Seuil lactique, seuil ventilatoire : que signifient réellement les « seuils » en endurance ?

Introduction — Pourquoi parle-t-on autant de « seuils » en endurance ?

Dans le monde de l’endurance, le mot seuil est partout.

Un coureur parle de :

« courir au seuil ».

Une montre connectée annonce :

« seuil lactique : 174 bpm ».

Un préparateur physique construit des zones :

sous le seuil

au seuil

au-dessus du seuil.

Dans la littérature scientifique, nous rencontrons encore :

seuil aérobie

seuil anaérobie

LT1

LT2

VT1

VT2

RCP

OBLA

IAT

MLSS.

La multiplication de ces expressions pourrait donner l’impression qu’elles décrivent toutes des frontières physiologiques parfaitement identifiées et directement superposables.

Ce n’est pas le cas.

L’organisme ne possède pas un interrupteur qui ferait soudainement passer le muscle :

d’un fonctionnement aérobie

à :

un fonctionnement anaérobie.

De même, le lactate sanguin n’attend pas une intensité précise pour apparaître.

Il est produit, capté et utilisé à faible comme à forte intensité. Des expériences utilisant des traceurs montrent que le muscle actif peut simultanément libérer du lactate dans la circulation et en extraire une partie [1,24]. Chez des sujets entraînés et non entraînés, les taux d’apparition, de disparition et la clairance du lactate évoluent continuellement avec l’intensité de l’exercice [25].

Lorsque l’intensité augmente, plusieurs réponses physiologiques se modifient :

• consommation d’oxygène ;
• ventilation ;
• production de CO₂ ;
• concentration sanguine de lactate ;
• fréquence cardiaque ;
• équilibre acido-basique ;
• recrutement musculaire ;
• utilisation des substrats.

À certaines intensités, ces changements deviennent suffisamment marqués pour que nous puissions identifier des zones de transition.

Nous appelons alors certains de ces repères :

des seuils.

POUR COMPRENDRE — Un seuil n’est pas nécessairement une frontière

Le mot « seuil » évoque une porte :

avant

puis :

après.

En physiologie de l’exercice, il est souvent plus juste d’imaginer :

une transition progressive dont nous cherchons à identifier un repère suffisamment reproductible.

Cette nuance sera le fil rouge de toute la revue :

Un seuil n’est pas un interrupteur entre deux métabolismes : c’est un repère permettant de caractériser une transition dans la réponse de l’organisme à l’augmentation de l’intensité.

Cette question complète celles de la VO₂max et de la VMA.

La VO₂max nous renseigne principalement sur :

la puissance maximale du système aérobie.

La VMA fournit :

une vitesse de référence autour de cette puissance maximale.

Les seuils posent une autre question :

comment l’organisme évolue-t-il aux intensités submaximales et quels repères permettent de caractériser ces transitions ?

Pourquoi le mot « anaérobie » peut-il induire en erreur ?

L’expression :

« seuil anaérobie »

est probablement l’une des plus célèbres de la physiologie du sport.

Elle est aussi l’une des plus faciles à mal interpréter.

Une représentation intuitive mais incorrecte

Nous pourrions imaginer :

faible intensité

↓

énergie aérobie

puis :

seuil

↓

énergie anaérobie.

Cette représentation est séduisante parce qu’elle est simple.

Mais les systèmes énergétiques ne fonctionnent pas ainsi.

Même pendant un sprint, le métabolisme oxydatif contribue à la resynthèse de l’ATP.

Et pendant un exercice modéré, la glycolyse fonctionne déjà.

Les différentes voies énergétiques participent simultanément à la resynthèse de l’ATP ; ce sont surtout :

leurs contributions relatives

et :

leurs vitesses de fonctionnement

qui évoluent avec l’intensité.

Le lactate existe bien avant le « seuil »

Mazzeo et collaborateurs ont suivi le devenir de lactate marqué au carbone 13 au repos et pendant deux niveaux d’exercice. Malgré le très faible effectif de cette étude historique, les résultats montraient déjà une importante utilisation oxydative du lactate pendant l’exercice [1].

Stanley et collaborateurs ont ensuite étudié six hommes pendant un exercice progressif. Ils ont montré qu’un muscle actif pouvait extraire une quantité significative de lactate sanguin alors même que la jambe présentait globalement une libération nette de lactate [24].

Autrement dit :

production et utilisation peuvent se produire simultanément.

Messonnier et collaborateurs ont étudié six hommes entraînés et six non entraînés lors d’efforts prolongés réalisés autour de leur seuil lactique. Chez les sujets entraînés, le taux d’apparition du lactate pouvait être supérieur tout en s’accompagnant d’une clairance métabolique plus importante [25].

Cela rend difficilement défendable l’idée :

« lactate élevé = métabolisme devenu anaérobie ».

Que représente alors la lactatémie ?

La concentration sanguine de lactate observée à un instant donné reflète l’équilibre entre :

son apparition dans la circulation

et :

sa disparition par captation, utilisation, conversion ou oxydation.

Nous pouvons représenter :

apparition du lactate

↔

disparition du lactate.

Lorsque cet équilibre se déplace durablement en faveur de l’apparition :

la concentration sanguine augmente.

Cela ne signifie pas que l’organisme aurait soudainement perdu toute capacité à utiliser le lactate.

Au contraire, apparition et disparition peuvent toutes deux être très élevées [25].

IDÉE REÇUE

« Le seuil anaérobie est le moment où l’organisme manque d’oxygène et commence à produire du lactate. »

Cette formulation est incorrecte.

Le lactate est produit, capté et utilisé bien avant cette intensité.

La hausse de la lactatémie traduit une modification de l’équilibre dynamique entre :

apparition

et :

disparition du lactate.

Le lactate n’est pas non plus la cause directe de l’acidose

Une autre simplification classique consiste à dire :

glycolyse → acide lactique → lactate + H⁺ → acidose.

