sommaire
définition
L’endurance est la capacité physique que possède l’athlète de maintenir un effort le plus longtemps possible. [1]
caractéristiques
Weineck déterminait l’endurance comme la capacité psycho physique à résister à la fatigue dans des efforts de longue durée à des intensités faibles. [2]
L’approche qu’il avait concernant cette définition, faisait référence à des notions de capacité aérobie. Or, à l’heure actuelle, la définition que l’on peut donner à cette notion d’endurance va bien au-delà de la seule approche bio énergétique.
Une remarque semble néanmoins particulièrement importante dans cette définition :
- Il s’agit de résister physiquement à la fatigue dans des efforts d’une certaine durée.
Bien évidemment, cette notion de durée d’effort est à relativiser en fonction de l’intensité de l’effort.
On peut donc considérer que, cette définition de Weineck est obsolète et que la capacité à résister à la fatigue réside dans le type d’effort, qu’il soit :
- de courte durée,
- de moyenne durée,
- ou de longue durée.
Mais également, sur le type d’intensité :
- de faible intensité,
- de moyenne intensité,
- ou de forte intensité.
Ou bien encore dans le type d’exercice, qu’il soit :
- de force,
- ou de vitesse.
« Tous les processus énergétiques capables d’entretenir la contraction musculaire se caractérisent par un niveau particulier d’endurance »
Michel Pradet [3]
En s’appuyant sur ses dires, mais également sur ceux de Hollman et Hettinger, il est alors possible de distinguer : [4]
Selon le métabolisme impliqué :
l'endurance anaérobie et aérobie
Selon la durée de l’effort :
l’endurance de courte, moyenne ou de longue durée
Selon les qualités physiques :
l'endurance, l'endurance de force ou de vitesse
Selon le type de contraction musculaire :
l'endurance statique ou dynamique
Selon la discipline sportive :
l'endurance générale ou spécifique
Finalement, en s’appuyant sur les recherches et données actuelles, on peut conclure que l’endurance est :
La faculté d'exprimer des actions motrices pendant une durée maximale.
Fortement influencée par la capacité et l'intensité des processus énergétiques mais elle ne se ramène pas uniquement à ces deux notions.
L'aptitude qui permet à l'athlète, d'effectuer aussi longtemps que possible, un effort musculaire quelconque sans baisse de régime, d'intensité ou d'efficacité.
pas restreinte au processus aérobie, comme on a trop tendance à se l'imaginer. [5]
La capacité de résister à la fatigue.
les différentes formes de l'endurance
Lorsque nous avons présenté les qualités de force et de vitesse, nous avons évoqué la capacité que pouvait avoir un athlète à résister à la fatigue dans des exercices de force ou de vitesse, cela dans 2 configurations :
- Soit dans le cas où un exercice de force ou de vitesse se prolonge jusqu’à la fatigue (type contraction isométrique prolongé ou une course de sprint longue).
- Soit dans le cas d’une répétition importante d’exercice de force ou de vitesse (fractionné).
Dans ces deux cas nous avons parlé d’endurance de force ou d’endurance de vitesse.
Capacité à résister à la fatigue lors d’un effort de longue durée nécessitant une certaine force.
Capacité à résister à une perte de vitesse due à la fatigue dans le cadre d’une contraction musculaire exécutant un mouvement cyclique avec résistances.
A cela, va s’ajouter les :
les différentes formes d'endurance musculaire
endurance générale ou locale
L’endurance musculaire générale utilise plus 1/7 des muscles du corps, tandis que l’endurance musculaire locale recrute moins de 1/7 des muscles.
endurance aérobie ou anaérobie
L’endurance aérobie est l’endurance de faible intensité, pour laquelle l’oxygène suffit pour fournir l’énergie aux contractions musculaires. L’endurance anaérobie est l’endurance des mouvements d’intensité supérieure, pour lesquels l’oxygène ne suffit plus afin de fournir l’énergie aux contractions musculaires.
