Pour comprendre ce qu’est le lactate sanguin et comment il est produit pendant l’exercice, il est utile d’avoir une compréhension de base des systèmes que le corps utilise pour produire de l’énergie. Que vous couriez un marathon ou que vous fassiez un lever olympique, les muscles squelettiques sont alimentés par un composé important : l’adénosine triphosphate (ATP). Le corps ne stocke que de petites quantités d’ATP dans les muscles et doit donc remplacer et resynthétiser ce composé énergétique en permanence. Comprendre comment il fait cela est la clé de la compréhension des systèmes énergétiques.
Il existe 3 systèmes énergétiques distincts par lesquels le corps produit de l’ATP. Décrire chacun de ces systèmes en détail va au-delà de l’objectif de cet article. Au lieu de cela, il est prévu que les brefs aperçus fournis aideront à décrire le rôle du lactate sanguin pendant la production d’énergie pour l’exercice, et comment cette connaissance peut être utilisée pour aider à l’entraînement pour améliorer les performances d’endurance.
Systèmes énergétiques
Le système ATP-PCr
Ce système produit de l’énergie pendant les 5-8 premières secondes de l’exercice en utilisant l’ATP stocké dans les muscles et par la dégradation de la phosphocréatine (PCr). Ce système peut fonctionner avec ou sans la présence d’oxygène, mais comme il ne dépend pas de l’oxygène pour fonctionner, on dit qu’il est anaérobie. Lorsque l’activité se poursuit au-delà de cette période, le corps s’appuie sur d’autres moyens pour produire de l’ATP.
Le système glycolytique
Ce système produit de l’ATP par la dégradation du glucose dans une série sur des réactions enzymatiques. Le produit final de la glycolyse est l’acide pyruvique. Celui-ci passe par un processus appelé cycle de Kreb (glycolyse lente) ou est converti en acide lactique (glycolyse rapide). Le système glycolytique rapide produit de l’énergie plus rapidement que la glycolyse lente, mais le produit final, l’acide lactique, peut s’accumuler et est considéré comme responsable de la fatigue musculaire. La contribution du système énergétique glycolytique rapide augmente rapidement après les 10 premières secondes et les activités qui durent jusqu’à 45 secondes sont alimentées par l’énergie provenant principalement de ce système. Toute activité plus longue que cela et il y a une dépendance croissante sur le système oxydatif.
Le système oxydatif
C’est là que l’acide pyruvique de la glycolyse lente est converti en une substance appelée acétyl coenzyme A plutôt qu’en acide lactique. Cette substance est ensuite utilisée pour produire de l’ATP en la faisant passer par le cycle de Krebs. En se décomposant, elle produit de l’ATP mais aussi de l’hydrogène et du dioxyde de carbone. Cela peut entraîner une acidification du sang. Cependant, lorsque l’oxygène est présent, il se combine avec les molécules d’hydrogène dans une série de réactions connues sous le nom de chaîne de transport d’électrons pour former de l’eau, empêchant ainsi l’acidification. Cette chaîne, qui nécessite la présence d’oxygène, conduit également à la production d’ATP. Le cycle de Krebs et la chaîne de transport d’électrons métabolisent également les graisses pour produire de l’ATP, mais cela nécessite également la présence d’oxygène pour que les graisses puissent être décomposées. Une plus grande quantité d’ATP peut être libérée par la décomposition des graisses, mais en raison de la demande accrue en oxygène, l’intensité de l’exercice doit être réduite. C’est aussi le moyen le plus durable de produire de l’ATP.
Il est important de se rappeler que ces systèmes travaillent tous constamment à produire de l’énergie pour toutes les fonctions corporelles et qu’un système ne travaille jamais exclusivement sur les autres. Lorsqu’il s’agit de produire de l’énergie pour l’exercice, un système jouera un rôle plus dominant (cela sera dicté par le type d’activité pratiquée) mais les 3 systèmes travailleront toujours pour fournir des quantités adéquates d’ATP.
Qu’est-ce que le lactate sanguin ?
C’est à travers le système glycolytique que le rôle et la production du lactate sanguin deviennent apparents. Rappelons que le produit final de la glycolyse est l’acide pyruvique. Lorsque celui-ci est transformé en acide lactique, il se dissocie rapidement et libère des ions hydrogène. Le composé restant se combine alors avec des ions sodium ou potassium pour former un sel appelé lactate. Loin d’être un déchet, la formation de lactate permet de poursuivre le métabolisme du glucose par la glycolyse. Tant que l’élimination du lactate correspond à sa production, il devient une source importante de carburant.
L’élimination du lactate du sang peut se faire soit par oxydation dans la fibre musculaire dans laquelle il a été produit, soit par transport vers d’autres fibres musculaires pour oxydation. Le lactate qui n’est pas oxydé de cette manière diffuse du muscle en exercice vers les capillaires et il est transporté par le sang vers le foie. En présence d’oxygène, le lactate peut alors être converti en pyruvate, qui peut ensuite être transformé en glucose. Ce glucose peut soit être métabolisé par les muscles en activité (comme substrat supplémentaire), soit être stocké dans les muscles sous forme de glycogène pour une utilisation ultérieure. Le lactate doit donc être considéré comme une forme utile d’énergie potentielle. L’acide lactique et le lactate ne provoquent pas de fatigue en soi.