Cette représentation est aujourd’hui considérée comme insuffisante.

Bangsbo et collaborateurs ont montré chez l’être humain que les échanges musculaires de lactate et de protons pouvaient être largement dissociés pendant l’exercice [26].

L’évolution du pH résulte d’un ensemble de réactions de production, consommation, tamponnement et transport des protons.

À forte intensité, l’équilibre acido-basique est de plus en plus perturbé. Le tamponnement d’une partie des ions H⁺ par les bicarbonates génère du CO₂ supplémentaire, ce qui participe à l’augmentation de la ventilation.

L’accumulation de lactate accompagne fréquemment ces conditions métaboliques.

Mais il ne faut pas écrire :

« le lactate produit l’acidité ».

PRUDENCE

Lactatémie élevée et acidose apparaissent fréquemment ensemble lors d’efforts intenses.

Association ne signifie pas causalité directe.

Le lactate constitue un marqueur métabolique très utile, mais il ne doit pas être présenté comme l’acide responsable de la baisse du pH.

Qu’est-ce qu’un seuil lactique et que signifient LT1 et LT2 ?

Un seuil lactique est un repère déterminé à partir de l’évolution de la concentration sanguine de lactate lorsque l’intensité de l’exercice augmente.

Le principe général paraît simple.

Un joueur réalise par exemple plusieurs paliers :

10 km/h

11 km/h

12 km/h

13 km/h

14 km/h

etc.

À chaque palier, un prélèvement permet de mesurer la lactatémie.

Nous obtenons une relation entre :

vitesse

et :

concentration sanguine de lactate.

La courbe n’est généralement pas linéaire

Aux faibles intensités, la lactatémie peut rester relativement proche de sa valeur initiale ou augmenter lentement.

Lorsque l’intensité progresse, une première modification de la courbe peut apparaître.

À plus haute intensité, l’augmentation devient généralement beaucoup plus marquée.

Il est donc courant d’organiser la réponse lactique autour de deux grands repères :

LT1

puis :

LT2.

LT1

LT1 cherche généralement à identifier une première transition dans la réponse lactique.

Selon les méthodes, il peut correspondre :

• à une première augmentation détectable ;
• à une inflexion de la courbe ;
• à une valeur calculée par une méthode mathématique ;
• ou à un critère prédéfini.

LT2

LT2 cherche à identifier une transition située à une intensité supérieure, dans une zone où l’augmentation de la lactatémie devient plus marquée.

Là encore, plusieurs définitions existent.

On rencontre notamment :

• Dmax ;
• Dmax modifié ;
• IAT ;
• concentrations fixes ;
• OBLA ;
• ou d’autres procédures.

LT1 et LT2 ne sont donc pas deux « organes physiologiques »

Ils constituent une manière courante d’organiser en deux grands repères la réponse lactique à l’augmentation de l’intensité.

La transition physiologique est réelle.

Mais :

la manière de placer précisément le repère dépend de la définition utilisée.

Chez vingt-deux coureurs entraînés, Cerezuela-Espejo et collaborateurs ont par exemple observé que différentes définitions lactiques ne correspondaient pas exactement aux mêmes repères ventilatoires ou au MLSS [7].

POUR COMPRENDRE

Imaginons une route dont la pente augmente progressivement.

Le relief change réellement.

Mais déterminer :

« ici commence exactement la montée »

dépend du critère utilisé.

Les seuils fonctionnent de manière comparable :

la transition existe, mais sa localisation précise dépend de la méthode.

Pourquoi la méthode utilisée change-t-elle le seuil obtenu ?

Aucune courbe de lactatémie ne comporte une flèche indiquant :

SEUIL ICI.

Les chercheurs ont donc développé différentes méthodes afin d’obtenir des repères suffisamment :

• reproductibles ;
• objectifs ;
• associés à la performance ;
• associés à une intensité soutenable ;
• ou pratiques à utiliser.

Inspection visuelle

Un expérimentateur observe la courbe et recherche un changement de pente.

L’avantage est la simplicité.

La limite est qu’une part de jugement humain intervient.

Concentrations fixes

Nous pouvons définir une intensité à partir d’une concentration donnée :

2 mmol/L

4 mmol/L

ou une autre valeur.

L’avantage est évident :

tout le monde applique le même chiffre.

Mais cela suppose que la même concentration possède la même signification physiologique chez des individus différents.

Cette hypothèse n’est pas toujours vérifiée [3–6].

Dmax

La méthode Dmax utilise la géométrie de la courbe.

Une droite est construite selon une procédure donnée et le seuil correspond au point de la courbe présentant une distance maximale par rapport à cette droite.

Cette approche réduit la subjectivité de l’inspection visuelle.

Mais modifier la méthode de construction peut modifier le résultat.

Individual Anaerobic Threshold

L’IAT cherche à proposer un repère davantage individualisé à partir de la dynamique du lactate.

Cette logique a notamment été développée en réaction aux limites des concentrations fixes [3].

Les méthodes ne sont pas automatiquement interchangeables

Chez dix-sept joueurs professionnels, Cerda-Kohler et collaborateurs ont comparé :

• inspection visuelle ;
• Dmax ;
• Dmax modifié ;
• log-log.

Les vitesses et fréquences cardiaques obtenues différaient selon la méthode et l’accord n’était pas suffisant pour considérer ces procédures comme interchangeables [12].

PRUDENCE — « Mon seuil est à 14,5 km/h »

Cette information est incomplète.

La question suivante doit être :

« Quel seuil et selon quelle méthode ? »

Une méthode n’est pas forcément mauvaise parce qu’elle donne une autre valeur

Le problème n’est pas nécessairement qu’une méthode serait :

vraie

et l’autre :

fausse.

