Les filières énergétiques : Maitriser le HIIT

Concevoir des workouts, c’est beaucoup plus que de choisir vos exercices préférés. De nombreux facteurs entrent dans la mise en place d’un workout. En plus de la sélection des exercices, vous devez tenir compte du nombre de répétitions, du temps de récupération, du tempo (à quelle vitesse les différentes phases de chaque répétition sont effectuées) ainsi que d’autres facteurs affectant la performance tels que le stress quotidien et l’activité physique.

Pour ce faire, vous avez besoin non seulement de connaître le fonctionnement des trois filières énergétiques, mais aussi de les comprendre. Cet article vous donnera un aperçu de ces filières et vous aide à comprendre comment utiliser ces connaissances pour créer des exercices efficaces.

 

Exercice aérobie VS anaérobie

Vous le savez peut-être, le corps utilise de l’ATP pour produire l’énergie. Il y a une très petite quantité d’ATP déjà stockée dans le muscle, mais le reste doit être synthétisé à partir d’autres carburants dans le corps : phosphocréatine, glucose, graisse et protéine. Il existe trois processus distincts pour la production d’ATP, connus sous le nom de « filières énergétiques ».

Deux des filières sont anaérobies et ne nécessitent pas d’oxygène (« anaérobie » signifie « sans oxygène »), tandis que la troisième est aérobie et demande de l’oxygène (« aérobie » signifie « avec oxygène »).

Vous pourriez vous demander comment l’exercice peut se produire sans oxygène. Après tout, vous respirez constamment. Lorsque vous effectuez un exercice court et intense, comme un sprint de 50 mètres, le temps d’action est si court que le corps n’a pas le temps de faire circuler assez rapidement l’oxygène au muscle actif. De plus, le corps peut produire de l’énergie sans oxygène, mais seulement pour une courte durée.

L’alternative est l’exercice aérobie. Cet exercice aérobie s’effectue à un rythme moins élevé, mais permet un effort plus long. En effet, il peut, théoriquement, continuer indéfiniment.

En règle générale, l’entraînement en force et les sprints sont de nature plus anaérobique. Cependant, ces modalités d’exercice sont intermittentes et répétées plusieurs fois, alors les filières anaérobies se branchent sur le système aérobie pendant les périodes de récupération. La course à pied, le vélo et la marche sont des exemples d’exercices qui favorisent le développement du système aérobie.

Les trois systèmes énergétiques

Nous allons maintenant examiner les trois systèmes énergétiques de façon que vous compreniez leur rôle et leur fonctionnement.

# 1 : Filière anaérobie alactique

C’est le premier carburant, il brûle la phosphocréatine (PCr) qui est stockée dans le muscle et permet au corps de produire une petite quantité d’énergie très rapidement en l’absence d’oxygène. Ce métabolisme libère donc une quantité maximale d’énergie dès les premières secondes d’effort. Quand l’ATP est dégradée (ATPase) pour produire de l’énergie, elle libère de l’ADP et un Phosphate (P). La dégradation de la PCr (Créatine Phosphokinase) produit de la Créatine et un phosphate. Cette dégradation produit de l’énergie qui va être utilisée pour resynthétiser 1 ATP à partir d’un ADP et d’un P. Donc un PCr donne une molécule d’ATP.

Ce système produit la puissance de sortie la plus élevée, mais n’a que peu de carburant disponible puisque fonctionne à partir de petites réserves d’ATP et de PCr dans le muscle. Ce système fournit en grande majorité l’énergie nécessaire pour les’activités intenses, comme un sprint de 50 m,  un soulevé de terre à 1RM, etc…

 

# 2 : Système glycolytique anaérobie

Une fois que le système alactique est à court de carburant, le second système énergétique connu sous le nom de système anaérobie lactique prend le relais. Cette filière utilise en quelque sorte le temps de la filière précédente pour se « charger » afin d’être la plus puissante lorsque les stocks de PCr seront épuisés, soit à partir d’une quinzaine de secondes. Elle se déroule en 10 étapes et fournit suffisamment d’ATP pour effectuer une activité jusqu’à 110 secondes une fois que le système alactique est épuisé. Ce système brûle les glucides à partir du glucose ou du glycogène pour produire de l’ATP et se trouve être le plus actif pendant une course de 400 mètres, ou en faisant un certain nombre de soulevé de terre ou de tractions, ou en faisant une course en navette (dépends du temps sous tensions).

