8

RésuméCette revue a comme objectif de rapporter les étapes historiques de l’étude de la consommation maximale d’oxygène (VO2 max) chez l’enfant et l’adolescent. Elle révèle, que pendant une trentaine d’années (1938-1970), le matériel et la méthodologie étaient issus d’études faites sur l’adulte. Cependant, depuis cette dernière période le matériel ergométrique et les méthodes de mesure ont davantage tenu compte de la spécificité biologique de l’enfant. L’évolution de VO2 max chez l’enfant est, entre autres, influencée par l’hérédité, le développement biologique, l’entraînement et l’environnement. L’étude de la littérature ne montre pas de relation très significative entre la dépense énergétique journalière et VO2 max. Il est de plus en plus admis, que l’amélioration de la puissance maximale aérobie nécessite des contraintes musculaires répétées et relativement intenses afin d’induire des modifications fonctionnelles durables. Au cours de la croissance, l’amélioration de VO2 max par l’entraînement systématique du système aérobie est indéniable, toutefois certaines études suggèrent que cette « entraînabilité » serait moins manifeste chez l’enfant pré-pubère par rapport à l’adulte. Parmi les arguments avancés citons : 1) des programmes d’entraînement moins intensifs chez l’enfant ; 2) des valeurs de VO2 max spécifique (ml.kg-1.min-1) souvent déjà élevées chez l’enfant pré-pubère ; 3) l’évolution de certains témoins biologiques (testostérone, GH, IGFI...) qui deviennent fonctionnels au cours de la puberté. La puberté apparaît donc être une période critique dans l’amélioration de la performance aérobie, sans queVO2 max spécifique n’augmente obligatoirement. A l’opposé, et par rapport à l’adulte, il semble que le jeune organisme se déconditionne de façon moins marquée suite à un manque de contraintes musculaires (inactivité physique, repos forcé au lit, désentraînement...). Sachant que l’entraînement améliore VO2 max d’environ 10 %, que l’enfant accidentellement maintenu au lit diminue son potentiel aérobie d’environ 15 %, la plasticité de VO2 max peut être estimée à environ 25 % au cours de la croissance. Des limitations tant d’ordre éthique que méthodologique font que les informations concernant l’adaptation de l’enfant à l’exercice maximal sont encore en retrait par rapport aux observations obtenues chez l’adulte.

AbstractThe aim of this review is to report the subsequent historical landmarks regarding maximal oxygen uptake (Vo2max) in children and adolescents. It reveals that during about thirty years (1938-l970) the ergometers and protocols used in pediatric investigations were directly derived from adult studies. However for the past thirty to forty years material and methods are now more and more accomodate to the children’s smaller body size and specific biological maturation. VO2 changes during childhood are partly influenced by genetics biological development training or other environmental stressors. In contrast the majority of published data shows non significant relationship between daily energy expenditure and peak VO2. However the simple explanation for the lack of relationship between habitual physical activity and aerobic fitness probably lies on the low level of physical activity of most young children. The vast majority rarely experience physical activity of sufficient intensity and duration to increase peak VO2. However despite an abundance of research on the topic the issue of children’s and adolescents’ responses to exercise is controversial. The effects of exercise training on prepubescent children are particularly debatable. It has been argued about 1) the lack of intensity and duration of the exercise training programme 2) the fact that young people might be less trainable than adults because of their relatively high initial mass-related peak VO2 3) changes of biological markers (e.g. testosterone GH IGFI) during maturation. It was suggested that puberty is a critical period with respect to peak VO2 improvement although without necessarily increase in mass-related peak VO2. In contrast with adults it appears that children are less affected by inactivity or physical deconditioning. From the available literature the plasticity of peak VO2 in the typical young adult is estimated as approximately 40-50% (20-25% increase with training 15-25% decline with bed rest). In prepubertal children the combined aerobic plasticity appears to be about 20-25% (10% increase with training 15% decay with bed rest). Because of both ethical and methodological constraints it appears that further research is required to clarify the child’s VO2 response to maximal exercise.

ResumenEl presente estudio tiene como objetivo de informar las etapas históricas de la consumación máxima de oxígeno (VO2max) en los niños y adolescentes. Es de manifiesto indicar que durante una treintena de años los estudios se han realizado solamente en los adultos. Sin embargo en los últimos período el material ergométrico y los métodos de mediciones han considerado la especificidad biológica del niño. La evolución de VO2max en los niños es entre otras influenciada por los factores hereditarios el desarrollo biológico el entrenamiento y el medio ambiente. El estudio de la literatura no muestra una relación muy significativa entre el gasto energético diario y el VO2max. Cada vez se acepta que el mejoramiento de la potencia máxima aeróbica necesita de cambios musculares repetidos e intensos a fin de inducir las modificaciones funcionales que sean durables. A través del crecimiento se produce un mejoramiento del VO2max en el entrenamiento sistemático el sistema aeróbico. Ciertos estudios indican que la entrenabilidad es menos manifiesta en los niños prepuberales que en los adultos. Los argumentos son: 1) de programas de entrenamiento menos intensivos en los niños; 2) los valores de VO2max específicos son muy altos en los niños prepuberales; 3) la evolución de algunos testimonios biológicos que se transforman en funcionales a través de la pubertad. La pubertad es el período critico en el mejoramiento del rendimiento aeróbico. Sin que el VO2max específico aumente obligatoriamente.

