Mesure du Lactate Sanguin : Optimisation de la Performance dans les Sports d'Endurance
Zone 2, lactatémie, clairance du lactate, voici des termes qui reviennent de plus en plus souvent quand on aborde les pistes qui peuvent encore améliorer la performance dans les sports d’endurance comme le cyclisme. Le lactate produit lors d’un effort musculaire a fait l’objet de nouvelles recherches ses dernières années avec à la clé des nouvelles compréhensions sur son utilisation en matière d’entraînement et mécanisme de fatigue.
Compréhension du Lactate et de son Utilisation
L’ATP seule source d’énergie utilisable par nos muscles en action est produit grâce a la dégradation de différents substrats en fonction de l’intensité et du type de fibres musculaires qui se contractent. Au niveau énergie et suivant le tableau fournis par Training peaks ci dessus, on aura donc une utilisation à 100 % des graisses en zone 1 dite de récupération par les fibres lentes de types I puis au fur et à mesure que l’intensité va augmenter, mais de façon modérée, la capacité a oxyder des graisses va aussi continuer à augmenter jusqu’à son maximum ( Fatmax proche fin de zone 2). Si le coureur demande encore plus de puissance, la lipolyse ne suffit plus et c’est la dégradation du glucose/glycogène qui vient en renfort pour produire plus d’ATP.
Quand les mitochondries sont au maximum de leur capacité oxydative, le lactate apparait. Mais attention, avoir une courbe de lactacte très basse ne veut pas forcement dire que vous êtes très économique en glucide au profit des graisses mais que vous pouvez aussi recycler le lactate en pyruvate et le faire réintégrer directement la mitochondrie grâce à des transporteurs spécifiques. C’est l’intérêt de la zone 2, augmenter le nombre de mitochondries mais aussi produire d’avantages de transporteurs ( MCT 1) du lactate.
Si la demande en puissance continue d’augmenter , quand le Pyruvate ou H+ ne peuvent plus entrer dans la mitochondrie, plutôt que de s’engorger, le pyruvate et les ions H+ sont transformés en lactate pour être évacuer dans le sang. La production de MCT 4 et MCT 1 seront aussi produit par l’entrainement en intensité par les fibres rapides. L’article training peaks et la formation de Matthieu le confirme, s’entrainer en Z2 sera une des clés pour améliorer vos mitochondries et la clairance du lactate.
L'Importance de la Zone 2 dans l'Entraînement
En toute logique si votre FTP 60 min est bonne, vous pouvez vous entrainez sans risque sentre 55 à 75 % de FTP. C’est malheureusement souvent surévaluer par des tests d’effort trop court. Mais même si vous avez un test en watt réalisé dans de bonne condition, chaque personne a un profil de production de lactate propre , comme on a des cyclistes nés sprinteur, puncheur grimpeur par le jeu de la génétique( cf graphique Power curve) . Ce dernier va vous permettre de suivre votre évolution des lactates sur votre vélo, avec votre capteur de puissance sur home traineur et même en condition extérieur sur des paliers suffisamment longs. C’est souvent le problème des rampes trop importantes et trop rapides utilisées en test labo, cela peut donner des informations imprécises. Sans compter que le capteur de puissance du vélo labo est pas toujours étalonné comme le sien si vous ne pouvez pas venir avec votre vélo.
Lire aussi: Symptômes d'un Taux de Lactate Trop Élevé
Mathieu préconise des paliers de 6 min et une rampe de 20/25 W max ou 10 % de FTP pour chaque palier. Le début d’un test bien mené se passe toujours de la même façon, au début du test la lactatémie mesurée par l’appareil est stable voir baisse un peu, le temps que la filière oxydative tourne à son maximum. Puis il se passe un première hausse notable ( > 0.3 mmmil/l) avec l’augmentation de puissance qui indique un premier changement d’état, c’est le premier seuil ventilatoire, la limite haute de l’endurance Z2.
Avoir la valeur de puissance au seuil 2 et se mettre juste en dessous pour faire des séances de Sweet spot en MlLSS sera donc un vrai plus lors de vos entrainement pour faire monter le placement du SV2.
