Informations sur le diagnostic métabolique de la performance
Que signifie « diagnostic de la performance » ?
Le diagnostic de la performance a deux principaux domaines d’application
Pilotage des intensités d’effort pour optimiser l’entraînement d’endurance
Mesure de la performance, suivi et prédictions de performance en compétition (en dehors des compétitions)
(1) Pilotage des intensités d’entraînement
Les athlètes de haut niveau comme les adeptes du sport-santé partagent généralement le souhait d’améliorer leur condition physique et leur forme sportive par l’entraînement. Il est particulièrement important, d’une part, d’éviter la surcharge à l’entraînement et, d’autre part, de ne pas perdre inutilement son temps à faire du sport sans effet. Le diagnostic de la performance d’endurance doit aider à trouver le juste milieu et ainsi à rendre l’entraînement aussi efficace que possible.
La charge d’entraînement et ses déterminants
La charge d’entraînement est principalement influencée par deux facteurs clés : le volume d’entraînement et l’intensité d’entraînement. En général, un volume d’entraînement plus élevé impose une intensité plus faible, tandis qu’une intensité accrue exige une réduction du volume. La charge d’entraînement peut être comprise comme le produit de ces deux variables.
Les différences individuelles jouent un rôle déterminant dans la gestion de cet équilibre. Certains athlètes sont plus résistants et tolèrent des charges plus élevées, tandis que d’autres réagissent mieux à une intensité accrue ou à un volume plus important, selon leurs caractéristiques physiologiques et leurs objectifs spécifiques, qu’il s’agisse de performance en compétition ou de condition physique générale.
Compte tenu de cette variabilité, il est essentiel de déterminer précisément l’intensité d’entraînement. Or, les athlètes ont souvent du mal à évaluer eux-mêmes objectivement leur intensité d’entraînement. Le diagnostic de la performance peut fournir une base fiable pour une planification efficace de l’entraînement, en garantissant que les niveaux d’intensité sont adaptés aux besoins et aux capacités de l’athlète.
Optimiser l’entraînement d’endurance
Trouver sans aide l’intensité d’entraînement efficace dans les sports d’endurance n’est pas chose facile. Le diagnostic de la performance vous y aide grâce à l’approche du pilotage de l’entraînement. Dans la zone d’intensité élevée, toute une gamme d’intensités de charge d’entraînement différentes peut être identifiée et pilotée objectivement grâce au diagnostic de la performance, et pas seulement une seule zone d’entraînement idéale.
Les règles simples ne fonctionnent pas
Dans le sport de haut niveau, la rééducation et la prévention axée sur la santé, les recommandations relatives à l’intensité de l’entraînement d’endurance sont encore fréquemment déduites de simples règles empiriques fondées sur la fréquence cardiaque maximale ou l’âge de l’athlète. Des algorithmes sont souvent aussi utilisés dans les montres connectées ou les montres de sport pour déduire des recommandations d’entraînement à partir du comportement général de la fréquence cardiaque (Fig. 12).
Important
Les valeurs de fréquence cardiaque varient considérablement d’un individu à l’autre par rapport à la sollicitation métabolique réelle (voir Fig. 12).
Astuce
La perception individuelle de l’effort peut parfois induire les pratiquants en erreur : certaines personnes ne ressentent presque aucun effort alors qu’elles sont déjà en surcharge. Et inversement.
Les tests d’effort du diagnostic de la performance peuvent apporter davantage de certitude quant aux réponses individuelles réelles de la fréquence cardiaque pendant l’effort physique. La réalisation de tests de diagnostic de la performance en laboratoire ou sur le terrain permet de mesurer objectivement la relation entre la fréquence cardiaque et les données de performance individuelles, d’une part, et l’intensité réelle de l’effort physique, d’autre part.
L’estimation la plus précise de la sollicitation induite par l’effort s’obtient actuellement en mesurant la concentration de lactate dans le sang capillaire. La concentration de lactate augmente avec la part de ce que l’on appelle la glycolyse anaérobie dans la fourniture d’énergie et constitue ainsi une mesure objective du niveau d’effort, indépendamment de la perception individuelle de l’effort.