Pendant la glycolyse, vos cellules produisent quelque chose appelé pyruvate, qui a deux possibles devenir. S’il n’y a pas d’oxygène (parce que vous travaillez à un rythme très intense et court), le pyruvate est transformé en lactate. Lorsque le lactate s’accumule à un rythme plus rapide que le corps est capable de le métaboliser, il entraîne l’accumulation d’ions hydrogène qui provoquent une sensation de brûlure dans le muscle. Le muscle perd de la force et l’intensité de l’exercice diminue.

D’un autre côté, si vous vous entraînez plus longtemps, donc avec une intensité moins élevée et que votre corps peut transporter suffisamment d’oxygène aux muscles, le pyruvate est transformé en acétyl-coenzyme A (Acétyl-CoA), qui entre dans le cycle de Krebs et sert à produire plus d’ATP. Cela fait partie du système aérobie également connu sous le nom de glycolyse aérobie, avec « aérobie » se référant au fait que l’oxygène est présent et « glycolyse » se référant au fait que les glucides sous forme de glucose ou de glycogène agissent comme une source de carburant ce troisième système énergétique.

 

# 3 : Système aérobie (connu sous le nom de glycolyse aérobie)

Beaucoup confondent la glycolyse anaérobie et le système aérobie. Pour mieux comprendre, ce ne sont pas deux processus distincts mais bien une continuité du système aérobie par rapport au système anaérobie alactique, lorsque votre exercice est plus long et moins intense. Votre intensité est assez faible et votre exercice suffisamment long pour que le pyruvate (le produit de la glycolyse) soit transformé en acétyl-CoA (au lieu du lactate) et entre dans le cycle de Krebs, entraînant la production d’ATP.

 

Le système aérobie est également capable de brûler les graisses. Les triglycérides, qui sont le terme physiologique pour la graisse corporelle, sont libérés et transformés en acides gras. Les acides gras sont dégradés en acétyl-CoA, qui entre dans le cycle de Krebs pour produire de l’ATP. La bonne chose à propos de la combustion des graisses est que chaque molécule de graisse peut produire beaucoup d’ATP (129 ATP par molécule), ce qui peut alimenter une activité de faible intensité et de longue durée. Le seul inconvénient de la combustion des graisses est que le processus est assez lent et ne peut être utilisé que lorsque la puissance est faible.

En revanche, les molécules de glucose qui passent par le cycle de Krebs produisent beaucoup moins (38 ATP par molécule), mais le processus est plus rapide. C’est pourquoi lorsque l’on parle de la « zone de combustion des graisses », on se réfère à travailler à une intensité relativement faible avec une durée plus longue. Cette « zone » a été considérée à tort comme utile pour perdre de la graisse corporelle, mais en réalité, la dépense calorique est ce qui compte pour perdre de la graisse, et cela est maximisé lorsque l’on travaille à des intensités plus élevées.

Le système aérobie fournit une grande partie de notre énergie lorsque nous sommes au repos, ou lorsque nous effectuons des exercices d’intensité modérées, comme la marche ou la course à pied. Le système aérobie fonctionne également pendant les périodes de récupération de tout type d’exercice anaérobie de nature intermittente.

Cependant, notez qu’il ne faut pas avoir une vision réductrice des filières énergétique : Elle fonctionnent toutes de manières concomitantes. En effet, la filière aérobie fonctionne lors d’un sprint de 50 ou 100 m : VO2 max (la consommation maximale de dioxygène) est atteinte lors d’un sprint. Cependant, elle n’est pas la filière primordiale pour la performance, même si elle fournit une partie de l’énergie. Egalement, cette filière recharge le PCr ou recycle les lactates  durant la récupération entre les séries : un système aérobie en bonne forme permet donc une meilleure récupération entre les répétitions.