Mesure du Lactate : Appareils et Méthodes
Différents appareils permettent de mesurer les lactates: pour me lancer et essayer j’ai choisi un des modèles validés par la formation dont le rapport qualité prix est excellent: The EDGE Blood lactate. Un test de lactate implique d’avoir en plus un stylo piqueur ( doigts ou oreilles) avec recharge d’aiguilles , des bandelettes bien sur et un désinfectant pour nettoyer la zone juste avant la prise. Mon approche pourrait être donc légèrement modifié en permettant de passer encore plus de temps en Zone 2 en 2023 grâce au lecteur.
La lactatémie se définit comme la concentration sanguine en acide lactique. Le dosage de la lactatémie est aujourd’hui accessible à tous les praticiens. Il est aussi possible de le demander à certains laboratoires de biologie vétérinaire.
Pour une détermination rapide de la teneur en lactate, l'instrument de mesure Lactate Pro 2 du fabricant Axon Lab est particulièrement recommandé, car le résultat de la mesure est disponible après seulement 15 secondes. De plus, l'instrument est léger et maniable, ce qui le rend idéal pour une utilisation en déplacement, pas besoin d'attendre les résultats du laboratoire. Le lecteur Accutrend Plus est légèrement plus grand, mais peut également être utilisé en déplacement sans aucun problème.
Lire aussi: Tout savoir sur le lactate : analyse et valeurs de référence
Cet analyseur de sang prend 60 secondes pour déterminer la valeur du lactate, mais dispose de fonctions de mesure supplémentaires. Selon les bandelettes de test utilisées, les valeurs des triglycérides, du glucose et du cholestérol peuvent également être déterminées. Les bandelettes réactives pour la mesure du lactate sont disponibles séparément et sont conçues pour l'instrument de mesure correspondant. Chez Praxisdienst, vous trouverez les bandelettes de test Accutrend BM Lactate adaptées à l'analyseur de sang Accutrend Plus de Roche Diagnostics ou les bandelettes Lactate Pro 2 à utiliser avec le lecteur Axon Lab Lactate Pro 2.
Si traditionnellement la mesure du lactate sanguin était faite en laboratoire avec des dispositifs de tables comme le Biosen, il existe aujourd’hui plusieurs dispositifs portables comme le lactate Scout ou le lactate pro 2 qui ont participé à la démocratisation de la mesure du lactate sur le terrain par les entraîneurs et les athlètes. Outre la facilité d’utilisation sur le terrain ces appareils présentent également l’avantage d’être moins cher à l’achat et nécessitent des échantillons de sang plus faible pour l’analyse.
Bien que ces derniers ont fait l’objet de validations scientifiques (Crotty et al., 2021; Tanner et al., 2010) il convient de suivre certaines bonnes pratiques afin de s’assurer de résultats précis et fiables. Pour les analyseurs portables, les prélèvements sanguins capillaires s’effectuent via des réactifs à usage unique. Ces derniers doivent être conservé à l’abri de la lumière et à température constante en suivant les recommandations des fabricants (-18°C à 8°C pour les réactifs Lactate Scout Sport et 1 à 30 °C pour les réactifs lactate Pro 2.
Procédure de Prélèvement
Avant de procéder à la mesure le réactif et l’appareil doivent être ajustés à la température ambiante. Pratiquer les gestes d’hygiène des mains se laver les mains précautionneusement en utilisant un savon et de l’eau ou une solution hydro-alcolique durant 30 secondes. Essuyer la première goutte de sang car elle peut être contaminée par les fluides ou des débris tissulaires, à l’aide d’une compresse de gaze ou un morceau de coton.