(2) Mesure de la performance d’endurance
Un autre domaine d’application important du diagnostic de la performance est l’identification fiable de performances d’endurance spécifiques et l’analyse de leurs différentes composantes dans des contextes variés. Au fil du temps, il peut être important, aussi bien pour les adeptes du sport-santé que pour les athlètes olympiques, d’obtenir un retour sur les effets positifs de leur entraînement. Un entraînement réussi conduit à une amélioration de la condition physique. L’identifier de manière fiable et avec un effort raisonnable est la tâche du diagnostic de la performance. Dans la pratique moderne, de nombreuses nouvelles métriques du diagnostic de la performance sont appliquées au diagnostic lactique (p. ex. Fig. 13).
Méthodes du diagnostic métabolique de la performance
Points de repère physiologiques et le célèbre point de rupture du seuil anaérobie
Divers concepts de détermination de ce que l’on appelle le seuil anaérobie ont été développés comme point de repère du diagnostic de la performance. Le « seuil anaérobie » est ainsi le concept le plus ancien et le plus connu d’un point de rupture de la concentration croissante de lactate en fonction de l’intensité croissante de l’effort. D’un point de vue scientifique, il n’est pas entièrement établi qui a décrit ce concept en premier. Dans la plupart des sources anglophones, Wasserman et al.[1] en ont fourni la première définition distincte. Dans d’autres sources, le scientifique de Cologne Wildor Hollmann est cité comme l’inventeur de ce point distinctif. La terminologie de Hollmann pour ce point de rupture (Point of Optimal Respiratory Efficiency) diffère toutefois de celle de Wasserman et Whipp[1][2].
Le concept du seuil lactique (LT) selon Wasserman et Whipp[1] sert de référence supplémentaire pour les recommandations d’entraînement d’endurance dans Ergonizer. Malgré la similitude de ce terme avec le « seuil anaérobie », le LT désigne toutefois une autre intensité d’effort : le tout premier moment d’augmentation de la concentration sanguine de lactate lorsque l’effort continue d’augmenter. Le LT est utile comme point de référence métabolique et comme limite supérieure de l’intensité d’effort la plus faible pour le développement de l’endurance de longue durée. Le second point de repère important pour la détermination de la performance cardiopulmonaire et le calcul des intensités d’entraînement est ce que l’on appelle le « seuil anaérobie ». Contrairement à l’idée originale du LT, on cherchait une valeur caractéristique plus représentative de la performance sportive pratique aux intensités d’endurance proches de la compétition.
« Le seuil anaérobie est atteint à une puissance au-delà de laquelle la production d’énergie oxydative est complétée par des mécanismes anaérobies. L’intensité de cette charge s’accompagne d’une augmentation du lactate et du rapport lactate/pyruvate dans l’organisme. »
Des décennies de recherche ont été consacrées à l’étude de l’origine de l’apport énergétique lié à l’effort, avec un intérêt majeur pour les travaux du lauréat britannique du prix Nobel A.V. Hill[3] ainsi que de Margaria et al.[4]. Le concept d’une fourniture d’énergie en trois phases était caractéristique des connaissances de l’époque :
la fourniture d’énergie anaérobie alactique,
la fourniture d’énergie aérobie oxydative,
la fourniture d’énergie anaérobie lactique,
en fonction de l’intensité et de la durée de l’effort.
