Il existe différentes démarches possibles pour analyser un sport d’endurance et déterminer les facteurs de performance. Dans cet article, nous utilisons l'analyse réductionniste, qui s’oppose à l’holisme. Il s'agit de décortiquer le sport.
L’objectif des sports que Mauna monitore (natation, cyclisme, course à pied, trail) est commun à tous: il s’agit de produire de l’énergie qui va servir à vaincre les résistances à l’avancement (l’air, l’eau, la gravité…) et à produire des forces favorables au mouvement. In fine, c’est ce qui permet d’avancer dans un environnement spécifique et le plus rapidement possible puisque le temps est compté. La performance naît de ce contexte. En endurance, la performance est caractérisée physiologiquement par trois paramètres:
1. Le VO2max
Le Volume de consommation d’Oxygène maximal (VO2max) est un débit, l’unité est en ml/min/kg car la valeur est relative au poids de l’athlète. C’est une donnée très importante pour la performance qui vient refléter à quel point un athlète est capable d’utiliser l’oxygène pendant un effort comme une source d’énergie. Le VO2max est dépendant de la fréquence cardiaque maximale, du volume d’éjection systolique (VES) et de la différence artérioveineuse en oxygène d(a-v)O2, selon l’équation de Fick: VO2 = FC x VES x d(a-v)O2. Le VO2max se mesure grâce à un masque spécifique qui permet la mesure des échanges gazeux, c’est un test assez coûteux qui permet notamment de déterminer les zones d'entraînement avec précision.
Ce débit maximal d’énergie produite par voie oxydative représente l’aptitude d’un individu à prendre beaucoup d’O² dans l’air ambiant, puis à le transporter grâce à son système cardio vasculaire et à l’utiliser efficacement dans ses muscles à l’effort.
2. L’endurance
L’endurance est la capacité à maintenir le plus longtemps possible une certaine intensité (= un % ou une fraction de VO2max). Les limites de cette endurance sont: les réserves énergétiques, la fatigue musculaire et l’acidose musculaire. Ces limites sont à l’origine du concept de durabilité. La durabilité est la capacité à limiter la diminution de la production d’énergie au cours d’un effort maintenu dans le temps.
3. Le coût énergétique
Le coût énergétique est la quantité d’énergie dépensée pour effectuer un mouvement spécifique (c’est l’efficacité de ce dernier). Le coût énergétique est une consommation d’énergie à une certaine vitesse (CE = VO2/vitesse). Par exemple, en natation, le coût énergétique est lié avec la technique de nage tandis qu’en cyclisme le coût énergétique est majoritairement dépendant des qualités musculaires. Les déterminants sont donc la technique, la force maximale, la biomécanique, le contenu mitochondrial des muscles locomoteurs, la raideur musculo-tendineuse…
On dit fréquemment de la performance qu’elle est multifactorielle. En effet, les facteurs de performance en endurance sont très nombreux: la psychophysiologie, la biomécanique, le VO2max, l’endurance, le deuxième seuil ou la puissance/vitesse critique, le coût énergétique, l’environnement, les stratégies tactiques, la résistance à la douleur…
Ces trois facteurs doivent être considérés dans un contexte. Ils ne sont pas figés dans le temps, ils bougent, ils varient. Leurs importances évoluent selon le temps d’effort.
- Sur une distance courte comme le 5km, le VO2max est primordial et explique la majorité de la performance, tandis que l’endurance et l’économie sont au second plan et comptent peu.
- Sur une distance plus longue comme le marathon, le VO2max devient illusoire, laissant l’endurance prendre le lead sur la performance, bien installée à côté de l’économie de course.
Sur cet exemple, viser l’amélioration significative du coût énergétique pour performer sur 5km n’est pas prioritaire, tout comme l’amélioration significative du VO2max pour performer sur marathon.
Évidemment, les 3 paramètres cités précédemment peuvent être entraînés quelque soit la discipline. Venons en à la pratique :
1. L’amélioration du VO2max
Tout entraînement améliore le VO2max: de l’endurance fondamentale jusqu’aux hautes intensités. Il semblerait que pour avoir des bénéfices maximaux, l’intensité “idéale” se trouverait aux alentours de 90% de la VO2max de l’athlète. C’est une intensité haute, au-dessus le deuxième seuil de désadaptation, qui peut être maintenue de manière intermittente sur des durées suffisantes pour stimuler des adaptations. Les adaptations semblent se faire sur le débit cardiaque plutôt qu’à la différence artérioveineuse en oxygène.
