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Un outil de programmation de l’entraînement intermittent avec applications en ski de fond

Un outil de programmation de l’entraînement intermittent avec applications en ski de fond par Guy Thibault

Note de l’éditeur : Dans cet article, Guy Thibault, physiologiste de l’exercice, conseiller scientifique de plusieurs entraîneurs de haut niveau, expose un modèle graphique simple et utile qu’il a mis au point pour aider les entraîneurs et les athlètes sérieux à mettre en perspective les principaux éléments d’une séance intermittente d’entraînement, et à les agencer de façon rationnelle. Ce modèle s’applique au ski de fond comme à toutes les activités sportives pour lesquelles on peut avoir recours à des séances intermittentes d’entraînement comprenant des périodes d’effort à 85 % de la consommation maximale d’oxygène (VO2max) et plus.

L’entraînement intermittent

Il a été maintes fois démontré et il est bien connu que les programmes d’entraînement comprenant des séances intermittentes – on dit aussi entraînements par intervalles – améliorent davantage les déterminants de la performance dans les sports dits « d’endurance » tels le ski de fond (capacité anaérobie, puissance aérobie maximale (PAM) et endurance aérobie1 ). En effet, comme l’indique le tableau suivant, lors d’un exercice à effort constant, on ne peut maintenir pendant très longtemps une intensité dans la zone optimale de développement de ces déterminants de la performance. C’est justement parce qu’il permet de faire beaucoup plus de travail à une haute intensité relative donnée qu’on a souvent recours à l’entraînement intermittent de préférence à l’entraînement de type continu.

    À ne pas confondre avec le VO2max ou la puissance aérobie maximale, on entend ici par endurance aérobie l’habileté à maintenir pendant longtemps une puissance relative donnée ou l’habileté à maintenir pendant un temps donné, une puissance relative élevée.

Habituellement, on compose une séance d’entraînement de type intermittent en spécifiant les six éléments suivants :

  • le nombre de répétitions ;
  • le nombre de séries ;
  • la durée ou la distance des fractions d’effort ;
  • l’intensité des fractions d’effort ;
  • la durée ou la distance des périodes de récupération entre les fractions d’effort plus intense, et entre les séries ;
  • l’intensité de ces périodes de récupération.

Par exemple, la Figure 1 illustre l’évolution de l’intensité de l’exercice au cours d’une séance d’entraînement intermittente consistant à effectuer 21 répétitions de 2:00 min:s, réparties en trois séries de sept, à 85 % de la PAM.

En général, le nombre de répétitions est d’au moins trois et peut aller jusqu’à 30, parfois plus, et la durée des fractions d’effort peut être comprise entre quelques secondes et plusieurs minutes. C’est en fait l’agencement de ces composantes qui conditionne à la fois la qualité physiologique qui sera sollicitée (et donc améliorée ou entretenue) et le niveau de difficulté de la séance.

On peut évidemment imaginer une infinité de compositions de sorties de ce type. Par contre, à partir du moment où certains des éléments de la séance sont arrêtés, il reste un nombre limité de possibilités pour le(s) dernier(s) élément(s) à fixer, si on veut que la séance ait un niveau de difficulté raisonnable.

À notre connaissance, il n’y a pas de modèles simples décrivant le lien qui existe entre les composantes d’une séance intermittente et son niveau de difficulté. Ainsi, plusieurs entraîneurs et pratiquement tous les athlètes trouvent qu’ils n’ont pas la possibilité de mettre beaucoup de variété dans les programmes d’entraînement qu’ils établissent, ni d’apprécier ou de contrôler convena-blement le niveau de difficulté des séances.

But

Le but du présent article est d’exposer un modèle empirique et graphique de l’entraînement intermittent que l’on a développé pour permettre aux entraîneurs et aux athlètes sérieux de mieux apprécier comment chaque élément d’une séance de ce type peut varier pour un niveau de difficulté donné et pour leur faciliter la tâche en matière de programmation de séances et de plans d’entraînement.

Le modèle

Le modèle empirique de l’entraînement intermittent que l’on propose prend la forme d’un graphique. Il met en relation les composantes d’une infinité de séances d’entraînement intermittent qui ont toutes le même niveau de difficulté.

Sur ce graphique, chaque point le long de chacune des six courbes représente une séance d’entraînement intermittent (on a représenté à l’aide d’un point plus évident celles qui ont une durée de fraction d’effort qui est un multiple de 0:30 min:s). En abscisse, on trouve la durée des fractions d’effort; en ordonnée, le nombre de répétitions. Chacune des six courbes correspond à une intensité relative : de 85 % à 110 % de la PAM, par incréments de 5 %.