Le contexte historique de la détermination et de la définition de ce que l’on appelle le seuil anaérobie est par ailleurs varié. Des scientifiques allemands ont également apporté une contribution importante au développement précoce de la méthode en médecine du sport et en sciences du sport. On attribue en particulier à Hermann Heck et à son groupe de recherche l’établissement du « seuil anaérobie » mentionné ci-dessus pour les tests de performance d’endurance des athlètes. Quoi qu’il en soit, comme toujours à cette époque, le terme « anaérobie » a été employé à tort dans ces concepts.[5]
Contrairement au passé, où l’on pensait que le lactate était la conséquence d’un manque d’oxygène dans les tissus (« anaérobie »), nous savons aujourd’hui que le lactate est produit en continu, même lorsque suffisamment d’oxygène est disponible. Le lactate peut ainsi être oxydé à tout moment, en particulier aux intensités d’effort modérées. Les muscles actifs ne se contentent pas de produire du lactate (surtout dans les fibres musculaires glycolytiques) : ils en consomment également (surtout dans les fibres oxydatives). Sur la base de ce que l’on appelle la « navette lactate intercellulaire »[6], le diagnostic lactique a également reçu une justification entièrement nouvelle. Le « seuil anaérobie » n’est certainement pas marqué par le début d’une fourniture d’énergie sans utilisation d’oxygène (comme le postulait Wasserman et Whipp[1]). L’augmentation de la concentration de lactate résulte plutôt d’un déséquilibre entre la production et l’élimination oxydative du lactate (au niveau intramusculaire via la navette lactate ou par le cycle de Cori dans le foie)[7]. Les personnes présentant des taux relatifs de production de lactate plus élevés peuvent voir leur performance d’endurance limitée, tout comme les personnes ayant un taux d’élimination par oxydation plus faible.
Le principe fondamental fait toujours partie du diagnostic moderne de la performance : meilleure est la performance d’endurance d’un sujet testé, plus l’augmentation de la concentration de lactate est décalée vers la « droite » à mesure que l’intensité d’effort augmente (voir fig. 14). Quoi qu’il en soit, une augmentation de la concentration sanguine de lactate chez des sujets sains est tout à fait normale et n’est certainement pas due à une maladie. La charge d’effort croissante conduit (selon Wasserman et Whipp[1]) à une sollicitation croissante de la fourniture d’énergie glycolytique, ce qui entraîne une augmentation de la concentration du métabolite lactate dans le sang – si ces quantités de lactate ne sont pas métabolisées, p. ex. comme sources d’énergie oxydative. Cette relation entre la concentration sanguine de lactate et la puissance est représentée graphiquement en diagnostic de la performance sous forme de « courbe lactate-performance » et constitue la base de la détermination des points de repère servant de référence aux intensités d’entraînement[8][9]. Le terme « seuil anaérobie », voire « seuil », ne devrait donc être employé que pour des raisons historiques ou parce que le terme est généralement bien connu – et avec prudence.
Indication
La détermination du « seuil anaérobie » permet d’évaluer la performance d’endurance. Plus la performance au « seuil anaérobie » est élevée, plus la capacité de performance d’endurance, c’est-à-dire la condition cardiorespiratoire, de la personne testée est élevée.
En outre, une classification des intensités d’entraînement pour l’entraînement d’endurance a été établie sur la base du « seuil anaérobie ». Le « seuil anaérobie » sert ainsi de point de référence pour l’amélioration de la capacité d’endurance : plus la capacité de performance d’endurance est élevée, plus la charge de travail à l’entraînement peut être fixée haut sans déclencher de réaction de surcharge.
S’il est incontesté que l’augmentation individuelle du lactate en fonction de la performance (« courbe de lactate ») est une mesure fiable de la performance réelle, il n’est pas certain que les points de référence conventionnels de détermination du seuil anaérobie soient réellement en mesure de déterminer de manière fiable la position de la courbe de lactate. Au fil des années, divers points de repère ont été proposés, chacun avec ses propres avantages et inconvénients (Tab. 1). Le principal critère de choix de l’un de ces points de référence pour déterminer la condition cardiopulmonaire ou piloter l’entraînement reste toutefois la reproductibilité plutôt que la validité.
On ne peut pas faire une compétition tous les jours
Performance maximale, mais sans épuisement maximal
Le diagnostic de la performance peut servir non seulement à piloter l’entraînement, mais aussi à évaluer objectivement la performance. À cet effet, Ergonizer propose des outils de pronostic et d’analyse qui fournissent, à partir d’un simple diagnostic d’effort, des informations précises sur la performance dynamique pour diverses formes d’effort spécifiques.
