Combiner LIT + HIT pour progresser et performer

L’entraînement polarisé est une méthode d’entraînement efficace pour progresser dans les disciplines d’endurance (Triathlon, Trail, Cyclisme …). Toutes les études scientifiques et les retours d’expériences d’entraîneurs ou d’athlètes convergent dans ce sens.

Cette méthode est notamment utilisée avec succès depuis plusieurs années par les équipes Néo-Zélandaises, Australiennes et Anglaises de poursuite en cyclisme sur piste, par des triathlètes élites ou encore des athlètes de fond et ½ fond.

Une distribution judicieuse des intensités au sein du programme va permettre de maximiser les adaptations positives de l’organisme tout en minimisant les effets négatifs.

La méthode polarisée repose sur des bases biochimiques solides qu’il faut connaître et savoir manipuler judicieusement pour en tirer tous les bénéfices.

On parle souvent du VO2max comme un des principaux déterminants de la performance aérobie (Di Prampero, 2003) mais ce n’est pas le seul, d’autres facteurs sont tout aussi voir plus important à développer.

Le VO2max représente le volume maximal d’oxygène pouvant être consommé, par unité de temps, au niveau musculaire durant un exercice physique.

Le système oxydatif, producteur d’énergie

Les exercices intenses et de longue durée nécessitent un apport d’oxygène important pour permettre une production d’énergie et un maintien de l’activité contractile (musculaire) via le système oxydatif (utilisation de l’oxygène).

Pour produire cette énergie, l’organisme dégrade les substrats énergétique issus de l’alimentation, en présence d’oxygène, pour les transformer en énergie chimique sous forme d’Adénosine TriPhosphate (ATP).

Cette énergie chimique contenue dans la molécule d’ATP va permettre de produire, au sein de la cellule musculaire, l’énergie mécanique nécessaire à la contraction et au relâchement musculaire.

La production d’énergie d’origine aérobie est le principal système métabolique lors d’un effort de longue durée, il a lieu au sein des mitochondries.

La mitochondrie est la centrale énergétique de la cellule musculaire. C’est là que se déroulent les dernières étapes de la respiration cellulaire qui vont transformer les substrats issus de l’alimentation en énergie directement utilisable par la cellule musculaire sous forme d’ATP

Quelles sont les adaptations induites par l’entraînement aérobie ?

L’entraînement aérobie provoque une multitude d’adaptations au sein de l’organisme :

  • Une augmentation du transport de l’oxygène (0²) vers les muscles actifs.
  • Une augmentation des cavités cardiaques
  • Une augmentation de la contractilité du muscle cardiaque
  • Une diminution des résistances périphériques avec l’augmentation de la capillarisation
  • Une augmentation du Volume d’Ejection Systolique (volume de sang que le coeur éjecte à chaque battement)
  • Une augmentation du nombre et de la taille des mitochondries
  • Une augmentation de la concentration des enzymes oxydatives qui favorise la vitesse des réactions chimiques
  • Une augmentation de la densité des capillaires
  • Une augmentation de la concentration en myoglobine
  • Et une diminution de l’affinité entre l’hémoglobine et l’O² qui favorise ainsi une meilleure diffusion d’oxygène au niveau musculaire.

La liste est longue mais en ayant une connaissance approfondie de ces différents paramètres, nous pouvons avoir une action dessus pour permettre de maximiser les effets de l’entraînement !

L’alliance gagnante = LIT + HIT

Le but de l’entraînement aérobie est d’optimiser les processus d’adaptation au niveau circulatoire et musculaire.

L’alliance du travail à basse intensité, ou LIT (pour Low Intensity Training), et du travail à haute intensité, ou HIT (pour High Intensity Training), va être complémentaire pour maximiser le signal adaptatif de la cellule musculaire afin d’augmenter ses capacités oxydatives (meilleure utilisation de l’oxygène au niveau musculaire).