Elles peuvent définir :

des repères opérationnels différents.

Pour suivre un sportif dans le temps, l’enjeu essentiel devient alors :

la cohérence de la méthode.

Changer de méthode peut faire changer le chiffre sans que la physiologie du joueur ait changé dans les mêmes proportions.

Pourquoi 4 mmol/L ne constituent-ils pas un seuil universel ?

La concentration de :

4 mmol·L⁻¹

occupe une place historique majeure dans la physiologie de l’endurance.

Heck, Mader et collaborateurs ont formalisé dans les années 1980 l’utilisation de ce repère pour caractériser une intensité importante dans la relation entre lactatémie et endurance [2].

Le problème n’est donc pas :

« 4 mmol/L est une valeur absurde ».

Le problème apparaît lorsque :

un repère de groupe

devient :

une frontière individuelle universelle.

L’expérience de Stegmann et Kindermann

Dix-neuf rameurs ont réalisé des exercices prolongés :

• à leur seuil individuel ;
• et à l’intensité correspondant à 4 mmol/L.

À l’intensité individualisée, les sportifs pouvaient maintenir les 50 minutes prévues sans augmentation progressive majeure de la lactatémie.

Chez quinze des dix-neuf rameurs, la charge correspondant à 4 mmol/L était plus élevée.

À cette intensité, la lactatémie atteignait en moyenne environ :

9,6 mmol/L

et l’épuisement survenait après :

14,4 ± 6,3 minutes [3].

Le chiffre de 4 mmol/L pouvait donc être pertinent pour certains individus, mais clairement trop élevé pour d’autres.

Même au MLSS, la concentration varie

Beneke, Hütler et Leithäuser ont déterminé le MLSS chez trente-trois hommes.

La concentration moyenne correspondante était :

4,9 ± 1,4 mmol/L.

Surtout, cette concentration n’était pas liée à la puissance du MLSS ni à la performance maximale [4].

Dans différents groupes sportifs, Beneke et von Duvillard retrouvaient des concentrations moyennes d’environ :

3,1 mmol/L en aviron

5,4 mmol/L en cyclisme/triathlon

et :

6,6 mmol/L en patinage de vitesse [6].

Chez des adolescents entraînés

Almarwaey, Jones et Tolfrey ont étudié seize garçons et neuf filles entraînés en endurance.

Dans cette population, la vitesse correspondant à :

2,5 mmol/L

approchait mieux, en moyenne, la vitesse du MLSS que la référence à 4 mmol/L [5].

Ce résultat ne signifie absolument pas :

« le seuil des jeunes est à 2,5 mmol/L ».

Ce serait simplement remplacer :

une fausse règle universelle

par :

une autre.

IDÉE REÇUE

« Le seuil anaérobie est à 4 mmol/L. »

Une intensité correspondant à 4 mmol/L peut constituer :

un repère opérationnel défini à l’avance.

Elle ne constitue pas :

la concentration universelle d’un seuil physiologique identique chez tous les sportifs.

Qu’est-ce que le maximal lactate steady state ?

Le maximal lactate steady state, ou MLSS, apporte une autre manière de réfléchir.

Au lieu de demander :

« où plaçons-nous le seuil sur une courbe incrémentale ? »

nous demandons :

« Que se passe-t-il si le sportif maintient réellement cette intensité ? »

DÉFINITION — MLSS

Le MLSS correspond à la plus forte intensité constante à laquelle la lactatémie peut encore rester relativement stable selon un critère expérimental déterminé.

Comment le détermine-t-on ?

Le sportif réalise généralement plusieurs efforts constants lors de séances différentes.

Par exemple :

13 km/h

puis :

13,5 km/h

puis :

14 km/h.

L’objectif est de trouver la plus forte intensité où la lactatémie reste suffisamment stable.

Un critère fréquemment utilisé considère la plus forte charge pour laquelle la lactatémie n’augmente pas de plus de :

1 mmol/L entre la 10e et la 30e minute [6,8].

Mais ce critère n’est pas universel.

Almarwaey et collaborateurs utilisaient par exemple chez des adolescents entraînés une augmentation inférieure à :

0,5 mmol/L entre la 10e et la 20e minute

sur des efforts de vingt minutes [5].

Le MLSS est donc lui aussi une construction opérationnelle

Il ne faut pas remplacer :

« tous les seuils sont imparfaits »

par :

« le MLSS est la vérité biologique absolue ».

Le MLSS repose également sur :

• une durée d’exercice ;
• un nombre de tests ;
• une taille d’incrément entre les charges ;
• une fréquence de prélèvement ;
• un critère de stabilité.

PRUDENCE

Le MLSS est une référence expérimentale très intéressante parce qu’il observe la réponse pendant un effort constant.

Mais lui aussi dépend :

d’une définition opérationnelle.

Pourquoi est-il malgré tout important ?

Parce qu’il permet de tester concrètement la stabilité d’une intensité.

Il constitue ainsi une référence utile pour vérifier si certains seuils issus d’un test progressif approchent effectivement une intensité pouvant être maintenue sans augmentation continue de la lactatémie.

Pourquoi ne pas le mesurer systématiquement au club ?

Parce que sa détermination correcte nécessite généralement :

• plusieurs séances ;
• des efforts prolongés ;
• plusieurs prélèvements sanguins ;
• un environnement contrôlé.

Il constitue donc surtout :

un concept de référence scientifique

et beaucoup moins :

un outil réaliste de routine dans un club amateur.

Qu’est-ce qu’un seuil ventilatoire et que signifient VT1, VT2 et RCP ?

Les seuils ventilatoires cherchent à identifier des transitions à partir :

des échanges gazeux respiratoires

plutôt que :

de la lactatémie.

Pendant un test incrémental, un analyseur mesure notamment :

• VO₂ ;
• VCO₂ ;
• ventilation minute ;
• équivalents ventilatoires ;
• gaz en fin d’expiration.