En sport de compétition, cela présente l’avantage qu’un test de diagnostic de la performance est généralement moins éprouvant qu’une « vraie » compétition. Autrement dit : grâce au diagnostic de la performance, vous pouvez prédire ce que vous êtes capable de réaliser sur un marathon, sans participer réellement à une course de marathon. En d’autres termes, sans l’épuisement sévère auquel il faut généralement s’attendre après un marathon.
Diagnostic de la performance ?
Le terme « diagnostic de la performance » est souvent employé en médecine du sport ou en sciences du sport comme synonyme de la mesure objective de la performance cardiopulmonaire, de la condition cardiopulmonaire, voire de la capacité d’endurance [2]. D’autres facteurs de la performance physique, tels que la force, la coordination ou la vitesse, semblent ainsi présenter moins d’intérêt. L’une des raisons de cette particularité pourrait résider dans l’importance exceptionnelle de l’endurance comme facteur prédictif de l’espérance de vie et de la mortalité[18]. En outre, l’exercice d’endurance est considéré comme l’intervention la plus efficace pour une dépense calorique ciblée favorable à la santé.
Mais plus encore, dans de nombreux sports de compétition, la performance d’endurance est une condition préalable nécessaire (p. ex. dans de nombreux sports collectifs), voire indispensable (p. ex. en course de fond, en triathlon ou en cyclisme), à une performance élevée spécifique au sport[19].
Indications multiples du diagnostic de la performance
Le diagnostic de la performance répond à un large éventail d’objectifs, cliniques comme non cliniques. En milieu clinique, il est essentiel pour évaluer la condition cardiopulmonaire, diagnostiquer d’éventuels problèmes de santé et orienter les programmes de rééducation. En dehors du contexte clinique, il est précieux pour les athlètes et les passionnés de fitness qui souhaitent optimiser leur entraînement, suivre leurs progrès et atteindre des objectifs de performance précis. Cette double applicabilité souligne la polyvalence et l’importance du diagnostic de la performance pour promouvoir à la fois la santé et l’excellence sportive.
Utilisations possibles du diagnostic de la performance d’endurance
Mesure de la performance d’endurance et de la condition cardiopulmonaire chez les athlètes et dans la population générale (diagnostic de la performance)
Élaboration de recommandations d’entraînement pour le développement de la performance d’endurance (pilotage de l’entraînement)
Prescriptions d’entraînement et diagnostics de suivi en rééducation
Pronostics de performance spécifiques pour les sports d’endurance de compétition
Caractérisation scientifique des sujets testés en termes de capacités motrices
Détermination ou évaluation de l’évolution des déficiences fonctionnelles dans les maladies internes chroniques graves
Diagnostic en cas de suspicion de myopathie ou de mitochondriopathie
Évaluation préopératoire dans certaines maladies particulières (p. ex. dans le cadre d’une indication de transplantation cardiaque ou de résection pulmonaire partielle), généralement en association avec la mesure de la consommation maximale d’oxygène
Expertises sur la performance objectivement mesurée des sujets testés
Examens et expertises de médecine du travail
Le test par paliers, un principe de test universel
Pour déterminer le « seuil anaérobie » et d’autres données de référence de la performance d’endurance, la concentration sanguine de lactate est représentée en fonction de la performance atteinte sous la forme de ce que l’on appelle une « courbe lactate-performance ».
La procédure de test est généralement réalisée sous la forme de ce que l’on appelle un test par paliers (Fig. 15). Cela signifie qu’à chaque palier de durée constante, la puissance est augmentée d’incréments constants.
