Je vais donc commencer par vous exposer ce que l'on sait faire chez l'adulte puis on verra s'il est possible de transposer ce modèle à l'enfant.
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Pour
répondre à cette question, il est nécessaire de faire
un bref rappel de bioénergétique. Rassurez-vous, c'est accessible
à toute personne sachant faire les calculs de base.
L'énergie nette dépensée dans une activité physique correspond à l'énergie brute à laquelle il faut soustraire l'énergie de repos (ou métabolisme de base) (*). Cette énergie est le vrai paramètre que l'on souhaite obtenir au bout du compte. La formule magique est donc: E nette = E brute - E repos En ce qui concerne la nage, on dispose d'outils physiologiques nous permettant de mesurer cette dépense énergétique de façon indirecte grâce aux mesures de VO2 qui ont été réalisées par diverses équipes de recherche. 1.1 Estimation de l'énergie brute Prenons le cas d'un adulte de 25 ans qui s'exerce à une vitesse constante (et modérée) de nage. Dans cette situation, sa consommation d'oxygène est de 2 litres d'O2 par minute, soit 40 litres pour 20 minutes. Il est possible de
transformer cette consommation d'O2 en son équivalent d'énergie.
Pour cela on utilise la conversion suivante: 1 litre d'O2 = 21 kJ (5 kcal)
(**). Ce qui nous donne une dépense énergétique brute
de énergétique, soit environ:
1.2 Estimation de l'énergie de repos On sait que cette énergie est proportionnelle à la surface corporelle. Des nomogrammes (***) permettent d'obtenir directement une estimation de cette valeur à partir de la taille et de la masse de l'individu. Si cet individu pèse 65 kg et mesure 174 cm, sa surface corporelle est d'environ 1,78 mètres carrés (m^2). La valeur moyenne du métabolisme de base d'un homme de cet âge est d'environ 160 kJ (38 kcal)/m^2/h. En multipliant la
surface corporelle par le métabolisme de base on a l'énergie
de repos, soit:
On obtient ainsi
une estimation de : 285
/ 3 = 95 kJ (environ 23 kcal) pour 20 minutes.
1.3. Estimation de l'énergie nette De là, on peut estimer l'énergie nette de l'activité: 840 - 95 = 745 kJ
(environ 178 kcal)
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La réponse est clairement OUI ... Les calculs que nous venons de voir ci-dessus ne sont malheureusement valables que pour les exercices réalisés à régime stable et dont l'intensité ne dépasse pas le VO2 max du sujet pour l'activité considérée (car il ne faut pas oublier qu'à chaque type d'activité correspond un niveau de VO2 max particulier!). Dès lors que cette intensité est supérieure au VO2 max, une part de l'énergie est issue du métabolisme anaérobie et il s'ensuit une accumulation d'acide lactique. La dépense énergétique de ce type d'activité étant supérieure à celle de l'énergie fournie par le métabolisme aérobie, il faut mesurer le VO2 max à la fois durant l'exercice et pendant la période de récupération. Le problème
est alors le suivant: plus l'exercice a été intense, plus
le VO2 mettra de temps à revenir à son niveau de base (métabolisme
de repos). Ce délai peut aller jusqu'à 24 heures dans certains
cas. Un exercice empruntant une partie de son énergie au métabolisme
anaérobie entraînera donc en moyenne une dépense énergétique
10% plus élevée par rapport au même exercice réalisé
en aérobie (même durée mais moins intense).
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Une
fois de plus, la réponse est non. Pourquoi ?
Principalement pour trois raisons: a) Le métabolisme de base D'abord, il faut savoir que le métabolisme de base varie beaucoup chez l'enfant pendant son développement. En effet, son poids, sa taille et sa composition corporelle varient beaucoup pendant cette période. Chez l'adulte (20 ans et +), le métabolisme relatif de repos (VO2/kg et non VO2 max / kg! Attention!!) reste relativement stable avec l'âge, ce paramètre diminue tout au long de la période de maturation chez l'enfant et l'adolescent. En 1938, Robinson a montré que le VO2 moyen de repos (assimilable au métabolisme de repos) chutait de 7.35 ml/kg/min à 3.86 ml/kg/min entre 6 et 25 ans alors que le coût métabolique d'une marche de 15 minutes à 5.6 km/h sur un tapis roulant incliné à 8.6 % (= marche en côte) diminuait, passant de 25.7 à 23.5 ml/kg./min. Le métabolisme
de base d'un enfant est plus de deux fois celui d'une adulte. Il chute
entre 6 et 18 ans de 19% et 27% respectivement chez les garçons
et les filles (Knoebel 1963).
b) L'économie de mouvement ou efficacité motrice en fonction de la pratique En fonction du type de nage et du niveau de pratique, on observe des différences de dépense énergétique pour un même exercice. Par exemple, on peut estimer la dépense énergétique brute chez l'adulte en fonction du type de nage et de sa masse: coef. de la nage x masse (kg) = dépense énergétique brute en kJ/min Ces coefficients sont pour chaque nage: brasse: 0.678
c) L'économie de mouvement ou efficacité motrice en fonction de l'âge Cette même efficacité varie aussi en fonction de l'âge sans que l'on sache encore vraiment pourquoi. À mesure que l'on grandit, on dépense moins d'énergie pour un même exercice. Astrand (1952) avait
déjà montré que le VO2/kg à une course de 10
km/h sur tapis roulant diminue avec l'âge passant de 47 ml/kg/min
à 4-6 ans à 39 ml/kg/min à 16-18 ans. Rowland et Cunningham
(non publié) ont mesuré VO2/kg chez 20 garçons et
filles pendant cinq ans, entre 9 et 13 ans. Ils ont mesuré l'économie
sous-maximale de course sur tapis roulant à la fin de 4 minutes
de marche à 3.5 km/h et une inclinaison du tapis de 8 %. Durant
les cinq années, elle diminue de 31.0 ml/kg/min à 26.5 ml/kg/min
avec une décroissance de 0.9 ml/kg/min par an.
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Vous
voyez que ceci pose donc de sérieux problèmes aux physiologistes
pour calculer, chez l'enfant, l'énergie nette dépensée
au cours d'une activité physique donnée. Ou alors ce sera
au prix de multiples approximations pouvant entraîner des sources
d'erreur très importantes dans le résultat final.
Donc, bien malin
celui qui affirmerait pouvoir calculer cette fameuse dépense énergétique.
Désolé pour ceux qui pensent que la physiologiste a réponse
à tout! Mais, on peut toujours espérer que l'amélioration
des techniques de mesure nous permettront de donner une réponse
à cette question dans quelques années... Restons malgré
tout optimistes!
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