Les entraînements possibles sont très variés et on peut s’amuser à faire varier les modalités: l’intensité, la durée, l’organisation des temps d’effort et des temps de récupération, la nature des récupérations (actives/passives). Tout est possible.
S'entraîner sur des intervalles assez intenses, par exemple 7-8 fois 2 minutes à 90-95% de VO2max avec 1 minute de récupération entre chaque intervalle.
2. L’amélioration de l’endurance
L’endurance s’améliore avec l’amélioration de VO2max en premier lieu et en second lieu à des intensités autour de 75 à 90% de VO2max. Le but est d’arriver à recycler au mieux les lactates pour éviter l’acidose tant redoutée, bien qu’elle ait de nombreuses fonctions bénéfiques pour l’organisme. Travailler l’endurance de force musculaire est également un axe qui favorise l’endurance des athlètes, cela peut correspondre à des répétitions en côtes, ou bien de la musculation en salle:
Endurance de force: 6 à 8 séries de 6 à 10 répétitions à 70-85% d’1RM, vitesse d’exécution moyenne, récupération de 2 minutes entre chaque série.
Faire des intervalles un peu plus longs et un peu moins intenses qu’à VO2max, par exemple 4 fois 5 minutes à 80-85% de VO2 max avec 2 minutes de récupération entre chaque intervalle.
3. L’amélioration du coût énergétique
Le coût énergétique se travaille avec la technique de l’exécution du mouvement. D’un point de vue purement musculaire, le coût énergétique diminue lorsque l’athlète augmente sa force maximale et sa puissance maximale (voir ci-dessous) mais aussi par des sprints (spécifiques à l’activité). Plus spécifique à la course à pied, des exercices pliométriques (minimiser le temps de contact au sol est crucial) peuvent également être effectués afin d’améliorer le cycle étirement détente du tendon d’Achille. Vous pouvez également porter des chaussures à plaque carbone, elles permettent de restituer l’énergie emmagasinée lorsque vous posez le pied au sol, vous rendant ainsi plus économe.
* Force maximale: 4 à 6 séries de 1 à 5 répétitions à 85-100% d’1RM, vitesse d’exécution lente, récupération de 3 minutes entre chaque série.
* Puissance maximale: 4 à 6 séries de 8 à 10 répétitions à 30-60% d’1RM, vitesse d’exécution maximale, récupération de 3 minutes entre chaque série.
* Exercices pliométriques: réaliser des lignes droites ou des sprints, par exemple 6-8 lignes droites progressives en fin de footing ou bien 5-10 secondes de sprint toutes les 3 minutes d’effort pour les plus confirmés.
Si l’athlète souhaite maximiser ses adaptations physiologiques, il est très important de varier son entraînement et donc de penser à entraîner différentes qualités pour éviter la monotonie. Cette méthodologie permet d’être plus complet et d’optimiser les performances. Si vous vous entraînez 5 fois par semaine, vous pouvez par exemple réaliser 3 séances à basse intensité dont 1 à 2 avec des lignes droites (pour la biomécanique et améliorer son coût énergétique), une séance un peu plus intense à 85% de VO2max (pour améliorer l’endurance) et une autre intense à 90-95% de VO2max (améliorer son VO2max).
Il ne faut pas oublier d’individualiser chaque séance en fonction de la condition physique de chaque athlète ainsi que de prendre en compte une récupération suffisante entre deux séances intenses, c’est un paramètre sous-estimé et pourtant indispensable pour éviter une fatigue excessive et une potentielle blessure.
Références:
- Bassett, D. R., & Howley, E. T. (2000). Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Medicine and science in sports and exercise, 32(1), 70-84.
- Coyle, E. F. (1995). Integration of the physiological factors determining endurance performance ability. Exercise and sport sciences reviews, 23, 25-63.
- Joyner, M. J., & Coyle, E. F. (2008). Endurance exercise performance: the physiology of champions. The Journal of physiology, 586(1), 35-44.
- Lundby, C., & Robach, P. (2015). Performance enhancement: what are the physiological limits?Physiology.
- Lundby, C., & Jacobs, R. A. (2016). Adaptations of skeletal muscle mitochondria to exercise training. Experimental physiology, 101(1), 17-22.
- MacInnis, M. J., & Gibala, M. J. (2017). Physiological adaptations to interval training and the role of exercise intensity. The Journal of physiology, 595(9), 2915-2930.