Calcul de la puissance du dernier palier d’un test par paliers
Si le test a été interrompu avant la fin d’une durée de palier complète, p. ex. en raison de l’épuisement du sujet, la puissance maximale (\(P_{\mathrm{max}}\)) est calculée au prorata à l’aide de l’équation (1) :
où \(t\) est la durée et \(P\) la puissance. Plus précisément, \(P_{\text{avant-dernier palier}}\) est la puissance de l’avant-dernier palier, \(P_{\text{incrément}}\) l’augmentation de puissance à chaque palier, \(t_{\text{dernier palier}}\) la durée du dernier palier et \(t_{\text{prévue}}\) la durée prévue de chaque palier. Ainsi, si, dans un test par paliers avec une durée de palier prévue (\(t_{\text{prévue}}\)) de 3 minutes, \(P_{\text{incrément}}\) était de 50 watts et que le dernier palier à 350 watts a pu être tenu pendant une minute et demie (\(1{,}5\ \mathrm{min}\)), le résultat est celui de l’équation (2) :
Ce calcul est effectué automatiquement par Ergonizer. Tracer des courbes de lactate à la main serait en revanche non seulement fastidieux, mais aussi source d’erreurs : différents examinateurs appliquent naturellement des critères différents pour l’interpolation et l’évaluation d’une telle courbe. Même l’utilisation d’un tableur ou d’un logiciel statistique non spécialisé, par exemple, ne fournit pas de résultat de mesure robuste et naturel.
Important
Un test d’effort jusqu’à l’épuisement maximal sans surveillance médicale ne peut être réalisé que chez des personnes en bonne santé ou après un examen de santé favorable.
Ergonizer évalue et clarifie les résultats des tests
Ergonizer établit automatiquement, indépendamment de l’examinateur, des évaluations robustes de tous les résultats et données de calcul pertinents de vos tests d’effort. Dans l’évaluation automatique des données générales de performance et de ce que l’on appelle le « seuil anaérobie » qui en résulte, le programme calcule une liste de toutes les zones d’entraînement pertinentes selon des spécifications individuelles, importantes pour l’encadrement d’un entraînement d’endurance réussi.
Avertissement
Un examen de diagnostic de la performance ne remplace en aucun cas un examen de santé en médecine du sport. Dans le contexte médical, le diagnostic de la performance est toutefois très souvent proposé comme prestation complémentaire (également médicale).
Différentes formes d’effort avec diagnostic lactique
Le diagnostic lactique peut être réalisé avec un large éventail de formes d’effort différentes. Le plus souvent, ces tests sont effectués sur ergocycle ainsi que sous forme de tests de course ou de marche sur tapis roulant. Diverses autres formes d’effort spécifiques, p. ex. aviron, canoë, handbike, course en côte, ski de fond ou natation, sont utilisées dans le but d’obtenir la plus grande concordance possible avec les différents sports et formes de mouvement. L’ergométrie à manivelle à bras est également souvent utilisée pour évaluer les patients présentant des atteintes pathologiques des jambes.
Des possibilités d’application supplémentaires pour des modalités d’effort particulières lors de tests de terrain, comme l’escrime, sont également envisageables[20]. Notez toutefois que la spécificité implique souvent de renoncer à la standardisation de l’intensité d’effort. Par exemple, lors de tests sur tapis roulant avec des skieurs de fond, la vitesse de course ne peut pas être convertie en une puissance physique valide. En outre, en ergométrie d’aviron et de canoë ou lors de tests de terrain, il n’existe aucune possibilité technique de régulation automatique de la puissance. Le sujet testé doit donc suivre lui-même une consigne de puissance externe, ce qui demande une certaine pratique et une familiarisation avec le test.
Le transfert des résultats entre, p. ex., l’ergométrie sur cycle et sur tapis roulant ou d’autres formes d’effort n’est possible que dans une mesure très limitée, en raison de sollicitations locomotrices nettement différentes[21][22]. En général, plus l’engagement sportif de compétition de la personne testée est ambitieux, plus l’ergomètre choisi doit être spécifique. Les coureurs de fond ou les footballeurs devraient idéalement être testés sur tapis roulant, les cyclistes sur vélo.
