Quantifier un volume d'activité physique

Il peut être intéressant de quantifier avec une unité "universelle" c'est à dire la même en vélo, qu'en skiff qu'à pied, un volume d'activité physique.

Il ya deux paramètres: le volume (quantité d'énergie mise en jeu), et l'intensité de l'effort.

Un sportif de faible niveau a plus besoin d'heures de pratique mais à moindre intensité qu'un de bon niveau... Suivant ce que l'on travaille on part de grand volume faible intensité à petit volume grande intensité. le meilleur compromis est de batir "la pyramide" en empillant des séances longues faciles et dure courtes et les intermédiaires.

Un bon volume d'activité physique serait se rapprocher de ce qui était la moyenne chez nos ancetres: 9000kcal/semaine (en plus du métabolisme de base)!

Je sugère en cas de mesure au cardio de noter la fréquence cardiaque moyenne.

Volume d'activité relatif au minimum compatible avec la bonne santé

Pour que tout soit comparable parlons pourcentage.  100 la charge d'entraînement optimale pour être en "bonne santé" (apte à faire une activité physique quotidienne, sans avoir de problèmes de surpoids... etc),  Cet optimum est hérité de notre passé, de 2 milions d'années alors que la sédentarité date de 50 ans à peine: le volume d'entraînement pour lequel on est conçu correspond à 9000 kcal/semaine, en plus du métabolisme de repos ça ferait , pour 70Kg , 37600 kjoules dont 9405 kj ou 2612wh sont restituées mécaniquement (rendement musculaire 0.25) = 2612 wh d'énergie mécanique musculaire= 373 wh/j d'énergie musculaire pour 70Kg= 128kcal/kg/semaine = 5.3wh/kg/jour ou 37wh/kg/semaine d'énergie mécanique. (pour les femmes, 30% de moins soit 4.1 wh/kg/jour ou 98wh/kg/semaine.
Pourquoi des watts.heure?
- pour les ergomètres qui affichent en watts: multipliez simplement par la durée de l'excercice les watts affichés.
- pour une correspondance aisée avec les sports mécanique portés; le vélo: entre 6 et 8wh/km, le vélo couché, entre 4 et 7 wh/km, le skiff environ 18wh/km, courir 22, le kayak de mer 20wh/km, marche à pieds 15wh/km.

1km en skiff = 0.8km de footing 2.6km de vélo, 1.2 km de marche, 3km de vélo couché.
 

1wh/0.25 = 3.445 kcal
Que vaut une pulse?
étant donné que le métabolisme est proportionel à la fréquence cardiaque, l'énergie métabolique impliquée dans l'effort est proportionelle au nombre de pulses en plus de la FC de repos.
Au dessus de 100% d'effort aérobie on ne tient pas plus que quelques minutes car il n'y plus l'apport suffisant d'oxygène: l'énergie est prelevée en annaérobie mais la dépense énergétique se reporte sur la récupération (remboursement) en terme de puissance moyenne on retrouve, lors du cumul une FC à peu près proportionelle à l'effort moyen

à 100% maxi au seuil. varie, à 75Kg de 170 à 380 watts, execptionellement 420watts si prédisposé génétique (450 watts si dopé cyclisme)

La dépense calorique des hommes préhistorique était équivalente à faire 2600 wh/semaine d'excercice, en fait beaucoup de ces excercices étaient fait à intensité très modérée, qui correspondrait chez nous à ce que l'on dépense en marchant dans sa maison, en bricolant... etc, et beaucoup d'énergie consistait à lutter contre le froid. Il serait sage de se baser sur le tiers, considéré comme des effort, actuellement de ne pas descendre en dessous de 33% de cette dépense énergétique 33% volume, et de considérer 2600 wh/semaine (pour 70Kg) comme un optimum pour l'entraînement= 100% volume, lorsqu'on compte tout: activité physique sportive plus activité quotidienne: marche à pied, vélo utilitaire...
pour égaler le métabolisme moyen des homme préhistorique il faut marcher 5h par jour  25km à 15wh/km fois 7 = 2625 wh ou courir 17km/jour Courir= 22wh/km

exemple 1
170 watts= puissance max: chez le non sportif répartit typiquement de 70 pulses au repos plus 10 soit 80 à 166 au maxi aérobie soit sur 96 pulses: alors 96 pulses fois 60= 5760 pulses correspondent à 170 watts
60(FC seuil  - FC repos+10)/Pseuil= 60(166-70+10)/170= 37.41
1 wh= 37.41 pulses ou bien au cardio 37.41/60 0.62 pulses/
Soit 1pulse/mn de plus au cardio= 1.6watt de plus.

