fondamentale des qualités physiques humaines sur laquelle se construit la santé et la performance ». Berthoin & Gerbeaux, 1999 Intérêt pour la santé et la performance : être plus à l’aise dans les activités à une intensité donnée, et pour mieux récupérer. Il ne semble pas y avoir un seuil de maturation à dépasser pour pouvoir espérer des gains liés à l’entraînement. McNarry & Jones, 2014

7 1. Terminologie Source image:

8 1.1. Puissance et capacité d’une filière énergétique
Débit d’énergie (quantité d’énergie produite en un temps donné) maximal d’une filière énergétique. Capacité  Quantité d’énergie maximale que peut produire une filière énergétique jusqu’à son épuisement.

9 1.2. Complémentarité des filières énergétiques
Source image:

10 1.3. Performance aérobie Performance aérobie Puissance aérobie
Endurance aérobie Economie de mouvement D’après: Costill & Wilmore, 2006

11 1.4. Puissance aérobie La puissance aérobie désigne le débit maximal d’utilisation de l’oxygène pour assurer la production d’ATP via la voie oxydative et la réalisation de l’exercice physique. Hill & Lupton, In: Thévenet, 2007 Relation entre l’intensité de l’exercice (vitesse) et la consommation d’oxygène (In: Costill & Wilmore, 2006).

12 1.4. Puissance aérobie La notion de puissance aérobie est traditionnellement utilisée selon le vocable: V’O2max. Expression en valeurs absolues: LO2.min-1. Expression en valeurs relatives: mLO2.min-1.kg-1. In: Thévenet, 2007 Valeurs moyennes pour des individus modérément actifs de 18 à 22 ans: 38 à 42 mLO2.min-1.kg-1pour les femmes. 44 à 50 mLO2.min-1.kg-1pour hommes. In: Costill & Wilmore, 2006 La notion de V’O2pic est davantage utilisée chez les enfants car on observe rarement un plateau du V’O2 dans ce type de population au cours d’un test maximal incrémenté. McNarry & Jones, 2014

13 1.5. Endurance aérobie L’endurance aérobie désigne la capacité à prolonger dans le temps des efforts sollicitant de hauts % de V’O2max. Elle reflète la contribution de la filière anaérobie dans la production d’énergie… … mais aussi la capacité à prendre en charge les déchets métaboliques de la contraction musculaire… … pour éviter l’empoisonnement lactique. … pour favoriser le renouvellement de la production d’ATP. In: Costill & Wilmore, 2006; In: Billat, 2012

14 1.5. Endurance aérobie Les seuils lactiques 1 et 2 sont des indices de l’endurance aérobie. SL1 ≈ 50-60% de V’O2max chez des sédentaires. SL1 ≈ 70-80% de V’O2max chez des entraînés. SL2 ≈ 70% de V’O2max chez des sédentaires. SL2 est l’un des meilleurs déterminants de la capacité d’endurance d’un athlète. SV1 (50 % VO2max. chez le non entraîné) : rupture de pente du rapport VE/VO2 sans rupture de pente du rapport VE/CO2. SV2 (70 % de VO2max chez le non entraîné : rupture de pente pour les deux rapports VE/VO2 et VE/VCO2. Le seuil lactique/ventilatoire survient typiquement entre 45 et 70% de la V’O2pic chez des enfants (In: McNarry & Jones, 2014). Relation entre l’intensité de l’exercice (vitesse de course) et la concentration de lactate sanguin (In: Costill & Wilmore, 2006). In: Costill & Wilmore, 2006

15 1.5. Endurance aérobie L’endurance aérobie est essentielle pour la performance dans des épreuves de longue durée. Costill & Wilmore, 2006; Billat, 2012 Individu n°1 Individu n°2 VMA 20 km.h-1 Fraction de VMA tenable sur 30’ 90% 85% Vitesse tenable sur 30’ 18 km.h-1 17 km.h-1 Distance réalisable sur 30’ 9 km 8.5 km

16 1.6. Economie de mouvement L’économie de mouvement désigne le débit de consommation d’oxygène à une puissance sous-maximale donnée. En course à pieds, une unité possible de l’économie de mouvement est: mLO2.min-1.kg-1.km-1.h. Valeur moyenne: 3,5 mLO2.min-1.kg-1.km-1.h. Billat, 2012 Consommation d’oxygène de deux athlètes de fond courant à des vitesses variables. A vitesse de course similaire, le coureur A consomme moins d’oxygène que le coureur B. Il est donc plus économe (In: Costill & Wilmore, 2006).