Le corps utilise donc toutes les sources d’énergies à disposition, notamment lorsque les intensités sont très élevées et plus ou moins prolongées : Ceci est la clé du HIIT.

Relation des trois systèmes énergétiques :

Rappelez vous : tout au long d’un exercice, les trois systèmes contribueront à la production d’énergie, mais le système anaérobie alactique dominera pendant les 10 premières secondes. Une fois épuisé, l’intensité diminuera légèrement, et le système anaérobie alactique prendra le relais pendant encore 90 secondes, jusqu’à ce que votre intensité ralentisse significativement, ce qui sera la preuve du relais pris par le système aérobie.400

Bien que la durée et la puissance jouent un rôle dans la détermination du système énergétique dominant, la production d’énergie est plus importante. Ce qu’il faut comprendre, c’est que ce ne sont pas des processus successivement distincts, ils débutent tous les trois lors du début de l’exercice. Cet aspect de succession de processus est dû au fait que qu’ils soient dominants l’un après l’autres, mais en réalité, le moment où l’un des systèmes est saturé s’imbrique par rapport au moment où le système prenant le relais est à son paroxysme. Le système anaérobie lactique a alors une inertie plus grande que le système anaérobie alactique qui est à son maximum dès le début de l’exercice. De même pour le système aérobie par rapport au système anaérobie lactique.

 

Les ratio effort-récupération

Maintenant que vous avez compris comment fonctionnent les trois systèmes énergétiques, il est temps de parler de la façon d’appliquer ces connaissances lors de la conception des séances d’entraînement. La clé pour mettre en place des protocoles d’entraînement est d’utiliser des ratios effort-récupération.

 

Que vous entraîniez vos performances en sprints, en musculation ou en autre exercice à variations de haute intensité, votre travail est de nature intermittente. Simplement, cela signifie que vous effectuez des efforts intenses répétés entrecoupés de périodes de récupération. La durée de vos efforts de travail et votre temps de récupération dicteront quels systèmes énergétiques dominent. Des scientifiques ont conçu des ratios effort-récupération afin de déterminer quel système énergétique domine. On retrouve ces ratios dans le tableau suivant :

 

% Approximatif de la puissance maximale Système d’énergie primaire stressé Durée typique de l’exercice Gamme de ratios travail-récupération
90-100 Anaérobie alactique 5-10 sec 1 :12 à 1 :20
75-90 Anaérobie lactique 15-30 sec 1 : 3 à 1 : 5
30-75 Anaérobie & aérobie 1-3 minutes 1 : 2 à 1 : 4
20-35 Aérobie > 3 minutes 1 : 1 à 1 : 3

 

Prenons comme exemple un sprint de 400 mètres que vous pouvez exécuter en 70 secondes. Le système anaérobie lactique serait le système énergétique dominant lors de cet effort. Si l’on vous dit de courir un total de quatre 400m, combien de temps devrait alors durer votre période de récupération ?

 

En regardant le tableau, vous pouvez trouver que le ratio correspondant à cet effort est dans la gamme 1 : 2 à 1 : 4. Si vous choisissez le rapport 1 : 2, vos intervalles de récupération seraient de 140 secondes soit 2 minutes et 20 secondes, alors que si vous choisissez le rapport 1 : 4, votre repos serait de 280 secondes soit 4 minutes et 40 secondes. C’est une grosse différence alors, lequel choisir ?

 

La réponse dépend de plusieurs facteurs, notamment de votre objectif, ainsi que votre capacité à métaboliser le lactate musculaire. En effet, lors de l’exécution d’un 400m, vous utilisez le système anaérobie lactique, ce qui implique une considérable accumulation de lactate dans les muscles impliqués dans la course. Le corps peut métaboliser le lactate pendant la récupération, en présence d’oxygène. Cependant, ce processus est relativement lent.

