FatMax vs HIIT pour la perte de gras et la composition corporelle

S'entraîner à l'intensité qui induit l'oxydation maximale des lipides (FatMax) permet de réduire efficacement le poids corporel, la masse grasse totale et l'adiposité viscérale chez les personnes sédentaires ou en surpoids [2, 10]. Toutefois, les recherches indiquent que les exercices de plus haute intensité — tels que l'entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) — entraînent des améliorations similaires ou supérieures à long terme sur le pourcentage de masse grasse, le tour de taille et la capacité aérobie au sein de populations plus larges, souvent en y consacrant moins de temps total [3, 9]. De plus, l'oxydation des graisses à l'échelle de l'organisme sur 24 heures dépend principalement de la dépense énergétique quotidienne totale plutôt que du carburant spécifique oxydé durant la séance elle-même [16].

Comprendre le FatMax et l'oxydation des substrats

Le FatMax désigne l'intensité d'exercice spécifique à laquelle l'organisme oxyde les graisses à son débit absolu le plus élevé, appelé taux maximal d'oxydation des lipides (MFO, pour maximal rate of fat oxidation) [17]. L'oxydation totale des lipides par l'organisme suit une courbe parabolique à mesure que la charge de travail augmente [17]. Lorsque l'intensité passe de légère à modérée, l'oxydation absolue des graisses s'accroît jusqu'à atteindre un pic au FatMax [17]. Au-delà de ce seuil, l'oxydation des lipides chute rapidement en raison de plusieurs contraintes physiologiques : une diminution du flux sanguin vers le tissu adipeux, une baisse de l'apport d'acides gras non estérifiés (AGNE) plasmatiques aux muscles actifs, une disponibilité réduite en carnitine libre et une inhibition de l'activité de la carnitine palmitoyltransférase I (CPT-I) provoquée par l'acidose (à un pH de 7,0 à 6,8) [17].

Le stockage de l'énergie chez l'humain reflète cette dynamique : tandis que les réserves lipidiques représentent d'immenses réservoirs d'énergie (~68 250 kcal chez un individu de 70 kg avec 10 % de masse grasse), les réserves endogènes de glucides sont strictement limitées (<3 000 kcal, dont environ 80 % dans les muscles squelettiques, 10 à 15 % dans le foie et environ 4 g sous forme de glucose plasmatique) [17].

Le FatMax et le MFO sont généralement déterminés par calorimétrie indirecte à l'aide de protocoles par paliers progressifs (comme des paliers de 3 à 5 minutes augmentant de 35 W sur cycloergomètre) [17]. La fiabilité test-retest montre des coefficients de variation compris entre 3 % et 9,6 % pour le FatMax et entre 5 % et 11 % pour le MFO sous un contrôle diététique et de jeûne rigoureux [17].

Plusieurs facteurs influencent ces marqueurs :

• Niveau d'entraînement et composition corporelle : Dans une étude portant sur 1 121 athlètes à jeun, la masse non grasse s'est révélée être le principal facteur prédictif de la variance du MFO, les joueurs de rugby affichant un MFO plus élevé (0,72 g/min) et les golfeurs un MFO plus bas (0,49 g/min), au sein d'une fourchette globale de 0,17 à 1,27 g/min [19].
• Nutrition aiguë pré-exercice : L'ingestion de 75 g de glucose 45 minutes avant le test a réduit le MFO d'environ 30 % et a déplacé le FatMax vers une intensité plus faible (de 60,1 % à 52,0 % du VO2max) [19]. À l'inverse, un repas pré-exercice isocalorique riche en lipides a augmenté la quantité totale de graisses oxydées lors des paliers de faible intensité et a abaissé le quotient respiratoire, sans modifier le taux pic d'oxydation ni la charge de travail correspondant au FatMax [18].
• État de santé initial et obésité : Chez les individus en bonne santé, le FatMax se situe généralement entre 30 % et 65 % du VO2max [2]. Chez les personnes atteintes d'obésité, le FatMax est abaissé à environ 30 % à 46 % (ou 40 % à 50 %) du VO2max [2, 10]. S'entraîner aux intensités modérées habituelles (~65 % du VO2max) peut, dans cette population, dépasser le FatMax, déplaçant l'utilisation des substrats vers le glycogène et risquant de favoriser une oxydation incomplète des acides gras qui altère la signalisation de l'insuline [2]. En raison de la grande variabilité interindividuelle du FatMax (30 % à 65 % du VO2max tous sexes confondus), une évaluation en laboratoire par calorimétrie indirecte offre une précision bien supérieure aux prescriptions génériques d'exercice continu à intensité modérée [10].