À mesure que l’intensité augmente, les relations entre ces variables ne restent pas parfaitement proportionnelles.

La méthode V-slope

Beaver, Wasserman et Whipp ont proposé en 1986 la méthode V-slope, fondée sur l’évolution de VCO₂ par rapport à VO₂.

Un changement de pente permet d’identifier une première transition ventilatoire [10].

Dans leur étude, ce repère se situait près du changement observé dans la réponse lactique selon les critères employés.

Pourquoi la ventilation augmente-t-elle de façon disproportionnée ?

À intensité élevée, l’équilibre acido-basique devient davantage perturbé.

Le tamponnement d’une partie des ions H⁺ par les bicarbonates génère du CO₂ supplémentaire.

La ventilation doit alors augmenter pour contribuer à éliminer davantage de CO₂.

Cette relation explique pourquoi :

lactatémie

équilibre acido-basique

et :

ventilation

évoluent souvent de manière liée.

Mais comme nous l’avons vu :

le lactate ne doit pas être présenté comme la cause directe de l’acidose [26].

VT1

Le premier seuil ventilatoire, ou VT1, correspond à une première transition dans les réponses ventilatoires.

Selon les méthodes, il peut être identifié grâce :

• à V-slope ;
• aux équivalents ventilatoires ;
• aux pressions en fin d’expiration ;
• ou à une combinaison de critères.

VT2 et RCP

À plus haute intensité, une seconde augmentation disproportionnée de la ventilation peut apparaître.

Cette zone est fréquemment appelée :

VT2

ou :

respiratory compensation point — RCP

selon les définitions utilisées.

Dans l’expérience de Beaver et collaborateurs, le RCP apparaissait à une intensité supérieure au premier seuil détecté [10].

DÉFINITION — Seuil ventilatoire

Un seuil ventilatoire est un repère déterminé à partir d’un changement non linéaire dans les relations entre :

ventilation

VO₂

et :

VCO₂

au cours d’un exercice progressif.

La terminologie reste imparfaite

Comme pour LT1 et LT2, le simple nom :

VT1

VT2

ou :

RCP

ne suffit pas toujours.

La méthode de détermination doit idéalement être précisée.

Seuils lactiques, ventilatoires et MLSS correspondent-ils aux mêmes intensités ?

Puisque les phénomènes sont liés, nous pourrions être tentés d’écrire :

LT1 = VT1

et :

LT2 = VT2 = MLSS.

Cette équation est trop simple.

Des relations importantes existent

Chez des coureurs entraînés, Cerezuela-Espejo et collaborateurs retrouvaient des associations importantes entre plusieurs repères lactiques et ventilatoires [7].

Chez des sujets réalisant deux tests sur tapis, Dickhuth et collaborateurs retrouvaient eux aussi de bonnes relations et une bonne reproductibilité de plusieurs repères [11].

Mais relation ne signifie pas identité

Dans l’étude de Dickhuth, le seuil lactique étudié se situait en moyenne environ :

4 % sous

le seuil ventilatoire défini par V-slope.

L’IAT se situait quant à lui environ :

7 à 8 % au-dessus

du point de compensation respiratoire [11].

Chez les coureurs de Cerezuela-Espejo, le MLSS apparaissait comme un événement distinct, situé entre VT1 et VT2 dans leur protocole [7].

Chez des cyclistes élites, Van Schuylenbergh et collaborateurs ont montré que la capacité de différents seuils lactiques ou ventilatoires à estimer le MLSS dépendait du protocole incrémental utilisé [8].

Dekerle et collaborateurs ont également observé un VT2 supérieur au MLSS ; l’écart représentait en moyenne environ :

10,9 points de pourcentage de VO₂max [9].

IDÉE REÇUE

« Seuil lactique et seuil ventilatoire sont deux moyens différents de mesurer exactement la même chose. »

Les phénomènes sont physiologiquement liés.

Mais :

les repères obtenus ne sont pas automatiquement superposables.

La meilleure formulation est donc :

Les réponses lactiques et ventilatoires reflètent des transitions interdépendantes, mais les méthodes utilisées pour les identifier ne sont pas parfaitement interchangeables.

Pourquoi le protocole de test peut-il modifier le résultat ?

Comme pour la VMA :

la méthode participe au chiffre.

La durée des paliers

Imaginons :

Test A : paliers de 1 minute

et :

Test B : paliers de 6 minutes.

Dans le second cas, l’organisme dispose de davantage de temps pour évoluer vers une réponse plus proche de celle correspondant réellement à cette charge.

Cela peut modifier :

• la lactatémie ;
• la ventilation ;
• la fréquence cardiaque ;
• et le seuil calculé.

Van Schuylenbergh et collaborateurs ont comparé chez des cyclistes élites un protocole rapide et un protocole avec des paliers de six minutes.

La relation entre différents seuils et le MLSS dépendait du protocole [8].

La méthode mathématique

Chez des footballeurs professionnels :

inspection visuelle

Dmax

Dmax modifié

et :

log-log

ne donnaient pas des résultats suffisamment concordants pour être considérés comme interchangeables [12].

Le site de prélèvement

Robergs et collaborateurs ont comparé du sang artérialisé provenant du lobe de l’oreille et du sang veineux chez sept hommes entraînés.

Les concentrations mesurées différaient à plusieurs intensités [13].

Cela ne signifie pas que toutes les intensités de seuil calculées deviennent automatiquement différentes.

Mais le site de prélèvement peut modifier la concentration mesurée et, selon la méthode utilisée — notamment lorsqu’elle repose sur une concentration fixe — influencer l’interprétation.

PRUDENCE — « Lactate = 3,5 mmol/L »

Cette valeur n’est pas une information complète.