Comme l’indique le tableau inséré dans le graphique, on a choisi arbitrairement de fixer les trois autres composantes de la séance (le nombre de séries, la durée de la récupération entre les fractions d’effort et entre les séries) selon le nombre total de répétitions de la séance. On a tout simplement cherché à éviter que des séances aient une durée trop élevée et à limiter à huit le nombre maximal de répétitions par série. S’il y a plusieurs répétitions, la récupération sera moins longue et le nombre total de répétitions à effectuer sera divisé en un plus grand nombre de séries. On tient pour acquis que la récupération entre les répétitions et entre les séries est effectuée à moins de 60 % de la PAM, une intensité facile.

À titre d’exemple, la séance représentée par le point A du graphique consiste à effectuer quatre séries de sept à huit répétitions (pour un total de 30 répétitions) d’une fraction d’effort à 85 % de la PAM, moyennant une récupération active de 1:00 min:s entre les répétitions et de 3:00 min:s entre les séries. La séance représentée par le point B du graphique consiste à effectuer une série de quatre répétitions d’une fraction d’effort à 85 % de la puissance aérobie maximale, moyennant une récupération active de 5:00 min:s entre les répétitions.

Les caractéristiques des séances représentées

Les séances d’entraînement intermittent qu’on peut composer à partir de ce modèle ont, entre autres choses, les caractéristiques suivantes :

    La nature de la fatigue ressentie par l’athlète pendant et après la sortie ne sera pas nécessairement la même selon qu’il s’agit d’une séance comprenant des répétitions plus ou moins nombreuses, longues ou intenses. Par contre, l’impression générale de fatigue ressentie sera sensiblement la même, quelle que soit la séance. En fait, toutes les séances issues du modèle sont perçues comme difficiles, c’est-à-dire que les athlètes sont généralement capables de les effectuer à condition qu’ils soient très motivés. Habituellement, ils ressentent le besoin d’observer une période de repos (actif ou non) d’une journée ou deux avant d’entreprendre une autre séance « difficile ». Toutes les séances issues du modèle ont une composition qui les rend intéressantes pour le développement des principaux déterminants de la performance dans un grand nombre de sports. En effet, leur intensité est comprise entre 85 et 110 % de la PAM, soit une plage d’intensités réputées pour avoir un effet optimal sur le développement de l’endurance aérobie, de la PAM et de la capacité anaérobie, de même que de l’efficacité du geste sportif. Optimiser le temps d’entraînement à haute intensité pourra également s’avérer un élément important de la préparation motrice et psychologique des skieurs de fond qui, en compétition, doivent travailler à des puissances qui sont souvent plus élevées que celles qu’ils adoptent spontanément lors de séances d’entraînement de type continu. Les éléments des séances issues du modèle peuvent prendre des valeurs qui se situent dans un vaste continuum de possibilités en ce qui a trait à l’intensité, au nombre total de répétitions (entre 3 et 30), à la durée de chaque fraction d’effort et à la durée totale de l’entraînement (entre 15 et 90 minutes, excluant l’échauffement et le retour au calme), si bien que leur représentation graphique indique des zones peut-être moins souvent explorées, invitant ainsi l’entraîneur ou l’athlète à composer des formes originales de séances d’entraînement. Pour une intensité donnée, les séances comprenant un grand nombre de répétitions amèneront l’athlète à effectuer un grand volume total d’entraînement à l’intensité cible, alors que celles comprenant un plus petit nombre de répétitions lui apprendront à maintenir l’intensité cible plus longtemps avant la récupération. Par exemple, la séance représentée par le point B comprend un total de 24 minutes à 85 % de la PAM, alors que celle représentée par le point A en comprend 45 à la même intensité, soit pratiquement le double. Ainsi, on peut en quelque sorte prétendre que les séances d’une intensité donnée comprenant un nombre élevé de répétitions mettent l’accent sur la quantité (le volume total de travail et donc la stimulation physiologique à haute intensité sont élevés), alors que celles qui en comprennent un nombre faible mettent l’accent sur la qualité (l’athlète « apprend » à maintenir plus longtemps l’intensité élevée, comme il aura à le faire en compétition).

Comme on l’indique dans la section suivante du présent article, le modèle suggéré ici a des applications sur le plan pédagogique et il facilite la programmation de séances et de programmes d’entraînement.

