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Le mur sur marathon ! Une expérience inévitable ?

 

Le 28 septembre 2014, l’athlète Kenyan Dennis Kimetto battait le record du monde sur marathon en réalisant un temps de 2h02minutes56 secondes.

Entre le 30 et 35ième km, soit le moment où la plupart des coureurs se prennent le « mur », Kimetto a accéléré et couru à une allure supérieure à 21,09 km/h, soit plus rapidement que la vitesse à maintenir si on veut passer sous la barre des deux heures

 

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De toute évidence pour cet athlète, le fameux mûr, cette fatigue soudaine qui survient dans le dernier quart de l'épreuve et implique de ralentir très nettement sa vitesse n'a pas eu lieu. Pourtant cette expérience est vécue par de nombreux marathoniens.  

 

 

Quelles explications scientifiques donner à ce mur ? Pourquoi certains se le prennent et d'autres pas ?

 

                      

Une hypothèse qui a longtemps prévalue 

Notre énergie provient principalement des lipides et des glucides

 Le mélange de "carburant" utilisé par nos cellules (principalement lipides et glucides) varie selon l'intensité d'effort.

 

 

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Graphique traduisant l'évolution de la consommation des glucides et lipides en fonction de l'intensité de l'effort

 

Pour des intensités relativement basses, l'utilisation des graisses semble privilégiée, mais très vite l'oxydation des lipides plafonne. Dès que l'intensité d'effort devient trop importante ce sont les glucides qui sont utilisés. Plus l'exercice est intense, plus grande est la part des glucides dans ce mélange.

 

Le muscle possède des réserves de glycogène. Le glycogène est un polymère du glucose (macromolécule constituée de l'enchaînement de monomères de glucoses ).

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En activité, les muscles dégradent ce glycogène en glucose, utilisé alors par le muscle. Ces réserves de glycogène sont limitées.

 

L'explication qui a longtemps prévalu pour expliquer "le mur" est l'épuisement de ces réserves en glycogène .

 

L'organisme doit alors produire son énergie à partir d'un autre carburant moins performant (lipides) imposant une baisse de l'intensité d'effort.

 

En effet, l'oxydation des lipides nécessite plus de dioxygène. Or l'apport de dioxygène est limité par sa capacité de transport. C'est pourquoi la production maximale d'énergie par unité de temps ( ou débit énergétique) à partir des lipides est nettement plus faible que celle des glucides. Lorsque l'utilisation des lipides devient prédominante en raison de l'épuisement des réserves de glycogène, on comprend  alors la baisse d'intensité d'effort de l'athlète. Les réserves en lipides sont très importantes.

 

 

Quantité de réserves (individu de70kg)

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Pour vérifier cette théorie des biopsies musculaires (prélèvement de petits échantillons de muscles) ont été effectuées dans les jambes de marathoniens après l'épreuve. Ils ont alors mesuré la quantité de glycogène présente dans les fibres.

 

Les auteurs scandinaves qui ont mené cette recherche dans les années 60 ont observé que ces valeurs de glycogène n'étaient pas nulles.

 

Même si dans l'esprit de la plupart des coureurs  c'est encore l'explication de la panne de glycogène qui perdure, celle-ci est donc inexacte.  Le mur peut être ressenti alors que la jauge de carburant (glycogène) n'est pas à zéro.

 

 

 

Comment expliquer l'existence du mur alors que 20% du glycogène musculaire est encore présent dans les fibres après un marathon ?

 

 

Une théorie plus proche de la réalité

 

Le glycogène est dégradé en glucose qui est alors oxydé en présence de dioxygène pour produire de l'énergie.

 

La vitesse de réaction de la transformation du glycogène en glucose est accélérée par l'activité d'enzymes qui facilitent cette transformation.

 

Or cette activité enzymatique dépend de plusieurs facteurs : stress, température, altitude...mais aussi l'épuisement des réserves en glycogène. 

 

L'activité des enzymes de dégradation diminue lorsque les réserves en glycogène diminuent. Par conséquent, la quantité de glucose qui peut être oxydée pour produire de l'énergie devient moins importante.

 


L'athlète compense cette baisse de "carburant glucidique" par l'oxydation d'un autre carburant : "les lipides". Mais arrive un moment où la filière lipidique est à plein régime.  Rien ne permet de compenser l'épargne de plus en plus prononcée de glucose due à une diminution de l'activité enzymatique. 

 

 

Schéma 1 représentant les carburants utilisés en début d'effort sur marathon à une intensité où c'est l'oxydation des glucides qui est privilegiée.

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 Schéma 2 représentant les "carburants utilisés" chez un athlète au 35ième kilomètre connaissant le mûr 

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Remarque: Pour simplifier le schéma, les réserves en glycogène du foie n'ont pas été représentée. Les réserves en lipides y compris chez un individu maigre sont importantes.