Pour comparer deux mesures, il est utile de connaître :

le protocole

la durée des paliers

le moment du prélèvement

le site de prélèvement

l’analyseur

et :

la méthode de seuil.

La conséquence pratique : standardiser

Pour suivre un joueur :

même protocole

mêmes paliers

même méthode

même matériel

conditions aussi proches que possible.

Sinon, une partie de la variation peut provenir :

de la mesure

plutôt que :

du joueur.

Peut-on traduire un seuil en fréquence cardiaque, vitesse ou %VO₂max ?

Oui.

Une fois un seuil déterminé, nous pouvons observer à la même intensité :

• la vitesse ;
• la puissance ;
• la fréquence cardiaque ;
• le pourcentage de VO₂max ;
• le pourcentage de FCmax.

Ces variables deviennent alors utiles pour l’entraînement.

Mais il faut respecter le sens du raisonnement.

De la mesure vers le repère pratique

Si un laboratoire détermine :

VT2 à 15 km/h

et :

170 bpm

nous pouvons ensuite utiliser :

15 km/h

ou :

170 bpm

comme repères pratiques.

Le raisonnement est :

seuil déterminé

↓

vitesse / fréquence cardiaque correspondante.

L’inverse est plus risqué

Dire :

« le seuil de tout le monde est à 90 % de FCmax »

ou :

« VT1 est toujours à 70 % de VO₂max »

revient à transformer une moyenne de population en mesure individuelle.

Exemple chez des joueuses professionnelles

Parpa et Michaelides ont étudié trente-trois joueuses professionnelles.

En moyenne :

VT1 = 72,9 % de VO₂max

et :

VT2 = 91,3 % de VO₂max.

Les vitesses moyennes correspondantes étaient environ :

10,85 km/h

et :

12,91 km/h [18].

Ces chiffres décrivent :

ce groupe.

Ils ne démontrent pas que chaque joueuse possède exactement ses seuils à ces pourcentages.

PRUDENCE — Une moyenne n’est pas une mesure individuelle

73 % de VO₂max

ou :

91 % de VO₂max

peuvent décrire la moyenne d’une population.

Ils ne deviennent pas :

des constantes physiologiques.

Les zones fixes restent néanmoins utiles

Une zone construite avec des pourcentages peut être :

• simple ;
• reproductible ;
• facile à appliquer ;
• suffisante pour certains objectifs.

Il faut simplement l’appeler correctement :

zone de prescription

plutôt que :

seuil physiologique mesuré.

Que nous apprennent les seuils que VO₂max et VMA ne nous disent pas ?

Imaginons deux joueurs.

Joueur A

VO₂max : 60 mL·kg⁻¹·min⁻¹ VMA : 18 km/h

Joueur B

VO₂max : 60 mL·kg⁻¹·min⁻¹ VMA : 18 km/h.

Leurs capacités maximales paraissent proches.

Imaginons maintenant qu’un repère submaximal comparable apparaisse :

à 15,5 km/h chez A

mais :

à 13,5 km/h chez B.

Les deux joueurs possèdent un plafond similaire.

Mais :

ils ne fonctionnent pas de la même manière sous ce plafond.

VO₂max

Elle indique principalement :

la puissance maximale du système aérobie.

VMA

Elle fournit :

une vitesse de référence autour de cette puissance maximale.

Seuils

Ils fournissent des repères sur :

l’évolution du fonctionnement physiologique aux intensités submaximales.

Économie de course

Elle renseigne sur :

le coût énergétique nécessaire pour courir à une vitesse donnée.

Ces dimensions sont complémentaires.

Une démonstration chez les footballeurs

Ziogas et collaborateurs ont étudié 129 joueurs professionnels appartenant aux trois premières divisions grecques.

La vitesse au seuil lactique était la seule variable étudiée qui différait significativement entre chacune des divisions.

VO₂max ne séparait pas les groupes aussi systématiquement et l’économie de course apportait également une information complémentaire [14].

Cela ne signifie pas :

« le seuil est plus important que VO₂max ».

Cela signifie :

la capacité aérobie maximale ne décrit pas à elle seule toute l’endurance d’un joueur.

POUR COMPRENDRE

VO₂max = hauteur du plafond

VMA = vitesse de référence autour du plafond

seuils = position de certaines transitions sous le plafond

économie = coût nécessaire pour se déplacer.

Plusieurs joueurs peuvent donc avoir :

le même plafond

sans avoir :

le même fonctionnement submaximal.

Quelle utilité réelle possèdent les seuils en football ?

Le football est :

intermittent

tactique

variable

et :

non continu.

Un joueur ne dispute donc pas un match :

exactement à son seuil.

Pour autant, les repères submaximaux peuvent apporter des informations utiles sur son profil d’endurance.

Des changements peuvent apparaître sans modification de VO₂max

Edwards, Clark et Macfadyen ont étudié douze joueurs professionnels britanniques à deux moments.

VO₂max était comparable entre les deux évaluations.

En revanche, les repères lactiques et ventilatoires étaient plus élevés lors de la seconde évaluation [15].

Il s’agit d’une observation liée à l’état d’entraînement et non d’un essai contrôlé permettant d’attribuer causalement le changement à un programme précis.

Mais le résultat illustre un point important :

le fonctionnement submaximal peut évoluer alors que VO₂max reste relativement stable.

La vitesse au seuil peut différencier des populations

Chez les 129 joueurs professionnels de Ziogas et collaborateurs, la vitesse au seuil lactique différenciait les trois niveaux compétitifs étudiés [14].

Mais le match possède ses propres contraintes

Modric, Versic et Sekulic ont analysé 82 performances de match chez des joueurs professionnels.

Les associations entre paramètres aérobies et distances réalisées variaient selon le poste.

Chez les joueurs excentrés, leur seuil dit « anaérobie » était notamment associé aux courses à haute intensité.

