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Revue générale de l'exercice physique

Par Brian D. Johnston, , Director of Education;Director of Education, International Association of Resistance Training;Prescribed Exercise Clinics

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l’éducation des patients

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L'exercice physique stimule les modifications et les adaptations des tissus (p. ex., augmentation de la masse et de la force musculaire, de l'endurance cardiovasculaire), alors que le repos et la récupération permettent à de telles modifications de survenir. La récupération après l'effort est donc aussi importante que le stimulus apporté par l'exercice physique. L'activité physique régulière réduit le risque de maladie médicale, diminue l'incidence des principales causes de décès, et améliore la santé globale et la qualité de vie des patients dans le cas de la plupart des pathologies médicales. En augmentant la masse et la force musculaires et en favorisant l'endurance cardiovasculaire, l'activité physique améliore l'état fonctionnel pour le sport et les activités de la vie quotidienne et permet de se protéger contre les blessures. Des programmes d'exercices spécifiques sont également souvent prescrits pour réhabiliter les malades après un infarctus du myocarde, une chirurgie majeure et des lésions musculosquelettiques. Les protocoles d'exercice préopératoires sont prescrits avant de nombreuses interventions chirurgicales électives pour améliorer la récupération post-opératoire. Indépendamment de l'indication, les recommandations concernant l'exercice physique doivent se baser sur 2 grands principes:

  • Les objectifs d'activité doivent être spécifiques au patient, tenir compte de sa motivation, de sa capacité physique et de sa psychologie, pour maximiser les chances de participation du patient et d'obtention du résultat souhaité.

  • L'activité doit être prescrite à la dose minimale appropriée pour obtenir l'effet désiré. La stimulation par l'exercice physique doit être suffisante pour que le corps puisse s'adapter à un état fonctionnel plus intense, mais pas trop important, pour éviter une blessure ou une non observance. Une activité plus importante ou plus intensive n’a pas nécessairement des effets plus positifs; trop d'activité ou une activité trop peu intense peut empêcher d'obtenir les résultats escomptés.

Une ordonnance d'exercice doit préciser l'intensité (niveau d'effort), le volume (quantité d'activité lors d'une séance), la fréquence (nombre de séances d'exercice), et la surcharge progressive (soit l'augmentation de l'un ou de plusieurs de ces éléments au cours du temps ou la charge réelle). L'équilibre entre ces éléments dépend de la tolérance et des paramètres physiologiques de chacun (c.-à-d., il faut parfois diminuer le volume et la fréquence si on augmente l'intensité et diminuer l'intensité si on augmente le volume). L'intensité, le volume et la fréquence peuvent augmenter simultanément, mais seulement jusqu'à un certain point, car la tolérance humaine à l'effort est limitée. L'objectif est de trouver la quantité d'exercice physique optimale qui, dans le contexte des buts fixés au patient, son état de santé et sa santé physique actuelle, sera profitable. Les prescriptions génériques rigides et classiques (c.-à-d., 3 séries de 10 à 12 exercices répétés, 30 min de course 3 fois/semaine) ne sont pas optimales et ne correspondent pas aux besoins spécifiques de chacun ou la capacité (c.-à-d., les personnes atteintes de déconditionnement marqué exigent un programme différent de celui des sujets ayant la capacité de s'entraîner à des niveaux d'intensité plus élevés).

Parvenir à une adhésion à long terme est important et difficile. Les sujets diffèrent fortement en ce qui concerne leur motivation et leur capacité à soutenir ce qu'ils peuvent percevoir comme une activité ardue. Pour améliorer la compliance, les programmes de formation commencent généralement à de faibles intensités et augmentent peu à peu vers le niveau cible. Certains sujets ont besoin d'exercices supervisés individuellement (p. ex., par un entraîneur personnel), d'autres tirent profit de l'appui d'activités de groupe organisées (p. ex., un groupe de d'excursion en vélo), et certains sont en mesure de se livrer à des exercices à long terme en solitaire. Pour maintenir la motivation sur le long terme, les prescriptions d'exercice doivent tenir compte des besoins (p. ex., le renforcement des jambes chez un sujet en fauteuil roulant à charge), de ce qui est réellement nécessaire pour atteindre un objectif particulier (c.-à-d., combien l'objectif est réaliste) et des préférences (le type de programme physique).

