Skip to content

Courbe De Howald Explication Essay

FICHIER INEXISTANT : 3

Par Thierry Maquet

Les courbes d’Howald servent depuis de nombreuses années de modèle de référence pour expliquer l’enchainement de l’intervention des différentes filières énergétiques en fonction de leurs délais d’intervention et de la capacité de chacune d’entre elles à fournir le maximum d’ATP par unité de temps. Bien que le schéma laisse clairement apparaître un démarrage simultané des trois filières, la perception de la plupart d’entre nous  se focalise sur trois filières qui se relayent,  avec un débit de moins en moins important en fonction du temps d’effort considéré. Le gros problème de cette représentation, c’est qu’elle semble ignorer ce qui se déroule en amont et en aval du schéma. En d’autres termes, tout se passe comme si l’organisme était sur « off » avant le schéma et se mettait subitement en pleine action. Quid également des réserves de phosphocréatine après une première utilisation ?

Vers une nouvelle modélisation du fonctionnement des filières énergétiques 

A cette représentation, nous souhaitons substituer un modèle plus dynamique et surtout plus proche de la réalité des organismes vivants. En effet, la production d’ATP est permanente, de l’état de repos jusqu’à celui où l’individu est amené à réaliser des efforts très violents. A tous les instants de son existence, l’homme doit produire de l’énergie pour bouger certes, mais aussi tout simplement pour vivre.
Dans cette dynamique évolutive, l’organisme met en place automatiquement plusieurs types de procédures de production d’énergie. Ces procédures ne se substituent pas les unes aux autres en fonction de l’intensité de l’effort mais auraient plutôt tendance à s’additionner. Ainsi la procédure qui est en fonction en permanence pourrait être assimilée à une procédure de routine qui permet à l’organisme de fournir de l’énergie pour une gamme d’efforts couvrant le métabolisme de base et les principaux mouvements de la vie quotidienne comme la marche. Lorsqu’il faut produire plus d’ATP par unité de temps, pour courir par exemple, cette procédure peut encore être mobilisée avec néanmoins une limite : la consommation maximale d’oxygène propre à l’individu. Pour tout un tas d’efforts plus intenses,   quand la procédure de routine ne suffit pas, elle est complétée par une procédure intermédiaire qui produit encore plus d’ATP par unité de temps. Enfin, pour des sollicitations extrêmes, une procédure d’urgence peut être mobilisée rapidement pour suppléer ou compléter la production d’ATP sur des laps de temps relativement courts. Procédures de routine, intermédiaire et d’urgence, se substitueraient donc aux traditionnelles filières anaérobie alactique, anaérobie lactique et aérobie.

L’oxygène, omniprésent, incontournable mais insuffisant

Le point commun de ces différentes procédures, c’est qu’elles ont toutes besoin, à un moment ou à un autre, d’oxygène pour exister. Pour les procédures de routine et intermédiaire, l’oxygène est nécessaire à la combustion des substrats énergétiques (lipides, glucides). Pour les procédures intermédiaire et d’urgence, l’oxygène servira au recyclage et à la reconstruction de nouveaux substrats utilisables (reconstruction d’ATP à partir du recyclage de l’acide lactique ou reconstitution des stocks de phosphocréatine (PC) au sein des mitochondries). Lire newsletter novembre 2012 et avril 2012. Une filière énergétique n’est donc jamais complètement anaérobie. Il suffit d’observer son état d’essoufflement après un effort bref et intense pour s’en convaincre. ( lire newsletter septembre 2011)

Quels sont à partir de ces considérations, le ou les facteurs limitants de la production d’énergie ? Ceci revient également à se poser la question des facteurs de la performance indépendamment des aspects techniques et psychologiques. Si le volume maximum d’oxygène qu’un individu est capable de consommer par unité de temps (VO2 max) semble déterminant, y compris pour les efforts intenses de courte durée, tout ramener à la disponibilité des substrats énergétiques serait une erreur. Les réserves de lipides sont quasiment inépuisables dans des conditions normales d’utilisation.  Contrairement à ce que l’on a longtemps avancé pour expliquer le fameux mur auquel se heurtent de nombreux marathoniens novices autour du trentième kilomètre, des études ont montré qu’il  était difficile d’épuiser complètement  ses réserves de glucides au bout de deux heures de course. Sinon, pourquoi ce même phénomène ne se produirait pas au même moment dans des disciplines similaires (cyclisme, ski de fond) ? L’épuisement des réserves énergétiques est davantage l’apanage des épreuves de très longue durée.

