DEtermination de l’utilisation des substrats énergétiques au cours de l’effort

 

Il existe plusieurs types de nutriments permettant la resynthèse de l’A.T.P. dans l’entretien de l’apport d’énergie au cours de l’exercice. Le glucose sanguin, le glycogène musculaire et hépatique, les triglycérides et les acides gras sont les principaux substrats de l’organisme. 

La proportion d’utilisation de ces substrats dépend de l’intensité et de la durée de l’exercice, du niveau d’entraînement du sujet, mais aussi de l’âge. Ce métabolisme complexe met en jeu l’intervention de plusieurs hormones comme les catécholamines, l’insuline, le glucagon, l’hormone de croissance ou encore le cortisol.

 L’entraînement favorise une utilisation préférentielle des lipides au cours de l’exercice modéré, en entraînant ainsi une économie du glycogène. L’augmentation de l’intensité de l’exercice accentue la dépendance vis-à-vis des glucides. L’utilisation du lactate comme source énergétique permet de suppléer les substrats disponibles au cours de l’exercice. 

Ainsi, le concept du « crossover » se propose d’être un outil théorique permettant de réconcilier les divergences dans la balance d’utilisation des substrats énergétiques glucido-lipidiques au cours de l’exercice. 

De son côté le vieillissement aurait tendance à réduire l’utilisation des lipides au cours de l’exercice par une réduction de l’activité catécholaminergique. Le point de croisement de l’utilisation des substrats énergétiques est défini comme étant la puissance pour laquelle 70 % de l’énergie fournie dérive des glucides et 30 % des lipides.  

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Le point d’oxydation maximale des lipides ou «lipoxmax » est défini comme étant la puissance pour laquelle l’élévation de l’oxydation des lipides induite par l’exercice atteint un maximum, avant de décroître au profit des glucides. Quoique relativement récente, cette nouvelle approche métabolique de la filière énergétique laisse entrevoir des perspectives d’avenir sur certaines pathologies comme l’obésité et le diabète de type II. Dans ce dernier cas, l’objectif est double : augmenter l’utilisation des glucides afin de réguler leur glycémie mais aussi majorer l’oxydation et la mobilisation des lipides.

        Enfin, le profil métabolique des sportifs semble être modifié par l’entraînement intensif en relation étroite avec la performance sportive et l’état de surentraînement. 

        Une exploration plus approfondie de l’utilisation des substrats énergétiques au cours de l’exercice chez l’athlète de haut niveau devrait fournir des informations utiles dans la gestion de son entraînement et de sa récupération.

 


    Ø      Présentation des épreuves musculaires à visée métabolique

Les tests d’exercices étaient réalisés sur un ergocycle de type ERG 550 Bosch. Les variables respiratoires [ventilation (VE, l.min-1), volume courant (VT, ml), ainsi que les échanges gazeux (consommation d’oxygène (VO2, ml.min-1), production de dioxyde de carbone (VCO2, ml.min-1), quotient respiratoire (VCO2/VO2)] étaient mesurés cycle à cycle à l’aide d’un analyseur d’échanges gazeux (CPX Medical Graphics). Pendant toute la durée des tests, les sujets portaient un pince nez et respiraient à travers un embout buccal relié à un pneumotachographe. 

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           L’objectif de ces épreuves d’effort est de mesurer l’utilisation des substrats énergétiques chez des sujets sains sédentaires et sportifs. Ce type d’exercice est réalisé à une VO2 inférieure ou supérieure de 15 % à la VO2 mesurée au seuil ventilatoire (SV), déterminé lors de l’épreuve maximale précédente.

 

            Actuellement, un protocole plus « accessible » permet de quantifier la dépendance énergétique au cours de l’effort à partir d’une seule épreuve métabolique. Cette dernière consiste à faire succéder 5 paliers d’une durée de 6 minutes. La puissance imposée au cours de ce test représente respectivement 20, 30, 40 , 50 et 60 % de la puissance maximale du sujet.

 

          La dépense énergétique d’un sujet est quantifiée à l’aide d’équations issues du quotient respiratoire glucido-lipidique (QRG-L « non protéique »), c’est-à-dire qu’il reflète essentiellement l’utilisation du métabolisme glucidique et lipidique, la part d’utilisation des protéines étant considérée comme négligeable (<10%). Ainsi, la calorimétrie indirecte représente une méthode peu coûteuse et peu complexe, grâce aux mesures de la consommation d’oxygène et de la production de gaz carbonique.

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Dernière modification : 14 décembre 2003