Des programmes d'exercice doivent englober les dimensions multiples de la condition physique, dont:

  • Étirements et souplesse

  • La capacité aérobie (endurance cardiovasculaire)

  • Force (y compris l'endurance musculaire et la taille ou la structure musculaire)

  • Équilibre

Évaluation médicale pré-exercice

Avant de débuter un programme sportif ou un d'exercice vigoureux, enfants et adultes doivent subir un dépistage comprenant une anamnèse et un examen clinique (pour une traitement complet de ce sujet, Examens d'aptitude à la pratique sportive) mettant l'accent sur la détection des risques cardiovasculaires. Des examens ne sont effectués que si les troubles sont cliniquement suspectés.

Étirements et souplesse

La souplesse est importante pour une réalisation facile et sans danger des activités physiques. L'étirement peut être proposé avec la musculation pour améliorer l'amplitude des mouvements et permettre aux muscles de se détendre. Ces exercices peuvent être effectués avant ou après d'autres formes d'entraînement ou en tant que programme spécifique comme dans le yoga ou les séances de Pilates. Bien que les étirements avant l'exercice améliorent l'état de préparation mentale, rien n'indique qu'ils diminuent le risque de blessure. Il n'existe cependant aucune raison de déconseiller les étirements préparatoires à l'activité physique si le patient les apprécie. Un échauffement général (p. ex., avec une reproduction à basse intensité de l'exercice prévu, un peu de jogging sur place, de la gymnastique ou d'autres activités légères entraînant une augmentation de la température interne) semble plus efficace que les étirements pour limiter les risques liés à l'effort. Il est généralement préférable de s'étirer après l'effort, car les tissus s'étirent mieux quand ils sont chauds.

Les exercices d'assouplissement comprennent un étirement lent et régulier des groupes musculaires, sans mouvements saccadés ni rebonds. Pour améliorer la flexibilité, un étirement doit être maintenu pendant au moins 20 s et pas plus de 60 s (il n'y a pas d'effets néfastes si on maintien > 60 s, mais il n'y a aucun avantage supplémentaire). Chaque étirement est répété 2 à 3 fois, et chaque fois l'étirement est maintenu progressivement plus longtemps. Un léger inconfort est à prévoir, mais des douleurs importantes doivent être évitées car la douleur peut être un signe de déchirure involontaire mineure des tissus. Pour de nombreux muscles, la flexibilité augmente suffisamment avec un programme de formation de force parce que les muscles s'étirent et travaillent une gamme complète de mouvement.

Exercices aérobies

L'aérobic (cardiovasculaire) est une activité physique continue et rythmique. L'effort se fait à un niveau tolérable pour le métabolisme aérobie (bien qu'on puisse intercaler de courtes périodes d'effort plus intense déclenchant alors un métabolisme anaérobie), de manière continue pendant au moins 5 min pour commencer, puis en augmentant progressivement au fil du temps. Le conditionnement aérobie entraîne une augmentation de la consommation maximale d'O2 et du débit cardiaque (principalement par augmentation du volume systolique), une diminution de la fréquence cardiaque au repos et réduit la mortalité d'origine cardiaque ou liée à une autre cause; cependant, une activité trop intense provoque une usure excessive de l'organisme et augmente l'oxydation cellulaire. Comme exemple d'exercices aérobies, on peut citer la course à pied, le jogging, la marche rapide, la natation, le vélo, l'aviron, le kayak, le patinage, le ski de fond et l'utilisation d'appareils d'aérobic (p. ex., tapis roulant, step ou machines ellipsoïdales). Certains sports d'équipe comme le basketball et le football peuvent permettre de exercices aérobies vigoureux mais peuvent léser les genoux et autres articulations et être contre-productifs sur le long terme. Les recommandations doivent être fondées sur les préférences et les capacités des patients.