Pour cumuler 940 wh (= 36% du métabolisme préhistorique) il faut cumuler 35167 pulses. 1 % = 352 pulses (attention, en plus de celles de repos: FC 110 correspond à faire 110-80= 30 pulses/minute alors à FC 110 on fait 1% de son volume toutes les 352/30= 11mn44)
dans un régime d'endurance ça fait
19h32 par semaine à FC 110 50watts soit 2h47/jour
13h par semaine à FC 125 72w  1h51
9h46 par semaine à FC 140 95w 1h23
07h48 par semaine à FC 155 120 watts 1h07

ce qui donne un plan de remise en forme suivant, en alternant l'intense et le long facile: ce plan correspond au cumul de "36%" base 100= métabolisme moyen de l'homme avant mécanisation.
Dimanche 2h50 de marche à FC 110
lundi 40' de marche rapide le matin 40' le soir (1h23) à FC 140 à 70% d'effort
Mardi1h marche le matin et 2h le soir (FC 110) à 34% d'effort
Mercredi  55' de marche rapide le matin FC 125 à 52% d'effort plus 2 fois 20' footing à 9km/h FC 155 à 87% d'effort le soir + 15 à 20 minute marche de récupération
Jeudi 1h marche le matin et 2h le soir (FC 110 à 34%)
vendredi 1 fois 22 minutes de footing (après 5' échauffement) le matin FC 155 et le soir 55' de marche rapide FC 125 à 52%
samedi 1h marche le matin et 2h le soir (FC 110 à 34% )

notez bien: même en courant lentement le sédentaire est à bout de souffle (pas loin de son max à FC 166)

exemple 2
340 watts: chez le sportif répartit typiquement de 40 pulses au repos plus 10 soit 50 à 175 au maxi aérobie soit sur alors 125 pulses fois 60= 7500 pulses correspondent à 340 watts
60(FC seuil  - FC repos+10)/Pseuil= 60(175-40+10)/340= 25.588 il faut 25.88 pulses pour faire un watt heure
1 wh= 25.588 pulses ou bien au cardio 25.588/60= 0.42 pulses/minute durant 1h
1pulse/mn de plus au cardio= 2.72watt de plus.

Pour cumuler 940 wh il faut cumuler 24052 pulses (en plus de celles du métabolisme de repos FC 110 par exemple cumule 110 -50 pulses/minutes). 1%= 241 pulses (attention, en plus de celle de repos: FC 110 correspond à faire 110 -50= 60 pulses/minute. 1%= 5'52 d'entraînement)
dans un régime d'endurance ça fait
à FC 110 57'/jour 160 watts
à FC 125 45'/jour 205w
à FC 140 38'10/jour 245w
à FC 155 32'/jour 285w
à FC 165 29'jour 310w
à FC 175 27'30 jour 340w
notez bien: le sportif de plus fort niveau à moins besoin de consacrer de temps pour se maintenir!

ce qui donne le plan de maintient en forme suivant, en alternant l'intense et le long facile. ce plan correspond aussi au cumul de "36%" base 100= métabolisme moyen de l'homme avant mécanisation.
Dimanche 1h de footing à 10km/h (à FC 110 à 48%)+ 15 à 20 minute marche
lundi 40' de course à pieds à 13km/h à FC 140 72%  ou 30' à FC 165 92% (17km/h)+ 15 à 20 minute marche
Mardi 45' de course à pieds à FC 125 60% (12km/h)+ 15 à 20 minute marche
Mercredi  32' de course à pieds à 15km/h (FC 155 84% ) + 15 à 20 minute marche
vendredi 1h footing à 10km/h, 15 à 20 minute marche (FC 90 32%)
samedi 2 séances au seuil de 15' chacune FC 175 100%, 15 à 20 minute marche
dimanche 45' footing à FC 125 60% (12 km/h) + 15 à 20 minute marche