Au niveau moléculaire, le LIT et le HIT vont poursuivre le même objectif qui est d’activer un co-activateur de transcription dénommé PGC-1α. Celui-ci va jouer un rôle clé dans les différentes adaptations liées à l’entraînement aérobie. En effet, PGC-1α joue un rôle majeur dans le contrôle du métabolisme énergétique au sein du muscle squelettique [figure 1] :

  • Augmentation du nombre de mitochondries, grâce à la stimulation de la biogénèse mitochondriale (formation de nouvelles mitochondries), engendrant une meilleure oxygénation musculaire
  • Amélioration de l’oxydation des acides gras
  • Conversion des fibres musculaires de type II (rapides glycolitiques) en fibres de type I (lentes oxydatives)
  • Captation accrue de glucose par une augmentation du nombre de GLUT4

Le PGC -1 α permet de jouer sur les différents déterminants de la performance aérobie, il est un acteur incontournable de la progression de l’athlète d’endurance !

L’optimisation de la signalisation de PGC -1 α va être rendu possible en alliant les différents processus biochimiques engendrés par le travail à basse et haute intensité.

Figure 1 – Training for intense exercise performance: high-intensity or high-volume training? PB Laursen

Les vertus du Low Intensity Training (LIT)

L’exercice de longue durée impose aux muscles en activités des contractions répétées. Au niveau biochimique, ces contractions musculaires répétées vont engendrer une forte augmentation (+100 à 4000x) d’ions Calcium (Ca2+).

Cette libération importante de Ca2+ va entraîner une stimulation d’une enzyme, la CaMK, qui elle-même va activer la signalisation de PGC -1α.

Les vertus du High Intensity Training (HIT)

L’entraînement réalisé à haute intensité va également permettre la signalisation de PGC -1 α mais en ayant une action sur un levier énergétique différent.

Dans ce cas de figure, pour faire face à une forte demande en énergie, l’organisme va devoir augmenter sa production d’ATP à partir de l’association de 2 molécules d’Adénosine Diphosphate[ADP]. Ce fort taux de renouvellement de l’ATP à partir de ces 2 ADP va entraîner un surcoût d’Adénosine Mono Phosphate [AMP].

ADP + ATP = ATP + AMP

L’AMP va activer l’enzyme AMPK qui elle-même va stimuler la signalisation de PGC -1α.

Applications pratiques

La compréhension des différents mécanismes énergétiques est importante pour l’entraîneur et/ou l’athlète afin de comprendre le travail qu’il met en place.

L’alliance du travail à basse intensité (LIT) et du travail haute intensité (HIT) va engendrer des adaptations physiologiques différentes (périphérique et/ ou centrale) tout en poursuivant le même but, à savoir la stimulation de PGC -1α.

  • Le LIT va maximiser des adaptations périphériques (exemple : la densité capillaire)
  • Le HIT va optimiser la signalisation des adaptations centrales (débit cardiaque) et des adaptations périphériques (densité capillaire et capacités oxydatives musculaires).

Pour ce faire, il faudra veiller à bien distribuer, jour après jour, les intensités d’exercice au sein du programme d’entraînement.

Avant de s’engager dans un entraînement polarisé, il faut avant toute chose bien définir ses zones d’intensités.

  • Définir ses intensités

Habituellement, dans les sports de longue durée les entraîneurs utilisent 5 à 7 zones d’intensités différentes.

Lorsqu’on part sur un entraînement polarisé on va se restreindre à utiliser 3 zones d’intensités qui sont en relation avec les réponses biochimiques de l’organisme, à savoir les intensités basses, moyennes et hautes.

