Revue générale de l'exercice physique

Avant de débuter un programme sportif ou exercice vigoureux, les enfants et les adultes doivent subir un dépistage (c'est-à-dire, comprenant une anamnèse et un examen clinique) mettant l'accent sur la détection des risques cardiovasculaires. Des examens ne sont effectués que si les troubles sont cliniquement suspectés.

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 ou de douleur musculaire (1). 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 10 à 30 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) (2, 3). 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 ou d'une compression des nerfs dans des articulations (p. ex., étirement excessif de l'articulation de la hanche sur le nerf sciatique). Pour de nombreux muscles, la flexibilité augmente suffisamment avec un programme d'entrainement de la force parce que les muscles s'étirent et travaillent selon des mouvements d'amplitude physiologique.

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'oxygène 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 (p. ex., usure du cartilage contribuant à l'arthrose) et augmente l'oxydation cellulaire et les radicaux libres. 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 également permettre des exercices aérobies vigoureux mais peuvent léser les genoux et d'autres articulations. Les recommandations doivent être fondées sur les préférences et les capacités des patients.

L'exercice 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/jour 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 FC_max) est alternée avec environ 20 à 30 s d'effort intense type sprint (85 à 95% de la [FC_max] ou aussi intense que la personne puisse faire à cet instant donné tout en conservant une bonne mécanique corporelle). Ce type d'exercice, appelé entraînement à haute intensité, est plus agressif pour les articulations et les tissus et doit donc être pratiqué de manière peu fréquente (p. ex., initialement une fois par semaine pour permettre au corps de s'adapter à l'effort, puis augmenter jusqu'à 2 ou 3 fois/semaine) ou en alternance avec des méthodes plus conventionnelles, d'intensité faible à modérée. Bien que l'exercice diminue les risques cardiovasculaires globaux, le risque de fibrillation auriculaire semble augmenté chez les athlètes d'endurance, en particulier ceux de moins de 55 ans (1, 2).

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 un effort plus intense induit une fréquence cardiaque plus élevée et une absorption d'oxygène plus importante. Cette formation aérobie et de résistance combinée améliore l'endurance musculaire de tous les muscles impliqués (c'est-à-dire, 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 FC_max (la fréquence cardiaque max d'une personne, fréquence cardiaque au pic de consommation d'O₂ [VO_2pic], et fréquence au-delà de laquelle le métabolisme aérobie ne peut plus être soutenu du fait du manque d'O₂, et le métabolisme anaérobie débute). La FC_max peut être approximée par mesure directe (3, 4), ou calculée selon la formule suivante:

Il est également possible d'utiliser la formule de Karvonen pour calculer la fréquence cardiaque ciblée (4):

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'est-à-dire, 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., bêta-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.

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, flexion profonde des genoux). 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. En outre, le renforcement des muscles autour d'une blessure (p. ex., des muscles des cuisses en cas de blessure du genou) diminue la douleur, parce que le renforcement des muscles les rend plus fonctionnels et que des muscles plus fonctionnels provoquent moins de douleur lorsqu'ils se développent et se reconstruisent. Ainsi, un programme de musculation peut faciliter la réadaptation après une blessure.

Le volume est généralement 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 s. 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 tension estplus important que le nombre de répétitions, car le nombre de répétitions peutvarier pendant le temps de tension en raison des différences de technique, dedurée de série et de la lenteur de chaque répétition. Lorsqu'une personne peut atteindre un temps de tension d'au moins 60secondes avec une bonne technique, la résistance (le poids) peut être augmentée dans le but d'obtenir un temps de tension d'au moins 60 secondes au niveau de poids suivant. Le nombre de séries est déterminé par l'intensité de l'entraînement; un entraînement plus intense peut nécessite un nombre de séries moindre.

