[PDF] Mesure et modélisation bioénergétique des exercices intermittents

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Universit Claude Bernard Î Lyon 1

THESE prsente en vue de lÓobtention du grade de Docteur dÓUniversit Ecole Doctorale Interdisciplinaire Sciences-Sant

Prsente par

Florent BOTTON

Mesure et modlisation bionergtique

des exercices intermittents -

Application au tennis

JURY M. JP. ECLACHE Directeur Professeur Laboratoire de la Performance Î ASTB Lyon M. C. HAUTIER Directeur MCF Î HDR Universit Lyon 1 M. E.GOROSTIAGA Rapporteur Professeur Centro Investigaci-n y Medicina Pamplona, Espagne M. L. ARSAC Rapporteur Professeur Universit Bordeaux 2 M. R. MASSARELLI Examinateur Professeur Universit Lyon 1 M. T.BUSSO Examinateur Professeur Universit Saint-Etienne Ce travail de thŽse a t ralis sous la direction du professeur Jean Paul Eclache directeur du laboratoire de la Performance de lÓASTB (Association Sport Travail Biologie) et de Christophe Hautier ma"tre de confrence habilit ‡ diriger les recherches du laboratoire CRIS (Centre de Recherche et dÓInnovation sur le

Sport) de lÓUniversit Lyon 1.

A lÓissue de cette priode dӍtude doctorale, je tiens ‡ tmoigner ma reconnaissance ‡ toutes les personnes qui mÓont encadr au cours de ce travail, qui ont contribu au bon droulement des diffrentes tudes et ‡ tous ceux qui mÓont paul : Au professeur Jean-Paul Eclache, directeur de cette thŽse, qui mÓa donn le got pour la recherche en biologie de lÓexercice dŽs ma ma"trise de physiologie. Merci de mÓavoir fait partager et transmis votre enthousiasme, votre exprience dÓune recherche fondamentale toujours axe vers un objectif dÓapplication et cette

ncessaire distance ‡ garder par rapport ‡ lÓ AEorthodoxie scientifiqueÇ. Merci

galement pour votre investissement et pour la patience dont vous avez su faire preuve durant ces trois derniŽres annes pour me transmettre la AE rigueur scientifique Ç indispensable en biologie. Mais au-del‡ de lÓaspect acadmique, ce fut un privilŽge pour moi que de bnficier de votre encadrement et de vos qualits humaines. A Christophe Hautier, co-directeur de cette thŽse qui a toujours su garder un Íil avis sur ce travail. Merci de mÓavoir accueilli au sein du laboratoire CRIS. Merci pour tes conseils et ces discussions constructives qui ont pu amliorer la qualit de ce travail. A Sylvie Eclache, secrtaire de lÓASTB, qui a gentiment accept dÓallger mes tˆches administratives et dÓapporter une prcieuse aide technique lors des exprimentations au sein du laboratoire de la Performance. Aux Professeurs Esteban Gorostiaga et Laurent Arsac, rapporteurs de cette thŽse. Je leur exprime mes sincŽres remerciements pour avoir accept de juger ce travail. A Isabelle Rogowski ma"tre de confrence au laboratoire CRIS pour son aide prcieuse sur le traitement statistique des donnes scientifiques. 2 utilis lors de nos exprimentations sur le terrain. A tous les joueurs et sujets qui ont particip aux exprimentations : Cdric, Cyril, Julien, Damien, Rgis, Kvin, Alexandre, Laurent et Thomas. A tous mes amis qui ont d accepter sous la contrainte de mÓaider lors des exprimentations sur le terrain. Merci ‡ Florian, Alexandre, Thomas

Merci galement ‡ ceux qui ont d se rsigner ‡ mÓaider ‡ traiter les donnes.

Merci ‡ Julien, Alexandre, Sophie et Christine. A ma famille pour mÓavoir toujours soutenu pendant toutes ces annes dӍtude.