17 2. Elaboration d’une séance et d’un cycle de développement des qualités aérobies

18 2.1. Eléments d’élaboration d’une séance
HIT Importance clé des intensités et des durées d’effort et de récupération. It remains unclear which combination of work-interval duration and intensity, if any, is most effective at allowing an individual to spend prolonged while ‘controlling’ for the level of anaerobic engagement [3]. (Buccheit et al., 2013) 9 variables pour définir une session d’entraînement: Modalité d’exercice. Intensité d’effort. Durée d’effort. Intensité de récupération inter-répétitions. Durée de récupération inter-répétitions. Nombre de répétitions. Nombre de séries. Intensité de récupération inter-séries. Durée de récupération inter-séries. Buccheit & Laursen, 2013

19 vV’O2max (km.h-1) pV’O2max (Watt)
2.2. Détermination de VMA V’O2max / V’O2pic vV’O2max (km.h-1) pV’O2max (Watt) Sources images:

20 2.2. Détermination de VMA vV’O2max VMATEST v’VO2max < VMA
Plus petite vitesse sollicitant V’O2max au cours d’un test d’évaluation incrémenté. Propre au test effectué VMATEST Vitesse obtenue à la FIN d’un test d’évaluation. Propre au test effectué. Temps de course Vitesse de course vV’O2max VMATEST Réserve de vitesse anaérobie v’VO2max < VMA Δ = 5-10%* *Δ VMA – v’VO2max est plus grande chez les personnes avec une grande réserve anaérobie. Buccheit & Laursen, 2013

21 2.2. Détermination de VMA TESTS TRIANGULAIRES Test continus
Course en ligne Course en navette Test continus Ex: VAMEVAL (Cazorla & Léger, 1993) Ex: Test 20m- navette (Léger & Lambert, 1982) Vitesse TESTS TRIANGULAIRES Temps Lors des test du type Léger et Boucher (1980), le dernier palier est souvent complété alors même que VO2max a été atteint lors du palier précédent. Il peut être ainsi intéressant, pour la calibration des séances, de partir de la vitesse atteinte correspondante à l’avant-dernier pallier complété. Test intermittents Ex: TUB2 (Cazorla, 1990) Ex: 30-15IFT (Buccheit, 2000) Vitesse Temps

22 VAMEVAL 2.2. Détermination de VMA Cazorla & Léger, 1993 20 m
Palier non complété Palier complété 1 min +0.5 km/h +0.5 km/h VMAVAMEVAL Vitesse (km/h) Temps (min) Cazorla & Léger, 1993 Source image:

23 30-15IFT 2.2. Détermination de VMA VIFT In: Buccheit, 2010
Palier non complété Palier complété 15s Vitesse (km/h) VIFT 30s +0.5 km/h Vérification de la VMA : Evaluer le temps limite à 100% VMA (tlim100). En théorie (Léger & Mercier, 1980 ; in Billat, 2012): 4 min < tlim100 < 11 min ; tlim100 = 6 min en moyenne. +0.5 km/h +0.5 km/h +0.5 km/h Temps (s) In: Buccheit, 2010 Source image:

24 VIFT > vV’O2max de 2-5 km/h (15-20%)
2.2. Détermination de VMA 30-15IFT Temps de course Vitesse de course Vitesse maximale (sprint) v’VO2max VIFT Réserve de vitesse anaérobie VIFT > vV’O2max de 2-5 km/h (15-20%) Buccheit, 2010

25 2.2. Détermination de VMA vV’O2max ou VMATEST sont essentiellement appropriées pour des exercices avec des durées d’intervalle de 2-6 min courus autour de vV’O2max (90-105% de vV’O2max). VIFT est particulièrement pertinente pour la programmation de courses courtes, intermittentes, supra-maximales, et avec des changements de direction, que l’on retrouve dans les sports collectifs et les sports de raquette. Buccheit & Laursen, 2013

26 2.3. Détermination des vitesses aux seuils lactiques
vSL1 / vSL2 (km.h-1) pSL1 / pSL2 (Watt) Sources images:

27 2.3. Détermination des vitesses aux seuils lactiques
Conséquences pratiques Talk Test mené chez des adultes de ans + TT: Possibilité de parler confortablement. +/- TT: Incertitude sur la possibilité de parler confortablement. - TT: Impossibilité de parler confortablement. Détermination de vSL1: Proposer différentes allures de course à maintenir sur au moins 3 minutes. Cf. vitesse à partir de laquelle il devient plus difficile de parler confortablement. Et/ou vitesse avec RPE ≈ 12-13* (Echelle 6-20). Temps Intensité 3 min SL1 + TT -TT RPE: 16* +/- TT *5-7 sur l’échelle CR10 chez les 8 ans et plus (In: Lagally et al. 2013) RPE: 12* Voir les refs de Day 2004, notamment Foster. Détermination de vSL2 (???): Proposer différentes allures de course à maintenir sur au moins 3 minutes. Cf. vitesse à partir de laquelle il devient impossible de parler confortablement ??? Et/ou vitesse avec RPE ≈ 16 (Echelle 6-20) ??? Quinn & Coons, 2011 * Sur l’échelle de Borg (6-20)

28 2.4. Détermination de l’économie de mouvement
Economie de mouvement Principes d’efficacité et d’efficience Sources images:

29 2.5. Principes de développement
Puissance aérobie V’O2pic/max

30 2.5. Principes de développement
Atteinte de valeurs proches ou égales à O2max Amélioration du O2max Temps passé à des valeurs proches ou égale à O2max Voir Midgley & McNaughton, 2006 V’O2pic/max In: Buccheit & Laursen, 2013

31 2.5. Principes de développement
L’entraînement intermittent à haute intensité (HIT) est plus efficace que l’exercice continu et modéré pour améliorer l’aptitude aérobie chez les adolescents. Logan et al., 2014 > Absence ou faibles améliorations de VO2pic avec des exercices continus car ne sollicitant que de faibles niveaux de FC (<80% FCmax) (Baquet et al., 2003) Vitesse de course Vitesse de course Temps Temps V’O2pic/max

32 2.5. Principes de développement
Durées > 10 s Si durées < s: R passive* Si durées > 20 s: R active; ≈ 70% vV’O2max** HIT courts Entre 100 et 120% de vV’O2max Entre 85% et 105% de VIFT 15/15: % de vV’O2max 30/30: % de vV’O2max *A préférer pour les personnes non entraînées en endurance ou non familiarisées avec la récupération active. -Préférer des formats supérieurs à 10/10: Avec le format 10/10, la myoglobine fournit 50% de l’oxygène utilisé lors de l’effort, et les stocks sont reconstitués rapidement durant la récupération. La réponse cardiopulmonaire est donc faible avec le format 10/10 à moins d’avoir des intensités très élevées (>120%) et des durées de récupe suffisamment intenses/courtes pour que les stocks de myoglobine ne se reconstruisent pas (Buccheit & Laursen, 2013). Baquet et al. (????) ont montré que des répétitions de 10-20s alternées avec des récupérations de 10-20s permettaient d’atteindre des hauts niveau de VO2 (66-78% de VO2pic entre la course 1 et la course 2) chez des enfants prépubères Ils ont obtenu des amélioration de l’ordre de 8%. -Préférer du 30/30 à du 15/15 pour les personnes ayant des cinétiques de V’O2 lentes (tel que personnes non entraînées). -Options pour accélérer le temps nécessaire pour atteindre V’O2max: Faire les premières répétitions et/ou récupérations plus de manière plus intense sur les 1 à 3 premiers intervalles; ou utiliser des intervalles plus longs et/ou des récupérations plus courtes pour diminuer le temps d’atteinte de V’O2max (Buccheit & Laursen, 2013). -Utiliser plusieurs séries : Si on considère que passer environ 10 min à est approprié pour susciter des adaptations physiologiques, les athlètes devraient faire 30 min de 30/30 à 110% vV’O2max (R à 50% vV’O2max) en sachant que le temps ratio total est de 30% environ. La chose n’étant pas réalisable, il peut convenir de faire trois blocs de 10-12min (donc ajouter 2 min de réps pour compenser la perte de temps passé à a début des séries 2 et 3 (Buccheit & Laursen, 2013). **Ajuster l’intensité de la récupération en fonction de l’effort: I plus élevée pour des efforts moins intenses. I plus faible pour des efforts plus intenses et/ou longs. Préférer un ratio (temps d’Eff. / temps de R) > 1 pour passer plus de temps à de hauts % de V’O2max. Chez des personnes entraînées, le format de la séance devrait permettre de passer au moins 10 min à des intensités > 90% V’O2max V’O2pic/max Buccheit & Laursen, 2013