endurance statique ou dynamique
L’endurance dynamique est relative à un travail moteur dynamique, tandis que l’endurance statique est relative à un travail de gainage.
endurance générale ou spécifique
L’endurance générale, ou endurance de base, est l’endurance musculaire générale aérobie dynamique, indépendante d’un quelconque sport. L’endurance spécifique est relative à une discipline sportive donnée.
les performances d'endurance
Autant dans le domaine de l’athlétisme, la notion d’endurance est fortement ancré et bien compris depuis des dizaines d’années. Mais force est de constater que dans le domaine de la musculation, c’est généralement plus vague.
Afin de mieux comprendre comment fonctionne l’endurance nécessaire aux performances d’exercices types « musculation », il faut comprendre le fonctionnement des efforts prolongés.
La performance d’endurance par rapport à des exercices de type musculation est généralement associée au processus énergétique qu’est l’anaérobie lactique, rare sont les athlètes pouvant aller jusqu’au processus de l’aérobie. Autrement dit, rare sont les athlètes pouvant étalonner leur performance sur une durée allant à plus de 2 minutes.
le lactate
Lorsque l’intensité et la durée de l’exercice est très élevée, comme c’est le cas au cours d’exercice comme les maximums de répétitions de tractions, de dips, de muscle-ups, etc …
Les muscles ont besoins rapidement d’ATP, seule molécule permettant la contraction musculaire et les fibres rapides vont alors dégrader du glycogène, qui est une réserve de glucose au sein du muscle, pour répondre à cette demande.
Par la suite, ce glucose va être dégradé en pyruvate par une succession d’étapes qu’on appelle la glycolyse, afin de permettre la formation de molécules d’ATP nécessaires à la contraction musculaire et par conséquent, de continuer le mouvement. [6]
Ce pyruvate a ensuite deux voies de métabolisation possible :
- Soit il rentre dans la mitochondrie, pour y être transformé et aboutir à la formation de 38 molécules d’ATP en consommant de l’oxygène par le mécanisme de la phosphorylation oxydative. C’est ce qu’on appelle classiquement la voie aérobie. [6]
- Soit il est converti en lactate, par l’enzyme appelée « lactate déshydrogénase » (LDH). [7]
Force est de constater que, lorsque le muscle produit une quantité importante de pyruvate du fait d’une dégradation rapide de glucose, les deux voies de métabolisation du pyruvate sont fortement stimulées.
Ainsi, au cours de l’exercice prolongé, l’excès de pyruvate ainsi formé, ne pourra pénétrer en totalité dans la mitochondrie et s’accumulera dans le cytosol.
Ceci s’explique par le fait que l’activité de la mitochondrie est beaucoup plus lente par rapport à celle de la glycolyse, de plus les fibres rapides ne possèdent que très peu de mitochondrie nécessaire à la formation d’ATP.
C’est donc à ce moment que le lactate va se former, puisque en effet la conversion du pyruvate en lactate est pratiquement 100 fois plus rapide que sa transformation au sein de la mitochondrie.
Ce lactate va par la suite être :
- Soit capté par les fibres lentes avoisinantes dans un même muscle, qui vont ensuite le métaboliser.
- Soit déversé dans le sang, provoquant ainsi une augmentation de la lactatémie.
Le lactate est donc un intermédiaire métabolique et non un déchet, puisqu’il peut servir de substrat énergétique aux fibres lentes pendant l’exercice grâce au métabolisme oxydatif. En effet, le lactate est retransformé en pyruvate au niveau de ces fibres, lequel est ensuite métabolisé au sein des mitochondries pour produire de l’énergie. [7]
Par ailleurs, une partie de ce lactate capté par les fibres musculaires pourra être transaminé, c’est-à-dire transformé en acide aminé. Ou bien pourra servir à reconstituer les réserves en glycogène, pendant la récupération, par le mécanisme que l’on appelle la néoglycogenèse. [8] Ce dernier mécanisme aura lieu principalement au niveau des fibres rapides. [9]
Enfin, le lactate peut aussi être capté au niveau du foie pour permettre la synthèse de nouvelles molécules de glucose.
