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Quels marqueurs sont importants pour évaluer les changements produits par l’exercice dans l’organisme ?
Pourquoi enregistrer les marqueurs biochimiques de l’entraînement ?
Il est de plus en plus courant (et pertinent) que les sportifs amateurs demandent des analyses et bilans avant de commencer une activité physique ou pour observer les réactions et l’évolution que cette activité a produites dans leur corps : analyses sanguines et urinaires, tests d’effort, tests anaérobies, etc.
Mon collègue Powerexplosive et moi allons essayer de faire une petite revue des plus importants, afin que les utilisateurs intéressés par ce type d’analyses sachent où chercher au moment d’examiner les résultats.
Effets de l’exercice
Nous partons donc du principe que chaque type d’exercice produit des changements spécifiques dans l’organisme, qui peuvent être suivis grâce à certains marqueurs biochimiques permettant un contrôle plus précis de l’entraînement et d’éviter de s’entraîner à l’aveugle.
Cela ne signifie pas que les modifications produites dans l’organisme doivent être considérées comme le seul objectif de l’entraînement, mais elles servent de moyen d’information rétroactive sur l’efficacité de l’entraînement, nous apportant une évaluation des effets des exercices utilisés dans la pratique sportive.
Informations sur les marqueurs biochimiques de l’entraînement
En réalité, le véritable objectif de la surveillance biochimique est la vérification des changements induits par l’entraînement, tels que :
- Évaluation de la charge d’entraînement.
- Évaluation des processus de récupération.
- Contrôle des effets des différents microcycles d’entraînement.
- Vérification des changements adaptatifs dans l’organisme, pendant les périodes d’entraînement et sur une année complète d’entraînement.
- Diagnostic du surentraînement.
Outils pour le contrôle biochimique de l’entraînement
Les métabolites et substrats mesurés dans le sang sont le principal moyen de contrôle biochimique, bien que parfois ces marqueurs soient mesurables dans l’urine ou la salive.
Dans le tableau joint (Bosco, 2000), les principaux sont présentés.
| Métabolites | Origine | Domaine possible de contrôle de l’entraînement |
| Lactate | Produit final de la dégradation du glucose ou glycogène | *Détermination du seuil anaérobie.*Indice d’intensité des exercices anaérobie-glycolytiques ou anaérobie-aérobie.*Indice d’utilisation de la capacité de travail anaérobie. |
| Ammoniac | Résultat de la dégradation des fibres FG en AMP. Source possible supplémentaire d’oxydation des acides aminés ramifiés. | *Indice de resynthèse d’ATP via la combinaison de deux ATP et formation d’AMP.*Indice indirect d’activité des fibres FG. |
| Urée | Produit final de la dégradation des protéines (acides aminés). | *Indice de l’effet des exercices physiques aérobies prolongés.*Indice des processus de récupération. |
| Tyrosine | Dégradation des protéines, principalement dans le tissu musculaire. | *Indice d’intensité du catabolisme protéique musculaire. |
| 3-Méthylhistidine | Produit de la dégradation des protéines myofibrillaires (myosine, actine). | *Indice du turnover des protéines contractiles.*Vérification de l’effet de l’entraînement lors des séances de force et puissance. |
| Alanine | Produit de la combinaison des groupes NH3 (libérés lors de l’oxydation des acides aminés à chaîne ramifiée) et pyruvate dans les muscles. | *Évaluation du pourcentage glucose-alanine qui fait le lien entre le métabolisme des protéines et des glucides dans la production d’énergie de l’activité musculaire. |
| Leucine | Acide aminé à chaîne ramifiée oxydable dans les muscles. | *Indice du métabolisme des acides aminés à chaîne ramifiée. |
| Tryptophane | Précurseur de la synthèse du neurotransmetteur sérotonine. | *Diagnostic de la fatigue centrale et d’un mécanisme central lié au surentraînement. |
| Glutamine | Acide aminé essentiel pour le bon fonctionnement de plusieurs tissus ainsi que pour l’activité immunitaire normale. | *Diagnostic de la fatigue et du surentraînement, utilisé principalement pour identifier d’éventuelles informations sur les changements dans l’activité immunitaire. |
| Acides gras libres | Produit de la lipolyse (dégradation des triglycérides du tissu adipeux). Utilisés dans les muscles comme substrat pour l’oxydation. | *Détermination de l’utilisation des lipides comme substrat oxydatif (la concentration sanguine d’acides gras libres est proportionnelle à leur utilisation en oxydation). |
| Glycérol | Produit de la lipolyse. Utilisé dans le foie pour la néoglucogenèse. | *Évaluation de l’intensité de la lipolyse dans le tissu adipeux. |
| Glucose | Constituant normal du sang. Fournit par le foie. | *Indice de l’utilisation des glucides.*Facteur de contrôle métabolique. |
Lactate comme marqueur de l’entraînement
Il est essentiellement lié à l’évaluation de l’exercice anaérobie et à la détection des seuils (anaérobie et aérobie), quand on ne dispose pas d’un appareil de mesure des gaz.
Objectif
L’objectif du calcul de la présence d’acide lactique, étant donné qu’il s’agit du produit final de la glycolyse anaérobie, est de définir la contribution de celle-ci dans la production d’énergie pendant l’exercice, en définissant l’évolution du métabolisme énergétique et en apportant une estimation semi-quantitative dans la tentative d’établir la contribution de la production d’énergie anaérobie.
La cause de cela est liée aux conditions qui conduisent à la formation du lactate et à sa destination
Intensité de l’exercice et formation de lactate
Intensité faible
Avec des intensités faibles d’exercice, le pyruvate formé pendant la glycolyse est facilement oxydé, avec peu ou pas de formation de lactate.
Seuil aérobie
Quand l’intensité de l’exercice dépasse le seuil aérobie, la formation de lactate augmente, mais les systèmes tampons du bicarbonate et les autres tampons le maintiennent sous contrôle.
Seuil anaérobie
Cependant, quand l’intensité de l’exercice augmente au-delà du seuil anaérobie, le déséquilibre entre pyruvate formé et pyruvate oxydé fait exploser la formation de lactate.
Recyclage du lactate
Mais, dans les exercices anaérobies, on ne peut pas donner de données 100 % précises sur l’énergie produite par la glycolyse anaérobie en mesurant le lactate accumulé, car il n’est pas exclu que des fibres musculaires avec une plus grande capacité oxydative (ST ou FTa) oxydent une petite quantité de lactate dans le muscle lui-même.
En réalité, « le niveau sanguin de lactate exprime la relation entre le lactate qui va des muscles vers le flux sanguin et la quantité d’acide lactique qui revient du sang vers le lieu de son utilisation métabolique dans le processus d’oxydation » (Bosco, 2000).
Principalement, dans les fibres ST des muscles au repos ou modérément activés, ou dans le myocarde, ou dans la néoglucogenèse (dans le foie).
Dans les exercices d’intensité plus élevée, l’apparition de lactate dépasse sa disparition de façon curviligne (Calderón, 2012)
Sources
- BOSCO, Carmelo. (2000). La force musculaire : aspects méthodologiques. Ed. INDE
- CALDERÓN, Javier. (2012). Physiologie humaine : application à l’activité physique. Ed. Médica Panamericana.
- NORTEY-CRUZ, Carmen, DÍAZ-BACALLAO, Niurka. Comportement des marqueurs biochimiques de l’exercice dans le volley-ball féminin pendant un macrocyle d’entraînement. Rev. Cub. Med. Dep. & Cul. Fís. 2011; Vol 5, Num 3.
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