Évolution de la composition corporelle avec l'entraînement au FatMax

Les revues systématiques et les essais cliniques montrent qu'un entraînement à moyen terme au FatMax génère des améliorations marquées de la masse grasse et de la condition cardiovasculaire chez les personnes atteintes d'obésité [2, 10]. Une méta-analyse de 11 essais contrôlés randomisés (ECR) portant sur 8 à 20 semaines d'entraînement (120 à 360 minutes par semaine) chez des adultes en surpoids et obèses a mis en évidence des réductions significatives combinées pour [2, 10, 11] :

• Le poids corporel : Différence moyenne (DM) de -4,30 kg [10, 11]
• La masse grasse : DM de -4,03 kg [10, 11]
• Le tour de taille : DM de -3,34 cm [10, 11]
• La consommation maximale d'oxygène (VO2max) : Augmentation de 2,96 mL·kg⁻¹·min⁻¹ [10, 11]

Ces protocoles ont laissé la masse non grasse totalement inchangée (DM = 0,08 kg) [10, 11]. Chez des femmes âgées en surpoids (âge moyen de 64,2 ans, IMC de 27,1 kg/m²), 12 semaines d'entraînement individualisé au FatMax (3 jours/semaine, 1 heure/jour) ont permis de réduire la masse corporelle, l'IMC, la masse grasse, la graisse tronculaire viscérale et la pression artérielle diastolique, tout en augmentant le VO2max estimé, le cholestérol HDL et la fraction d'éjection ventriculaire gauche [5].

Au-delà de la composition corporelle globale, 10 semaines d'entraînement au FatMax améliorent la capacité respiratoire mitochondriale du muscle squelettique et augmentent l'activité de la lipoprotéine lipase [7, 20]. Cela réduit également l'inflammation systémique, atténue la résistance à l'insuline et diminue l'adiposité viscérale [7]. Des microARN clés régulant le transport et la captation des lipides — tels que le miR-1 (régulant CPT1) ainsi que les miR-145, miR-20a-5p et miR-29a (modulant l'activité de CD36) — sont impliqués dans ces adaptations de la gestion des lipides [20].

Cependant, étant donné que 8 à 20 semaines d'entraînement au FatMax seul n'augmentent ni la masse non grasse ni la masse musculaire chez les personnes obèses, les chercheurs recommandent de l'associer à un entraînement contre résistance pour préserver la masse maigre et prévenir l'obésité sarcopénique [7, 20]. Le protocole d'un essai clinique de 16 semaines chez de jeunes adultes sédentaires évalue actuellement cette combinaison par rapport au FatMax seul et à un groupe témoin réalisant des étirements, afin de mesurer les variations de composition corporelle et de flexibilité métabolique [7, 20].

FatMax vs entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT)

Lorsque l'on compare directement le FatMax à des modalités d'intensité plus élevée, les résultats dépendent fortement de la population cible et de la conception de l'étude.

Essais comparatifs directs

Dans un essai randomisé de 8 semaines comparant l'entraînement au FatMax au HIIT chez 20 jeunes femmes en surpoids (IMC ≥ 24 kg/m²), les deux groupes ont obtenu des réductions de masse grasse [4]. Le groupe HIIT a diminué son tour de hanches (-1,46 cm), sa masse grasse (-1,63 kg), son pourcentage de masse grasse (-1,28 %) et sa surface de graisse viscérale (-8,49 cm²) [4]. Toutefois, le groupe FatMax a obtenu des baisses significativement plus importantes de l'IMC (-1,19 kg/m² vs HIIT) et du tour de taille (-3,37 cm contre une variation non significative pour le HIIT), parallèlement à des réductions du poids corporel (-3,16 kg), du tour de hanches (-2,63 cm), de la masse grasse (-2,29 kg), du pourcentage de masse grasse (-1,68 %) et de la surface de graisse viscérale (-10,1 cm²) [4]. La masse non grasse est restée inchangée dans les deux groupes [4].

