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Le corps humain a besoin d'eau, d'air, de lumière solaire et de
nourriture pour rester en vie. L'eau, les vitamines, les fibres, les
hydrates de carbone, les protéines et les graisses sont les
principaux éléments présents dans la nourriture. Les trois principaux
éléments que sont les hydrates de carbone, les protéines et les
graisses apportent de l'énergie au corps grâce à la consommationn
d'oxygène. Normalement, 5 Kcal sont brûlées pour chaque litre
d'oxygène. La consommation d'oxygène et l'énergie générée sont
proportionnelles.
Corrélation entre le métabolisme de base et le rythme
cardiaque
Ainsi, lorsque le corps a besoin de brûler plus d'oxygène, la
respiration et le rythme cardiaque augmentent pour apporter plus
d'oxygène à l'organisme.
Besoins essentiels en énergie
ETotale = métabolisme de base + consommation d'énergie - Formule (1)
VO2 =1 MET + O2 - Formule (2)
1. Métabolisme de base
L’organisme consomme de l’énergie même au repos ; la
consommation d’oxygène avoisine 3.5 mℓ/minute/kg. Cette valeur
est appelée MET (Équivalent métabolique). L’énergie minimum
pour entretenir le fonctionnement vital de l’organisme est appelée
métabolisme de base.
Métabolisme de base (O2) = 1 MET = 3,5 mℓ O2/minute/kg
O2 = 3,5 mx 60 x 24 / kg / jour = 5.04 ℓ/kg/jour
Kcal = 5.04 x 5 Kcal/kg/jour = 25.2 Kcal/kg/jour (1 ℓ O2 = 5 Kcal)
Par exemple, le métabolisme de base d’un homme de 70
kg est de 1764 Kcal/day. (25.2 x 70)
2. Consommation d'énergie provoquée par le travail ou
l'exercice physique
Le corps a besoin d'énergie pour travailler ou faire de l'exercice
physique. Seuls 22 à 25% (23%) de l'énergie générée sont
réellement efficaces, c'est-dire que lorsque le corps génère une
énergie de 1 Kcal, il en consomme 4 à 5. Cela signifie que 75 à
80% de l'énergie se transforment en chaleur qui est elle-me
éliminée par la transpiration.
3. Mesure de la consommation maximale d'oxygène (VO2_max)
et du rythme cardiaque maximal
Selon les formules (1) et (2), l'énergie consommée, la
consommation d'oxygène, le poids et la charge de
travail/d'exercice du corps sont proportionnels, comme le montre
le graphique ci-dessous.
Selon la formule (2), l'augmentation de la charge de
travail/d'exercice provoque l'augmentation proportionnelle de
l'énergie produite et de VO2. Mais l'énergie produite par le corps
est limitée parce que les poumons et le cœur ont leurs propres
limitations Mais l'énergie produite par le corps est limitée parce
que les poumons et le cœur ne peuvent travailler sans limite.
Ainsi, la forme physique dépend de la consommation maximale
d'oxygène, c'est-à-dire que la personne qui peut inhaler le plus
d'oxygène possède la meilleure forme physique. Il est possible
de mesurer précisément en laboratoire la valeur VO2_max, ainsi
que le rythme cardiaque maximal (HRM_max).
4. Estimation du rythme cardiaque maximal
Si l'on se réfère à la formule de l'ACSM (American College of
Sports Medicine - College américain de médecine sportive), on
peut estimer le rythme cardiaque maximal grâce à la formule
HRM_max (nombre de battements par minute) = 220 âge.
Cette formule ne représente qu'une mesure de référence; en fait,
elle est modifiée par le poids, la forme physique et le style de vie,
même à âge égal. La tolérance se situe autour de 10 à 12
battements par minute.
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