Appuyer légèrement autour de la zone de prélèvement pour obtenir une goutte de sang. Prélever la goutte de sang avec l’appareil doté du réactif. La goutte ne doit pas couler, le réactif doit être placé à proximité de la goutte de sang de façon perpendiculaire à la goutte afin que le réactif absorbe par capillarité le sang dans la chambre de mesure. La goutte doit être suffisamment grande pour remplir la chambre de mesure en seule fois. Une fois la chambre de mesure remplie, un signal sonore indique le début de l’analyse par l’appareil. Le doigt est généralement le site favorisé pour un prélèvement sanguin capillaire chez l’adulte. Privilégier le prélèvement sur le majeur et l’annulaire, éviter le pouce et l’index en raison des callosités mais également le petit doigt car les tissus sont très fins. Dans certains cas, le lobe de l’oreille peut être préféré en se révélant plus pratique dans certaines situations, à l’exercice par exemple. Celui-ci peut également être privilégié lorsque le sujet est dans une position pouvant entraîner une réduction du flux sanguin au niveau des doigts, notamment chez le cycliste par la tenue du cintre du vélo.
Lire aussi: Solution de lactate de calcium
Il n’est pas rare d’obtenir des résultats inattendus par un mauvais processus de prélèvement. De nombreuses erreurs peuvent subvenir durant ce processus : réactif périmé, pollution de l’échantillon, volume de sang insuffisant, etc. Lucas Garbellotto.
A. L’acide lactique est un acide faible. La base faible avec laquelle il forme un couple acido-basique est le lactate. Le pKa de ce couple acido-basique est de 3,86. Dans le sang dont le pH est compris entre 7,35 et 7,45, le lactate est la forme prédominante car le pH sanguin est supérieur au pKa. Le lactate existe sous 2 stéréo-isomères : la forme dextrogyre (D(-)lactate) et la forme lévogyre (L(+)lactate).
B. Elle est physiologique chez les mammifères. Le glucose suit la voie de la glycoyse qui aboutit à la production de pyruvate. Les lactates sont un produit de la fermentation. Il s’agit d’une voie métabolique anaérobie.
C. Un organisme sain produit des lactates de manière physiologique. Une mesure de la lactatémie ne peut être interprétée seule. Les variations analytiques peuvent dépendre de la méthode de prélèvement sanguin et du temps écoulé entre le prélèvement sanguin et l’analyse. L’analyse doit être effectuée rapidement.
Lorsqu’une hyperlactatémie est mesurée, cela peut signifier qu’un état de choc est présent, même s’il n’est que débutant et compensé. Les apports en oxygène ne sont pas suffisants pour couvrir les besoins du patient. L’objectif du réanimateur est d’utiliser tous les moyens dont il dispose afin de les ramener chacune aux valeurs considérées comme normales pour le patient. En médecine humaine, de nombreuses publications font état d’une corrélation entre une hyperlactatémie mesurée à l’admission du patient et la mortalité.
Par exemple, Kamolz et al. L’aspect pronostique de la lactatémie à l’admission du patient a aussi été étudié chez l’animal de compagnie. Prenons pour exemple le syndrome de dilatation torsion d’estomac chez le chien. Cette affection est rencontrée régulièrement par tous les vétérinaires. D’un point de vue statistique, est difficile de comparer deux individus qui n’ont pas reçu le même traitement. En s’inspirant de la pratique des réanimateurs humains, une équipe a considéré que le métabolisme des mammifères était trop complexe pour n’être appréhendé que par la mesure d’un métabolite.
Ils ont posé pour hypothèse que la mortalité d’un animal au cours de son hospitalisation serait mieux corrélée à plusieurs variables mesurées à l’admission. C’est la notion de score. Ainsi, Hayes et al. La lactatémie fait partie des variables mesurées dans les deux espèces. A chaque valeur de ces variables correspond un chiffre. La somme de ces chiffres constitue le score. L’intervalle entre les mesures n’a pas été clairement défini. L’hypothèse émise est qu’une diminution de la lactatémie au cours de l’hospitalisation serait significativement corrélée à la survie du patient.
En 2004, Nel et al. L’évaluation de la lactatémie est donc accessible à tous les praticiens. Si plusieurs types d’hyperlactatémie ont été décrits, elle peut être la conséquence d’un déficit en oxygène à l’échelle cellulaire.