Le métabolisme aérobie débute 2 min après le début de l'activité, mais un effort plus soutenu est nécessaire pour obtenir un effet bénéfique sur la santé. La recommandation habituelle est de faire ces exercices 30 min/j au moins 3 fois/semaine avec 5 min d'échauffement et une récupération de 5 min, mais cette recommandation est basée sur sa commodité autant que sur ses avantages avérés. Le conditionnement aérobie est optimal avec à peine 10 à 15 min d'activité par session, 2 à 3 fois/semaine si on pratique le cyclisme fractionné. Dans le cyclisme fractionné, on alterne de courtes périodes d'activité modérée et d'effort intense. Dans l'un des protocoles, environ 90 s d'activité modérée (60 à 80% de la fréquence cardiaque maximale [FCmax, pour max Heart Rate]) est alternée avec environ 20 à 30 s d'effort intense type sprint (85 à 95% de la FCmax ou aussi intense que la personne puisse faire à cet instant donné tout en conservant une bonne mécanique corporelle). Ce type d'exercice est plus agressif pour les articulations et les tissus et doit donc être pratiqué de manière rare ou en alternance avec des méthodes plus conventionnelles, d'intensité faible à modérée.

Il est possible d'utiliser des appareils de musculation ou des poids pour les exercices d'aérobic, du moment où les mouvements sont suffisamment répétitifs, qu'on se repose au minimum entre chaque mouvement (proche de 0 à 60 s) et que l'intensité de l'effort est relativement élevée. Dans le cas du circuit training, on travaille les grands muscles (jambes, hanches, dos et thorax) puis les muscles plus petits (épaules, bras, abdomen et cou). Un circuit training de seulement 15 à 20 min est plus bénéfique pour le système cardiovasculaire que le jogging ou l'utilisation d'appareils d'aérobic pendant un temps égal, car l'effort est plus intense et la fréquence cardiaque augmente plus. Cette formation aérobie et de résistance combinée améliore l'endurance musculaire de tous les muscles impliqués (c.-à-d., pas seulement le cœur).

Pour varier le volume des exercices d'aérobic, il suffit d'augmenter ou de diminuer leur durée. L'intensité est guidée par la fréquence cardiaque. L'objectif de fréquence cardiaque pour une intensité appropriée est de 60 à 85% de la fréquence cardiaque max (FCmax) d'une personne, fréquence cardiaque au pic de consommation d'O2 [VO2pic], et fréquence au-delà de laquelle which le métabolisme aérobie ne peut plus être soutenu du fait du manque d'O2, et le métabolisme anaérobie débute). La fréquence cardiaque maximale FCmax peut être directement mesurée ou calculée selon

equation

Il est également possible d'utiliser la formule de Karvonen pour calculer la fréquence cardiaque ciblée:

equation

Ces formules sont basées sur la population générale et peuvent ne pas fournir de cibles précises pour les sujets aux extrêmes de la pathologie physique (c.-à-d., les athlètes hautement qualifiés ou les patients physiquement déconditionnés). Chez ces patients, des examens métaboliques ou de la VO2 peuvent fournir des informations plus précises.

Il faut distinguer l'âge chronologique de l'âge biologique. Le patient de tout âge qui est moins habitué aux exercices aérobies (moins conditionné) atteint la fréquence cardiaque cible beaucoup plus vite et avec moins d'effort et doit donc effectuer des séances d'exercices plus courtes, du moins au début. Le patient obèse peut être déconditionné et doit déplacer un poids corporel supérieur, ce qui entraîne une augmentation de la fréquence cardiaque beaucoup plus rapide et plus importante associée à une activité moins intense que chez le patient plus maigre. Le patient qui présente des troubles médicaux ou qui prend certains médicaments (p. ex., β-bloqueurs) peut également présenter une modification de la relation entre l'âge et la fréquence cardiaque. Un point de départ sûr pour ces patients peut être 50 à 60% de la fréquence cardiaque cible en fonction de l'âge. Ces objectifs peuvent être augmentés en fonction de la tolérance et des progrès du patient.