Au niveau expérimental ces zones sont identifiables en % de VO2max ou FC mais en pratique ce n’est pas évident à utiliser. En effet, effectuer une séance en % de son VO2max est impossible ! L’utilisation d’un %FC a de grosses limites et n’est pas optimal surtout à haute intensité de part différents facteurs comme par exemple la dérive cardiaque engendrée par l’accumulation de chaleur endogène ou encore la digestion provoquant une réponse cardiaque différente. Sur le terrain il est plus facile d’utiliser le concept d’intensité critique (relation intensité-temps) qui permet d’obtenir une intensité en corrélation avec le seuil ventilatoire 2 (Wakayoshi & col, 1992 ; Vandewalle & col, 2001).

Comment déterminer facilement son intensité critique ?

Avec GUTAÏ rien de plus simple, il vous suffit d’effectuer des tests de performances pour déterminer automatiquement vos zones d’intensités :

  • Natation : 400m + 800m
  • Vélo : 5′ + 20′
  • Course à pied : 5′ + 20′

La pente de la relation individuelle entre la durée et l’intensité, qui correspond à la diminution de l’intensité par rapport à la durée, génère une intensité étalon appelée « intensité critique » qui permet de construire avec précisions les zones d’intensités individuelles à chaque athlète.

Les zones d’intensités sont automatiquement calculées dans GUTAÏ pour chaque discipline (natation, vélo, course à pied) et chaque contexte (taille du bassin, indoor, outdoor, virtual)

Utiliser la méthode polarisée c’est surtout aborder la préparation d’une manière différente. En effet, il ne faut plus penser aux fondements traditionnels de la programmation observant un agencement de cycles dit « foncier » (incluant essentiellement du travail à basse intensité) avant d’aborder les cycles intensifs ou encore utiliser la méthode de travail au seuil. Non, l’entraînement polarisé consiste à mêler adéquatement « Volume et Intensité » au sein de la préparation pour maximiser les réponses biochimiques de l’organisme. On ne parlera plus de programmation mais de gestion de la distribution des intensités d’entraînement.

Les travaux de Seiler (2009) sur la polarisation d’entraînement on pu mettre en évidence une répartition optimale pour augmenter la signalisation cellulaire du fameux PGC-1α et ainsi générer des gains importants de progression.

  • 75-80% du temps d’entraînement doit être consacré à du travail à basse intensité (cf. Z1 pour GUTAÏ)
  • 5% du temps d’entraînement doit être consacré à du travail à intensité moyenne (cf. Z2 pour GUTAÏ)
  • 15-20% du temps d’entraînement doit être consacré à du travail à haute intensité (cf. Z3 pour GUTAÏ)

Attention ! La distribution de intensité d’entraînement sur ce modèle 75-80% en Z1, 5% Z2, 15-20% Z3  est intéressant sur des disciplines de 1/2 fond dont l’intensité est ≥ Z2 ou en Z3. Par contre, cette approche n’est pas adéquate sur les épreuves de longue durée (>4h d’effort). En effet, sur ces durées de compétition, l’athlète passe une partie importante entre la basse intensité (Z1) et l’intensité moyenne (Z2). Plus l’épreuve sera longue et plus l’athlète passera un temps élevé à basse intensité (Z1). Un % élevé de l’entraînement en Z3 (15-20%) n’est forcément la meilleure solution lors de la préparation spécifique d’une telle épreuve.

Une révision du modèle prenant en compte la durée et la spécificité de la discipline est discutée actuellement par les scientifiques du sport et les entraîneurs. On s’orienterait plus sur un modèle pyramidal prenant en compte chaque zone d’intensité pour coller au plus près à la spécificité de la discipline. Un nouveau modèle de distribution des intensités d’entraînement pourrait émerger, celui-ci serait plus propice pour la préparation des efforts de longue durée (marathon, cyclosportive, 70.3, Ironman ou ultra-trail).

