Combiner HIIT et cardio continu pour améliorer sa VO2 max

Combiner l'entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) avec un travail d'endurance continue à basse intensité produit de solides améliorations de la consommation maximale d'oxygène (${\text{VO}}_2\text{ max}$), mais la combinaison idéale dépend fortement du niveau d'entraînement initial [1, 14]. Chez les personnes non entraînées ou actives pour le loisir, presque toutes les combinaisons d'exercice aérobie continu et d'intervalles augmentent la $ ext{VO}_2 ext{ max}$ de manière similaire, l'intensité offrant principalement un stimulus efficace en termes de gain de temps [11, 14]. Chez les athlètes d'endurance bien entraînés et de haut niveau, les combinaisons structurées qui allouent environ 75 % à 80 % du volume à la basse intensité et 15 % à 20 % aux intervalles à haute intensité — appelées entraînement polarisé — induisent de plus grands progrès de la $ ext{VO}_2 ext{ max}$ que les modèles axés sur le seuil [1, 2, 3]. Cependant, cet avantage du modèle polarisé chez les sportifs entraînés s'observe principalement sur des blocs courts de moins de 12 semaines et ne se traduit pas systématiquement par des gains supérieurs en contre-la-montre ou en puissance au seuil lactique [1].

Zones d'intensité et modèles de distribution de l'entraînement

Pour comparer systématiquement les différentes combinaisons d'entraînement, les chercheurs en sciences du sport utilisent un cadre d'intensité à trois zones défini par des repères physiologiques [8] :

• Zone 1 (Basse intensité) : Sous le premier seuil ventilatoire ou lactique (${\text{VT}}_1/{\text{LT}}_1$), où ${\text{LT}}_1$ se situe généralement autour de 52 % de la puissance maximale aérobie ou de 65 % à 70 % de la puissance au seuil fonctionnel (FTP) [8].
• Zone 2 (Intensité modérée / au seuil) : Entre ${\text{LT}}_1/{\text{VT}}_1$ et le deuxième seuil (${\text{LT}}_2/{\text{VT}}_2$ ou état stable maximal du lactate), se terminant autour d'une concentration de lactate sanguin de 4 mmol/L [8].
• Zone 3 (Haute intensité) : Au-dessus de ${\text{LT}}_2$, englobant des intensités proches de la ${\text{VO}}_2\text{ max}$ ou supérieures [8].

Les modalités d'intervalles en Zone 3 se subdivisent en HIIT traditionnel (efforts proches de 100 % de ${\text{VO}}_2\text{ max}$), entraînement par intervalles de sprint (SIT ; efforts supramaximaux >100 % de ${\text{VO}}_2\text{ max}$ durant 10 à 30 secondes avec 4 à 4,5 minutes de récupération) et entraînement aux sprints répétés (RST ; sprints $\le$10 secondes avec des récupérations $\le$60 secondes) [18].

La manière dont les athlètes combinent ces zones forme des distributions de l'intensité d'entraînement (TID) distinctes [3, 8] :

• Polarisée (POL) : Alloue environ 75–80 % (et jusqu'à 80–90 %) du volume d'entraînement à la Zone 1, moins de 10 % à la Zone 2 et 15–20 % à la Zone 3 [2, 8].
• Pyramidale (PYR) : Alloue 60–70 % (ou 75–85 %) à la Zone 1, 15–25 % à la Zone 2 et 5–10 % à la Zone 3 [4, 8].
• Au seuil (THR) : Alloue environ 45–50 % à la Zone 1, 45–50 % à la Zone 2 et 5–10 % à la Zone 3 [3].

Adaptations chez les adultes non entraînés et modérément actifs

Chez les adultes jeunes et en bonne santé, la ${\text{VO}}_2\text{ max}$ répond favorablement à un large éventail d'intensités et de combinaisons d'exercices [14]. Dans une analyse de 28 études d'entraînement à court et moyen terme (4 à 8 semaines), les gains de ${\text{VO}}_2\text{ max}$ n'ont montré aucune corrélation statistiquement significative avec l'intensité de l'entraînement, la dose par séance, la condition aérobie initiale ou le volume total [14].