 

Si vous effectuez votre deuxième 400m trop tôt, le lactate n’aura pas été éliminé des muscles. Et rappelez-vous qu’une fois que l’accumulation de lactate dépasse un certain seuil, elle entraîne l’accumulation d’ions hydrogène dans le muscle, entraînant l’acidité musculaire et la fatigue. Lorsque cela se produit, les muscles commencent à perdre de la puissance et la performance diminue.

 

Déterminer le bon rapport travail-récupération vous oblige à identifier votre objectif. Il faut alors considérez les divers objectifs suivants :

 

  • 1 : La performance, où l’objectif est de battre votre record personnel sur chaque 400m que vous effectuez

 

  • 2 : La perte de graisse, où l’objectif est de produire le plus possible d’une perturbation métabolique, par une accumulation significative de lactate

 

  • 3 : Conditionnement sportif, où l’objectif est d’augmenter votre capacité à réitéré des sprints et à métaboliser le lactate

 

 

Si votre objectif est la performance (1), il faut permettre un repos complet afin que le maximum de lactate soit métabolisé avant de répéter chaque 400m. Vous devriez alors choisir un ratio supérieur (1 : 4).

 

Si votre objectif est le n ° 2, nous savons que l’accumulation de lactate est corrélée avec la libération des hormones catécholamine et de l’hormone de croissance, qui ont des effets lipolytiques (brûleur de graisse). L’accumulation de lactate est également liée à EPOC, qui est l’augmentation du métabolisme pendant la période de récupération après un entraînement intense.

 

Par conséquent, l’utilisation d’intervalles de récupération plus courts est indiquée pour produire autant de lactate que possible. Bien sûr, l’entraînement au-dessus du seuil de lactate est douloureux et difficilement tolérable, il faut donc faire preuve de finesse pour déterminer le ratio idéal pour un néophyte. Pour un athlète ayant de la difficulté à suivre des entraînements difficiles, de petits ratios (1 : 2) peuvent être utilisés, alors que pour les personnes moins expérimentées, il faut commencer avec des grands ratios pour tendre vers les plus petits lorsque le néophyte s’habitue à s’entraîner dans la douleur.

 

Pour le numéro 3, vous allez tendre vers un repos plus court, mais vous ne voulez pas que la performance baisse significativement. Par exemple, si un athlète exécute quatre 400m et que l’objectif est de 70 secondes, s’il court 70 sec, 77 sec, 82 sec et 85 sec, c’est parce qu’il n’a pas pu assez récupérer (récupération trop brève), sa puissance a alors significativement diminué. Passer de 70 à 77 secondes de la première à la deuxième répétition correspond à 10% de diminution de la performance, ce qui est assez important.

Au lieu de cela, vous obtiendrez de meilleurs résultats en commençant par des temps de récupération qui lui permettent de produire et de maintenir une puissance de puissance correspondant à celle utilisée en compétition. Vous pouvez réduire progressivement le ratio effort/récupération et/ou augmenter le nombre de répétitions, à mesure que l’athlète se porte mieux.

 

CONCLUSION : L’une des erreurs les plus courantes lors de la conception des séances d’entraînement est de se dire que « plus c’est mieux ». Malheureusement, cela conduit à des séances d’entraînement trop longues, avec trop peu de récupération, une performance globale en déclin et, finalement, un surentraînement.

 

En réalité, il faut se dire que la meilleure façon de s’entrainer est d’obtenir la dose minimale d’entraînement nécessaire pour obtenir l’effet maximal. Comprendre les ratios efforts/récupération peut vous permettre de faire en sorte que lorsque votre objectif est de vous entraîner pour la puissance et la performance, vous atteignez ces objectifs au lieu de faire évoluer vos entraînements vers de longues séances centrés sur l’aérobie. La clé est de faire moins mais faire bien !

 

Pour en savoir plus :

Nous vous recommandons la lecture de la Méthode Cross Training et de la Préparation Physique Moderne, d’Aurélien Broussal.

Team ABD

Responses

  • Siv09 Sep 2018

    Merci pour ces précieuses infos! Et merci pour le partage. J’ai acheté la « Méthode Cross
    Training »! Très bien fait. Je le conseille vivement. Bonne continuation.

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