Influence of body dimensions changes on the anaerobic energy system during growth and maturation in the young competitive rower
Influence de l’évolution des dimensions corporelles au cours de la croissance et de la maturation sur le système énergétique anaérobie du jeune rameur de compétition
Abstract
Young rowers, from 10 to 18 years, undergo significant dimensional changes during their development. An increase in anaerobic metabolism is also observed during this period, but it is still unknown whether this increase is attributed to biological maturation and/or increased body dimensions (i.e. lean body mass gain). The origins of this metabolic change during growth are relevant to understand, especially to confirm, or not, the decrease in race distance in young rowers’ categories. Thus, the objectives of this PhD thesis were (i) to characterise the influence of lean body mass gained during growth on the glycolytic energy metabolism, measured by the accumulated oxygen deficit (AOD) and the associated blood responses (blood lactate and pH), and (ii) to study the evolution of relative energy contributions (aerobic vs. anaerobic) depending on the official competition distance established by the French Rowing Federation (FFA), and, in fine, the age of rowers (U14: 1000 m, U16: 1500 m and U18: 2000 m). Our main results showed that lean body mass accounts more than maturation for the DOC and blood lactate increase and the pH decrease during high-intensity exercise (Study 1), and that the increase of DOC with growth (via lean body mass) leads to a higher lactate accumulation and thus to a slow-down of the blood lactate post-exercise recovery kinetics (Study II). Furthermore, in competition test conditions, the relative energy contributions (aerobic/anaerobic) remain equivalent from 1000 m in U14 to 2000 m in U18; this being explained by a compensation between the decrease in anaerobic contribution with running distance and the increase in anaerobic contribution with age (via lean body mass gain) (Study III). Thus, lean body mass gain during growth would have a strong impact on anaerobic metabolism during and following high-intensity exercise. In addition, inverse compensatory effects could be at the origin of equivalent aerobic and anaerobic relative contributions between 1000 m in U14, 1500 m in U16 and 2000 m in U18. On a practical level, these results confirm the current FFA rules regarding the reduction of race distances for U14 and U16 rowers, to adequately prepare them for the 2000 m energetic requirements in U18.
Les jeunes rameurs âgés de 10 à 18 ans subissent de profonds changements dimensionnels au cours de leur développement. Une augmentation du métabolisme anaérobie à l’exercice est également observée au cours de cette période, mais il est encore inconnu si cette augmentation est attribuée à la maturation biologique et/ou à l’augmentation des dimensions corporelles (i.e., prise de masse maigre). Les origines de ce changement métabolique au cours de la croissance sont importantes à comprendre notamment pour confirmer, ou non, la diminution des distances de compétition chez les jeunes catégories de rameurs. Ainsi, l’objectif de cette thèse de doctorat a été (i) de caractériser l’influence de la prise de masse maigre au cours de la croissance sur le métabolisme énergétique d’origine glycolytique, mesuré à partir du déficit en oxygène cumulé (DOC) et des réponses sanguines associées (lactatémie et pH), et (ii) d’étudier l’évolution des contributions énergétiques relatives (aérobie vs anaérobie) en fonction des distances de compétition officielles établies par la fédération française d’aviron (FFA), et in fine de l’âge des rameurs (U14 : 1000 m, U16 : 1500 m et U18 : 2000 m). Nos principaux résultats ont montré que la masse maigre joue un rôle plus important que la maturation dans l’augmentation du DOC, de la lactatémie et la baisse du pH au cours de l’exercice intense (Étude I) et que l’augmentation du DOC avec la croissance (via la prise de masse maigre) engendre une accumulation de lactate plus élevée, ralentissant ainsi la cinétique de récupération post-exercice de la lactatémie (Étude II). De plus, en condition de test de compétition, les contributions relatives des voies énergétiques (aérobie/anaérobie) restent équivalentes de 1000 m chez les U14 à 2000 m chez les U18 ; cela s’expliquant par une compensation entre la diminution de la contribution anaérobie avec la distance de course et l’augmentation de la contribution anaérobie avec l’âge (via la prise de masse) (Étude III). Ainsi, la prise de masse maigre au cours de la croissance aurait un fort impact sur le métabolisme anaérobie au cours et au décours d’un exercice de haute intensité. De plus, des effets inverses compensatoires de la distance de course et de l’âge (via la masse) pourraient être à l’origine des contributions relatives aérobie et anaérobie équivalentes entre un 1000 m chez les U14, un 1500 m chez les U16 et un 2000 m chez les U18. Sur un plan pratique, ces résultats confirment le règlement actuel de la FFA à propos de la réduction des distances de course chez les rameurs U14 et U16 afin de les préparer aux exigences énergétiques du 2000 m en U18.
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