La fatigue est plurielle

Et pourtant, le marcheur occasionnel a mal aux jambes et se sent épuisé après 6 ou 7 heures de randonnée. Le marathonien doit puiser dans ses retranchements pour finir sa course en maintenant son tempo. Le footballeur est perclus de crampes en fin de match.  Les origines de la fatigue qui limite la performance  sont donc à rechercher ailleurs que dans le simple épuisement des substrats énergétiques.

On a aujourd’hui de bonnes raisons de penser que la fatigue est conditionnée par des interactions complexes entres les muscles et le cerveau. Sous l’effet des traumatismes subis par la fibre musculaire, des messages de plus en plus difficiles à interpréter sont adressés au cerveau. De son côté, le cerveau fatigué génère des ordres plus ou moins incohérents en direction des fibres musculaires. Par ailleurs, la fatigue du système respiratoire serait également impliquée dans la capacité à maintenir un niveau élevé d’effort dans la durée, notamment en provoquant une vasoconstriction artérielle des muscles sollicités. 

Des pistes pour l’entraînement

Cet éclairage élargit les registres sur lesquels l’entraînement va pouvoir améliorer la performance :

-        La capacité à utiliser une quantité importante d’oxygène par unité de temps, même lorsque l’on prépare des efforts de courte durée, par un travail au niveau du VO2max.

-        La capacité à mobiliser une quantité importante de ses différents substrats énergétiques par unité de temps par un travail à intensité maximale et sur des durées spécifiques à l’effort préparé.

-        La capacité à mieux supporter les perturbations bio chimiques liées à la mobilisation des glucides à très haut régime (acidose musculaire et sanguine). Lire newsletter de janvier 2013, décembre 2012,  avril 2012, février 2012, Octobre 2011

-        Préparer les muscles à mieux encaisser les traumatismes associés à la composante excentrique de la contraction musculaire par un travail spécifique en durée et en intensité. Lire newsletter Juin 2011

-        Préparer le cerveau à mieux interpréter les messages associés à l’effort et à la douleur, là encore par un travail spécifique qui oblige l’athlète à puiser dans ses ressources mentales.

-        Entraîner spécifiquement les muscles respiratoires. Lire lettre électronique n°56 : Entraînement respiratoire et performance

On comprend donc que tout cela ne peut se faire en un jour, et c’est tant mieux ! Par ailleurs, rappelons que  l’hydratation et l’alimentation ne sont que des adjuvants de la performance. S’entraîner en état de déshydratation ou à jeun relève de procédures d’un autre temps qui peuvent mettre en péril la santé du sportif et qui ne résistent pas à la réalité de la  physiologie de l’effort.

Références 

Articles Claire THOMAS cités en lien.

Communication Jean René LACOUR, colloque du 16 Avril 2011 « Evolution de nos connaissances sur la fatigue »

Travaux   Tim NOAKES, « "Evidence that a central governor regulates exercise performance during acute hypoxia and hyperoxia". The Journal of experimental biology

Sport et Vie n° 128 «  Y a-t-il un pilote dans l’avion ? ».

Markus AMANN, University of Utah «  Pulmonary system limitations to endurance exercise performance in humans”  Mai 2011

Результатом будет полнейший хаос. - А Фонд электронных границ будет праздновать победу, - побледнела Сьюзан. - Фонд понятия не имеет о том, чем мы тут занимаемся, - презрительно бросил Стратмор.  - Если бы они знали, сколько террористических нападений мы предотвратили благодаря тому, что можем взламывать шифры, они запели бы по-другому. Сьюзан была согласна с этим, но в то же время прекрасно понимала: Фонд электронных границ никогда не узнает, насколько важен и нужен ТРАНСТЕКСТ.