Pour résumer :
Le lactate permet le maintien de la production très rapide en ATP. Donc plus on produit de lactate, plus on va vite et loin et plus on produit de lactate. [10]
Le lactate intervient donc en prévention de la fatigue musculaire ! [11] [12]
l'acidose
Nous avons vu plus haut que l’ATP était nécessaire pour fournir de l’énergie à la contraction musculaire. Mais il faut savoir que l’utilisation de l’ATP est responsable de la production d’acidose musculaire.
En effet, lors de la réaction biochimique d’hydrolyse de l’ATP, certes de l’énergie est libérée, mais sont aussi formés de l’ADP, du Phosphate inorganique ainsi que des protons. Ces derniers étant responsables de l’acidose.
Au cours de l’exercice d’endurance, l’ATP utilisé pour fournir de l’énergie à la contraction musculaire provient majoritairement de la mitochondrie. Les protons formés ensuite lors de l’hydrolyse, vont être recaptés par la mitochondrie. Ceci ne générera donc pas d’acidose au sein du muscle. [13]
En revanche, au cours de l’exercice intense, certes la mitochondrie va participer à la fourniture en ATP, mais ces derniers seront majoritairement formés par la glycolyse et seront donc des « ATP non-mitochondriaux ». Aussi, les protons issus de l’hydrolyse de ces « ATP non-mitochondriaux » ne vont pas être recyclés par la mitochondrie et vont donc s’accumuler au sein de la fibre musculaire et générer de l’acidose. [13]
Cette acidose sera donc concomitante de la production de lactate, cette production étant nécessaire au maintien d’un débit élevé de la glycolyse.
Ainsi, l’augmentation de la production de lactate coïncide avec l’acidose musculaire et reste un bon marqueur indirect des conditions cellulaires métaboliques, qui induisent une acidose métabolique. Si le muscle ne produisait pas de lactate, l’acidose et la fatigue musculaires se produiraient encore plus rapidement et la performance serait sévèrement altérée. [13]
Mais l’acidose n’est pas dû qu’à l’hydrolyse de l’ATP …
En effet, lors d’exercices intenses et longs, la dégradation du glucose entraîne la libération massive d’ions hydrogène mais également de différents acides. [14] [15] Cette forte libération d’ions hydrogène réduit fortement l’équilibre acido – basique musculaire (pH).
La performance sportive des disciplines d’endurance, semblent donc être liées à l’importance de l’acidose musculaire. [16]
Cette acidose métabolique peut nuire à la performance en agissant directement sur la contraction musculaire, en limitant la resynthèse des phosphates à haute teneur en énergie et en inhibant la glycolyse anaérobie. [17]
L’accumulation d’ions hydrogènes dans les cellules musculaires a donc des effets néfastes, sa libération vers le milieu extracellulaire peut donc ralentir la baisse de l’équilibre acido – basique dans les cellules musculaires. Et ainsi ralentir l’évolution de la fatigue musculaire, tout en améliorant la performance sportive.
L’entraînement augmente la tolérance de l’athlète à une acidité plasmatique plus élevée ! [18]
Pour résumer :
L’acidose est donc d’origine due à l’hydrolyse de l’ATP et à la dégradation du glucose entraînant la libération d’acide et notamment d’ions hydrogènes.
Son apparition est concomitante de la production de lactate. La lactatémie apparaît ainsi être un reflet de la sollicitation énergétique.
conclusion
Les meilleurs athlètes d’endurance sont capables de solliciter la glycolyse à un débit très élevé. Ceci les conduit donc à produire beaucoup de lactate et en conséquence beaucoup d’ATP puisque la glycolyse fonctionne très rapidement.
Mais également, ces athlètes possèdent une grande capacité à résister à l’acidose produite par le corps !