RESUME

Les techniques actuelles de mesure du métabolisme ne permettent pas d'estimer de façon précise la

sollicitation des parts respectives d'aérobiose et d'anaérobiose lors d'une activité réalisée sur le

terrain. L'objectif de ce travail était de valider une méthode simple et accessible permettant de

déterminer la sollicitation de ces deux métabolismes en cours d'activité, quelle qu'en soit sa forme, sa

puissance et sa durée, en prenant comme exemple l'activité fractionnée de tennis. Son principe général

est de séquencer l'activité globale composite en sous-activités appelées activités fondamentales AF et

de déterminer pour chacune d'entre elles la consigne énergétique DEc(i) afin de modéliser l'adaptation

des filières énergétiques grâce au modèle bioénergétique Astrabio©.

La partie I présente les caractéristiques spatio-temporelles des 6 AF sélectionnées pour le tennis : le

déplacement en pas courus, le déplacement en pas chassés, le coup, le service, l'attitude d'attention et

la récupération assis. La partie II présente les étalonnages permettant d'obtenir leurs fonctions

d'astreinte qui relient DEc(i) à un paramètre mécanique M pertinent, vitesse de déplacement ou

cadence de coups. Une méthode d'analyse vidéo simple utilisant une seule caméra placée dans l'axe

du terrain est appliquée lors des matchs de tennis pour déterminer les AF et estimer M (partie III). Ces

paramètres sont introduits dans le modèle Astrabio© qui détermine la DEc(i) de chaque AF et les deux

composantes de DE aérobie : la première correspond à l'adaptation exponentielle " rapide » de DE

d'un système de premier ordre et la seconde à une composante " lente ». DE anaérobie est alors

déterminée par différence entre DE aérobie et DEc(i) (partie IV).

La méthode est validée au laboratoire, par comparaison des cinétiques mesurées et prédites par le

modèle lors d'exercices fractionnés sous-maximaux et supra-maximaux réalisés sur ergocycle. Sur le

terrain, les quantités d'énergie aérobie et les fréquences cardiaques moyennes prédites à chaque jeu

des matchs ne présentent pas de différence statistique avec celles réellement mesurées par les

méthodes d'analyse directe de DE (K4b

2) et FC (cardiofréquencemètre) (partie V). Elle met bien en

évidence qu'en dépit d'une DE aérobie moyenne assez faible comprise entre 40% et 60% VO2max, le

tennis se caractérise en réalité par des efforts supra-maximaux pouvant atteindre 300% VO2max lors

des frappes de balle ; cette sollicitation du métabolisme anaérobie représente environ 30% de l'énergie

totale dépensée sur un match.

Cette méthode présente l'intérêt majeur de décrire l'astreinte réelle d'une activité en fournissant une

estimation des DE aérobie et anaérobie à partir de l'analyse vidéo de l'activité. Elle a l'avantage d'être

facilement applicable et de ne nécessiter qu'un matériel standard et banal peu coûteux à la portée de

tous : un caméscope, un PC et un système d'exploitation. Le tennis étant caractérisé par une mise en

jeu de la plupart des groupes musculaires essentiels, des AF variées de déplacement et de force et des

gammes de puissances et de durées très étendues, il devient possible d'appliquer cette méthode à la

plupart des activités sportives et professionnelles fractionnées. Mots clés : analyse vidéo, puissance métabolique, consommation d'oxygène, dépense

énergétique anaérobie, coups

MESURE ET MODELISATION BIOENENERGETIQUE DES EXERCICES INTERMITTENTS-

APPLICATION AU TENNIS

MEASURE AND MODEL OF ENERGY EXPENDITURE

DURING INTERMITTENT EXERCISES : TENNIS APPLICATION The measure of energy expenditure (EE) during an activity is limited to the oxygen consumption without taking into account the anaerobic EE component. The aim of this study was to present a simple method to access the aerobic and anaerobic components of energy expenditure during activities whatever their durations and powers such as tennis. The principle consists in dividing the exercise into several fundamental activities (FA) based on a video recording and to estimate the metabolic power (MP) of each FA. Then the Astrabio© model calculates the aerobic energy expenditure (EEO

2mod) in terms of MP and the

anaerobic energy expenditure is calculated by subtraction (MP - EEO

2mod).