33 2.5. Principes de développement
HIT longs Entre 90 et 100% de vV’O2max Durées: 2-3 min* Si durées < 2-3 min: R passive. Si durée > 3-4 min: R active; < 45% vV’O2max**. *Proposer des efforts plus longs mais moins intenses chez les moins entraînés. Chez les athlètes entraînés, le volume total de la séance a été rapporté à 12 min jusqu’à 32 min, ce qui permettait d’avoir un t90VO2max de 10min env. et un t95VO2max de 4-10 min environ (In: Buccheit & Laursen, 2013). **Lorsque le maintien d’un niveau minimal de V’O2 et l’élimination des déchets de la glycolyse lactique sont visés. V’O2pic/max Buccheit & Laursen, 2013

34 2.5. Principes de développement
Sports collectifs Des séances avec un plus faible volume (séries plus courtes ou moins de séries) peuvent être proposées dans d’autres sports comme les sports collectifs, où un de 5-7 min est probablement suffisant. Des exemples issus du haut niveau… Handball: 2x(20x10 s à 110% de VIFT (R=20 s; passive). Football: 2x(12-15 x 15 s à 120% de VMATEST (R=15 s; passive). Chez des prépubères, les exercices « all out » procurent une augmentation plus importante de VO2pic que des exercices intermittents ou continus (Baquet et al., 2003) …à ADAPTER selon le public, bien sûr. V’O2pic/max In: Buccheit & Laursen, 2013

35 Règles techniques, de jeu
2.5. Principes de développement Sports collectifs L’approche « jeu réduit » et ses variables pour agir sur l’intensité de l’exercice Jeu réduit Règles techniques, de jeu Nombre de joueurs Dimensions du terrain NB : Impossibilité de définir la charge de travail précisément dans un tel contexte. V’O2pic/max D’après: Buccheit & Laursen, 2013

36 2.5. Principes de développement
Endurance aérobie vSL1 / vSL2

37 2.5. Principes de développement
Image issue de : Costill & Wilmore, 2006 (modifiée) Objectif Augmenter le % de V’O2max (et donc la vitesse/puissance associée) pour lequel débute l’accumulation de l’acide lactique au niveau musculaire. Moyen Courir à des intensités situées entre vSL1 et vSL2 pendant des durées relativement longues (i.e., min; possibilité de fractionner les efforts). Proposer des efforts sollicitant une FC > 80% de FCpic (In: McNarry & Jones, 2014). vSL1 / vSL2

38 2.5. Principes de développement
Economie de mouvement Efficacité/efficience

39 2.5. Principes de développement
Apprendre des techniques de déplacement plus efficaces Exemple : gammes dans le cadre de l’échauffement en course à pieds Déroulé talon-pointe Déroulé pointe-plante Montées de genoux Talons cuisses Talons fesses L’économie de mouvement en course à pieds est moins bonne chez les enfants et les adolescents (Krahenbuhl, 1992). Tirade de jambes Course en arrière Course placée Pas croisés Obstacles Efficacité/efficience 39

40 2.5. Principes de développement
Améliorer les qualités musculaires Exemple : musculation de type « pliométrie » pour améliorer la raideur active musculaire des membres inférieurs (Le Chevalier & Pradet, 2003) 1 2 3 4 Renforcement type course 1. Foulées bondissantes 2. Fentes 3. Course en côtes 4. Course en descente 5 6 7 8 Renforcements par des sauts 5. En contre-haut 6. En contre-bas 7. Sur une jambe 8. Avec obstacles 9 10 11 Renforcement général (isométrie) 9. Gainage ventral 10. Gainage latéral 11. Abdominaux Efficacité/efficience

41 2.6. Modèles de progression généraux
OU = 1 séance Puissance V  Endurance V  V  ; I  V  ; I  (% de vV’O2max ou de VTEST Intensité (% de vV’O2max ou de VTEST Intensité Durée d’effort effectif dans la séance Durée d’effort effectif dans la séance I  ; V ED REGUL. EF ED REGUL. EF NB: l’augmentation du volume peut être effectuée en augmentant la durée des efforts, et/ou le nombre de répétitions, et/ou le nombre de séries. ED : évaluation diagnostique; REGUL. : régulation de la charge (individualisation, progressivité, spécificité); EF : évaluation finale