Note! ce n'est pas un entraînement, c'est juste le minimum pour ne pas s'encrouter... à faire hors saison... pour se reposer!
Un entraînement faisant progresser s'établirait plutôt entre FC 140 et FC 165 72 à 92% puissance) pour les séances de fond (ici sont vers FC 125 à 140 60 à 72% puissance) compterait dans les 70 à 100 unités soit dans les 1800wh à 2600/semaine... 100 à 150km de skiff  (18wh/km) par semaine, ou 250 à 300 bornes par semaine de vélo, 150 de footing et marche... c'est typique.
notez bien: pour un sportif puissant, il faut courir vite pour monter dans les zones d'entraînement... marcher ne constitu pas un entraînement, seulement une préparation musculaire et un repos

notez que la plage de fréquence cardiaque du sportif est bien plus étendue que celle du non sportif, de plus la FC varie moins pour le même écart de watts: la gestion de l'effort est extrêmement plus simple. de plus la FC suit l'effort à 30 seconde de délai contre 3 à 6 minutes chez le non sportif.

pour les rameurs. 10km/h en courant ) 11km/h en skiff
12km/h en courant = 12km/h en skiff
14km/h en courant = 13 km/h en skiff
15km/h en courant = 13.5km/h en skiff
17km/h en courant = 14.5 en skiff
19km/h en courant = 15km/h en skiff à peu près
 
 

____________
________
___
_

Nous avons une activité mini (repos) et maximale (intensité soutenable en résistance, sur 10 à 15 minutes voir 30'), au dessus du maxi, on se sert de l'annaérobie. En puissance moyenne on ne peut gère dépasser 100% sur une échelle de temps de 15 à 30', si on dépasse, on reporte le dépassement sur la récupération après l'effort: si on garde le cardio jusqu'à la fin de la récupération on s'aperçoit alors que la puissance moyenne ne dépasse pas 100%, elle est même en dessous car ce type d'effort est énergétiquement moins rentable. La fréquence cardiaque moyenne que l'on peut tenir sur 15 à 30 minutes (cardio déclenché après la fin de la montée en régime) sera appellé la FC de seuil, à peu près 100% aérobie

reportez une échelle de 0 à 100 avec
FC repos= le minimum observé
FC zéro= la fréquence cardiaque quand vous êtes au repos mais actif (assis sur le vélo, à l'arrêt sur le bateau), correspond manifestement à l'effort nul
FC seuil et FC max.

sédentaire ==== est la zone des entraînements
0--20--40--60--80--100-120-140-160-180 de fréquence cardiaque
                  |-----====----|
                  0            100% aérobie seuil
                  0            150 watts
sportif niveau souhaitable
0--20--40--60--80--100-120-140-160-180
          |-------------=========-|
          0                       100% aérobie (seuil)
          0                       300 watts
effort relatif

----------fcrepos-FC-zéro----------------fc au seuil----fc-max
-----------45------53-----------------------175---------190 sportif
-----------70------90-----------------------160---------180 non sportif
--------------------0-----------------------100---------150
--------------------|-------|====|======|==|==++++++++++++
-----------------------------1-----2-----3--4---5
1= pépère: lipolyse récupération ou échauffement
2= moyen: endurance de base
3= fort: endurance et puissance sur les durées importante
4= au taquet: puissance aérobie sur les durée inférieure à 1h
5= excercices annaérobie demi fond et sprints

Les ==== représentent le segment pouvant être considéré comme une activité physique, le premier en bleu concerne le métabolisme des graisses (lipolyse), le second, en vert le métabolisme graisses plus sucre mais de plus en plus les sucres si on va vers la droite, et le travail de l'endurance sur le plan de la durée, le 3 eim représente des excercices plus spécifiques à la puissance aérobie, le quatième rouge correspond à des compétitions courtes (20 à 30). enfin la zone +++++ correspond au efforts impossible à maintenir plus que quelques minutes et qui sont donc partiellement annaérobies, qui vont des courses de demi fond aux sprints.
 