Chez les joueurs centraux, leur seuil dit « aérobie » était davantage associé à certaines distances totales ou de faible à moyenne intensité [16].

Cela confirme :

capacité physiologique ≠ comportement automatique en match.

SUR LE TERRAIN

Les seuils peuvent aider à caractériser :

le profil physique du joueur.

Ils ne permettent pas de prédire seuls :

ce que le joueur fera dimanche.

Un seuil peut-il être étudié avec ballon ?

Loures et collaborateurs ont étudié le MLSS dans le circuit de Hoff, un parcours spécifique avec ballon.

Dans leur population, certaines méthodes lactiques approchaient l’intensité du MLSS réalisée avec ballon, et la référence à 4 mmol/L était proche de cette intensité dans ce protocole précis [23].

Cela montre qu’il est possible d’étudier des transitions physiologiques dans une tâche footballistique.

Mais cela ne transforme pas :

4 mmol/L

en :

règle universelle avec ballon.

Les seuils peuvent-ils aider à individualiser les données GPS ?

Les systèmes GPS utilisent souvent des seuils absolus de vitesse pour classer :

course

haute intensité

sprint.

Cette méthode possède un avantage évident :

tout le monde est classé avec la même règle.

Mais :

la même vitesse ne représente pas la même intensité physiologique pour tous.

L’exemple d’Abt et Lovell

Dix joueurs professionnels ont été étudiés avec deux définitions de la course à haute intensité :

> 19,8 km/h

ou :

au-dessus d’une vitesse individualisée correspondant à VT2.

Le VT2 médian était :

15 km/h

avec une plage de :

14 à 16 km/h.

La distance moyenne classée à haute intensité passait d’environ :

845 m avec le seuil absolu

à :

2 258 m avec le seuil individualisé [17].

Le joueur n’avait évidemment pas couru davantage.

Seule :

la définition de haute intensité

avait changé.

POUR COMPRENDRE — Le GPS mesure ce qui a été fait

Le GPS peut dire :

« le joueur a couru 500 m à plus de 20 km/h ».

Il ne peut pas déduire automatiquement que 20 km/h représente :

la même intensité physiologique pour tous les joueurs.

Faut-il abandonner les seuils absolus ?

Non.

Ils sont utiles pour :

• comparer les mêmes vitesses entre joueurs ;
• suivre les exigences locomotrices absolues ;
• conserver des catégories stables.

Les seuils individualisés répondent à une autre question :

quelle part du travail se situe au-dessus d’un repère propre au joueur ?

Les deux lectures peuvent donc être complémentaires.

Comment interpréter les seuils chez les jeunes joueurs ?

Chez les jeunes, plusieurs variables évoluent simultanément :

• âge ;
• taille ;
• masse ;
• composition corporelle ;
• maturité biologique ;
• économie locomotrice ;
• expérience d’entraînement.

Un seuil ne doit donc jamais être interprété isolément.

Une concentration fixe peut être suivie sans devenir une vérité physiologique

Sliwowski et collaborateurs ont suivi des jeunes footballeurs âgés de 15 à 18 ans au cours d’une saison et utilisé la vitesse correspondant à :

4 mmol/L.

Cette vitesse évoluait selon la période de la saison [19].

Cela montre qu’un repère fixe peut servir :

d’indicateur longitudinal.

Mais cela ne démontre pas que :

4 mmol/L représente le même événement chez chacun.

Chez les adolescents entraînés, 4 mmol/L n’était pas la meilleure approximation du MLSS

Comme nous l’avons vu, Almarwaey et collaborateurs retrouvaient dans leur population une vitesse de MLSS plus proche, en moyenne, de la vitesse correspondant à :

2,5 mmol/L [5].

La leçon est :

prudence avec les concentrations universelles.

Pas :

remplacer 4 par 2,5.

Les performances évoluent au cours d’une saison

McMillan et collaborateurs ont suivi neuf jeunes joueurs professionnels à plusieurs moments.

La vitesse au premier point d’inflexion lactique progressait d’environ :

11,67 à 12,96 km/h

entre le début de la présaison et le début de la compétition.

La vitesse à 4 mmol/L progressait de :

13,62 à 14,67 km/h [20].

Les auteurs soulignaient toutefois que VO₂max et l’économie de course devaient être considérées conjointement pour interpréter les adaptations.

La maturation biologique compte également

Tanaka et Shindo ont étudié soixante-six garçons âgés de 6 à 15 ans, ainsi que des groupes de jeunes plus âgés.

Leurs résultats montrent que plusieurs variables associées au seuil lactique étaient liées à l’âge et à la maturité osseuse [28].

Cette étude n’est pas spécifique au football.

Elle apporte néanmoins un principe important :

deux jeunes du même âge civil peuvent se trouver à des stades biologiques différents.

PRUDENCE — Le chiffre n’efface pas la maturation

Chez un jeune joueur, une vitesse associée à un seuil doit être interprétée avec :

l’âge

la croissance

la maturation

la morphologie

la période de saison

et :

le protocole utilisé.

Suivre avant de classer

Dans un club, une question pertinente est souvent :

« comment ce joueur évolue-t-il avec la même méthode ? »

plutôt que :

« est-il meilleur que les autres à ce seuil ? »

Peut-on améliorer les performances associées aux seuils ?

Oui.

Mais il est important de distinguer :

association avec l’entraînement

et :

démonstration causale.

Les observations longitudinales en football

Chez les joueurs professionnels d’Edwards et collaborateurs, les repères lactiques et ventilatoires étaient plus élevés lors de la seconde période d’évaluation alors que VO₂max changeait peu [15].

Chez les jeunes professionnels de McMillan et collaborateurs, les vitesses associées aux repères lactiques progressaient au cours de la saison [20].

Ces travaux montrent une évolution liée à l’état d’entraînement.