42 3. Application spécifique et adaptée à l’EPS

43 3.1. L’aérobie dans les programmes
Compétences propres Activités (collège) Activités (lycées) 1. Réaliser une performance motrice maximale mesurable à une échéance donnée Demi-fond, Haies, Hauteur, Javelot, Multi-bond, Relais vitesse, Natation longue, Natation de vitesse Demi-fond, Haies, Hauteur, Javelot / Disque, Pentabond, Relais vitesse, Natation de distance, Natation de vitesse 2. Adapter ses déplacements à des environnements variés, inhabituels et incertains Canoë Kayak, Course d’orientation, Escalade Natation (sauvetage), Course d’orientation, Escalade 3. Réaliser une prestation corporelle à visée artistique ou acrobatique Aérobic, Acrosport, Gymnastique sportive, Gymnastique rythmique, Arts du cirque, Danse Aérobic, Acrosport, Gymnastique aux agrès / Gymnastique au sol / Gymnastique – saut de cheval, Gymnastique rythmique, Arts du cirque, Danse 4. Conduire et maîtriser un affrontement individuel ou collectif Basketball, Football, Handball, Rugby, Volley-ball, Badminton, Tennis de Table, Boxe française, Lutte Basketball, Football, Handball, Rugby, Volley-ball, Badminton, Tennis de Table, Boxe française, Judo 5. Réaliser et orienter son activité physique en vue du développement et de l’entretien de soi Course en durée, Musculation, Natation en durée, Step, Relaxation Activités où l’aptitude aérobie est au cœur de la performance.

44 3.1. L’aérobie dans les programmes
Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.1. L’aérobie dans les programmes Compétences propres Activités 1. Réaliser une performance motrice maximale mesurable à une échéance donnée Demi-fond, Haies, Hauteur, Javelot, Multi-bond, Relais vitesse, Natation longue, Natation de vitesse Demi-fond, Haies, Hauteur, Javelot / Disque, Pentabond, Relais vitesse, Natation de distance, Natation de vitesse 2. Adapter ses déplacements à des environnements variés, inhabituels et incertains Canoë Kayak, Course d’orientation, Escalade Natation (sauvetage), Course d’orientation, Escalade 3. Réaliser une prestation corporelle à visée artistique ou acrobatique Aérobic, Acrosport, Gymnastique sportive, Gymnastique rythmique, Arts du cirque, Danse Aérobic, Acrosport, Gymnastique aux agrès / Gymnastique au sol / Gymnastique – saut de cheval, Gymnastique rythmique, Arts du cirque, Danse 4. Conduire et maîtriser un affrontement individuel ou collectif Basketball, Football, Handball, Rugby, Volley-ball, Badminton, Tennis de Table, Boxe française, Lutte Basketball, Football, Handball, Rugby, Volley-ball, Badminton, Tennis de Table, Boxe française, Judo 5. Réaliser et orienter son activité physique en vue du développement et de l’entretien de soi Course en durée, Musculation, Natation en durée, Step, Relaxation Activités où l’aptitude aérobie est importante, sans être centrale, pour la performance.

45 3.1. L’aérobie dans les programmes
Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.1. L’aérobie dans les programmes Compétences propres Activités 1. Réaliser une performance motrice maximale mesurable à une échéance donnée Demi-fond, Haies, Hauteur, Javelot, Multi-bond, Relais vitesse, Natation longue, Natation de vitesse Demi-fond, Haies, Hauteur, Javelot / Disque, Pentabond, Relais vitesse, Natation de distance, Natation de vitesse 2. Adapter ses déplacements à des environnements variés, inhabituels et incertains Canoë Kayak, Course d’orientation, Escalade Natation (sauvetage), Course d’orientation, Escalade 3. Réaliser une prestation corporelle à visée artistique ou acrobatique Aérobic, Acrosport, Gymnastique sportive, Gymnastique rythmique, Arts du cirque, Danse Aérobic, Acrosport, Gymnastique aux agrès / Gymnastique au sol / Gymnastique – saut de cheval, Gymnastique rythmique, Arts du cirque, Danse 4. Conduire et maîtriser un affrontement individuel ou collectif Basketball, Football, Handball, Rugby, Volley-ball, Badminton, Tennis de Table, Boxe française, Lutte Basketball, Football, Handball, Rugby, Volley-ball, Badminton, Tennis de Table, Boxe française, Judo 5. Réaliser et orienter son activité physique en vue du développement et de l’entretien de soi Course en durée, Musculation, Natation en durée, Step, Relaxation Activités où l’aptitude aérobie peut, dans une moindre mesure, contribuer à optimiser la performance.