Pour résumer :
les facteurs déterminants de l’arrêt de l’exercice
Le manque de réserve en glycogène.
Le fait que l’organisme ne suive pas la cadence afin de combler le manque de besoin en ATP.
L’acidose provoqué par l’hydrolyse de l’ATP et la dégradation du glucose.
A partir de là, on peut facilement en déduire que pour augmenter la qualité d’endurance, il va falloir augmenter :
les durées d'effort et intensité en fonction des formes d'endurance
endurance
L’endurance correspond à la capacité à maintenir le plus longtemps possible, un effort de faible intensité. La faible intensité exercée lors d’exercice d’endurance permet de maintenir celui-ci pour une durée allant de 6 minutes à plusieurs heures.
endurance de force
L’endurance de force correspond généralement au processus énergétique de l’anaérobie lactique, rare sont les athlètes pouvant aller jusqu’à l’aérobie.
L’effort est d’intensité très proche du maximal à proche du maximal et sa durée oscille entre 15 secondes et 45 secondes.
endurance de vitesse
L’endurance de vitesse correspond à la capacité à maintenir le plus longtemps possible, un effort situé à intensité maximale. On estime que la durée de l’effort en endurance de vitesse se situe entre 20 et 30 secondes.
endurance de courte durée
L’endurance de courte durée correspond au processus énergétique de l’anaérobie lactique, l’effort sera donc d’intensité très proche du maximale à proche du maximale pour une durée de celui-ci de 15 secondes à 2 minutes.
endurance de moyenne durée
L’endurance de moyenne durée dépend directement du potentiel de puissance de l’aérobie, avec intervention des processus de l’anaérobie lactique. L’intensité sera donc proche du maximale à supra maximale. On estime que la durée de l’effort en endurance de moyenne durée, se situe entre 2 et 10 minutes.
endurance de longue durée
L’endurance de moyenne durée, dépend directement et uniquement du potentiel aérobie. On parlera donc d’une durée d’effort supérieur à 6 minutes au minimum et l’intensité quant à elle sera soit extensif, soit intensif.
comment développer l'endurance
Comme nous l’avons vu plus haut, l’endurance peut s’exprimer de différentes façons et son développement sera avant tout, associé à la discipline concernée de l’athlète.
Ainsi, cela nous permet d’identifier en fonction de la forme d’endurance exercée, le travail par voie énergétiques préconisés.
Dans le milieu de la musculation, l’entraînement associé au développement de l’endurance est un travail en :
ou sarcoplasmique
Mais pour développer efficacement la qualité d’endurance, il y a quelques facteurs importants à respecter :
Avoir impérativement recourt à des activités (exercices) physiques imposant des efforts mobilisant plus de 2/3 de la masse musculaire générale.
Chaque processus énergétiques (anaérobie alactique ou lactique et aérobie) possède un seuil d’intensité. Afin de développer au mieux la qualité d’endurance, il faut que ce seuil d’intensité de travail se situe à de valeurs très proches des limites maximales du processus énergétique travaillé.
Pour développer durablement et efficacement un processus énergétique, il faut développer parallèlement la puissance et la capacité du processus ciblé.
puissance
La puissance sera développée en réalisant des efforts correspondant à l’intensité maximale (voir supra-maximale) du processus concerné, avec une durée toutefois inférieure à la durée maximale de ce processus.
capacité
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.
Le développement de :
Il est primordial dans cette partie consacrée au développement de l’endurance de force, de comprendre que celle-ci n’est pas qu’une question de processus (filières) énergétique.
L’endurance de force est le résultat de l’endurance plus la force maximale de l’athlète !
Il n’est donc pas question uniquement d’endurance, certes sans endurance, l’athlète ne pourra pas performer, mais sans force également !
Exemple :
Prenons l’exemple de deux athlètes, devant réaliser une épreuve consistant en un maximum de tractions lesté à 20kg.
