Car je crains fort l'immense désillusion en voyant au printemps prochain , débouler sur les premiers trails des fusées , pourtant pas forcément tous les jours avec de la fonte sur les épaules ...ou tirant quotidiennement un pneu sur le stade
Etre efficace sur un marathon, un trail , ou encore une épreuve de ski alpinisme c'est quand même aussi un peu en lien à la fameuse puissance maximale aérobie qui est tout aussi directement liée à la capacité du muscle à consommer de l'oxygène
D'où provient cette capacité ?
Trop souvent on réduit cela au seul lien direct sur nos apports en oxygène directement lié à nos globules rouges et leur braves hémoglobines .
Vrai ....mais réponse très incomplète
En effet la capacité du muscle à consommer l'oxygène est liée très schématiquement à 3 grands paramètres :
1. c'est vrai , le nombre de globules rouges est un facteur mais c'est surtout la densité en hémoglobine On peut avoir un nombre interessant de glubules rouges si la quantité d'hémogline est faible le transport d'oxygène en provenance des poumons sera faible !!
2 . Bien sûr le débit cardiaque (plus le débit est élevé plus les globules rouges feront rapidement des aller-retour poumons-cellules
3. mais ne pas oublier non plus le nombre de mitochondries présentes dans les cellules !!
Eh oui on l'oublie un peu vite , mais si 'entrainement permet de renforcer les fibres musculaires, de muscler le coeur donc d'améliorer le débit cardiaque, il est aussi déterminant pour augmenter le nombre de mitochondries....
Si l'hémoglobine des globules rouges est essentielle à l'apport en oxygène on oublie que plus le nombres de mitochondries sera élevé , plus la consommation, d'oxygène pourra être développée et, en conséquence, l'énergie produite importante !
Ce dernier paramètre est trop souvent oublié à l'heure des entrainements construits sur des plans types proposant l'enchainement de fractionnés parfois ultra sophistiquées et autres séances de renforcement muscualire ... évitant d'aborder ce qui fâche : les ingrates séances d'aérobie strict .
Le rôle des mitochondries
Pour réaliser un effort musculaire les muscles ont besoin d’énergie . Pour faire très très court cette énergie viendra de deux sources : le glucose et l'oxygène .
Si les globules rouges ont la charge du transport de l'oxygène et du gaz carbonique des cellules vers les poumons et inversement , c'est au sein de chaque cellule musculaire que des micro-organismes vont utiliser l'oxygène pour transformer l'énergie venant du glucose en énergie dite "mécanique" qui fera contracter le muscle : ce sont les mitochondries :
image extraite de "Google image"
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L' efficacité des mitochondries et leur nombre : deux des facteurs limitatifs des performances en endurance et du métabolisme aérobie
Schématiquement 3 paramètres peuvent intervenir pour limiter le métabolisme aérobie mis en place sur un trail ou un épreuve d'endurance , sur chacun de ces facteurs l'activité et le nombre de mitochondries au sein de chacune des cellules de nos muscles seront déterminants
>> la dynamique d'entrée en activité ( indispensable sur les phases de récupération : descentes en trail ou ski alpinisme )
>> la puissance développée : en quelque sorte la quantité d'énergie mobilisable par secondes
>> la capacité : c'est à dire la quantité maximale de travail qui peut être effectué grâce à ce métabolisme.
Améliorer l'efficacité des mitochondries
Plus l'activité des mitochondries ( activités des enzymes) pour créer l'énergie du muscle sera importante et plus la filière du travail en aérobie sera vite mise en route
L'explication : une mitochondrie fortement et régulièrement mobilisée sur un travail en aérobie (d'endurance pour faire court) est capable de fournir le même débit d'ATP avec des concentrations plus basses en ADP, phosphate et oxygène.
Pourquoi un entrainement en "aérobie strict" sans charge lactique ?
On sait désormais plus l'entrainement développera une concentration en lactate ( donc éloigné de la zone aérobie et du seuil 1) , plus le stress oxydant sera élevé (avec une forte production du radical hydroxyle )
source :
Ali MA, Yasui F, Matsugo S, and Konishi T. "The lactate-dependent enhancement of hydroxyl radical generation by the Fenton reaction." .
édition Free Radic (2000)
De récentes études montrent qu'en condition de stress oxydant, cette activité des enzymes est fortement réduite...
source :
Echtay KS. "Mitochondrial uncoupling proteins-What is their physiological role?"
édition Free Radic Biol Med 2007.
ou encore
Tretter L and Adam-Vizi V. Inhibition of Krebs cycle enzymes by hydrogen peroxide: A key role of [alpha]-ketoglutarate dehydrogenase in limiting NADH production under oxidative stress.
édition J Neurosci ( 2000).
Augmenter le nombre de mitochondries par l'entrainement travail aérobie : c'est possible !!
Les mitochondries, comme tous les organites dits subcellulaires, se renouvellent en permanence !
La durée de vie d’une mitochondrie est assez variable : de plusieurs semaines pour celles des fibres musculaires ou du cerveau (30 jours) à une dizaines de jours dans le foie ....
L'étude qui suit a été faite sur les rats .
source :
Menzies RA and Gold PH. "The turnover of mitochondria in a variety of tissues of young adult and aged
rats."
édition J Biol Chem (1971)
Les mitochondries ne sont pas des organites "figés" génétiquement en nombre dans nos cellules : elle sont capables de se multiplier ou, au contraire de fusionner couramment (on appele cela le polymorphisme au sein d’une même cellule ).
une explication fournie par les pigeons voyageurs
C'est dans les années 1950 que le lien a pu être montré entre l'activité physiquie et le nombre de mitochondrie avec comparaison entre des muscles de pigeons "voyageurs" et des braves volailles clouées dans le poulailler.
Source :
Paul MH and Sperling E. Cyclophorase system. XXIII. Correlation of cyclophorase activity and mitochondrial density in striated muscle.
Edition : Proc Soc Exp Biol Med (1952)
Cela étant il a fallu attendre un peu plus tard pour que se confirme dans les années 80 qu'un travail en aérobie strict favorise par adaptation le développement du nombre de mitochondries au sein des cellules musculaires ( phénomène de la "multiplication mitochondriale" ou encore "biogenèse mitochondriale") .
source :
Holloszy JO and Coyle EF. Adaptations of skeletal muscle to endurance exercise and their metabolic
consequences.
édition : J Appl Physiol (1984)
L'explication de l'intérêt de la filière aérobie strict poiur développer les mitochondries dans nos cellules s'exlique aussi par l’utilisation des acides gras qui activerait le processus de l'augmentation de la multiplication des mitochondries
source :
Lin J, "Metabolic control through the PGC-1 family of transcription coactivators."
Edition : Cell Metab (2005) .
Lin explique ce mécanisme liée à une "bestiole" qui s'appelle pour les intimes un coactivateur transcriptionnel (le PGC-1?. pour être plus précis)
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Il existe des centaines d'études sur le sujet , donc ce n'est pas en 4 lignes que je vais avoir la prétention de vous avoir expliquer le sujet dont je suis fort loin d'e connaître tous les éléments ... chaque jour est pour moi la source de nouvelles découvertes !!
Je voulais juste vous sensibiliser par ce post à ne pas oublier non plus l' INDISPENSABLE entrainement hivernal qui consiste à mettre son baladeur et juste se caler en dessous de son seuil 1 (d'où l'intérêt de le connaître !!) pour gambader, pédaler, skier , ramer des heures durant en admirant le paysage !!
Alain