46 3.1. L’aérobie dans les programmes
Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.1. L’aérobie dans les programmes Demi-fond Course en durée Public Collège Lycées Intitulé de la CP CP1 : « Réaliser une performance motrice maximale mesurable à une échéance donnée ». CP5: « Réaliser et orienter son activité physique en vue du développement et de l’entretien de soi ». Filières à développer Aérobie Aérobie ET anaérobie Ce qu’il faut apprendre Construire des indicateurs externes et internes. Formuler et accomplir un projet. Courir à différentes allures proche de la VMA. Se préparer. Gérer ses ressources pour optimiser ses efforts et ses récupérations. Identifier des effets sur soi en lien avec l’intensité et la durée des efforts. Concevoir, réaliser et justifier une séance d’entraînement adaptée à un mobile et à ses capacités. Resituer sa séance d’entraînement dans un projet de développement personnel. Epreuve du Baccalauréat 3x500 m (R=10 min max.). Formuler un projet de performances. Concevoir et justifier théoriquement une séance d’entraînement de 30 min. Réaliser la séance préparée. Replacer la séance dans un cycle de développement personnel. Modèle pédagogique principal Commande - Performance Autonomie - Santé

47 Perception de l’effort
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? Perception de l’effort Echelle RPE

48 OMNI-Child Scales, Male Child (reprinted from Robertson, 2004)
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? PRINCIPE Echelle de Borg (6-20) Echelle de Borg CR10 (0-10) Si l’élève se retrouve dans le cas où il est entre deux chiffres : arrondir au supérieur (In: Lagally et al., 2013). OMNI-Child Scales, Male Child (reprinted from Robertson, 2004) In: Lagally, 2013 Echelle RPE

49 Puissance aérobie Endurance aérobie
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? APPLICATION Intensité maximale que l’on peut percevoir comme soutenable*: « Difficile » à « Très difficile ». ≥ 6 sur l’échelle CR-10 Borg. ≥ 15 sur l’échelle 6–20. Puissance aérobie Buccheit & Laursen (2013) Endurance aérobie Les enfants peuvent quantifier leur effort perçu à partir de l’échelle OMNI pour réguler leur intensité au cours de l’exercice de course intermittente (In: Lagally, 2013). SL1: RPE ≈ 12 (échelle 6-20) Quinn & Coons (2011) SL2: RPE ≈ 16 (échelle 6-20) ??? *Des preuves suggèrent que la possibilité d’ajuster/évaluer l’intensité de l’exercice sur la base de la perception de l’effort peut être dépendante de l’âge, de la condition physique, de l’intensité de l’exercice, et du plaisir pris dans l’activité (Buccheit & Laursen, 2013).

50 Fréquence cardiaque % FCRéserve La leçon de Muscu en EPS
Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? Fréquence cardiaque % FCRéserve

51 FCréserve = FCmax – FCrepos
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? PRINCIPE Connaître sa FC de réserve…. FCréserve = FCmax – FCrepos … et l’intensité à laquelle faire l’exercice… % FCréserve … pour contrôler l’intensité de son effort. FCexercice = FCrepos + n% FCréserve Source des images : In: da Cunha et al., 2011 %FCRéserve

52 Musculation : à partir de Quand ? Quoi ?
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? PRINCIPE Détermination de FCrepos Technique/outil Moment Conditions Calcul FCrepos (bpm) Prise du pouls Cardiofréquencemètre Au réveil Au début de la séance d’EPS Assis voire allongé Au calme (Nombre de battements sur 15 s) x 4 Moyenne sur 15 s Détermination de FCmax Méthode Outils Indirecte Formule de Tanaka et al. (2001): FCmax = 208 – (0,7 x âge) Directe Mesure de la FCmax avec cardiofréquencemètre au cours d’un test VMA dans le cadre d’un cycle de demi-fond ou de course en durée ? %FCRéserve