The first part of the study presents the space-time features of the FA : walking, running, lateral running, hitting the ball, serving and sitting down to rest. The second part describes each FA through a function named "strain function" connecting MP to the selected pertinent mechanical variable M (speed running V and events frequency Ƀ). The video analysis is used to determine FA, V and Ƀ during tennis match (part III). The parameters V and Ƀ are introduced in the Astrabio© model to calculate MP of each FA and the two components of aerobic EE kinetic: the first component is the rapid phase of oxygen uptake kinetic for a first order system and the second component is the slow component of oxygen uptake kinetic (part IV). EEO

2mod obtained are close to the oxygen uptakes measured during sub and supra maximal

intermittent cycle exercises in laboratory. On the field, there was no significant difference between calculated and measured oxygen consumptions (p<0.05) and estimated heart rate were close to measured heart rate (r ranged from 0.65 to 0.85). This method shows that even when the aerobic EE average is quite low and nearing 50% of °VO

2max, the total energy

expenditure of a point can reach up 2 or 3 times the °VO

2max of the subjects during points

and strokes. In tennis anaerobic metabolism can account for around 30% of the total energy expenditure per game, and almost 70% during points. The interest of this method is to provide a good estimation of aerobic and anaerobic energy expenditures thanks to a simple video analysis. This method presents the advantage that it is easy to apply and requires only simple and inexpensive equipment: a camera, a computer, and a tracking software. The method avoids the main criticisms which are addressed to conventional techniques, for example an increase in the mass transported, impeded movement and the impossibility to apply the technique in a competition environment. Since tennis involves most of muscular mass, and a lot of FA with different durations and powers, this method could be applied for most of occupational and sport activities. Keys words : model, video analysis, metabolic power, oxygen consumption, anaerobic energy expenditure, strokes INTRODUCTION GENERALEÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 1

PARTIE IÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 17

Description des activits fondamentales du tennis : AF

1 INTRODUCTIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.18

2 METHODEÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ19

3 RESULTATSÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ20

3.1 Les Activits Fondamentales : AFÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.È 20

3.1.1 Descriptif des activits fondamentalesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 20

3.1.2 Chronologie des activits fondamentalesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 22

3.2 Analyse technique et mcanique des activitsÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 24

3.2.1 Caractrisation des activits fondamentales..ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 24

3.2.2 Analyse temporelle des activitsÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 25

3.2.3 Frquence des activits par pointÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 26

3.2.4 Dtermination des variables mcaniques pertinentes : MÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 27

4 DISCUSSIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 27

Les activits fondamentales de dplacement : AFvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 27

Les activits fondamentales intenses et brŽves : AFfÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 28

La squence fondamentale du tennisÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 29

