le seuil 1

On parle souvent du "seuil"  ....en oubliant au passage qu'il y a ... des seuils !!!!!

  • Seuils lactiques ?
  • seuils ventilatoires ?
  • seuil de VO2max ?   

Chacun y va de sa définition ce qui créé des confusions ....

Seuil ventilatoire :   l'indicateur des volumes pulmonaires de CO2 et 02 

Lors d'un test l'analyse des échanges gazerux ( pour faire court  02 absorbé  et CO2 rejeté) permet de repérer   des rupture de linéarité dans la proportionnalité entre O2 "pris" et CO2 "rejeté" On observe donc des ruptures de cette pente des volumes pulmonaires permettent de distinguer deux seuils (SV1 et SV2). ces seuils sont identifiés de plusieurs manières possibles  en fonction des paramètres choisis :

  • Le VCO2 ( la production de CO2  par unité de temps)
  • la relation  temps d'effort / intensite  
  • la relation issue de la méthode de WASSSERMAN qui consiste à tracer les droites de courbe sur le graphe VE/VO2 entre les équivalents respiratoires en CO2  (VE/VO2) et O2 (VE/VCO2)

 

Sur le schéma ci-dessous on repère bien les deux points de rupture de la linéarité en CO2 (ligne bleu) et O2 (ligne jaune) 


Vco2 vo2 1

 illustration sur un test d'effort :

Ratio

Lorsque l'on parle du seuil anaérobie le terme « anaérobie » qui se traduit par « sans oxygène », ne signifie que l'athlète court sans oxygène !!
Simplement à ce seuil la production de lactates (4mmoles) devient trop importante pour être réutilisé par l'organisme c’est donc la zone ou l’intensité maximale de travail correspond à la limite de l’acidose acceptable pour l’organisme. 
Par conséquent, courir au seuil anaérobie veut pas dire que l’on court avec un déficit important d'oxygène 

lactates : une donnée arbitraire

Beaucoup de préparateur physique se  referent a la lactatemie pour distinguer les seuils et donc calibrer les séances ....

En réalité sauf être puriste il est souvent très difficile de  distinguer les seuils ventilatoires des seuils lactiques ( seuil 1 fixé arbitrairement à 2mml  ert seuil 2 fixé à 4 mmol)  
Si je m'autorise le rapprochement de ces deux seuils c'est parce que la plupart du temps ils sont très proches et pour une raison évidente :
l'augmentation du volume de CO2 produit par l'organisme est en lien direct à la formation des ions (bicarbonates) destinés précisément à tamponner l'acidose ...
En clair pas d'acidose : pas de production augmenté de CO2 ..S'il est vrai que les valeurs des seuils 
mais c'est grosso modo 1 seuil quelle que soit la definition que tu utilise.

De plus le flou artistique règne sur les zones auxquelles on fixe le seuil lactique "lactate turnpoint"  (LTP) ( en français point de virage de lactate) ce qui renforce ma prudence à exploiter ses seuils 

 Un mot sur le "lactate turnpoint" :

  •  Le point de virage de lactate correspond à l'intensité de l'exercice qui va produire  produit une certaine concentration de lactate dans le sang .
  • Souvent on la fixe à d3 mmol par litre par minute (mais il n'y a pas consensus....) en effet  on constate que juste en dessous de la vitesse (ou puissance) exécuté à ces 3 mmol de production de lactate il est alors possible de maintenir l'exercice  sans voir   les concentrations sanguines de lactate monter plus haut ..

 


Le seuil 1 
Il est extrêmement important pour un compétiteur pratiquant un sport d'endurance .
Il définit la limite haute du travail en aérobie sricte qui permet de courir ou pédaler avec une fabrication de lactates dans les muscles rapidement réutilisés par le muscle lui-même ou par d’autres organes (foie, cœur, rein).

Assez classiquement en analysant des dizaines de tests d'effort avec les membres de mon groupe d'entrainement je constate qu'au niveau du seuil aérobie, les % de VMA utilisés correspondent respectivement à 80% pour un Elite , 75% pour un coureur lambda , et plus près de 70% de la VMA pour un débutant.

Le seuil aérobie , c'est quoi ?