Ils ne permettent pas toujours d’isoler :

le mécanisme ou le contenu précis responsable.

Un essai contrôlé fournit une démonstration plus directe

Helgerud et collaborateurs ont réparti dix-neuf jeunes joueurs élites entre :

un groupe entraînement, n = 9

et :

un groupe contrôle, n = 10.

Le groupe entraînement réalisait :

4 × 4 minutes à 90–95 % de FCmax

avec :

3 minutes de récupération en footing

deux fois par semaine pendant huit semaines.

VO₂max progressait de :

58,1 ± 4,5

à :

64,3 ± 3,9 mL·kg⁻¹·min⁻¹.

Le lactate threshold exprimé en consommation d’oxygène progressait également :

47,8 ± 5,3

à :

55,4 ± 4,1 mL·kg⁻¹·min⁻¹ [27].

Cette étude montre donc qu’un programme d’entraînement peut effectivement déplacer un repère de seuil chez des footballeurs.

Mais le seuil n’est pas une adaptation isolée

Dans cette même étude :

• VO₂max augmentait ;
• l’économie de course s’améliorait ;
• plusieurs mesures de match changeaient [27].

Nous ne pouvons donc pas considérer :

« le seuil »

comme un mécanisme indépendant.

Son évolution peut résulter d’adaptations multiples :

• transport et utilisation de l’oxygène ;
• fonction mitochondriale ;
• économie de course ;
• transport et utilisation du lactate ;
• recrutement musculaire ;
• tolérance à une intensité donnée ;
• volume et qualité d’entraînement.

À RETENIR

Il est possible d’améliorer :

la vitesse, la puissance ou la consommation d’oxygène associée à certains seuils.

Mais la progression de ce repère ne nous indique pas, à elle seule :

quel mécanisme s’est adapté.

Ce que les seuils permettent — et ce qu’ils ne permettent pas

Après toutes ces nuances, il serait facile de conclure :

« les seuils sont trop compliqués pour être utiles ».

Ce serait une erreur.

Les limites d’un outil ne suppriment pas son intérêt.

Elles définissent :

la manière correcte de l’utiliser.

Ce que les seuils permettent notamment

Ils peuvent aider à :

• caractériser le fonctionnement submaximal ;
• compléter VO₂max et VMA ;
• suivre certaines adaptations dans le temps ;
• individualiser certaines intensités ;
• associer une vitesse ou une fréquence cardiaque à une transition mesurée ;
• contextualiser certaines données de course ;
• comparer un joueur à lui-même lorsqu’un protocole identique est répété.

Ce qu’ils ne permettent pas à eux seuls

Ils ne permettent pas :

• de diviser parfaitement le métabolisme en « aérobie » et « anaérobie » ;
• de déterminer une frontière universelle à 4 mmol/L ;
• d’affirmer que LT2, VT2 et MLSS sont synonymes ;
• d’obtenir le même résultat avec toutes les méthodes ;
• de prédire précisément la performance footballistique ;
• de classer définitivement les joueurs ;
• de connaître toute la charge d’un entraînement ;
• de transformer une moyenne de groupe en seuil individuel.

PRUDENCE — Le piège du chiffre unique

170 bpm

4 mmol/L

15 km/h

90 % de VO₂max

ne possèdent de sens précis que si nous savons :

quel repère ils décrivent

comment il a été déterminé

et :

dans quel contexte il doit être utilisé.

Sur le terrain — Comment utiliser ces connaissances dans un club amateur ?

La plupart des clubs amateurs ne disposent ni :

d’analyseur de gaz

ni :

de prélèvements sanguins réguliers.

Cela ne rend pas la connaissance des seuils inutile.

Elle permet au contraire de mieux comprendre :

ce que nous mesurons

et surtout :

ce que nous ne mesurons pas.

1. Toujours demander comment le seuil a été déterminé

Si un joueur arrive avec :

« mon seuil est à 172 bpm »

la première question doit être :

« comment a-t-il été obtenu ? »

Un seuil mesuré en laboratoire, une estimation de montre et un pourcentage théorique de FCmax ne possèdent pas le même niveau de précision.

2. Conserver le nom du repère

Écrivons par exemple :

VT1 : 145 bpm

VT2 : 171 bpm

ou :

Dmax : 14,8 km/h.

Évitons de transformer tous les résultats en :

« seuil aérobie »

ou :

« seuil anaérobie »

sans autre précision.

3. Si une mesure laboratoire existe, traduire le résultat en variables utilisables

Lors d’un test, un joueur peut obtenir :

VT1 → 12,5 km/h et 150 bpm

VT2 → 15,1 km/h et 175 bpm.

Ces vitesses et fréquences cardiaques deviennent alors des repères beaucoup plus simples à réutiliser sur le terrain.

4. Standardiser les évaluations

Pour suivre l’évolution :

même protocole

même méthode

mêmes conditions autant que possible.

Une différence entre deux tests n’a de valeur que si la comparaison reste suffisamment comparable.

5. Ne pas utiliser automatiquement 4 mmol/L comme « vrai seuil »

Une vitesse à 4 mmol/L peut parfaitement être suivie.

Mais appelons-la :

vitesse à 4 mmol/L

plutôt que :

vrai seuil anaérobie du joueur.

6. Ne pas transformer un pourcentage fixe en mesure de seuil

Une séance à :

80 % FCmax

peut être une prescription utile.

Mais :

80 % FCmax ≠ LT1 mesuré

par définition.

7. Utiliser des repères perceptifs quand le matériel manque

Le Talk Test constitue un exemple intéressant.

Quinn et Coons ont observé chez quinze adultes que les niveaux du test de parole présentaient des relations avec les repères lactiques et ventilatoires, avec une proximité particulière avec le seuil lactique dans leur protocole [21].