53 Musculation : à partir de Quand ? Quoi ?
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? PRINCIPE Relation obtenue chez des enfants et des adolescents: %FCréserve = 0.90 (%V’O2max ) % %FCRéserve D’après Hui & Chuan, In: da Cunha et al., 2011

54 Donc si je souhaite réaliser un exercice à 75% de V’O2max, alors…
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? PRINCIPE Donc si je souhaite réaliser un exercice à 75% de V’O2max, alors… FCexercice = FCrepos + 75% FCréserve Source des images : %FCRéserve

55 Puissance aérobie Endurance aérobie
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? APPLICATION Utilisation limitée dans le cadre d’exercices intermittents (FC ne peut pas informer sur l’intensité au-dessus de vV’O2max). Alors qu’il est attendu que FC atteigne des haut niveaux (e.g., > 90-95% FCmax) pour des exercices ≤ vV’O2max, ceci arrive rarement lors d’efforts de très courte durée (e.g., < 30s) et mi-longs (e.g., 1-2 min) (du fait de l’inertie de la FC). Difficulté pour surveiller la FC au cours de l’effort sur la montre… Buccheit & Laursen, 2013 Puissance aérobie Possibilité de contrôler le niveau de FC à la fin de chaque série (pouls ou cardiofréquencemètre) ? La FC est intéressante pour surveiller l’intensité sur des efforts prolongés et sous-maximaux. Buccheit & Laursen, 2013 Endurance aérobie Proposer des intensités située entre 40-60% FCréserve et 60-90% de FCréserve* ? * Valeurs données pour des intensités modérée et intense, respectivement. (ACSM, 2011) %FCRéserve

56 Ventilation Niveau de dyspnée La leçon de Muscu en EPS
Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? Ventilation Niveau de dyspnée

57 La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? PRINCIPE La ventilation est liée dans une certaine mesure à l’intensité de l’effort. C’est particulièrement le cas lors du passage du seuil lactique (SL1). Niveau de dyspnée Quinn & Coons, 2011

58 X Puissance aérobie Endurance aérobie La leçon de Muscu en EPS
Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS 3.2. Gestion de l’effort aérobie : quels indicateurs pour quels efforts ? APPLICATION Puissance aérobie X Endurance aérobie SL1: la conversation devient moins facile*. SL2: la conversation devient impossible ??? *D’après: Quinn & Coons, 2011 Niveau de dyspnée

59 3.3. Planification dans les APSA
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS 3.3. Planification dans les APSA Inclusions régulières de situations profilées pour développer la puissance aérobie ou l’endurance aérobie, et/ou l’économie de mouvement*. APSA 1 APSA 3 APSA 5 Augmenter VO2max et VMA chez l’enfant à l’école c’est possible ! (7 semaines avec 2x30 min par semaine) (Ratel et al., 2004). Voir les propositions de Gindre (2001): (une situation de 20 min par leçon où la FC doit être proche de 75% de la FCmax (Gindre, 2001) : Escalade : 3 x 5' de montée et descente (r=4’). Football : 3 matchs de 5' en 3 contre 3 sur 1/2 terrain de handball (r=3’). APSA 2 APSA 4 APSA 6 Début de l’année scolaire Fin 1er trimètre Fin 2ème trimestre Fin de l’année scolaire D’après les idées de: Lab, 1996 *Le développement aérobie, si visé, NE PEUT PAS ETRE l’objectif d’une leçon/situation en EPS. Il peut constituer en revanche la toile de fond d’une séance/situation qui met en problème les élèves.

60 3.3. Planification dans les APSA
Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS 3.3. Planification dans les APSA 20-30 min d’activité avec l’idée de développer l’aptitude aérobie OU OU Situation 1 Situation 2 Situation 3 E R Dans le cas d’une situation visant à développer la puissance aérobie: réduire au maximum le temps d’attente entre l’échauffement et l’exercice intermittent pour accélérer le temps d’atteinte du V’O2max (Buccheit & Laursen, 2013). E: échauffement (course ≤ 60–70 % vV’O2max; ou jeu à intensité modérée dans les sports collectifs ou de raquette (Buccheit & Laursen., 2013). R: retour au calme.