On le détermine idéalement par l'étude du débit ventilatoire (l/mn) qui permet d'observer une première "cassure" lors d'un test d'effort, c'est cette première cassure que l'on nomme le seuil aérobie 
En simplifiant un peu à l’extrême (pardon pour les puriste en physiologie...) cette cassure du débit ventilatoire au cours de l'effort provient d'une augmentation de la production d'acide lactique ( au dessus de 2mmol) qui entraîne une augmentation de la production de CO2, stimulant ainsi la ventilation.

Un peu moins schématiquement ce phénomène est due au tamponnement des ions H+ par HCO3- ...


Seuil aérobie ventilatoire ou seuil aérobie lactique ?




à quel niveau de FC se situe donc ce seuil ?
info interesssant prioritairement ceux et celles qui ne calibrent pas à la vitesse ou à la puisssance ( traileurs , skieurs alpinistes , rameur....) 

Les tests f'efforts que je reçois quasi quotidiennement m'amène au constater q'il y a de très importantes variations 
cela peut aller de 75% de sa FC max à 87% de sa FCM


Pourquoi travailler sur cette zone cible du seuil aérobie 1 pour développer les mitochondries ?

Le travail sur la zone proximale du seuil 1 va en particulier permettre une duplication des mitochondries situées près des capillaires ce qui aura pour conséquence une nette amélioration du potentiel de production en aérobie d’A.T.P ( notre source d’énergie ).... pardon pour ma simplification à l'extrême ....
L'intérêt de ces effets est loin d'être négligeable car la conséquence sera un gain important du potentiel d’échanges gazeux .

le seuil 1 et le développement du système sanguin
Le travail au seuil 1 favorise la circulation sanguine, 
Il permet en particulier d'améliorer l' irrigation des fibres musculaires

Le travail au seuil 1 va enrichir les muscles en capillaires : en effet de nombreux capillaires sont mobilisés en durée pour améliorer les capacités d’irrigation sanguine, avec ce travail les artérioles peuvent également se développer et se ramifier. Le développement du réseau sanguin dépasse les muscles, il s’observe également dans les poumons, le cœur et la peau.
Ces nouveaux vaisseaux augmentent le volume total de l’appareil circulatoire.
En toute logique , la nature ayant horreur du vide va compenser ce plus grand volume en augmentant le volume du sang qui les remplit.
Chez un sportif de haut niveau , le volume sanguin peut augmenter d’un à deux litres .


C'est aussi en travaillant sur la zone du seuil 1 que l'on augmente le volume sanguin total tout en diminuant parallèlement la viscosité.
Les effets directs seront de diminuer ainsi les résistances périphériques en augmentant la pression veineuse .... ce qui conduira tout naturellement à une baisse de la stimulation du système orthosympathique .... 
Un point tout à fait intéressant pour réduire les effets du stress d'une séance lactique au seuil 2 par exemple .
....d'où l'importance aussi de travailler sur cette zone du seuil 1 lorsque les tests de VFC (intervalle R-R) donne une trop forte dominance de l'activité orthosympatique au détriment du parasympathique

infos sur ces systèmes ortho et parasympathique ici :
la variabilité de la fréquence cardiaque 

 

Le seuil 2

 

  • Il se repère sur des plans :  le plan ventilatoire et le plan lactique

 

  • Sur le plan ventilatoire (le plus pertinent)  le seuil 2 se matérialise lors  un test d'effort par une cassure  de pente de la consommation d'oxygène .
  • l'équilibre oxygène/gae carbonique ne se fait plus !
  • c'est le palier qui correspond à la puissance au-dessus de laquelle l’énergie nécessaire ne peut plus  provenir exclusivement des réactions aérobies, c’est à dire, se déroulant en équilibre  d’oxygène

 

  • Sur le plan lactique , la concentration devient très importante (palier des  de 4mmol)  et ne peut plus être compensée par l'organisme ( le pouvoir tampon des HCO3- devient insuffisant)


Le terme « anaérobie » qui se traduit par « sans oxygène » peut prêter à confusion .....

  • Bien sûr courir , pédaler , skier , ramer au seuil 2 ne veut pas dire que l’on court totalement sans oxygène ! 
  • Le seuil 2 correspond simplement à l’intensité maximale de travail imposant une charge lactique encore acceptable pour l’organisme.

