Démystifier le seuil ventilatoire

Lorsque vous pratiquez des sports d’endurance comme le ski de fond, la course et l’alpinisme, c’est votre capacité cardiopulmonaire qui dicte vos performances (vitesse, efficience en montée et endurance). Celles-ci sont influencées par trois structures importantes du corps humain : le cœur, les poumons et la « périphérie » soit les vaisseaux artériels et la capacité énergétique des fibres musculaires. Les études publiées, de même que celles qui sont en cours, démontrent que la fonction et la structure de la « périphérie » jouent un rôle important sur la quantité cardiopulmonaire totale[i] et surtout, sur la qualité cardiopulmonaire[ii]. Voici quelques mythes et réalités pertinents sur ce sujet.

Le seuil ventilatoire, c’est l’équivalent de votre VO2 max = mythe

On définit le VO2 max comme la consommation maximale d’oxygène. Quant au seuil ventilatoire (SV), aussi appelé seuil anaérobique, il est défini par la charge de travail ou la fréquence cardiaque (FC) à laquelle il y a saturation des mécanismes énergétiques utilisés en présence d’oxygène pour produire un effort physique. Le seuil ventilatoire se situe entre 60 % et 75 % de votre VO2 max. Au-delà de ce seuil d’intensité, les substrats énergétiques sont utilisés sans oxygène. Cette situation est peu efficace et même couteuse du côté énergétique. Une intensité d’effort au-dessus du SV ne peut être maintenue que quelques minutes, car elle entraîne une accumulation d’acide lactique et de l’épuisement. Selon une étude X, tous les sportifs observés dans l’étude ont ressenti une « détresse » lorsqu’ils ont poussé trop fort. Leur respiration s’est accélérée et ils ont ressenti un vide musculaire, de l’épuisement et des nausées.

On détermine le seuil ventilatoire grâce à une épreuve qui consiste à mesurer l’effort fourni à l’aide d’un tapis roulant ou d’un vélo, et d’un système d’analyse des gaz expiratoires. Si ce test n’est pas offert, ce qui est souvent le cas, on mesure la fréquence cardiaque (FC) à environ 85 % ou 90 % de la FC maximale. Il existe cinq équations pour déterminer celle-ci. La formule la plus utilisée est la suivante :

FCM = 220-âge [iii]

Or, comme la FC maximale varie d’un individu à un autre, il est préférable de la mesurer à l’aide d’un moniteur cardiaque ou d’une montre intelligente lors d’un effort maximal (field test).

Le SV n’est pas un déterminant majeur de la performance physique. Ce qui importe, c’est le VO2 max. = mythe 

Le seuil ventilatoire est un paramètre critique pour dicter la capacité à maintenir un effort aérobique prolongé sans accumuler d’acide lactique. Alors que le VO2 max peut être amélioré au maximum de 16 % à 20 % grâce à l’entrainement, le SV, lui, peut être bonifié de façon plus marquée afin d’obtenir des gains appréciables sur la performance pendant l’effort.

Par exemple, les meilleurs marathoniens n’ont pas les VO2 max les plus élevés, mais ils possèdent des SV très élevés. Aussi, les cyclistes et les fondeurs d’élite peuvent performer plusieurs heures à une FC quasi maximale ou maximale sans accumuler d’acide lactique. Avoir un SV élevé signifie qu’on a une capacité d’extraction de l’oxygène augmentée par les muscles à l’effort et que notre corps continue d’utiliser des ressources énergétiques en présence d’oxygène. Tout un chacun peut faire progresser son seuil ventilatoire grâce à un entraînement approprié. Par ailleurs, le VO2 max et le SV de base sont variables d’un individu à un autre. Ce point de départ biologiquement différent entraîne inévitablement des réponses variables quand vient le temps de mesurer les effets de l’entrainement sur le corps.

Le travail intensif en intervalles est la meilleure stratégie pour accroître le SV = réalité 

Alors que l’entrainement physique en endurance permet de devenir plus endurant, il faut tout de même s’entraîner en intensité afin de développer des muscles plus efficients et d’accroître sa tolérance à l’acidose lactique. Il faut donc souffrir un peu pour profiter de ces adaptations.

Ennuyant le travail intensif? Au contraire! Les études ont démontré que les patients les plus vulnérables, soit ceux avec une insuffisance cardiaque, préfèrent le travail intensif en intervalles au travail constant, à intensité modérée (endurance). Qui plus est, le travail intensif par intervalles est sécuritaire pour le cœur et n’augmente pas le taux de mortalité subite ou les infarctus du myocarde.

Petits trucs concrets

Il existe plusieurs méthodes d’entrainement et de nombreux ouvrages sur le sujet. Pour améliorer votre SV, faites quelques séances d’entrainement par semaine pour commencer. Échauffez-vous pendant 10 minutes et étirez-vous pour éviter les blessures. Si vous courez à l’extérieur l’hiver, choisissez judicieusement les lieux et les surfaces que vous foulez. Pour le ski de fond, choisissez une pente assez égale. Faites entre 30 et 40 secondes d’activité afin d’atteindre une intensité d’effort équivalente à 90 % ou 95 % de votre FC maximale (un moniteur cardiaque vous sera utile). Puis, reposez-vous entre 30 et 40 secondes. Répétez l’exercice pour faire 2 séries de 6 à 10 répétitions. Respectez une période de repos actif de 3 à 5 minutes entre les deux séries. Retournez au calme graduellement et étirez-vous brièvement de nouveau.

Un conseil pratique : commencez graduellement votre séance et augmentez la difficulté lors de la deuxième série. Et surtout, amusez-vous! Vous pourrez mesurer vos gains dès le premier mois d’entraînement.

❄️ Bonne saison hivernale! ❄️

Michel White, cardiologue

Pour les curieux…

  • American College of Sports Medicine. Guidelines for exercise testing and prescription, Tenths edition. Walters Kluwer, 2018.

Notes :

  • [i] Consommation d’oxygène maximale ou VO2 maximal (VO2 max). Par exemple, pour la course de 400 m à 1000 m.
  • [ii] La capacité à soutenir une demande d’oxygène élevée pendant une période prolongée. Par exemple, pour la course de fond de 5 km et plus.
  • [iii] Fox et coll.
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Dr Michel White

Professeur titulaire de médecine et clinicien-chercheur à l’Institut de Cardiologie de Montréal, le docteur White s’intéresse aux divers aspects de la santé cardiovasculaire et de la physiologie de l’exercice. Il est aussi un amateur de plein air et un grand aventurier. C’est d’ailleurs lui qui a accompagné, pour la première fois de l’Histoire, un greffé cardiaque dans une ascension en haute altitude, au Mont-Blanc. Sans compter qu’il a aussi skié sur les deux pôles avec des patients greffés du cœur. De manière plus personnelle, le docteur White participe à des courses de longue distance, prend part au marathon canadien de ski de fond annuellement et pratique le vélo de façon régulière.