Le LACTATE PLUS est un analyseur professionnel de lactate portable, compact et efficace pour la performance diagnostique. Parfait pour analyser, planifier et contrôler l’entraînement physique. Lactate Plus mesure très rapidement le lactate dans le sang (indicateur de rendement musculaire) en utilisant une petite goutte de sang. En plus d’être pratiquement indolore, le test est en même temps rapide et précis. Les tests de lactate réalisés avec d’autres appareils de mesure peuvent être douloureux et difficiles à incorporer dans des routines d’entraînement. Avec Lactate Plus, il suffit de 0,7 microlitres de sang. Avec Lactate Plus, les résultats sont obtenus en seulement 13 secondes.
Les bandelettes de lactate traditionnelles requièrent l’introduction d’un code de calibrage unique dans l’analyseur avant l’utilisation de la bandelette réactive proprement dite. Ce code peut être introduit manuellement ou à travers l’introduction d’un code figurant sur chaque tube de bandelettes. Ce code est extrêmement important car s’il n’est pas introduit ou s’il est erroné, les résultats obtenus peuvent être très imprécis.
Les cellules du corps produisent de l’énergie en convertissant le glucose en pyruvate, qui est ensuite converti en Acétyl-coenzyme A, la principale source d’énergie du corps [5]. La dernière partie du procédé dépend de l’oxygène. La concentration normale de lactate est d’environ 0,6-1,4 mmol/L [9] et les concentrations augmentent en cas de stress biologique. Une demande énergétique élevée en état de choc déclenche une consommation de glucose plus élevée, saturant le métabolisme dépendant de l’oxygène.
Exemples de séances et résultats
Question ressentis, on reste sur un effort facile mais il ne faut pas grand chose en plus pour passer en tempo et limiter les bénéfices. C’est le jeu et le risque en restant dans des volumes réduit. Le pro ou le coureur amateur à forte disponibilité pourra bien sur passer plus de temps en zone 1 et 2 sans risque de surégime. On a ci dessous un exemple de séance Z2. La consigne était identique pour les 2 coureurs 190/220w à maximiser sur la séance. Le résultat est déja bien différent selon la rigueur et la perception de chacun. Donc avant même de se lancer dans cette approche des lactates, il faut savoir tenir une allure et ne pas en sortir pour ce genre de sortie. Mais sans lecteur on peut se tromper à ce jeu là et être trop haut malgré tout.
Les 3 coureurs avaient 10 à 12 h de volume avec une sortie longue Z2 de 3 à 4 h / semaine et d’autres sorties de 1H30 à 2 h pour compléter la semaine Z2 + petit rappel intensité de temps en temps pour pas dieselier en pleine saison bien sur. 2 FTP estimée à 280w et un troisième vers 300w . Le premier coureur est passé de 190w à 128 puls moy sur 2H30 à 205 w toujours à 124 puls en fin de cycle de 4 semaines. Soit + 15 w pour - 4 puls. Cependant même avec un cycle de 3 semaines qui a suivi basé sur SST/FTP, il n’a pas amélioré son CP25 au final vs les autres années après une prépa plus conventionnelle.
Le deuxième est passé de 193 wmoy / 139 pulsmoy à 198 w moy / 144 puls. Le lecteur est arrivé pour ce coureur et nous avons pu avoir confirmation qu’il s’était entrainé trop bas: le test lactate, avec des rampes de + 20w, a confirmé une base line jusqu’à 210 w puis une premier seuil franchi entre 210 et 230 w avec une valeur de 2.2 mmol/L affichée à 230w , puis 2.8 mmol/L à 250w . Le test étant fait sur ht, on peut certainement ajouté + 5 à 10 w sur la route. La bonne zone 2 était clairement 210/230w pour lui et non 190/210 w comme estimée. Ce coureur étant déja bien entrainé, la zone 190/210w n’a pas engendré d’amélioration significative dans son volume défini. Elle aurait pu le faire à condition de mettre + 30 à 50 % de volume dans cette zone.