Un bon athlète  peut courir 45'  voire plus, à 100% de ce seuil.

 

la notion de seuil anaérobie remise en cause au profit d'un % de VO2max 

De nouveaux travaux récents de Véronique Billat remettent en cause la notion de seuil 2 au sens de son intérêt limité en terme de charge d'acide lactique notamment .

En réalité Véronique Billat identifie un seuil 2 sans le nommer anaérobie , elle lui préfère le terme de "plateau de VO2" qui est un  seuil placé sur 90% de la VO2 max ...Véronique Billat  parle même de de seuil comme unebae de référence de  suspiscion de dopage ....

source :

http://www.ac-noumea.nc/eps/archives/respeda/docs/ced/apports_sciences_entrainement.pdf

 

Le seuil ventilatoire correspond-il au  seuil lactique ?
 vrai le plus souvent 


Dans l'immense majorité des cas, tout comme le confirme les travaux de Wassermann et de Hughes il est pour le moins complexe de distinguer le seuil ventilatoire du seuil lactique
... et celà pour une raison évidente :
L'augmentation du volume de CO2 produit par l'organisme est en lien direct à la formation des ions (bicarbonates) destinés précisément à tamponner l'acidose...
En clair pas d'acidose pas de production augmenté de CO2...

Déjà dans ses travaux des années 70 Davis n'avait pas trouvé de différence relative à l'évaluation du seuil 2 entre les données relatives aux échanges gazeux et la concentration des lactates sanguins.

Plus récemment Christopher dans les années 90 fait le même constat expliqué dans son ouvrage :
Relation Ship Between The Lactates and Ventilatory Thresholds During Prolonged Exercice. 
édition Sports Medicine.

Alors certes Anderson et Rhodes ont abouti par une série de tests à constater des différences entre l'apparition du seuil des lactates et du seuil ventilatoire, mais n'ayant pas opté sur les mêmes protocoles de passassion que Wasserman, il me semble assez risqué d'extrapoler sur des conclusions que l'on ne retoruve que rarement en protocle classique réalisés sur les centres médico-sportifs.

Je me permettais quand même de faire remarquer que la variable ventilatoire de l'équivalent respiratoire de l'O2 (VE / VO2) est celle qui est à ce jour considéré comme la plus "juste" pour identifier le seuil 2.
Or... ce rapport n'a strictement aucun lien direct avec la lactatémie... ce fameux lactate qui reste très tendance pour justifier à peu près tout... de la crampe à la baisse de la VO2max.

Personnellement il m'arrive très occasionnellement d'utiliser tout à tour les deux seuils (ventilatoire et lactique) notamment lorsque le test d'effort fait apparaître des écarts importants et notamment avec une forte cinétique de production des lactates...
Dans ce ce cas de figure les deux seuils ont alors leurs intérêts.

  • Le seuil ventilatoire 1 permettra t'établir les zones cibles en lien à l'entrainement de la capacité à développer la capacité aérobie (pour faire court le travail d'optimisation de la myoglobine et des enzymes mais aussi celui de la densité des capillaires).
  • Le seuil lactique 1 permettra quant à lui de cibler au mieux la zone cible correspondant à la capacité de l'organisme à utiliser un pourcentage élevé de VO2 max sans accumuler les lactates.

 

la zone de la capacité aérobie  : entre S1 et S2 

 

  • Il s'agit de la zone se situant  à mi-chemin entre le seuil aérobie et le seuil anaérobie
  •  L’énergie est principalement assurée par les processus aérobies, l’acide lactique produit reste majoritairement digéré (métabolisé) par l'organisme ( foie,  coeur, muscles...)
  • au niveau inférieur de la capacité aérobie, l'énergie proviendra d'un équilibre des substrats glucides/lipides utilisés seront préférentiellement les lipides
  • au niveau supérieur , l'énergie proviendra majoritairement des  glucides.

 

Exemple de séance de tenue de la capacité aérobie sur le palier supérieur 

capacité aérobie niveau sup

 

Illustration de la capacité aérobie sur une compétition de ski alpinisme ...

Coupe

 

 Pic

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Commentaires (1)

1. sallecroix 09/12/2014

le seuil 2 serait donc proche de la vitesse specifique 10km? (90/100 de la vo2 max)

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