En règle générale, l’ergométrie sur tapis roulant entraîne une charge cardiocirculatoire légèrement plus élevée que le cyclisme et peut également être utilisée chez des personnes sans expérience du vélo. Il est toutefois difficile d’effectuer des prélèvements de sang capillaire ou des enregistrements ECG directement pendant la course ; c’est pourquoi l’effort sur tapis roulant doit être brièvement interrompu après chaque palier. Les tests sur ergocycle, en revanche, peuvent être réalisés sans pause. De plus, une spiroergométrie simultanée (analyse des gaz respiratoires pendant l’effort) peut être interprétée de manière plus fiable sur ergocycle que sur tapis roulant, en raison de l’absence de pauses entre les paliers.
La puissance imposée sur l’ergomètre, en tant que grandeur mesurée du diagnostic de la performance, est elle aussi soumise à des critères de qualité fondamentaux et doit être ajustée par un étalonnage régulier de l’appareil. Les tests de terrain posent en revanche le défi de mesurer et de contrôler précisément la performance, p. ex. à l’aide du GPS pour la course ou de manivelles à capteur de force pour le cyclisme.
Important
Pour une interprétation fiable des données, un étalonnage régulier de l’ergomètre et de l’appareil de mesure de la concentration de lactate est vivement recommandé.
Recommandations pratiques pour les tests par paliers
La durée de palier la plus fréquemment utilisée dans les tests par paliers est de 3 min. Les tests avec une durée différente, mais constante tout au long du test (p. ex. paliers de 2 ou 5 minutes), sont comparables entre eux. Des durées de palier différentes produisent toutefois des résultats différents en diagnostic lactique, sans que le gain d’information augmente, p. ex. lorsque la durée des paliers est allongée. L’allongement de la durée totale du test qui en résulte peut entraîner un arrêt prématuré de l’effort chez certains sujets.
Des processus de redistribution dépendant du temps expliquent également que la concentration sanguine maximale de lactate ne puisse pas être relevée directement à la fin du test, mais souvent seulement quelques minutes après la fin de l’effort, selon la durée totale et l’intensité du test. Il faut donc mesurer plusieurs valeurs post-effort au cours du test (p. ex. à la 1re, 3e, 5e et 10e minute post-effort) afin de relever de manière fiable la valeur maximale réelle de la concentration de lactate.
Indication
Pour des athlètes en bonne santé, un test d’effort par paliers doit comporter au moins 5 paliers et durer au moins 15 minutes au total. Davantage de paliers améliorent la précision de l’interprétation par Ergonizer. Toutefois, un trop grand nombre de paliers et une durée totale de test trop longue la réduisent à nouveau. Si la personne testée n’est pas assez performante pour effectuer au moins 5 paliers du protocole standard, envisagez de réduire la durée des paliers (2 min).
Une interprétation correcte de l’augmentation du lactate pendant l’effort nécessite un nombre suffisant de paliers d’effort et donc de points de mesure. Un nombre suffisant de points de mesure dans la plage de charge la plus basse est toutefois également nécessaire pour relever le LT.
Important
Chez des sujets en bonne santé et en forme, les tests sur tapis roulant devraient toujours commencer à 6 km/h plutôt qu’à 8 km/h. Si une personne semble vraiment trop en forme pour 8 km/h, un palier supplémentaire de 3 minutes à faible intensité ne la gênera certainement pas. La précision de l’évaluation s’en trouvera en revanche considérablement améliorée.
Comme la capacité de performance de la personne testée n’est naturellement pas encore connue avant le test, il est conseillé de faire commencer le test à la puissance la plus faible possible. Par exemple, même des coureurs très entraînés peuvent courir sans problème à 6 km/h, tandis que les personnes dont la performance est limitée présenteront déjà une certaine augmentation de la concentration de lactate à 8 km/h.
Les exigences particulières du diagnostic lactique conduisent donc à des recommandations de protocoles d’effort qui s’écartent en partie des autres recommandations clinico-médicales (Tab. 2). Cela vaut p. ex. pour l’ECG d’effort simple (paliers de 2 minutes, puissance de départ plus élevée pour éviter des tests trop longs) et en particulier pour la réalisation d’une spiroergométrie (test en rampe). Si l’on souhaite réaliser simultanément une spiroergométrie et un diagnostic lactique au sein d’une même séquence de test, des compromis doivent être faits dans le protocole d’effort en faveur de l’analyse du lactate.