Applications pédagogiques du modèle

Lorsqu’on a eu l’occasion d’exposer ce modèle à des entraîneurs de haut niveau, on a constaté qu’il facilite l’enseignement du lien dynamique qui existe entre les différentes composantes d’une séance d’entraînement intermittent. En effet, il permet de mettre en évidence comment il faut faire varier une ou plusieurs de ces composantes selon l’objectif visé, tout en maintenant inchangé le niveau de difficulté des séances. Par exemple, on peut calculer à l’aide du modèle le nombre de répétitions d’effort à 95 % de la PAM qu’il faut faire, selon que les fractions d’effort auront une durée de 1:00 min:s ou de 3:30 min:s; en l’occurrence 24 et trois répétitions, respectivement.

Aussi, on peut facilement mettre en évidence la plage de durée des fractions d’effort à l’intérieur de laquelle se situent les séances « pertinentes » à une intensité donnée. Par exemple, le modèle indique qu’il n’apparaît pas utile de s’entraîner à 85 % de la PAM sur des fractions d’effort de moins de 1:30 min:s (le nombre de répétitions devrait être plus grand que 30), ou de plus de 6:30 min:s (le nombre de répétitions serait plus petit que trois).

Le modèle permet aussi d’apprécier de combien il faut modifier le nombre de fractions d’effort d’une certaine durée lorsque change l’intensité. Par exemple, le niveau de difficulté est exactement le même, que l’on fasse quatre répétitions d’effort de 2:00 min:s à 105 % de la PAM ou que l’on en fasse 14 à 90 % de la PAM ou 21 à 85 % de la PAM.

Applications du modèle en matière de programmation de séances d’entraînement

À l’aide du modèle, les entraîneurs et les athlètes peuvent imaginer autant de séances qu’ils le veulent, à n’importe quelle intensité comprise entre 85 et 110 % de la PAM. Même en se restreignant aux durées de fraction d’effort multiples de 30 secondes, on obtient, pour les intensités de 85, 90, 95, 100, 105 et 110 % de la PAM, 31 sorties différentes, comme on l’illustre sur la figure représentant le modèle.

On peut également effectuer des séances dont la durée des périodes d’effort et l’intensité varieront d’une série à l’autre en faisant une partie d’une séance issue du modèle, suivie d’une partie d’une autre séance. Ainsi, par exemple, en s’inspirant des séances A et B, on peut suggérer l’entraînement suivant : deux séries de sept ou huit répétitions de fractions d’effort de 1:30 min:s à 85 % de la PAM avec respectivement 1:00 et 3:00 min:s de récupération entre les répétitions et les séries, puis une série de deux périodes d’effort de 6:00 min:s à 85 % de la PAM avec 5:00 min:s de récupération entre les répétitions. Dans ce cas, l’athlète aura effectué la moitié de la séance A et la moitié de la séance B.

Par ailleurs, l’entraîneur ou l’athlète est en mesure, à partir du modèle, de contrôler le niveau de difficulté des séances. On peut en effet considérer qu’une séance au cours de laquelle l’athlète n’effectue qu’une fraction du nombre de répétitions prescrit par le modèle, fera un entraînement dont le niveau de difficulté est inférieur au niveau « maximal ». Par exemple, effectuer cinq, six, sept, huit ou neuf répétitions d’une fraction d’effort qu’on peut répéter dix fois selon le modèle correspond à un niveau de difficulté de 50, 60, 70, 80 ou 90 % respectivement.

Cela suppose, par contre, qu’on est en mesure de doser parfaitement la puissance à laquelle on travaille pendant les fractions d’effort, ce qui ne pose pas de problème si l’entraînement s’effectue à l’aide d’un ergomètre étalonné (p. ex. un ergocycle). Ce n’est pas le cas en ski de fond.