61 Donner une FINALITE au cycle
La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS 3.4. Organisation pédagogique et didactique dans le cycle : cas du ½ fond Visibilité de la progression: Individualisation (VMA ou autre référence). Utilisation de repères spatiaux (e.g., plots) et temporels stables (fil rouge: consistance du format pédagogique). Trace des performances réalisées ? Donner une FINALITE au cycle Cross de l’EPLE ? SEANCE 1 SEANCE 3 SEANCE 2 SEANCE 4 SEANCE 5 SEANCE 6 SEANCE 7 SEANCE 8 Autonomie / responsabilité: Liberté relative dans les allures choisies. Formulation et poursuite de contrats. Délivrance de « brevets » (e.g., de coach, d'entraîneur, d’athlète) en fin de cycle, qui valident les compétences. Pour un démi-fond non « dénaturé » (Lab, 2013) Proposer de la confrontation directe et des courses à la place. Travailler des aspects techniques et stratégiques liés à la confrontation. Travailler la gestion de la foulée, la respiration, la course en peloton. Introduire de l’interdépendance et de la coopération* (e.g., relais ou course à la performance ou au record). Un souci récurent de motiver les élèves quand on construit une séance d'EPS pour : (1) qu’ils fassent bien la séance ; (2) faire en sorte que cela leur donne envie de faire du sport en dehors de l'Ecole. Une difficulté prégnante en course de durée ou de demi-fond. Lab évoque aussi le problème de motivation des élèves dans les activités de demi-fond et de course en durée. La « réintroduction » des dimensions qui font la spécificité du demi-fond (cf. diapo) permettrait non seulement d’obtenir de bons résultats en termes d’apprentissage mais également au plan de la motivation des élèves. (Lab) Générer de la dissonance cognitive (Gouju, 1993): Surprise Complexité Conflit Applications: varier les modes d’entrées (e.g., défis, relais, etc.), changement de lieu en proposant du fartleck. *Proposer des équipes stables, homogènes entre elles.

62 5. Perspectives La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS
Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Musculation : à partir de Quand ? Quoi ? La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS 5. Perspectives Pour une logique du développement aérobie…. Mise en place de dispositifs qui incitent à l’augmentation de l’AP à l’école en dehors des temps de classe ? Au sein de l’Ecole L’un des objectifs essentiels de l’EPS est de « développer et consolider le goût et le plaisir de pratiquer de façon régulière et autonome ». Programme Lycées G & T, 2010 … et EN DEHORS Chez des personnes inactives, V’O2max diminue de 1% par an à partir de ans (In: Costill & Wilmore, 2006). « La construction d’une relation de plaisir à la pratique des activités physiques et sportives, doit être considérée comme l’acquisition fondamentale en EPS, conditionnant toutes les autres acquisitions, leur réinvestissement, et en définitive leur utilité sociale ». Delignières & Garsault, 2004

63 Pour aller plus loin Musculation : à partir de Quand ? Quoi ?
La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS La leçon de Muscu en EPS Pour aller plus loin BIBLIOGRAPHIE DU COURS Cf. ENT Rennes 2 > UF3TP – Outils & méthodes – Physiologique appliquée à l’EPS LITTERATURE PROFESSIONNELLE A CONSULTER Gouju. (1993). Course d'endurance: didactique et motivation. EP&S, 241, Lab, F. (1996). Les capacités aérobies, un objectif transversal. EP&S, 258, Lab, F. (2013). Champion d'endurance ou coureur de demi-fond ? Contre-pied, 19,

64 Commande pour le prochain TD Concevoir une situation pour développer la puissance ou l’endurance aérobie au collège ou au lycée (au choix) Contenu: Données qualitatives et quantitatives relatives à/aux exercice(s). Indicateurs d’efforts utilisés si adaptés. Organisation pédagogique. NB: bien distinguer l’objectif moteur de la situation (qui est directement lié à l’APSA pratiquée) et l’idée de travailler en aérobie. Les deux devront être précisés. Justifiez vos propositions notamment à partir des données physiologiques. Format: 1 doc. Word et éventuellement une diapo .ppt pour présenter le format pédagogique. Liste des APSA (choisir une APSA) : CP1: natation longue (collège) / natation de distance (lycée). CP2: Escalade (collège ou lycée). CP4: Handball (collège ou lycée) / Football (collège ou lycée) / Badminton (collège ou lycée). CP5: course en durée (lycée) / step (lycée).