Groupe |
Départ |
Incrément |
Durée des paliers |
|---|---|---|---|
Ergométrie sur cycle |
|||
Patients hospitalisés |
20 W[23] |
10 W |
1 min |
Patients ambulatoires et sport de rééducation |
25 W[24] |
25 W |
2 min |
Personnes en bonne santé |
50 W |
25 ou 50 W |
3 min |
Sportifs de loisir |
50 W |
25 ou 50 W |
3 min |
Athlètes de compétition |
50 W |
50 W |
3 min |
Cyclistes (BDR) |
80 W |
20 W |
3 min |
Tapis roulant (marche à vitesse constante) |
|||
Patients hospitalisés (test de marche) |
Pente de 0 % à vitesse constante de 2, 4 ou 6 km/h |
Pente de 2,5 % ou 5 % |
2 min[24] |
Patients ambulatoires et sport de rééducation (test de marche) |
Pente de 0 % à vitesse constante de 2, 4 ou 6 km/h |
Pente de 5 % |
3 min |
Tapis roulant[25] (course à pente constante) |
|||
Personnes en bonne santé (test de marche) |
4 ou 6 km/h, pente constante d’env. 1,5 % |
2 km/h |
3 min |
Sportifs de loisir (test de course) |
4 ou 6 km/h, pente constante d’env. 1,5 % |
2 km/h |
3 min |
Athlètes de compétition (test de course) |
6 km/h, pente constante d’env. 1,5 % |
2 km/h |
3 min |
Test de terrain en course (p. ex. piste de 400 m) |
|||
Personnes non sportives et athlètes (test de course) |
300 m (6 km/h) ou 400 m par 3 min (8 km/h) |
100 m par 3 min (2 km/h) |
3 min |
Ergométrie d’aviron |
|||
Athlètes de compétition |
50 ou 100 W |
50 W |
3 min |
Mesure de la concentration de lactate dans le sang capillaire pendant l’effort
L’application la plus importante de notre logiciel Ergonizer repose sur l’évaluation graphico-mathématique du lactate dans le sang capillaire lors d’un effort physique standardisé. À cet effet, de petites quantités de sang doivent être prélevées à intervalles réguliers pendant un test d’effort (test par paliers).
Indication
Pour diverses raisons, le prélèvement de sang au bout du doigt n’est pas recommandé lors des tests d’effort. Il est bien préférable de prélever le sang capillaire au lobe de l’oreille.
Prélèvement au doigt ou au lobe de l’oreille ?
Même s’il peut sembler judicieux, pour des raisons pratiques, de prélever l’échantillon sanguin destiné à la mesure du lactate au doigt plutôt qu’au lobe de l’oreille, de nombreux arguments s’y opposent.
L’argument le plus important en faveur du lobe de l’oreille comme site de prélèvement est que c’est le seul endroit où l’on obtient le « bon » sang pour l’analyse : le lobe de l’oreille est irrigué par du sang artériel venant directement du cœur, sans détour ni interférence de muscles actifs ou de compartiments organiques plus importants.
Le sang du lobe de l’oreille correspond au flux sanguin veineux mêlé, c’est-à-dire qu’il représente la concentration de lactate issue du mélange de tous les compartiments de l’organisme, ce qui signifie que des valeurs de lactate non faussées ne sont obtenues pendant l’effort qu’au lobe de l’oreille, et non au doigt.
Au doigt, le lactate est soit trop élevé, soit trop bas
Selon le type et l’intensité de l’effort, les valeurs de lactate mesurées au doigt sont soit trop élevées, soit trop basses. D’une part, les valeurs mesurées sont faussées et trop basses lorsque les muscles des bras sont plutôt relâchés (p. ex. lors d’une course lente) et absorbent donc du lactate provenant du reste de l’organisme. Cette quantité de lactate manque alors au bout du doigt pour une mesure représentative.