Fait intéressant à souligner, lorsqu’on demande à des athlètes expérimentés d’effectuer une séance issue du modèle sans nécessairement leur communiquer l’intensité cible (on ne précise alors que le « patron » de la séance, c’est-à-dire le nombre de fractions « d’effort » et la durée des périodes de récupération entre les répétitions et entre les séries) ils adoptent généralement l’intensité cible de façon spontanée. Ceux qui adoptent en début de séance une intensité plus élevée que celle qu’on attend compte tenu du modèle auront tendance à réduire l’intensité au fur et à mesure qu’ils réaliseront qu’ils ne seront pas capables de maintenir l’effort jusqu’à la fin de la séance. Inversement, ceux qui adoptent en début de séance une intensité trop faible auront tendance à s’ajuster en augmentant l’intensité dès qu’ils réaliseront que la séance n’est pas assez éprouvante. Ainsi, en moyenne, la séance d’entraînement aura amené l’athlète à travailler à une intensité qui diffère peu de l’intensité visée par le patron de séance. Le skieur n’a donc qu’à connaître le patron de la séance, sans nécessairement qu’on lui communique précisément l’intensité cible. Cela peut constituer un avantage intéressant, particulièrement pour plusieurs activités sportives, comme le ski de fond, où il est difficile de communiquer l’intensité de travail ou de l’apprécier avec précision.

À toute fin pratique, en ne précisant que le patron de la séance, on obtiendra vraisemblablement la sollicitation physiologique recherchée car l’intensité réelle à laquelle s’entraînera l’athlète ne sera manifestement pas très différente de celle qui est visée.

Il faut souligner qu’il ne serait pas possible d’utiliser la fréquence cardiaque cible comme moyen de communiquer ou de contrôler convenablement l’intensité des fractions d’effort. C’est évidemment le cas pour toutes les séances à intensité supramaximale, c’est-à-dire à plus de 100 % de la PAM. Même au cours des séances dont l’intensité d’effort est sousmaximale (moins de 100 % de la PAM), la fréquence cardiaque n’atteint pas assez rapidement un plateau pour que ce paramètre puisse véritablement aider l’athlète à trouver la bonne intensité de travail.

Applications du modèle en matière d’organisation du programme d’entraînement

Le modèle ne dicte aucune approche en matière de programmation de l’en-traînement à long terme, mais il permet à l’entraîneur ou à l’athlète de s’en donner une. On peut concevoir une progression à observer au cours d’une phase du programme d’entraînement en « numérotant » les séances selon l’ordre séquentiel dans lequel elles devront être effectuées. Les possibilités sont infinies, mais voici en guise d’exemple trois modes de progression qu’ont spontanément suggérés des entraîneurs à qui on a fait faire des exercices sur les applications du modèle.

TYPE DE PROGRESSION DESCRIPTION JUSTIFICATION
Progression de l’intensité Toutes les séances à 85 % de la PAM, puis celles à 90 % de la PAM et ainsi de suite au fur et à mesure que progresse la saison, jusqu’à 110 % de la PAM. Pour permettre à l’athlète de s’adapter, sur lers plans métabolique, moteur, ostéo-articulaire et psychologique, aux intensités sousmaximales et maxiamles avant de passer aux intensités supramaximales.
Progression de la quantité vers la qualité Séances comprenant un grand nombre de répétitions en début de saison, puis, par la suite, celles comprenant un nombre de plus en plus petit, nonobstant l’intensité. Pour maximiser le temps total de travail aux intensités cibles en début de programme (miser sur la quantité), et pour amener progressivement l’athlète à apprendre à maintenir l’intesité longtemps avant le repos (miser sur la qualité).
Progression de la durée des séances De la séance la plus courte à la plus longue, nonobstant l’intensité. Pour préparer progressivement l’athlète à effectuer des séances d’entraînement longues.

Ainsi, selon son approche, l’entraîneur ou l’athlète pourra établir une progression à sa façon et en s’assurant du contrôle du niveau de difficulté des séances tout au long de la saison. Évidemment, on peut également organiser une progression du niveau de difficulté des séances en faisant faire, comme on l’a mentionné précédemment, un nombre de répétitions qui est une fraction du nombre « maximal » de répétitions prescrit par le modèle.

Validité et limites du modèle

Toute approche en matière de programmation de l’entraînement est difficile à valider parce que cela demande de contrôler avec beaucoup de rigueur des paramètres sujets à fluctuation, et ce, auprès d’un grand échantillon d’athlètes de divers niveaux. Le modèle présenté ici n’échappe évidemment pas à cette règle.

Pour apprécier tout de même la justesse du modèle, on a demandé à un athlète d’effectuer en laboratoire 31 séances qui en découlent. Il a observé que bien que la nature de la fatigue ressentie pendant et après chaque entraînement varie selon sa composition, l’impression globale et subjective de fatigue est sensiblement la même, quelle que soit la séance.