La répartition serait la suivante :

  • 50 à 70% à basse intensité (Z1)
  • 25-30% à intensité moyenne (Z2)
  • 5-10% à haute intensité (Z3)

La base de l’entraînement reste essentiellement à basse intensité (50 à 70%) pour respecter le travail de base aérobie qui est majeur dans les disciplines de longue durée. En parallèle, le temps d’entraînement à intensité moyenne (25-30%) est plus élevé que sur le modèle de polarisation traditionnel (75-80/5/15-20), puisque c’est dans cette zone que l’athlète évolue en partie sur les épreuves de longue durée, il faut donc adapter la cellule musculaire à cette intensité pour améliorer son rendement et permettre à l’athlète de repousser sa capacité à maintenir un effort intense sur une longue durée. Le travail en Z3 pour stimuler le VO2max n’est pas délaissé mais dans une proportion plus faible (5-10%). A noter que ce travail en Z3 est important pour les cyclistes car il peut permettre de rester au contact d’un groupe lors d’une ascension ou de partir en échappée pour faire la différence. 

Nous employons le modèle Pyramidal auprès des athlètes GUTAÏ, notre retour d’expérience est vraiment satisfaisant.

Les points à retenir 

L’approche de la périodisation d’entraînement n’est pas simple à appréhender, il faut manier intelligemment l’alliance du travail à basse, moyenne et haute intensité pour générer les adaptations biochimiques souhaitées en relation avec les spécificités de la discipline préparée pour permettre à l’athlète de progresser et atteindre ses objectifs.

Il n’y a jamais une seule vérité dans l’entraînement, chaque corps étant unique, la réponse à l’entraînement est également unique !

Nous pouvons donner des pistes à suivre qui fonctionnent et permettent d’engendrer les améliorations souhaitées. Tout d’abord ne pas délaisser le travail de base aérobie (Z1) qui est le fondement même des épreuves d’endurance et d’ultra-endurance (>4h d’effort). Selon la période de la saison, l’agencement de votre distribution des intensités d’entraînement va évoluer afin de vous rapprocher de plus en plus vers les intensités spécifiques de la course que vous préparez ! Cette approche permet également de briser la monotonie et maintenir une évolution positive des performances.

  • Période hivernale : Utilisation de la périodisation réversible (en savoir plus) en utilisant un pourcentage élevé de travail à haute intensité sur le modèle polarisé (75-80% en Z1, 5% Z2, 15-20% Z3).
  • Période printanière : Glisser progressivement du modèle de polarisation (75-80% en Z1, 5% Z2, 15-20% Z3) vers le modèle pyramidal (50-70% en Z1, 25-30% Z2, 5-10% Z3).
  • Période estivale (compétitive) : Utilisation du modèle pyramidal (50-70% en Z1, 25-30% Z2, 5-10% Z3).

Sur chaque modèle vous devez rester attentif à l’évolution de vos ratios de charge, pour ne pas générer des augmentations ou baisses trop brutales de charge qui pourraient être délétères, ou encore gérer votre charge d’entraînement au jour le jour en suivant votre wellness et la réponse cardiaque/ RPE.

Petit à petit nous vous aidons à construire votre programmation d’entraînement pour une saison réussie ! Il restera à aborder les blocs de périodisation et vous aurez toutes les cartes entre vos mains pour améliorer votre entraînement !

Nous vous souhaitons une bonne préparation hivernale 🙂 

N’hésitez pas à utiliser nos programmes d’entraînement spécifique pour l’hiver « s’entraîner pour progresser » qui ont été conçus en utilisant les dernières avancées scientifiques dans le domaine de l’entraînement. Tester nos programmes

Pour aller plus loin

  • Di PramperoPE (2003). Factors limiting maximal performance in humans.  
  • Esteve-Lanao, J et al. (2007). Impact of training intensity distribution on performance in endurance athletes. 
  • Laursen, PB (2010). Training for intense exercise performance: high-intensity or high-volume training? 
  • PoortmansJR (2009). Biochimie des activités physiques et sportives.
  • Seiler, S & Tonnessen, E (2009). Intervals, thresholds, and long slow distance: the role of intensity and duration in endurance training.
  • Seiler, KS (2010). What is best practice for training intensity and duration distribution in endurance athletes?