bleu= échauffements récupération et excercices modérés (ballades, trajets utilitaires faits calmement), régulation du poids.
Vert= éffort d'endurance, où on doit respirer amplement mais sans que ce soit pénible. on sort de la zone verte (on rentre dans l'orange) si on a du mal à trouver son souffle pour dire des phrases longues
Orange: efforts de puissance aérobie: on y va fort, quasiment comme si on était en compétition pour une ou 2 heures, mais on s'arrêtte alors à un temps moindre (20' à 40')
 

je propose comme UAA (unité d'activité aérobie) un triplet  le nombre d'heure/semaines passé en zone bleue, en zone verte, et en zone orange+rouge
par exemple 5,10,0.7 en heure

puis vérifiez la proportion de vos entraînements: vous devez respecter la pyramide.
facile: on peut les estimer aux sensations:

remise en forme après sédentarité
==== égal une heure par semaine
============================|
========|

maintient de l'entraînement
==============================|
====================|
====|
==|
+|

entraînement près des compétitions(mais pas juste avant!)
========|
================================================|
===============|
====|
++|

plus scientifique mais astreignant: noter la fréquence cardiaque moyenne, retrancher la FC zéro puis multipliez par le temps en minute pour avoir le nombre de pulses.
relatifs, notez en wh le triplet
absolu: correspondance watt.heure, pulses. exemple si FC zéro= 53 FC et que FC 300 watts= 153 alors 1 pulse/mn de plus que FC zéro pendant 1h soit 60 pulses= 3wh
FC moyen 133 pendant 2h, ça fait 133-53= 80, sur 2h = 160, 160 fois 3wh= 480wh.
équivaut à faire en vélo couché (6wh/km) 80km ou en vélo droit utilitaire (9wh/km) 53km.
quel intérêt: additioner votre activité physique pratiquée dans plusieurs sports pour tenir un plan d'entraînement compatible avec le niveau de fatigue.
Il est rarement souhaitable par exemple de dépasser 500wh/jours (et pour une femme 330)
mais il faut aussi se maintenir au moins à 200wh/jours (133 pour une femme)
notez bien que si vous faites des excercices intenses, pour le même nombre de watt heure vous accumulez plus de fatigues, si vous êtes fatigués avant 500wh c'est que vous allez trop fort (excès de puissance ou déficit de récupération).
en revanche si vous ne faite pas d'excercice intense vous mettrez trop de temps à arriver à 500wh, et puis vous ne travaillerez pas la puissance
 
 
 

Volume d'activité absolu

si on a établi une relation entre fréquence cardiaque et puissance lors d'excercices aérobie en paliers (après stabilisation noter P moy, et FC moyen durant un palier de 3 à 6 minute), alors on a une idée assez précise de l'énergie fournie lors de l'activité physique: la fréquence cardiaque moyenne donne une puissance moyenne. Il suffit de s'éttaloner assez souvent

Lorsqu'on répète par exemple des trajets en vélo, on peut établir qu'habituellement, la "consommation" du vélo est entre 7.5 et 8.5wh/km (moyenne 8) ou celle d'un skiff de 20 ou d'un footing de 18... il devient alors assez simple d'estimer la dépense énergétique, en watts.heure. (pour passer en kcal, kcal= watts.heure fois 3.6/4.18/0.25)

Estimer une consommation en watt.heure par km peut donner des indices d'efficacité et aussi en les additionnant une idée assez précise du volume d'entrainement. Si pour la même vitesse moyenne on diminue la consommation, alors c'est que la gestion devient meilleure.

exemple: bien éttalonné (test d'ergo réguliers) j'ai établi la consommation d'un vélo couché.
lundi 24 mai 2004 mardi 25 mercredi 26 jeudi 27 vendredi 28 samedi 29 dimanche 30
Chaise longue 86/27.77 2h58 123 165 5 3198 aller Geneve pulses/km=266 6.9wh/km
67.5km ville plus piste. Essai Low racer.

16km de tandem dos à dos dans les quartiers rupins.

Chaise longue 135.84/30.07 dont 86.01/30.77 retour geneve, avec marc plus essai piste 2h49'44" 119 167 8 2910 pulses/km=237 5.8w.h/km

 kayak 5/8.6

Chaise longue 14km 3 fois, avec low racer carbone avec coque, low racer acier sans coque, low racer carbone 
56km 700m déniv col de la forclaz

avec le carbone FC170 à 48km/h contre le vent, FC145 à 48 avec vent, route granuleuse et limitée à 50km/h pour les voitures (taloires-doussard)

avec l'acier , FC 135 à 41km/h contre le vent 5.5w.h/km pulses/km=198

avec la coque: perte 20 à 40watts du au fait que la coque est mal ajustée. Sans coque, conforme aux calculs