On n’a donc pas identifié de biais systématique. Que la séance soit courte ou longue, qu’elle soit à intensité élevée ou très élevée et que son nombre total de répétitions soit petit ou grand, l’athlète a dû chaque fois se motiver fortement pour terminer n’importe quelle des 31 séances découlant du modèle. Il a déclaré que, dans tous les cas, la période d’une journée ou deux de repos actif ou inactif qui lui était allouée lui paraissait nécessaire pour qu’il soit en mesure d’effectuer la séance « difficile » suivante. Fait à souligner, la PAM de cet athlète a augmenté de 20 watts par mois (période au cours de laquelle il effectuait une dizaine de séances issues du modèle, intercalées de un à trois jour(s) de repos actif ou inactif) pendant les trois mois de l’expérience, passant de 380 à 440 watts, soit l’équivalent de VO2max de 60 et de 68 ml/kg/min respectivement.

Bien qu’il ne soit pas statistiquement valable de conclure à partir d’un seul cas, il est intéressant de noter que cet athlète n’a pas trouvé qu’un type de séance était plus difficile qu’un autre.

À défaut d’une véritable validation du modèle, on peut affirmer, à partir des commentaires formulés par les entraîneurs et les athlètes qui l’utilisent, qu’il demeure utile pour ses applications pédagogiques et pratiques en matière d’organisation de séances et de plans d’entraînement à long terme.

Dans sa version actuelle, le modèle ne permet pas d’apprécier l’effet d’un changement de la durée de la récupération entre les répétitions et entre les séries. Cependant, l’expérience indique que le nombre de répétitions qu’on peut effectuer avant d’atteindre un niveau donné de fatigue change peu si la récupération varie à l’intérieur d’une plage raisonnable de durée et d’intensité, par exemple plus ou moins 20 %.

Le modèle ne s’applique pas aux séances d’entraînement comprenant des fractions d’effort de moins de 30 secondes, une lacune importante qui pourra être corrigée dans une version ultérieure. On sait en effet que l’entraînement par intervalles courts a un effet important sur le développement de la PAM et de la capacité anaérobie. Il faudrait vérifier si une projection des formules du modèle pour des intensités supérieures à 110 % de la PAM et pour des durées inférieures à 30 secondes mène à des compositions « raisonnables » de séances.

Conclusion

En conclusion, le modèle proposé du lien dynamique entre les éléments d’une séance d’entraînement intermittent, bien qu’il ne soit fondé que sur des bases empiriques et bien qu’il n’ait pas été validé de façon rigoureuse, semble avoir des applications pratiques sur le plan pédagogique et en matière d’organisation de séances et de programmes d’entraînement dans plusieurs sports comme le ski de fond, où la PAM, l’endurance aérobie et la capacité anaérobie sont des déterminants de la performance.

L’auteur invite les entraîneurs qui le désirent à communiquer leurs observations sur le modèle de l’entraînement intermittent présenté dans le présent article en communiquant avec lui, par courriel, à l’adresse suivante : guy.thibault@msss.gouv.qc.ca.

Références et lectures suggérées

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  • Péronnet, F. et G. Thibault. 1984. L’ordinateur HERMANN au service des coureurs, (partie II), L’entraîneur (Canada), jan.-mars:28-29.
  • Péronnet, F. et G. Thibault. 1984. Consommation maximale d’oxygène, endurance et performance, L’entraîneur (Canada), oct.-déc.:20-22.
  • Péronnet, F. et G. Thibault. 1989. Mathematical analysis of running performance and world running records, J. Applied Physiol. (Modeling Methodology Forum), 67:453-465.
  • Péronnet, F., G. Thibault, M. Ledoux et G. Brisson. 1991. Le marathon : équilibre énergétique, alimentation et entraînement du coureur sur route; 2e édition, Décarie (Montréal) et Vigot (Paris), 438 p.
  • Tabata, I. et al. 1996. Effects of moderate-intensity endurance and high-intensity intermittent training on anaerobic capacity and VO2max, Med. Sci. Sports Exerc. 28:1327-1330.
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  • Thibault, G. et A. Marion. 1998. A model of interval training prescription (résumé de communication), Med. Sci. Sports Exerc., 30(5), p. S-108.
  • Thibault, G. et D. Mercier. 1981. La planification de l’entraînement du coureur de fond, La Revue québécoise de l’activité physique, 1:11-19.
  • Thibault, G., F. Péronnet et D. Mercier. 1987. HERMANN : A computer program designed to help the runner and the coach, Part II : Training prescription, Journal de l’Association Canadienne pour la Santé, l’Éducation Physique et le Loisir, 53:24-29.

www.amsfski.com
www.savoir-sport.org

 

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