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'est-à-dire, 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. Pendant l'entraînement de force, le stimulus du changement tissulaire est principalement régi par la qualité, l'effort et le volume 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 patients en rééducation, l'inconfort, la douleur, l'inexpérience et/ou la limitation dans l'amplitude de mouvement (en raison de l'inconfort ou de la douleur) diminuent la capacité d'effort au-delà de ce qui serait possible ou toléré. Par conséquent, plusieurs ensembles sont nécessaires pour obtenir le profit désiré (bien que l'ajout de plusieurs ensembles puisse augmenter l'irritation et la douleur d'une blessure). 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.

Des pauses plus fréquentes peuvent être nécessaires en cas d'entraînement fréquent d'intensité très élevée. Un entraînement continu d'intensité élevée est contre-productif, même pour les sportifs entraînés. Chez ces sujets, 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 (causées par l'inflammation), et une augmentation de la fréquence cardiaque au repos suggèrent que l'exercice a été trop intense pendant trop longtemps. Certaines personnes sont conditionnées mentalement ou physiquement à s'entraîner très durement régulièrement (p. ex., les athlètes s'entraînent à haute intensité), chez ces personnes, des pauses de récupération peuvent donc être nécessaires (p. ex., 3 semaines et 1 semaine de repos) pour se remettre d'un tel effort et activité réguliers.

Maximiser l'hypertrophie musculaire nécessite des efforts importants. Cependant, faire de l'exercice jusqu'à ce que le muscle ne puisse plus faire la répétition (insuffisance musculaire) est inutile et peut être difficile à tolérer. Le nombre de séries nécessaires pour maximiser l'hypertrophie musculaire varie en fonction de la génétique d'une personne; certaines personnes augmentent l'hypertrophie musculaire après un plus grand nombre de séries et d'autres ont de meilleurs résultats avec un nombre moindre de séries. Quel que soit le nombre de séries ou d'exercices, l'importance de l'amélioration diminue à chaque répétition ou exercice supplémentaire. Faire trop d'exercice ne produit pas de meilleurs résultats et peut entraîner une perte de muscle et de force par surstimulation. Les débutants doivent commencer par 1 série d'exercice par muscle ou groupe musculaire, puis augmenter lentement les répétitions ou les exercices jusqu'à atteindre 3 à 5 séries de 1 exercice ou 1 série de 3 à 5 exercices, en particulier s'ils ne s'entraînent pas jusqu'à l'insuffisance musculaire.

La variation est une aide car elle fournit des stimuli différents; l'utilisation répétée du même stimulus (p. ex., des exercices dans le même plan de mouvement) finit par ne plus déclencher les effets souhaités recherchés car les muscles s'adaptent au stimulus. La variation contribue également à éviter les blessures mineures dues à des actions répétitives.

Une bonne mécanique corporelle est importante pour la sécurité personnelle et pour améliorer sa force de façon efficace. Les sujets doivent s'efforcer d'obtenir une bonne mécanique corporelle (p. ex., hauteur du thorax, épaules et dos droit, et ventre plat, tout en s'abstenant de bloquer les articulations) et faire des exercices avec des mouvements fluides et continus sans secousse ou abaisser des poids trop rapidement. 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 quand le soulèvement commence. La pression artérielle augmente pendant l'entraînement en force (sans relation avec l'athérosclérose) 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 pression artérielle revient à la normale rapidement après l'exercice; l'augmentation est minime lorsque la technique de respiration est correcte, quelle que soit l'exercice.

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 (voir Exercice chez les personnes âgées).

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 de liquide toutes les 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. La soif n'est pas un indicateur précis des besoins en liquides. Boire lorsqu'on se sent légèrement ou modérément déshydraté mais avant d'avoir très soif aide à maintenir une bonne hydratation et à éviter un déséquilibre électrolytique, une maladie et des convulsions et/ou la mort (p. ex., par une hyponatrémie due à une consommation excessive d'eau libre).

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'est-à-dire, 1 L pour chaque kg perdu). Dans la plupart des cas, l'eau pure suffit. Les boissons pour sportifs contenant des électrolytes peuvent être préférées, en particulier pour les séances d'exercice longues et/ou effectuées dans des environnements très humides. 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 ou une déplétion volumique peut nécessiter une recharge liquidienne et en électrolytes par voie orale ou IV.