Chaise longue 132.86/32.55 dont
mesures
25.39/31.93 33' 140 159 22 689 pulses/km=263 7.6w.h/km
sur route trajet plat 2 rond points 2 faux plat FC 146= 40.3 moyenne 
Sur piste 
FC147 41.3
pulses/km= 213
FC133 38.4 pulses/km=208
46.76/30.22 502m 1h32'53 123 156 4 1666 pulses/km=244 6.2wh/km=

kayak 5.0/8.2

Chaise longue 130.19/32.8 756m déniv dont
38.72/38.48 1h00'22 136 164 14 1200 pulses/km=212 6.1 w.h/km lit au roi chazey bon artemare culoz vions chanaz
41.29/36.49 1h07'54 133 167 18 1320 pulses/km=218 6.2 chanaz yenne chanaz vions culoz rochefort 
13.24/24.33 22'09 125 162 23 589 charbonod Lucey St pierre, Conjux (côtes) pulses/km=308 7.6wh/km
7.2/33.15 13'3 119 160 11 226 pulses/km=215 5.2 conjux chanaz la-loi chanaz
4.1/20.43 11'58 111 148 193 pulses/km=326 7.5

kayak 5.0/7.2

Chaise longue
71.46/33.03 376m déniv 2h09 125 163 7 2355 pulses/km=227 5.9wh/km
travail de puissance/force à l'occasion des faux plats. à FC 155 vitesse = 44 km/h environ, à FC 163 vitesse = 45 environ 330 watts

Kayak 6.4/8.1

Chaise longue 98.25/36.86 déniv 605m charbonod, nattages yennes lucey chanaz portout chindrieux seyssel anglefort culoz, chazey bon rochefort charbonod
2h40'00 144 170 41%>FC150=1h05 3371kcal pulses/km=234, 250 watts moyen 6.8wh/km moyen= 0.88 à 0.9vitesse plat (41-42) possible à ce rythme faire 46.5km/h de moyenne avec low racer, sur piste, durant 3h
-Début lent (à 47.26km/35.6 1h19 38 141 170 32 1649 , ensuite 51km à 38.1 de moyenne: travail de fractionnés longs à 48km/h sur le plat FC 165-170 alternés avec de la récupération... à 39km/h! (il y'en avait besoin, c'était coincé à 145 pulses au début), à la fin, vitesse 42 à 44 sur le plat FC 155 environ.

kayak 7.5/8.8

lundi 21 juin 2004 mardi 22 mercredi 23 jeudi 24 vendredi 25 samedi 26 dimanche 27
chaise longue2
aller retour Geneve
169.85/29.71- deniv 1468
dont 80.65/30.41_29.41 +765-618 2h44'05" 130 175 3093 25 210w 574wh 6.9wh/km 265p/km
89.18/29.27_28.67 +703-850 3h06'38" 123 163 3346 5  180w 564wh 6.3wh/km 257p/km
rencontre sylvain Gorges
palier à FC155 Vmoy 40.3 km/h
7.2wh/km
144 V=39 6.72wh/km
24.3/11.1 skiff. rencontré un horboriste qui disait que son nouveau bateau, économique bouffait seulement 39litres à l'heure (pour 40km/h = 1 litre/km! soit 2000 à 3000 wh/km) chaise longue2 42.69/35.66 1h12 141 174 1490 35 7.1wh/km 237p/km palier à FC153 40.8km/h  7.05wh/km tondeuse, 3H30 
5.5/8.6 kayak
chaise longue2 25.02/38.64 39'03" 146 165 834 39 262w 170wh 227p/km 6.8wh/km
30.52/31.67 57'56" 127 167 1080 9 207w 200wh 241p/km 6.6wh/km
VTT
11.69/36.5 19'17 153 169 433 71 26° P minimal 315w FC162 298w FC156 8.12wh/km 256p/km
30.68/27.24 1h07'22" 120 157 1178 3
7.1wh/km 264p/km
chaise longue2
53.08/33.83 dont 50.99/34.30 1h29'46 139 180 1830 34 241w 361wh  6.8wh/km 243p/km (cumul plat cible 40.5km/h 37.7 FC 146 6.8wh/km 232p/km)

kayak 6.2/8.5