Pourquoi un VO2 Max plus élevé n'est pas toujours meilleur

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Plus tôt cette année, des scientifiques norvégiens ont publié un rapport de cas à propos d'un cycliste du nom d'Oskar Svendsen qui, à l'âge de 18 ans, a enregistré la valeur la plus élevée de tous les temps lors d'un test VO2 max, a remporté les championnats du monde juniors quelques semaines plus tard, mais après un coup bref et décevant lors d'une carrière professionnelle , A pris sa retraite avant son 21e anniversaire. (J'ai écrit sur le rapport ici.) Aussi incroyable que soit la puissance aérobie mesurée par le laboratoire de Svendsen, il y avait une question tacite qui persistait à propos de son ascension et de sa chute: pourquoi n'était-il pas un cycliste plus rapide?

UNE réponse nouvellement publiée dans le Journal de physiologie appliquée, de Mikael Flockhart et Filip Larsen de l'École suédoise des sciences du sport et de la santé, tente de répondre à cette question et, ce faisant, propose une approche provocatrice d'une énigme beaucoup plus grande et plus générale sur la meilleure façon de s'entraîner pour les sports d'endurance . En substance, Flockhart et Larsen soulignent la dure vérité que l’efficacité de Svendsen était terrible. Il avait un moteur Ferrari, mais il gaspillait du carburant inutilement. Et cela, soutiennent-ils, n'était pas une coïncidence.

Les physiologistes se demandent depuis longtemps s'il y a un compromis entre avoir un VO2 max super élevé, ce qui signifie que vous êtes capable de brûler à travers l'énergie aérobie à un taux très élevé et d'avoir une bonne efficacité, ce qui signifie que vous obtenez le la plupart des coups (c'est-à-dire la vitesse de course ou de cyclisme) pour chaque unité d'énergie aérobie que vous brûlez.

Par exemple, en 1991, lorsque Michael Joyner de la Mayo Clinic a publié son papier influent sur les facteurs limitatifs ultimes dans la course au marathon, il a calculé qu'un coureur avec des valeurs très élevées mais réalistes de VO2 max, une économie de course (une mesure de l'efficacité) et un seuil de lactate devrait en théorie être capable de courir un marathon de moins de deux heures . Mais il n'était pas clair, a-t-il reconnu, si trouver quelqu'un avec les meilleures valeurs de VO2 max et d'économie de course était simplement improbable, ou s'il y avait une raison physiologique pour laquelle vous ne toucheriez pas le jackpot deux fois: "Il se peut," écrit-il, "que des valeurs élevées de VO2 max soient incompatibles avec une excellente économie de fonctionnement."

Joyner a cité certaines données d'études antérieures suggérant que, toutes choses étant égales par ailleurs, les coureurs ayant des valeurs de VO2 max plus élevées ont tendance à avoir des valeurs d'économie de course plus faibles et vice versa. Flockhart et Larsen soulignent que les données sur Svendsen, qui comprennent une série de huit sessions de tests en laboratoire sur une période de cinq ans, offrent un test longitudinal de la même question.

Effectivement, l'efficacité brute de Svendsen – la puissance qu'il délivrait aux pédales de vélo divisée par la vitesse à laquelle il brûlait des calories, essentiellement – était la plus élevée avant même de commencer un entraînement sérieux pour le vélo, à 21,5%. Une fois qu'il a commencé à s'entraîner et que son VO2 max a commencé à grimper à des niveaux record, son efficacité est tombée entre 19,8 et 20,5%. Puis, une fois qu'il a cessé de faire du vélo, son efficacité a de nouveau augmenté à 22,0% alors que sa VO2 max baissait. En d'autres termes, chaque fois que sa VO2 max augmentait, son efficacité empirait, et vice versa.

Ce compromis apparent fait l'objet de débats et de discussions depuis des décennies, mais ce qui manque est une explication de Pourquoi ça arrive. Il s'avère que Flockhart et Larsen ont une explication possible. Ils sont parmi les co-auteurs d'un autre article, publié le mois dernier dans Nature Communications, qui fait une modélisation très détaillée de la façon dont nos cellules gèrent leur production d'énergie pour répondre aux exigences d'un exercice soutenu. (Larsen est le directeur scientifique d'une société appelée Silicon Valley Exercise Analytics, et le site Web de la société a un article de blog expliquant les résultats.) La biochimie devient assez désordonnée, mais ils croient qu'ils ont trouvé un pistolet fumant dans quelque chose appelé "complexe I."

Le point clé à comprendre est que vos cellules musculaires sont confrontées à un compromis constant entre maximiser la quantité d'énergie qu'elles produisent et maximiser l'efficacité avec laquelle elles la produisent. Il existe plusieurs voies métaboliques différentes que vos cellules peuvent utiliser pour générer de l'ATP – le carburant de base pour les contractions musculaires – à partir de sources d'énergie stockées telles que les glucides et les graisses. Si vous partez pour un jogging lent, vos cellules sélectionneront automatiquement la voie métabolique la plus efficace, de sorte que vos réserves de carburant durent aussi longtemps que possible. Mais au fur et à mesure que vous accélérez, vous finirez par arriver à un point où ces voies efficaces ne pourront plus générer suffisamment d'ATP pour répondre à la demande de vos muscles, de sorte qu'elles passeront à une voie métabolique moins efficace qui peut générer de l'ATP. plus rapidement, mais brûlera également vos réserves de carburant plus tôt.