ZusammenfassungDiese Übersicht beabsichtigt die historischen Etappen der Studien zur maximalen Sauerstoffaufnahmefähigkeit (VO2max) beim Kind und beim Jugendlichen darzustellen. Sie zeigt dass während einer Periode von etwa 30 Jahren (1938-1970) das Material und die Methoden denen bei Untersuchungen mit Erwachsenen entsprachen. In letzter Zeit jedoch haben die ergometrischen Instrumente und die Messmethoden zunehmend der biologischen Besonderheiten des Kindes Rechnung getragen. Die Entwicklung der VO2max beim Kind ist unter anderem durch Erbanlagen biologische Entwicklung Training und Umwelt bedingt. Die Literatur belegt keinen sehr signifikanten Zusammenhang zwischen täglichem Energieverbrauch und der VO2max. Immer mehr ist man davon überzeugt dass eine Verbesserung der maximalen aeroben Leistungsfähigkeit eine wiederholte und relativ intensive Muskeltätigkeit erfordert um anhaltende funktionelle Veränderungen hervorzurufen. Während des Wachstums ist die durch systematisches Training des aeroben Systems induzierte Verbesserung der VO2max unbestritten allerdings scheint diese Trainierbarkeit bei vorpubertären Kindern im Vergleich zu Erwachsenen geringer zu sein. Unter anderem werden folgende Argumente angeführt: 1) weniger intensive Trainingsprogramme beiden Kindern; 2) häufig schon erhöhte spezifische VO2max-Werte (ml.kg-1.min-1) beim präpubertären Kind; 3) die Entwicklung einiger biologischen Marker (Testosteron GH IGFI...) die während der Pubertät funktionell werden. Die Pubertät scheint also eine kritische Periode in der Verbesserung der aeroben Leistungsfähigkeit zu sein ohne dass die spezifische VO2max unbedingt ansteigen muss. Hingegen scheint der junge Organismus im Gegensatz zum Erwachsenen weniger schnell abzubauen wenn muskuläre Reize fehlen (körperliche Inaktivität Bettlägerigkeit Abtrainieren...). Da man weiß dass Training die VO2max ungefähr 10% verbessert und dass ein Kind durch unfallbedingte Bettruhe sein aerobes Potential um ungefähr 15% vermindert kann man die Plastizität der VO2max während der Wachstumsperiode auf etwa 25% schätzen. Bedingt durch ethische und methodologische Grenzen haben Kenntnisse bezüglich der Anpassungsfähigkeit im Bereich der maximalen Leistungsfähigkeit im Kindesalter verglichen mit denen im Erwachsenenalter einen Rückstand.

RiassuntoQuesta rassegna ha come obiettivo di rapportare le tappe storiche dello studio del consumo massimale d’ossigeno (VO2 max) nel bambino e nell’adolescente. Essa rivela che durante una trentina d’anni (1830-1970) il materiale e la metodologia erano usciti da studi fatti sull’adulto. Tuttavia dopo quest’ultimo periodo il materiale ergometrico ed i metodi di misura hanno maggiormente tenuto conto della specificità biologica del bambino. L’evoluzione del VO2 max nel bambino è tra le altre cose influenzata all’ereditarietà dallo sviluppo biologico dall’allenamento e dall’ambiente. Lo studio della letteratura non mostra relazioni molto significative tra il dispendio energetico giornaliero ed il VO2 max. Si ammette sempre più che il miglioramento della potenza massimale aerobica necessita degli obblighi muscolari ripetuti e relativamente intensi al fine d’indurre delle modificazioni funzionali durature. Nel corso della crescita il miglioramento del VO2 max con l’allenamento sistematico del sistema aerobico è indelineabile tuttavia certi studi suggeriscono che questa “allenabilità” sarà meno manifesta nel bambino prepubere in rapporto all’adulto. Tra gli argomenti avanzati citiamo: 1) dei programmi d’allenamento meno intensivi nel bambino; 2) dei valori di VO2 max specifico (ml.kg-1.min-1) spesso già elevati nel bambino prepubere; 3) l’evoluzione di certi indici biologici (testosterone GH IGFI ecc.) che diventano funzionali nel corso della pubertà. La pubertà appare quindi un periodo critico nel miglioramento della performance aerobica senza che il VO2 max specifico non aumenta obbligatoriamente. All’opposto ed in rapporto all’adulto sembra che il giovane organismo si decondizioni in maniera meno marcata seguita da una mancanza di obblighi muscolari (inattività fisica riposo forzato a letto disallenamento...). Sapendo che l’allenamento migliora il VO2 max di circa il 10% che il bambino accidentalmente mantenuto a letto diminuisce il suo potenziale aerobico di circa il 15% la plasticità del VO2 max può essere stimata a circa il 25% nel corso della crescita. Limitazioni d’ordine etico che metodologico fanno sì che le informazioni riguardanti l’adattamento del bambino all’esercizio massimale sono ancora indietro in rapporto alle osservazioni ottenute nell’adulto.