- Athlète N°1 a un 1 RM en traction à 100kg
- Athlète N°2 a un 1 RM en traction à 50kg
Si ces deux athlètes, suivent la même préparation orienté « endurance » pour cette épreuve. C’est bel et bien l’athlète numéro 1 qui réalisera le plus de tractions.
Cela s’explique tout simplement, par le fait que l’athlète N°1 ayant un 1 RM plus élevé, il ressentira beaucoup moins la charge imposée lors de la compétition que l’athlète N°2.
- Athlète N°1 : 100 / 20 = 5
- Athlète N°2 : 50 / 20 = 2,5
Comme vous pouvez le constater ci-dessus, en réalisant un calcul tout simple, on se rend mieux compte de l’importance de la force.
Diviser le 1 RM par la charge de l’épreuve et on en conclu que l’athlète N°1, effectuera l’épreuve avec une charge inférieure à 5 fois ce qu’il est capable de faire. Tandis que l’on obtient seulement 2,5 pour l’athlète N°2.
Bien évidemment, il y a et aura toujours des cas « à part », des athlètes ayant plus de fibres lentes, plus de prédisposition, etc … Et par conséquent, il se peut que ce soit l’athlète numéro 2 qui remporte l’épreuve.
Cependant, cela reste de rares cas, pour la majorité des athlètes, cette formule s’applique !
La vitesse tout aussi importante :
En effet, qu’elle soit acyclique ou cyclique, celle-ci permettra de réaliser le mouvement de façon économique, plus rapide.
Le résultat sera par conséquent, de passer moins de Temps Sous Tension (TST) et de pouvoir enchaîner les répétitions plus aisément.
conclusion
Pour un travail d’endurance
- Filière énergétique :
Aérobie (puissance et capacité)
Pour un travail d’endurance de force
- Filière énergétique :
Anaérobie lactique (puissance et capacité) et aérobie (puissance et capacité)
- Force maximale
- Vitesse cyclique et acyclique
secondairement
Une étude publiée dans « Strength Cond Res » en 2009 par Nacleiro FJ, Colado JC, et coll. J a démontré l’influence de la force et de la puissance musculaire sur la performance à un test d’endurance de force.
La méthode : sur 14 jeunes hommes sportifs.
Protocole :
Test de force progressive (PRT) et test de répétitions maximales à 40kg (MRT40), avec mesure de la puissance, de la force et de l’endurance musculaire. Mouvement de développé couché.
Le détail des tests :
- PRT : pour déterminer la puissance maximale, 8 séries de 2-3 répétitions avec augmentation progressive de la charge (de 25% de 1-RM à 100%). Mesure de la force et de la puissance maximale pour chaque répétition.
- MRT40 : mesure de la puissance maximale à 40kg, puis mesure du nombre maximal de répétitions réalisées en 40s avec une charge de 40kg.
Résultats :
Performance au test d’endurance significativement corrélée à la force maximale (1-RM), à la puissance maximale obtenue au test PRT, à la puissance maximale à 40kg, et à la puissance et à la force moyenne développées pendant le test MRT40.
Conclusion :
Ces résultats montrent que la performance au test d’endurance de force, est liée à la force maximale pouvant être développée par un sujet. L’entraînement visant à améliorer l’endurance de force doit, dans un premier temps, se focaliser sur le développement de la force maximale. L’entraînement doit ensuite chercher à maintenir cette force maximale, tout en améliorant l’endurance musculaire spécifique.
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- Christophe Franck – L’entraînement de l’endurance – 2016.
- Claire Thomas-Junius – Réponses du métabolisme lactique au cours de sprints prolongés : Relation avec la performance. Revue de l’Association des Entraîneurs Français d’Athlétisme – pp.25-28 – 2008.
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- Andrew M. Jones – Les substances tampons et leur rôle dans la préparation des athlètes sur le plan alimentaire.
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Cet article a 2 commentaires
Article très intéressant merci, bien expliqué et détaillé.
Bonjour Mesrour,
Merci pour ce retour !
Cordialement
sant_maclaw