 

 

Problème : Comment se fait-il que le mûr ne concerne que les marathoniens et épargne les adeptes d'autres types de disciplines éprouvantes comme le ski de fond, la nage longue distance ou le vélo ?

 

La course à pied nécessite beaucoup de contractions musculaires en phase excentrique et ces contraintes sont souvent à l'origine de microlésions tissulaires. Les fibres déchirées se vident de leurs constituants.

 

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En descente, les contractions excentriques occasionnent une casse musculaire importante

 

 

Cette "casse musculaire" provoque une inflammation, Cette inflammation conduit à la mobilisation de messagers du système immunitaire (cytokines). Depuis peu, on s'est aperçu que cette production de cytokines pouvait aussi avoir pour origine les cellules musculaires  elles-mêmes. Grâce à des nouvelles techniques de dosage capables de doser des substances en infime quantité, on a pu constater qu'après deux heures de course la quantité de cytokine au coeur du muscle pouvait avoir considérablement augmenté.

 

Ces cytokines agissent alors en différents endroits :

 

- elles interagissent avec des récepteurs cérébraux et provoquent une sensation de fatigue;

 

- elles sont aussi responsables de l'élévation de la part des lipides dans la production d'énergie en stimulant notamment un gène qui code pour l'interleukine 6 (IL-6) qui oriente alors les réactions chimiques vers une utilisation de la filière énergétique lipidique. D'ailleurs, la chute du stock de glycogène stimule l'expression du gène de cette interleukine 6 qui se comporte comme un messager chimique intervenant dans le contrôle des réactions chimiques.

 

 

 

Schéma des différents mécanismes contribuant à l'apparition du "mur"

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Comment éviter ce mur ?

 

Les conseils du coach

 

L'objectif est de déterminer la plus longue durée d'effort que l'on sera capable de tenir pour une intensité donnée.On parle dans le jargon de "temps de soutien "ou "temps limite".


- Adopter une bonne vitesse de course (pacing)

Partir à une intensité relative proche de 85% de son VO2 max serait à coup sûr accompagnée de la sanction du "mûr" quelques heures plus tard. Cette intensité d'effort épuisant trop vite les réserves en glycogène. Kimetto  peut opter pour cette intensité d'effort car sa durée de course n'est que de 2H03 mais pas un individu lambda ayant planifé de courir en 4 heures.

 

Une erreur même minime de "pacing" (adoption de vitesse de course) peut être à l'origine deux heures plus tard du "mûr". Seule l'expérience peut permettre de déterminer le bon rythme de course permettant d'éviter la sanction.

 

On prend en tout cas conscience, de l'importance d'avoir un VO2max élevée afin de courir à une intensité relative qui ne puise pas de façon trop rapide dans les réserves de glycogène mais aussi celles des lipides.

 

- Développer son VO2max 

Avoir un gros VO2max permet de diminuer l'intensité relative de course.

En effet, un athlète de bon niveau ayant une VMA de 21km/h en courant à 12km/H sur un ultra trail ou un marathon n'utilise que 55% de son VO2max

Alors qu'un sportifmytho dont la VMA est de 16km/H, en courant à 12km/H sur un ultra ou un marathon est à 75%de son intensité maximale.

La fatigue, le type de substrat énergétique utilisé en course et la sensation de pénibilité ne sont pas les mêmes pour ces deux athlète.

 

 

-S'entraîner à "la casse"

Un entraînement en endurance (sorties longues ) permet d'acquérir des fibres plus résistantes et limiter la casse musculaire déclenchant une inflammation favorisant l'apparition du mur.

Aussi l'entraînement en endurance favorise l'expression d'enzyme importante dans la lipolyse (dégradation de triglycérides en acides gras oxydés pour produire de l'énergie ). Ainsi, le muscle consomme davantage de graisse en début d'effort ce qui permet d'économiser le glycogène.

 

- Pratiquer l'entraînement à bas niveau de glycogène : S'envoyer dans le mur à l'entraînement .......

 

- Apporter de petites quantités de glucides pendant l'effort

Plus qu'un apport énergétique, cela permet de réprimer le gène de l'interleukine 6 (IL-6). C'est ce messager qui tend à s'exprimer lorsque le stock de glycogène baisse et favorise oriente vers une utilisation plus importante de lipides. En limitant son expression, on retarde l'apparition du mûr.

 

Autour du même thème:

 

S'envoyer dans le mur à l'entraînement .......

 

Importance relative de la capacité d'endurance et du VO2max sur la performance

 

Des acides aminés ramifiés pour gagner 5 minutes sur marathon

 

 

 

 

 

 

 

 

 



08/04/2015
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