Que vous soyez un athlète de haut niveau ou un sportif débutant, un test de performance détermine vos capacités physiques individuelles et constitue la base d’un entraînement optimisé, efficace, et donc réussi. La Sportklinik Basel dans la Hirslanden Klinik Birshof à Münchenstein propose ainsi à tous les amateurs de sport une série de différents tests de performance pour évaluer les capacités physiques individuelles sur la base de différents facteurs (par exemple force, endurance, force-vitesse, explosivité, etc.). Elle répond également aux questions des sportifs sur l’alimentation et le sport. La spiro-ergométrie est l’un des tests de performance possibles. Raphael Huber, spécialiste du sport, nous explique de quoi il s’agit.

La valeur informative des gaz respiratoires à l’effort

La spiro-ergométrie est une procédure de diagnostic qui mesure l’échange gazeux (consommation d’oxygène et production de CO2) au repos et à l’effort. Elle permet de déterminer les performances à l’effort du cœur et des poumons, tant sur le plan qualitatif que quantitatif. Dans le domaine de la nutrition sportive, la respiration permet en outre de mesurer le métabolisme de base effectif et de définir sa répartition entre les lipides et les glucides. La mesure des gaz respiratoires constitue donc un examen utile aussi bien dans le diagnostic de performance de la médecine du sport que dans les conseils diététiques pour le sport amateur et de haut niveau.

L’appareil de mesure des gaz respiratoires (le spiromètre) enregistre les indices les plus importants de la respiration, comme la ventilation minute (VM), la fréquence respiratoire (FR), la consommation d’oxygène (VO2) et la production de dioxyde de carbone (VCO2). D’autres paramètres peuvent également être calculés, comme le volume respiratoire ou le quotient respiratoire. Le quotient respiratoire correspond au volume de CO2 expiré divisé par l’oxygène inspiré (QR = VCO2/VO2); il fournit des indications sur la part de glucides et de lipides dans l’apport énergétique (pour en savoir plus, voir ci-dessous). Le spiromètre analyse l’air expiré de la personne soumise au test. L’exercice est généralement mené sur un (vélo) ergomètre. Pendant l’examen, un masque hermétique est ajusté sur le visage et les différents paramètres d’inspiration et d’expiration sont enregistrés à l’effort.

Spiro-ergométrie – test de VO2max

La consommation maximale d’oxygène (VO2max) constitue un indicateur particulier de spiro-ergométrie. Elle est essentielle pour analyser la capacité d’endurance. Plus cette valeur est élevée, plus la quantité d’oxygène utilisée pour alimenter en énergie les muscles au travail est importante, et plus la capacité d’endurance correspondante est grande. La capacité de consommation d’oxygène (VO2max) représente la capacité d’endurance aérobie. Elle traduit différents processus, comme l’alimentation en oxygène de l’air vers les organes respiratoires, le transport de l’oxygène dans le sang via le système cardiovasculaire et l’utilisation de l’oxygène dans les cellules des muscles au travail, des muscles squelettiques ainsi que des muscles cardiaques.

Si l’analyse des gaz respiratoires dans la spiro-ergométrie est la méthode qui demande le plus d’efforts, c’est aussi la plus précise pour déterminer la capacité de consommation d’oxygène (VO2max) d’un individu. Les gaz respiratoires de l’athlète/du sujet sont analysés sur un ergomètre ou un tapis roulant avec un effort augmentant progressivement. L’oxygène inspiré et le CO2 expiré sont mesurés par rapport au niveau d’effort, ce qui permet de déduire la performance ainsi que le métabolisme énergétique (la part de glucides et de lipides dans le besoin énergétique global). Avec la spiro-ergométrie, on peut donc déterminer la capacité individuelle de consommation d’oxygène (VO2max) et mesurer la quantité de lipides et de glucides brûlés à l’effort.

Le rapport entre la fréquence cardiaque, la consommation d’oxygène et l’effort permet non seulement d’obtenir la consommation maximale d’oxygène mais aussi d’apporter un conseil optimisé pour un entraînement d’endurance efficace. La VO2max et la fréquence cardiaque sont étroitement liées. Par exemple, pour une VO2max de 50 %, la fréquence cardiaque maximale (FCmax) est en moyenne de 65 %, et de 87 % pour une VO2max de 80 %. Ce rapport permet de s’appuyer sur les valeurs de la fréquence cardiaque pour viser une amélioration de la capacité d’endurance aérobie (VO2max).

La bonne nouvelle, c’est qu’il est possible de développer cette capacité d’endurance aérobie, la VO2max. Un diagnostic de performance professionnel avec conseil d’entraînement constitue ici certainement le meilleur choix.

Cette méthode est surtout pertinente pour le diagnostic de performance et le conseil d’entraînement chez les sportifs d’endurance soucieux de leurs performances. Pour les sportifs occasionnels et autres coureurs amateurs, le test par paliers avec détermination du lactate, moins éprouvant, est suffisant pour définir un conseil d’entraînement personnalisé.

Une alimentation optimisée et personnalisée en fonction du type de métabolisme

Chaque individu possède un métabolisme qui lui est propre avec une part différente de lipides et de glucides. Certaines personnes privilégient les glucides tandis que d’autres favorisent les lipides dans l’apport en énergie.

En déterminant la consommation d’oxygène et la production de CO2 au repos, nous pouvons définir leur rapport, c’est-à-dire le quotient respiratoire (QR). On peut ainsi établir d’une part le métabolisme énergétique global et d’autre part sa répartition en termes de lipides et de glucides, la combustion de lipides faisant appel à une autre part de CO2 que la combustion de glucides. En cas d’utilisation quasi exclusive de glucides, le QR est de 1,0; plus la part de lipides est présente dans l’apport en énergie, plus le QR se rapproche de 0,7. Pour les protéines, le QR est de 0,8.

La détermination du quotient respiratoire et du métabolisme de base nous permet donc de tirer des conclusions quant aux substrats privilégiés pour l’apport en énergie (type de métabolisme) et nous fournit des indications sur l’alimentation sportive optimale. Nous pouvons ainsi dispenser au sportif des conseils personnalisés sur son apport énergétique, son choix d’aliments et ses habitudes diététiques. La bonne alimentation joue un rôle déterminant dans les performances sportives. Sans un apport énergétique adapté et fourni au bon moment, il s’avère impossible de réaliser d’excellentes performances. La détermination du type de métabolisme grâce au quotient respiratoire nous permet d’adapter sur mesure l’alimentation avant, pendant et après le sport, et donc d’optimiser les performances sportives. Concrètement, cela signifie par exemple que, pour certains sportifs, une assiette de spaghettis consommée juste avant une compétition est idéale, tandis que pour d’autres, qui présentent un métabolisme différent, des noix consommées quelques heures avant seraient plus indiquées. Certains peuvent être tout à fait performants avec une barre riche en glucides, tandis que d’autres doivent privilégier des en-cas riches en lipides et en protéines.

Pour s’entraîner et s’alimenter de manière efficace et optimale, un conseil professionnel en entraînement et en alimentation du sport constitue la base de la réussite sportive à long terme et du bien-être physique.

Auteur: Raphael Huber a été responsable du département de diagnostic de performance à la Sportklinik Basel dans la Hirslanden Klinik Birshof. Il est titulaire d’un Master en sciences du mouvement et du sport.