Dans un essai court de 2 semaines chez des hommes atteints d'obésité de classe II et III (IMC ≥ 35 kg/m²), le cyclisme continu au FatMax et un HIIT adapté (10 intervalles de 60 s à ~90 % de la FCmax), à travail total équivalent, ont tous deux amélioré significativement la condition aérobie et les taux d'oxydation des lipides [14]. Cependant, seul le groupe continu au FatMax a présenté des diminutions significatives du HOMA2-IR, de l'insuline à jeun et des AGNE au repos sur cette période de deux semaines [14].

Données systématiques globales sur les intensités plus élevées

À l'échelle de populations plus larges, les méta-analyses démontrent que les intensités plus élevées induisent des changements solides de la composition corporelle :

• Modifications globales des masses grasse et musculaire : Une méta-analyse de 36 ECR (d'une durée de 3 à 15 semaines) parue en 2023 a montré que le HIIT réduisait significativement la masse grasse (différence moyenne pondérée [DMP] : -1,86 kg) et le pourcentage de graisse corporelle (DMP : -1,53 %), tout en augmentant significativement la masse non grasse (DMP : 0,51 kg) [3]. L'analyse en sous-groupes a indiqué que la course à pied en extérieur entraînait les pertes de masse grasse les plus importantes (DMP : -4,25 kg), tandis que le cyclisme était la seule modalité augmentant significativement la masse non grasse (DMP : 0,63 kg) [3]. Les protocoles de plus de 8 semaines comprenant au moins 3 séances par semaine, des intervalles d'effort de moins de 60 s et une récupération active de 90 s ou moins étaient les plus efficaces [3].
• HIIT vs entraînement continu d'intensité modérée (MICT) : Une méta-analyse de 29 ECR chez des adultes jeunes et d'âge mûr a démontré que le HIIT permettait de plus grandes réductions du tour de taille et du pourcentage de masse grasse, ainsi que des gains supérieurs de VO2pic, par rapport au MICT [9].
• Adaptations métaboliques distinctes : Dans le cadre des dysfonctionnements métaboliques liés à l'obésité, le MICT améliore préférentiellement la répartition des graisses corporelles et l'efficacité mitochondriale, tandis que le HIIT produit des effets marqués sur l'adaptabilité métabolique et la signalisation de l'insuline [8].

Dépense énergétique sur 24 heures et le mythe de la zone « brûle-graisses »

Une idée reçue fréquente consiste à penser que maximiser l'oxydation des graisses pendant l'effort se traduit automatiquement par une perte totale de masse grasse supérieure. La calorimétrie indirecte en chambre respiratoire démontre que lorsque la dépense énergétique totale de l'exercice est équivalente (400 kcal), le cyclisme à basse intensité (40 % du VO2max) et le cyclisme à haute intensité (70 % du VO2max) élèvent de manière égale la dépense énergétique totale sur 24 heures et l'oxydation des glucides, sans différence significative sur l'oxydation totale des lipides sur 24 heures [16].

En fin de compte, l'évolution à long terme de la composition corporelle nécessite la création d'un bilan énergétique négatif. L'American College of Sports Medicine et l'Organisation mondiale de la santé recommandent une dépense énergétique liée à l'exercice supérieure à 2 000 kcal/semaine pour la prise en charge de l'obésité [7, 20].

Synthèse pratique

• Utilité du FatMax : Idéal pour les débutants, les personnes âgées et les individus obèses dont la faible capacité oxydative rend l'exercice continu d'intensité modérée classique trop éprouvant [2, 5, 10]. Il permet d'accumuler des volumes d'entraînement élevés sans fatigue neuromusculaire excessive, réduit l'adiposité viscérale et améliore la sensibilité basale à l'insuline [4, 7, 14].
• Utilité du HIIT : Offre une rentabilité temporelle supérieure, engendre des améliorations substantielles du VO2pic et — particulièrement sous forme de cyclisme — peut stimuler de légers gains de masse non grasse que le FatMax seul ne permet pas d'obtenir [3, 9, 10].
• Préservation de la masse maigre : Ni le FatMax ni l'exercice continu modéré ne développent efficacement le tissu musculaire ; il est donc indispensable de combiner l'exercice cardiovasculaire avec un entraînement structuré contre résistance pour prévenir la perte de masse maigre pendant une phase de perte de gras [7, 9, 20].