5 CONCLUSIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ..30

PARTIE IIÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 32

Caractristiques bionergtique des activits fondamentales

1 INTRODUCTIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.33

2 MATERIELS ET METHODESÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 34

2.1 Mthode gnraleÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 34

2.1.1 Etalonnage coupl laboratoire-terrainÈ.ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 34

2.1.1.1 Etalonnage au laboratoire : DE = g(FC)ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 34

2.1.1.2 Etalonnage de terrain : FC = h(M)ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 35

2.1.1.3 Elaboration de la relation : DE = f(M)ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 35

2.1.2 Etalonnage simple de terrainÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 35

2.2 Formules mathmatiquesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 35

2.2.1 Etalonnage laboratoire DE = g(FC)ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 36

2.2.2 Fonction dÓastreinte DE= f(M)ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 36

2.2.2.1 Activits de dplacement : AFvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 36

2.2.2.2 Activits intenses et brŽves : AFfÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 37

2.3 Sujets dÓexprimentationÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 37

2.4 ProtocolesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 38

2.4.1 Dtermination de lÓaptitude des sujets : mesure de VO2maxÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 38

2.4.2 Etalonnage au laboratoireÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 39

2.4.2.1 Activits de dplacement : AFvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 39

2.4.2.2 Activits intenses et brŽves : AFfÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 41

2.4.3 Etalonnage de terrainÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 42

2.4.3.1 Activits de dplacement : AFvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 42

2.4.3.2 Activits intenses et brŽves : AFfÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 45

2.5 MatrielsÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 47

2.5.1 Recueil des variables biologiquesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 47

2.5.1.1 Frquence cardiaqueÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 47

2.5.1.2 Echanges gazeuxÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 48

TABLE DES MATIERES

2.5.2 Recueil des donnes mcaniquesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 49

2.5.3 ErgomŽtres et Epreuve ergomtriqueÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 49

2.5.4 Mesure des conditions mtorologiquesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 50

2.6 Exploitation des donnesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 50

3 RESULTATSÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ..51

3.1 Etalonnage laboratoire : DE = g(FC)ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 51

3.2 Fonctions dÓastreinte des activits de dplacement : DE = f(V) ÈÈ.ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 54

3.3 Fonctions dÓastreinte des activits intenses et brŽves : DE = f(ω)ÈÈÈ.ÈÈÈÈÈÈÈÈ. 57

3.3.1 Activit dÓattention : AÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 57

3.3.2 Coup Droit, Revers et Service : Cd, Cr, S.ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 58

3.3.2.1 Etalonnage coupl laboratoire-terrainÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 58

3.3.2.2 Etalonnage simple de terrainÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 60

3.3.2.3 Estimation de la consigne nergtique des coups : DEc(i)ÈÈÈÈ... 63

4 DISCUSSIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ..64

Aspects mthodologiquesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 64

Fonctions dÓastreinte des activits de dplacement : AFvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 67

Fonctions dÓastreinte des activits intenses et brŽves : AFvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 69

5 CONCLUSIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.71

PARTIE IIIÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ75 Diagnostic et mesure mcanique des activits fondamentalesÈÈÈ.