On notera une hausse de mesure à 180w et 1.7 mmol/L puis la lactatémie est ensuite redescendu à 1.4 mmol/L au palier suivant. Il faut aussi rappeler que le prise de lactate peut être faussée par de la contamination, une petite erreur de manipulation, une goulette de sang pas assez conséquente ou souillée … etc etc. Il est parfois bon de refaire la mesure si on a un doute. C’est d’ailleurs ce qui s’est passé pour le deuxième exemple ci dessous d’un autre coureur. On a aussi eu une montée de lactacte au début du test, du certainement à la mise en route de la filière oxydative , avant de redescendre puis une erreur de mesure s’est produite au relevé n °6: 238w à 3.8 mmol/L avant de revenir à une valeur plus cohérente et basse. Le coureur a eu la présence d’esprit de se retester à 240w car il sentait bien qu’il était toujours facile en respiration à ce niveau d’intensité et ne comprenait pas ce relevé de mesure à 3.8 mmol/L.
Clairement son premier changement, en faisant abstraction du relevé 6, apparait entre le palier 240 et 260w, puis le lactate augmente progressivement jusqu’à 286 w à 3.4 mmol/L , il manque un palier à 300w , à 325 w il est sur une intensité de type allure CLM sur 30 min où la valeur dérive encore plus fort à 5.7 mmol/L. La deuxième mesure 20 min plus tard a donné 4.7 mmol/L, le test est un peu faussé car il a poussé trop fort sur la fin, 290 w étant trop intense pour rester en Mlss . Son analyse est bonne, mieux vaut lancer des laps régulier pour contrôler son allure jusqu’au bout. Clairement la bonne zone de travail se situe à 280w max.
Le dernier exemple est par contre une réussite totale, avec un cycle Z2 qui à duré 2 semaines de plus + un cycle SST/FTP de 3 semaines. Le premier cycle Z2 a donné une rehausse de 20 w en fin de sortie en passant de 200w à 140 puls à 220 w 140 puls et le CP25 est passé de 325W à 330 w pour ce coureur de 53 ans , coursier, avec 20 ans de pratique derrière lui. Au niveau des ressenti, il sentait qu’il était à fond sur le CP25 mais comme il aime le décrire avec un engorgement musculaire très faible pendant l’effort. Clairement si on avait pu mesurer la lactatémie en fin de CP25, on aurait eu certainement une valeur moins haute vs les autres années. Clairement le cycle Z2 a donné des résultats différents, avec pourtant des consignes issus d’un PPR à jour. Il est possible que le deuxième coureur était trop bas en consignes, on aurait certainement du s’entrainer vers 210w…Possible que 190 w en pleine saison, pour une deuxième grosse passe en Z2 après la préparation hivernale, il n’y pas eu assez de sollicitations pour ce cycliste. Pourtant ses retours de ressentis ne semblaient pas l’indiquer. Seule une analyse des lactates aurait permis de mieux affiner la zone 2.
Conclusion
S’entrainer à améliorer son endurance n’est pas nouveau: % de FTP, % de PMA, % de FC max, % de Fc de réserve, % de LTHR ( J.Frield) etc, on peut donc bien trouver 10 façons différentes de calculer sa zone Z2, il est là le problème, ce qui va marcher pour l’un ne marchera pas forcement pour l’autre.
En conclusion et pour ne plus perdre son temps à chercher la bonne zone , un test de lactatémie semble le nouvel outil indispensable en complément d’un bon capteur de puissance pour pousser au maximum son potentiel dans les volumes que l’on défini. Et il ne faut pas croire que c’est impossible si on a pas 15 h/semaine. I S.Millan le rappelle bien dans son podcast , 8 à 10 h semaine a dominante Z2 bien calibré peut suffire pour faire de bons progrès sur ses courbes de lactacte. Et on pourra décider de faire des cycles plus long en préparation et des rappels en saison tellement les bénéfices semblent important sur la performance.
Adapté de Chen et al. Early lactate measurement is associated with better outcomes in septic patients with an elevated serum lactate level. Crit Care.