En fait, c’est une erreur d’interprétation courante que de penser que le lactate sanguin ou même l’acide lactique a un effet négatif direct sur la performance musculaire. Il est désormais généralement admis que toute diminution de la performance musculaire associée à l’accumulation de lactate sanguin est due à une augmentation des ions hydrogène, entraînant une augmentation de l’acidité du milieu intercellulaire. On pense que cette acidose a un effet défavorable sur la contraction musculaire et contribue à la sensation de jambes lourdes ou » gélatineuses « .
Le terme » accumulation » est donc la clé, car une production accrue d’ions hydrogène (due à une production accrue d’acide lactique) n’aura aucun effet néfaste si l’élimination est tout aussi rapide. Au cours d’un exercice de faible intensité, les niveaux de lactate sanguin resteront proches des niveaux de repos car l’élimination correspond à la production. Lorsque l’intensité de l’exercice augmente, il arrive un point de rupture où les niveaux de lactate sanguin commencent à augmenter (la production commence à dépasser l’élimination). C’est ce qu’on appelle souvent le seuil de lactate (LT). Si l’intensité de l’exercice continue d’augmenter, on observe une deuxième augmentation, souvent plus évidente, de l’accumulation de lactate. C’est ce qu’on appelle le point de virage du lactate (LTP).
Comment pouvons-nous utiliser la mesure du lactate sanguin pour améliorer les performances d’endurance ?
Les processus physiologiques discutés ci-dessus ne peuvent pas être surmontés lorsqu’il s’agit des facteurs limitants des performances d’endurance, c’est-à-dire que vous ne pouvez pas courir un marathon une fois que le lactate augmente de manière significative. La LT et la LTP d’un individu sont donc de puissants prédicteurs de la performance en endurance. Connaître l’intensité d’exercice qui représente ces deux points peut s’avérer un outil précieux pour évaluer les capacités de performance actuelles d’une personne. En outre, cela peut également aider à élaborer un programme d’entraînement efficace. Avec le bon type d’entraînement, c’est-à-dire le volume, l’intensité et la fréquence appropriés, un individu devrait voir un changement dans sa LT et sa LTP, l’intensité de l’exercice étant plus élevée à ces deux points. Cela se traduirait alors par une amélioration des performances d’endurance, car les effets limitants de l’accumulation de lactate ne se produisent pas à l’intensité ou au rythme observé avant l’entraînement. La prescription de zones d’entraînement pour réaliser ce type d’adaptation est basée sur les plages de fréquences cardiaques qui représentent la LT et la LTP originales d’un individu.
En utilisant ces zones de fréquences cardiaques, un programme d’entraînement spécifique peut être créé pour s’assurer qu’une quantité appropriée de temps est passée à s’entraîner à des intensités supérieures, inférieures ou équivalentes à la LT et à la LTP. L’objectif principal est d’augmenter l’intensité à laquelle la LT et la LTP se produisent, ce qui se traduit par une capacité à travailler à des intensités plus élevées pendant des périodes plus longues, c’est-à-dire que l’élimination du lactate correspond à la production à une intensité plus élevée et que la fatigue musculaire due à l’acidose est retardée. L’utilisation de ces zones de fréquence cardiaque spécifiques présente d’autres avantages, notamment celui de rendre l’entraînement plus spécifique à une épreuve particulière, car certaines épreuves nécessiteront davantage de travail dans certaines zones que d’autres. Il est également possible de protéger les réserves de glycogène et donc de permettre un volume d’entraînement plus élevé tout en évitant de trop en faire. L’appréciation du rythme peut s’améliorer au fur et à mesure que la capacité à maintenir les intensités d’entraînement s’améliore et le fait de faire la bonne quantité de travail en suivant un programme ciblé peut donner confiance à l’athlète et réduire son anxiété. Figure 1. Montre à quoi peut ressembler un profil de lactate sanguin avant et après une période d’entraînement appropriée.
Création d’une courbe de lactate sanguin
Grâce au développement de l’équipement de test de lactate sanguin, l’établissement de ce type d’information est relativement facile et peut être fait en dehors d’un laboratoire avec un haut degré de précision. Des échantillons de sang peuvent être prélevés sur le lobe de l’oreille à différents stades d’une courte procédure de test incrémental sous-maximal (normalement sur un tapis roulant, un vélo ou une machine à ramer). Des relevés instantanés de lactate sanguin peuvent être produits pendant le test, représentés graphiquement en fonction de l’intensité et corrélés avec la fréquence cardiaque, le tout dans un laps de temps relativement court.
Ce n’est pas quelque chose qui est réservé uniquement à la population d’élite. En fait, les coureurs, cyclistes et rameurs de loisirs ont tout à gagner de ce type d’information, car ils ont potentiellement plus de marge de progression. C’est pour cette raison que Matt Roberts Personal Training a ajouté ce type de test à sa gamme de services d’entraînement. Tous les amateurs d’endurance récréative ont la possibilité d’obtenir des informations précieuses et utilisables sur leur propre physiologie grâce à ce type de test et lorsqu’il est utilisé en conjonction avec un programme d’entraînement bien structuré, l’amélioration des performances est garantie.