1 INTRODUCTIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.76

2 MATERIELS ET METHODESÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ..77

2.1 Mthode gnraleÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 77

2.1.1 Mthode ManuelleÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 80

2.1.1.1 AE Tracking Ç manuel du sujet..ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 80

2.1.1.2 Dtection manuelle des activits fondamentalesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 80

2.1.1.3 Etalonnage de la position de la camraÈÈÈ.ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 81

2.1.2 Mthode semi-automatiqueÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 81

2.1.2.1 AE Tracking Ç automatique du sujet...ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 81

2.1.2.2 Etalonnage de la position de la camra.ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 83

2.1.2.3 Diagnostic semi-automatique des activits fondamentales..ÈÈÈ. 84

2.1.2.4 Visualisation de la vido et restitution des rsultats..ÈÈÈÈÈÈÈ 86

2.1.3 Validation de la mthodeÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 88

2.1.3.1 AE Tracking ÇÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 88

2.1.3.2 Mthode de squenOEageÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ... 89

2.2 MatrielsÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 90

2.2.1 Enregistrement vidoÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 90

2.2.2 LogicielsÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 90

3 RESULTATSÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ90

3.1 Dure et qualit du AE tracking Ç ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 90

3.1.1 Dure du traitementÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 90

3.1.2 Qualit du AE tracking Ç ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 92

3.2 Qualit du squenOEageÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 95

4 DISCUSSIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ95

Qualit du AE tracking ÇÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 95

Qualit du squenOEageÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 98

5 CONLUSIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ...99

PARTIE IVÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 101

ModŽle bionergtique Astrabio¨ appliqu aux exercices fractionnsÈÈÈÈÈ

1 INTRODUCTIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.102

2 MATERIELS ET METHODESÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ..104

2.1 ModŽle bionergtique Astrabio¨ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 104

2.1.1 Gnralits sur les asservissementsÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 108

2.1.2 Structures des systŽmes de rgulation biologiquesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 111

2.1.3 Modlisation de la consommation dÓoxygŽne ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 111

2.1.3.1 Principe gnralÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 111

2.1.3.2 Phase dÓaccrochage : quations descriptivesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ... 111

2.1.3.3 Phase de dcrochage : quations descriptivesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 115

2.2 Protocoles exprimentauxÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 117

2.2.1 LittratureÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 117

2.2.2 LaboratoireÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 119

2.2.2.1 Bilan prliminaire et sujetsÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 119

2.2.2.2 Exercices impossÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 121

2.3 MatrielsÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 124

2.3.1 LaboratoireÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 124

2.3.1.1 Mesure des variables mtaboliquesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 124

2.3.1.2 ErgomŽtreÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 125

2.3.2 TerrainÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 125

2.4 Exploitation des donnes et statistiquesÈ..ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 126

3 RESULTATSÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ..128

3.1 ParamŽtres du modŽle et application ‡ deux exemples thoriquesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 129

3.1.1 Valeurs estimes des paramŽtresÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 129

3.1.2 Application du modŽle ‡ deux exemples thoriquesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 130

3.2 Rsultats exprimentauxÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 132

3.2.1 Etude IM : Exercices fractionns infra-maximaux ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 132

3.2.2 Etude IMSM : Exercices fractionns, infra-maximaux et supra-maximauxÈ.. 135

3.2.3 Etude SM : Exercices fractionns supra-maximauxÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 136

4 DISCUSSIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ139

SystŽme de premier ordreÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 139

Imperfections du systŽmeÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 142

ParamŽtres complmentaires du systŽmeÈ.ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 145

5 CONCLUSION ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.149

PARTIE V ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ..156

Application de la mthode ‡ une activit libre : le tennisÈÈÈÈÈ...

1 INTRODUCTION ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ157

2 MATERIELS ET METHODESÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ..157

2.1 ContrainteÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 160

2.1.1 Protocole exprimentalÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 160

2.1.2 Mesure de la contrainteÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 160

2.2 AptitudeÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 161

2.2.1 Mesure du DEmÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 161

2.2.2 Elaboration des relation FC = g(DE)...ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 161

2.3 AstreinteÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 163

2.3.1 Activits de dplacement : AFvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 163

2.3.2 Activits intenses et brŽves : AFfÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 163

2.3.3 Activits de rcupration : AfrÈ.ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 164

2.4 Exploitation des donnesÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 164

2.4.1 Analyse de la ContrainteÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 164

2.4.1.1 Calcul du pourcentage de temps de jeu rel (TJR)ÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 164

2.4.1.2 Contrainte lie aux AFvÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 165

2.4.1.3 Contrainte lie aux AFfÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 166

2.4.2 Analyse de lÓastreinteÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 166

2.4.2.1 Quantits et Dpenses nergtiques : E et DEÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 166

2.4.2.2 Frquence CardiaqueÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 166

2.4.3 Validation et statistiqueÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 166

3 RESULTATSÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ..167

3.1 Prdiction du modŽleÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 167

3.2 Participation du mtabolisme arobie et anarobie lors du match ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 170

3.3 Squence FondamentaleÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.ÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 171

4 DISCUSSIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ173

Prdictivit et validit du modŽleÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ.. 173

Bionergtique du tennisÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 173

5 CONCLUSIONÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ175

CONCLUSION GENERALEÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ178

ANNEXES

Annexe 1 : Programme de transformation des pixels x et y en coordonnes de terrain X et Y. 182

Annexe 2a : Reprsentation de DEv(i) et DEmes(i) lors des matchs de tennisÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ 187

Annexe 2b : Reprsentation de FCv(i) et FCmes(i) lors des matchs de tennisÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 192

Annexe 3 : Liste des publications associes ‡ ce travailÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈÈ. 197

Les formules mathmatique issues du modŽle bionergtiquequotesdbs_dbs7.pdfusesText_13

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