Woltmann et collaborateurs ont montré chez seize adultes physiquement actifs que le Talk Test pouvait également servir à autoréguler une séance continue de trente minutes [22].

Ces études ne sont pas réalisées chez des footballeurs.

Nous devons donc présenter le Talk Test comme :

un repère pratique simple

et non :

une mesure validée de LT1 ou VT1 chez le footballeur.

SUR LE TERRAIN — Un repère sans matériel

Si le joueur peut encore parler relativement confortablement :

l’intensité reste généralement contrôlée.

Lorsque parler devient nettement difficile :

l’intensité est plus élevée.

Ce repère ne remplace pas :

une mesure de laboratoire.

8. Croiser plusieurs informations

Sans laboratoire, nous pouvons associer :

vitesse

fréquence cardiaque

perception de l’effort

capacité à parler

qualité de déplacement

et :

capacité à répéter la tâche.

Aucun indicateur isolé ne résume parfaitement l’intensité.

9. Garder le football au centre

Un joueur ne se prépare pas uniquement à courir :

vingt ou trente minutes à intensité constante.

Il doit également :

• accélérer ;
• sprinter ;
• freiner ;
• changer de direction ;
• récupérer ;
• produire de la force ;
• percevoir ;
• décider ;
• interagir avec ses partenaires et adversaires.

Les seuils constituent donc :

une pièce du profil physique

et non :

le programme complet d’entraînement.

10. Utiliser les données GPS selon deux lectures lorsque cela est pertinent

Nous pouvons conserver :

des seuils absolus

pour analyser ce que le joueur a réellement produit à certaines vitesses.

Et, lorsque nous possédons une donnée physiologique fiable, compléter par :

une lecture individualisée.

Les deux questions sont différentes.

11. Chez les jeunes, suivre avant de normer

Un chiffre obtenu aujourd’hui doit être replacé dans :

• la croissance ;
• la maturation ;
• la saison ;
• l’historique d’entraînement.

Il peut servir à suivre une trajectoire.

Il ne doit pas devenir :

une étiquette de talent.

12. Utiliser un seuil comme information, jamais comme verdict

Une valeur de seuil peut aider à identifier :

• une évolution ;
• un point faible ;
• une intensité de travail ;
• un repère pour une séance.

Elle ne permet pas de conclure :

« ce joueur est en forme »

« ce joueur est meilleur »

ou :

« ce joueur sera performant dimanche ».

À retenir

• Un seuil est un repère utilisé pour caractériser une transition dans la réponse physiologique à l’augmentation de l’intensité. Il ne doit pas être imaginé comme un interrupteur.
• L’expression « seuil anaérobie » est potentiellement trompeuse : les différentes voies de resynthèse de l’ATP fonctionnent simultanément.
• Le lactate est produit, capté et utilisé bien avant les intensités appelées “seuils” [1,24,25].
• La lactatémie reflète un équilibre dynamique entre apparition et disparition du lactate ; elle ne mesure pas simplement « la quantité produite ».
• Le lactate ne doit pas être présenté comme la cause directe de l’acidose. Les échanges de lactate et de H⁺ peuvent être dissociés [26].
• LT1 et LT2 sont des repères opérationnels permettant d’organiser la réponse lactique. Leur définition exacte dépend de la méthode.
• Les méthodes de détermination d’un seuil lactique ne sont pas automatiquement interchangeables [12].
• 4 mmol/L constitue un repère historique important, mais pas une concentration physiologique universelle [2–6].
• Le MLSS cherche à identifier la plus forte intensité constante où la lactatémie reste relativement stable selon un critère défini. Lui aussi dépend d’une procédure opérationnelle [5,6,8].
• Les seuils ventilatoires reposent sur des changements dans les relations entre ventilation, VO₂ et production de CO₂ [10].
• LT, VT et MLSS sont liés sans être synonymes. Des écarts systématiques sont observés selon les méthodes et protocoles [7–11].
• La durée des paliers, la méthode de calcul et certaines caractéristiques du prélèvement peuvent modifier les résultats ou leur interprétation [8,12,13].
• Une fréquence cardiaque, une vitesse ou un pourcentage de VO₂max peuvent servir de traduction pratique une fois le seuil identifié, mais une moyenne de groupe ne constitue pas une mesure individuelle [18].
• Les seuils apportent une information complémentaire à VO₂max et VMA en renseignant sur les réponses submaximales.
• Chez des joueurs professionnels, la vitesse au seuil lactique a distingué des niveaux compétitifs que VO₂max ne séparait pas aussi systématiquement [14].
• Des repères lactiques et ventilatoires peuvent évoluer avec l’état d’entraînement [15,20], et un essai contrôlé chez de jeunes footballeurs montre qu’un programme d’entraînement peut améliorer un lactate threshold [27].
• En match, les relations entre capacités aérobies et activité de course dépendent notamment du poste et du contexte [16].
• Individualiser une zone GPS à partir d’un repère physiologique peut profondément modifier la quantité de course classée à « haute intensité » [17].
• Chez les jeunes, les seuils doivent être interprétés avec l’âge, la croissance et la maturation [5,19,20,28].
• Sans laboratoire, la fréquence cardiaque, la perception et le Talk Test peuvent fournir des repères pratiques, mais ils ne doivent pas être présentés comme des mesures directes des seuils [21,22].

Nous pouvons finalement résumer :

VO₂max

→ jusqu’où le système aérobie peut monter

VMA

→ une vitesse de référence autour de cette zone maximale

seuils

→ des repères décrivant les transitions du fonctionnement physiologique aux intensités submaximales.

Et surtout :

un seuil n’est pas une frontière invisible gravée dans le corps.

C’est :

un repère physiologique

déterminé à partir :

d’un signal

d’un protocole

et :

d’une méthode.

C’est lorsque ces trois éléments sont connus que le chiffre devient réellement interprétable.

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