Calcul Watts Kcal VO2

 

 

Attention théorie puissante, accrochez vos ceinture !!!

Voilà, on me parle souvent de VO2MAX (ml.min-1.kg-1), PMA (watts), l’énergie (kcal ou joule) !!

 Mais quelle relation existe entre ces données et les critères physiologiques d’un athlète.

 Tout d’abord il nous faut définir ces valeurs :

  1.   Énergie : C’est un travail permettant la transformation d’un état.Un réchauffement ou un mouvement par exemple. Il y a 2 unités souvent utilisées. Le joule et la calorie. En gros 1 joule permet de soulever 1 Kg à une vitesse de1m/s. 1 calorie vaut 4.18 joules

  2.  WATTS : C’est la quantité d’énergie par seconde. 1 watts équivalent à 1 joule/seconde.

  3. VO2MAX : consommation maximale d'oxygène, volume maximal d'oxygène que l'organisme peut consommer Exprimée en litres d'oxygène par minute et par kilogramme de poids elle donne un aperçu de la « cylindrée » (exprimée en ml.min-1.kg-1 ou l.min-1). 

Vous suivez toujours

 Quel est le rapport entre les calories et l’oxygène ???

 On a 2 chiffres qui reviennent très souvent dans la littérature: ~ 45 Kcal.L-1 O2 pour la dégradation des lipides et  ~5 Kcal.L-1 O2 pour la dégradation des glucides.

 Maintenant selon l’intensité de l’effort on carbure avec un mélange lipides/glucides différent. En gros voici la répartition selon l’effort :

 

  Énergie Énergie Substrat
Kjoule kcal
Qr Kjoule Kcal/LO² Glucides Lipides
0,71 19.6 4.69 0,00% 100,00%
0,75 19.81 4.74 15,60% 84,40%
0,8 20.06 4.8 33,40% 66,60%
0,85 20.31 4.86 50,70% 49,30%
0,9 20.57 4.92 67,50% 32,50%
0,95 20.86 4.99 84,00% 16,00%
1 21.11 5.05 100,00% 0,00%

Maintenant assemblons les pièces du puzzle.

Pour rappel la quantité d’oxygène (véhiculé par le sang) qui arrive au muscle est donné par la formule de Fick :

VO2 = FC x VES x (Ca02-Cv02 différence artério-veineuse)

 Donc l’oxygène que tu amènes au muscle donc les calories, dépend de:

  1. FC : La fréquence cardiaque
  2. VES : Le volume d’éjection systolique. La quantité de sang expulsé à chaque battement s'appelle le VES.
  3. Ca02-Cv02 : La différence artério-veineuse. C’est en fait la quantité d’O2 qui passe des capillaires aux tissus musculaires.

Donc en théorie pour une effort d’une intensité donnée, la FC, le VES et la différence artério-veineuse on peut connaître l’énergie que l’on fournit aux muscles. Après le rendement du corps humain (qui est une machine peu efficace) est à peu près de 25%.

Donc seulement le quart de l’énergie fournit est transformé en mouvement.

Exemple pour un effort modéré :

 

Fc = 140 bpm

Peut varier de 30 à 210

Qr (quotient respiratoire) de 0,8, ce qui donne 4,8 Kcal/LO² donc 20.06 Kjoule/LO²
Pour rappel voir Qr

 Peut varier de 19 à 21

VES = 120 ml sang

Peut varier de 80 à 180.

Ca02-Cv02 = 15 ml O2 pour 100 ml de sang donc 15%.

Peut varier de 4 à 18 ml pour 100 ml de sang. Donc exprimé en %

Rendement corps humain 25%

Peut varier de de 22% à 26%

 

Puissance = FC/ mn  x VES x (Ca02-Cv02)* (Énergie Substrat) x (rendement corps humain)

Puissance = 140/60 x 120 x 15% x 20.06 x 25% = 210 watts

Après il est très difficile de mesurer l'ensemble de ces paramètres. Il existe d'énormes différences entre un athlète élite et un sédentaire.

Amusons nous à prendre des paramètres extrêmes.

Sédentaire pour une Fc de 175 :

Puissance = 175/60 x 100 x 12% x 20.86 x 22% =  160 watts

Athlète élite pour une Fc de 175 :

Puissance = 175/60 x 150 x 18% x 20.86 x 25% =  410 watts

On voit que la différence est énorme. cela explique la différence de puissance qu'il existe entre les pros et monsieur tout le monde !!!

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