En gros traits, nous pouvons considérer ces deux extrêmes comme des efforts aérobies et anaérobies, à peu près séparés par le seuil de lactate. Mais la transition entre ces États n’est pas comme appuyer sur un interrupteur. Au lieu de cela, il y a un changement progressif dans le mélange de réactions métaboliques au fur et à mesure que vos cellules essaient de maintenir autant d'efficacité que possible tout en répondant à la demande d'ATP. Il s'avère qu'il existe en fait un autre seuil que vous atteignez bien avant votre seuil de lactate. Larsen et ses collègues appellent ce seuil «complexe I max» ou CImax pour faire court, et il marque le point où votre corps commence à abandonner son mode métabolique le plus efficace. Chez les cyclistes entraînés dans l'étude de Flockhart et Larsen, cela s'est produit entre 55 et 65% de la fréquence cardiaque maximale.

Le complexe I est un groupe de protéines dans les mitochondries qui jouent un rôle crucial dans la production aérobie d'ATP. Au seuil CImax, ces protéines fonctionnent à pleine capacité et ne peuvent pas produire d'ATP plus rapidement. Ainsi, selon le modèle de Flockhart et Larsen, vos cellules commencent à contourner le complexe I, optant pour des moyens plus rapides mais moins efficaces de générer de l'ATP -exercice d'intensité. En d'autres termes, dit Larsen, "nous devons" gaspiller "de l'énergie pour maintenir un rythme compétitif."

Cette explication se concentre sur ce qui se passe pendant un seul exercice, alors que votre corps lutte pour équilibrer efficacité et puissance. Mais que se passe-t-il sur de plus longues périodes de temps, lorsque vous stressez votre corps encore et encore? Vous pouvez diviser les adaptations d'entraînement en endurance en deux grandes catégories: vous améliorez l'apport d'oxygène à vos muscles; et vos muscles utilisent mieux cet oxygène. Les deux sont importants, mais leur relatif l'importance dépend de vos objectifs.

Si vous faites beaucoup d'entraînement de style VO2 max – des intervalles durs de trois à cinq minutes, par exemple – vous améliorerez de préférence votre système cardiovasculaire afin de pouvoir fournir plus d'oxygène à vos muscles. Cela augmentera votre VO2 max. Mais si vous n'avez pas augmenté de la même manière la capacité mitochondriale de vos muscles, cela signifie également que vous maximiserez vos mitochondries et frapperez CImax plus tôt. Larsen suggère que c'est ce qui arrivait à Svendsen: la formation qui a envoyé son VO2 max à travers le toit l'a également rendu moins efficace.

À l'inverse, bien que personne n'ait réellement testé comment «entraîner votre CImax», Larsen risque de deviner que de longues séances d'entraînement de faible intensité déplaceraient la concentration adaptative vers la capacité mitochondriale de vos muscles. Vous ne verriez pas autant de gain en VO2 max, mais vous brûleriez votre carburant plus efficacement. Si vous êtes un coureur 5K, vous voulez probablement tout le VO2 max que vous pouvez obtenir, quelle que soit la pénalité d'efficacité. Si vous êtes un ultramarathonien, c'est l'inverse. Si vous êtes Oskar Svendsen – eh bien, il est trop tard pour vous en soucier maintenant, mais peut-être que quelque part au milieu aurait été mieux.

En surface, ce n'est pas particulièrement bouleversant de suggérer que les coureurs de 5 km devraient faire un entraînement plus court et plus intense que les ultrarunners. Des chevaux pour les cours, comme disent les Britanniques. Mais il y a quelque chose au-delà des platitudes habituelles ici. Si Flockhart et Larsen sont corrects, marteler les intervalles de VO2 max encore et encore n'est pas seulement une occasion d'entraînement manquée pour les athlètes de longue distance et d'ultra-distance. En augmentant l'inadéquation entre l'apport d'oxygène et l'absorption et par conséquent en accélérant le début du seuil CImax, cela peut en fait diminuer votre efficacité au rythme de la course. Finalement, suggère Larsen, les entraîneurs peuvent effectuer des tests périodiques du seuil CImax pour voir s'il s'améliore, ou du moins ne s'aggrave pas, au cours d'un bloc d'entraînement.

Une dernière réflexion sur la mise en contexte de ces idées: suggérer qu'une dépendance excessive à l'égard de l'entraînement axé sur la VO2 max peut avoir des effets négatifs sur l'efficacité n'est pas la même chose que de dire que les athlètes ultra-distance ne devraient pas du tout s'entraîner sur la VO2-max. Il est important de noter que les performances globales de Svendsen se sont améliorées à mesure qu’il était en forme, même si son efficacité s’est dégradée. Mais les nouvelles découvertes suggèrent que pousser votre entraînement trop loin à l'une ou l'autre des extrémités du spectre d'efficacité énergétique peut se retourner contre vous. Et ils nous rappellent que devenir un champion d’endurance ne nécessite pas de VO2 max hors normes – en fait, vous pourriez même être mieux sans lui.


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Photo principale: Davide Illini / Stocksy

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