À l’inverse, vous obtiendrez des valeurs faussement élevées si les bras sont fortement sollicités, p. ex. lors d’un pédalage intensif sur ergocycle en tirant fortement sur le guidon – c’est-à-dire chaque fois qu’une part importante du travail est fournie par les membres supérieurs. Cet effet est particulièrement marqué lors d’efforts sur ergomètre d’aviron, en natation ou en ski de fond.[26][27]
Préparation et stabilité dans le temps des échantillons de lactate
Conservez vos échantillons au frais
La stabilité de la concentration de lactate dans les échantillons sanguins dépend du traitement ultérieur des échantillons : avec le temps, des processus glycolytiques persistants peuvent entraîner des valeurs de lactate faussement élevées. Les échantillons de sang total non hémolysés présentent une dérive à la hausse nettement plus forte que les hémolysats, en raison de processus de redistribution et de la glycolyse active dans les érythrocytes. Lorsque de nombreux sujets ou athlètes sont testés simultanément, p. ex. lors de tests de terrain, le refroidissement des échantillons avec de la glace fondante ou des poches de glace peut être une option pour améliorer la stabilité. L’hémolyse associée au refroidissement améliore encore davantage la stabilité.
Attention
Le refroidissement des échantillons de lactate à 4 °C (39 °F) augmente considérablement la stabilité des valeurs de lactate.[28]
En outre, les mesures de lactate sur sang total doivent être corrigées par rapport aux valeurs hémolysées, car la quantité de lactate contenue dans les érythrocytes (intacts) ne peut pas être prise en compte. Aujourd’hui, le sang total non hémolysé est principalement utilisé dans les appareils photométriques portables, qui exigent à leur tour une mesure immédiate, de sorte que le problème de la redistribution dans le temps ne se pose pas. Il reste toutefois la nécessité décrite de convertir la concentration de lactate en tenant compte, par estimation, de la quantité de lactate contenue dans les globules rouges.[29]
L’utilisation de sang total hépariné, comme dans les analyseurs de gaz du sang (BGA) avec détermination parallèle de la concentration sanguine de lactate en contexte de soins intensifs, n’est absolument pas sûre en raison de la répartition incertaine entre les compartiments extra- et intra-érythrocytaires, et n’est donc pas recommandée pour le diagnostic d’effort. Pour les mêmes raisons, la mesure de la concentration de lactate dans le plasma sanguin n’est plus recommandée non plus, bien que de nombreuses données de référence des années 1970 à 1990 aient encore reposé sur cette technique.[30]
L’hémolyse peut être une alternative
Les échantillons hémolysés, en revanche, peuvent être mesurés de manière stable pendant environ 20 h sans refroidissement. De plus, l’hémolyse rend toujours disponible la totalité du lactate pour le volume d’échantillon correspondant, indépendamment de la dynamique de redistribution décrite [31], de sorte que l’hémolyse est généralement recommandée aujourd’hui. Si une stabilité temporelle encore plus élevée de la concentration de lactate est souhaitée (p. ex. lors de déplacements prolongés), les échantillons hémolysés peuvent également être congelés ou additionnés de substances antiglycolytiques (p. ex. sels de fluorure). Il convient toutefois de tenir compte d’une éventuelle interaction de la réaction analytique avec les substances stabilisantes.
Attention
Les résultats de lactate mesurés peuvent varier considérablement entre les échantillons de sang total hémolysés et non hémolysés. Dans les échantillons non hémolysés, le lactate contenu dans les globules rouges n’est pas pris en compte, ce qui peut conduire à une sous-estimation de la concentration totale de lactate. Les échantillons hémolysés, en revanche, libèrent la totalité du lactate intracellulaire et donnent ainsi une représentation plus exacte de la concentration totale de lactate dans le sang.[32]
En outre, il n’existe pas de méthode de conversion constante suffisamment fiable entre les deux.