Entraînement pour améliorer la force

Les exercices de musculation (de résistance) impliquent une contraction musculaire énergique contre une charge, en général fournie par des poids libres ou fixés sur un appareil ou parfois par le poids du corps (p. ex., appareils de culturisme). Ces exercices permettent d'augmenter la force, l'endurance et la taille des muscles. La musculation améliore également les capacités fonctionnelles et, en fonction du rythme du programme, les performances aérobies. L'endurance cardiovasculaire et la souplesse augmentent simultanément.

Le volume est en règle classé en termes de quantité de poids soulevés et de nombre de séries et de répétitions. Cependant, un autre paramètre important est le temps de maintien, qui est la durée totale pendant laquelle le poids est soulevé et abaissé dans une série. Pour un conditionnement modéré (à la fois le développement de la masse et de la force musculaires), le temps de tension approprié peut être d'environ 60 sec. Un temps de tension de 90 à 120 s est approprié pour la réhabilitation des blessures et l'amélioration de l'endurance musculaire. Lorsque l'objectif est d'augmenter la force, le temps de maintien est plus important que le nombre de répétitions, parce que le nombre de répétitions peut varier pendant le temps de maintien selon la technique et la durée des séries. Lorsque le patient peut obtenir un temps de maintien d'au moins 60 s au moyen d'une bonne technique, la résistance (le poids) peut être augmentée de manière à ce qu'un temps de maintien d'au moins 60 s soit tolérable avec le poids supérieur. Le nombre de séries est déterminé par l'intensité de l'entraînement; un entraînement plus intense nécessite moins de séries.

L'intensité est essentiellement une mesure subjective de l'effort perçu et du degré de fatigue musculaire ressenti par la personne pour une série donnée (ou de l'épuisement en cas d'effort intense). L’intensité peut être aussi caractérisée objectivement par le poids soulevé, exprimé en pourcentage du poids maximum que la personne peut soulever en une répétition (1 RM) d’un exercice donné; c.-à-d., pour une personne en mesure d’effectuer un soulevé de terre de 100 kg maximum en une fois, un poids de 75 kg correspond à 75% du RM. Une ligne directrice générale est d’exercer une charge de 70 à 85% du RM. Des charges plus lourdes augmentent le risque de blessures et sont habituellement appropriées, surtout pour les sportifs de compétition de force. Un lever < 30 à 40% du RM procure un gain minimal en force, bien que le conditionnement aérobie et une endurance musculaire puissent survenir si le temps de tension et l’effort sont suffisants. Au cours de l'entraînement de force, le stimulus des modifications tissulaires est principalement dépend étroitement de la qualité et de l'effort de l'entraînement. Par exemple, une personne levant un RM de 85% une fois (dans le cas où 6 répétitions pourraient être effectuées au niveau d'effort maximal) aurait moins de stimulus pour le changement des tissus que si la levée était à des RM de 75% à 80% plusieurs fois (proche ou au niveau du niveau de fatigue musculaire).

L'intensité est limitée par la motivation et la tolérance. Pour de nombreux en réadaptation, l’inconfort, la douleur, et l’inexpérience diminuent la capacité d’effort au-delà de ce qui serait possible ou toléré. En conséquence, plusieurs séries sont nécessaires pour en tirer le profit escompté. L'intensité de l'entraînement doit régulièrement varier pour fournir une coupure à la fois mentale et physique. L'effort doit être soutenu au niveau d'intensité le plus élevé sur une durée n'excédant pas la moitié des séries d'un entraînement donné. Les sujets doivent incorporer des pauses dans l'entraînement de haute intensité (p. ex., 1 semaine tous les 3 mois, peut-être coordonnées avec les vacances) dans leur planification d'entraînement pour permettre une récupération suffisante. Un entraînement continu d'intensité élevée est contre-productif, même pour les sportifs entraînés. Des symptômes tels qu’une fatigue ou une lourdeur musculaire en dehors de l’exercice, un manque de motivation à faire des exercices, des performances physiques réduites, des douleurs articulaires et tendineuses et une augmentation de la fréquence cardiaque au repos suggèrent que l’exercice a été trop intense.

Une bonne mécanique corporelle est importante pour la sécurité personnelle et pour améliorer sa force de façon efficace. Les sujets doivent essayer d'obtenir un corps qui fonctionne de façon lisse et éviter de secouer ou de laisser tomber les poids, ce qui peut provoquer des lésions tissulaires mineures dues à des forces brutales. Il est également important d'encourager à contrôler sa respiration pour éviter les vertiges (et, dans les cas extrêmes, l'évanouissement), que l'on observe parfois lors de la manœuvre de Valsalva. Le sujet doit expirer en soulevant le poids et inspirer en l'abaissant. En cas de mouvement lent, p. ex., si l'abaissement d'un poids prend 5 s, le patient peut avoir besoin de respirer plus d'1 fois, mais la respiration doit rester coordonnée, de manière à ce que l'inspiration finale soit réalisée juste avant de soulever le poids et l'expiration en le soulevant. La PA augmente pendant l'entraînement en force et tend à être plus élevée si on serre trop fortement l'appareil d'entraînement (fréquent en cas d'exercice où la jambe est pressée lors du travail des grands muscles du bas du corps et que l'on serre les poignées de machines très fermement). Cependant, la PA revient à la normale rapidement après l’exercice; l’augmentation est minime lorsque la technique de respiration est correcte, quelle que soit l'exercice.

Entraînement de l'équilibre

Les exercices d'équilibre consistent à faire varier la position du centre de gravité par des exercices en environnement instable, comme rester debout sur une jambe ou utiliser des planches d'équilibre. L'entraînement de base pour améliorer la force améliore l'équilibre car il augmente la taille et la force musculaire autour des articulations, améliorant ainsi la stabilité indirectement. Les exercices d'équilibre peuvent aider certaines personnes présentant une atteinte de la proprioception et ils sont souvent utilisés pour prévenir les chutes chez la personne âgée ( Exercice chez les personnes âgées).

Hydratation

Une hydratation adéquate est importante, en particulier lorsque l'effort est prolongé ou effectué dans un environnement chaud. L'hydratation doit être adéquate avant l'activité, avec une prise de boisson régulière pendant un effort prolongé et une compensation des éventuels déficits après l'activité. À l'effort, environ 120 à 240 mL (½ à 1 verre) de liquide q 15 à 20 min est raisonnable suivant la chaleur et le niveau d'effort; cependant, l'hyperhydratation qui peut provoquer une hyponatrémie cause de convulsions, doit être évitée.

Pièges à éviter

  • Éviter l'hyperhydratation pendant l'effort car cela peut provoquer une hyponatrémie parfois assez grave pour provoquer des convulsions.

La déshydratation après l'effort est calculée en comparant le poids corporel avant et après l'exercice physique. La déshydratation doit être compensée selon un ratio de 1:1 (c.-à-d., 1 L pour chaque kg perdu ou 4 tasses/kg). Dans la plupart des cas, l'eau pure suffit. On peut préférer les boissons pour le sport contenant des électrolytes. Cependant, les liquides contenant > 8% de glucides (8 g/100 mL, ou 20 g dans 250 mL) entraînent une diminution de la vidange gastrique et ralentissent la vitesse d’absorption du liquide. Mélanger de l'eau pure avec des boissons pour le sport, dans un rapport 50:50, permet d'accélérer l'absorption du glucose et des électrolytes. Le patient dont les signes suggèrent des troubles dus à la chaleur ( Troubles dus à la chaleur) ou une déshydratation peut nécessiter une recharge liquidienne et en électrolytes po ou IV.

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