La répartition de l'entraînement en trois tertiles d'intensité (~60–70 %, ~80–92,5 % et ~100–250 % de ${\text{VO}}_2\text{ max}$) a produit des augmentations absolues comparables de la consommation maximale d'oxygène (+0,29 L/min, +0,26 L/min et +0,35 L/min, respectivement) [14]. Les intervalles à plus haute intensité ont permis d'obtenir ces gains avec des durées de séance et un volume total nettement inférieurs, établissant l'exercice à haute intensité avant tout comme une stratégie rentable en temps plutôt que comme une méthode intrinsèquement supérieure chez les personnes peu entraînées [14]. Améliorer sa condition aérobie de base a une importance clinique majeure, chaque augmentation de 1 MET ($3,5\text{ mL}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$) de ${\text{VO}}_2\text{ max}$ étant associée à une réduction de 10 % à 25 % du risque de maladie cardiovasculaire et de mortalité toutes causes confondues [14].

Des comparaisons directes entre modalités isolées montrent également que, si 8 semaines de HIIT peuvent susciter de plus fortes augmentations relatives de ${\text{VO}}_2\text{ max}$ qu'un exercice continu modéré (15 % contre 9 %) [11], l'entraînement continu à allure constante et les protocoles d'intervalles de sprint génèrent des augmentations similaires des enzymes oxydatives musculaires sur 6 semaines [11].

Combinaisons pour athlètes bien entraînés et de haut niveau

Lorsque le niveau d'entraînement initial progresse vers la compétition nationale ou internationale, la distribution de l'intensité d'entraînement devient un facteur déterminant [1, 3, 18]. Les sportifs hautement entraînés possèdent déjà des systèmes cardiovasculaire et musculaire très développés, ce qui rend les gains supplémentaires de ${\text{VO}}_2\text{ max}$ plus difficiles à stimuler par le seul exercice continu modéré [3, 13].

Une méta-analyse de 17 études ($n=437$) a démontré qu'une distribution polarisée est supérieure aux autres modèles pour améliorer le pic de consommation d'oxygène ($\text{DMS}=0,24,p=0,040$) [1]. Cette supériorité était particulièrement marquée chez les athlètes très entraînés ($\text{DMS}=0,46,p=0,01$) et lors d'interventions de moins de 12 semaines ($\text{DMS}=0,40,p=0,01$) [1]. Dans un essai randomisé de 9 semaines mené auprès d'athlètes d'endurance bien entraînés (${\text{VO}}_2\text{pic}$ initial de $62,6\text{ mL}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$), l'entraînement polarisé a produit un gain de 11,7 % du ${\text{VO}}_2\text{pic}$ ($+6,8\text{ mL}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$), surpassant les modèles à haut volume et basse intensité, au seuil ou basés uniquement sur les intervalles [19]. La vitesse et la puissance à 4 mmol/L de lactate sanguin ont également progressé après l'entraînement polarisé (+8,1 %) et l'entraînement concentré sur le HIIT (+5,6 %), tandis que les modèles au seuil et à haut volume n'ont suscité aucun gain significatif sur les indicateurs clés de performance [19].

De même, une étude de 9 semaines chez des cyclistes compétiteurs a révélé qu'une distribution polarisée améliorait la ${\text{VO}}_2\text{ max}$ de 11,7 % contre 3,5 % dans un groupe axé sur le seuil, parallèlement à des gains supérieurs de puissance à ${\text{VO}}_2\text{ max}$ (+8,1 %) et de performance en contre-la-montre (+5,1 %) [5]. Des revues examinant des répartitions composées d'environ 81 % de basse intensité, 3 % de seuil et 15 % de haute intensité ont également rapporté des gains constants d'économie de travail compris entre 1 % et 8,1 % [20].

Lors de l'intégration du HIIT dans le programme d'un athlète d'élite, les paramètres d'effort et de récupération influencent les adaptations aérobies [13]. Chez des sportifs de niveau national, le HIIT a nettement accru la ${\text{VO}}_2\text{ max}$ par rapport à un entraînement conventionnel lorsque les intervalles de récupération étaient $\ge$2 minutes et que l'intensité de récupération restait faible ($\le$40 %) [13]. Pour les adaptations cardiovasculaires, des intervalles de type $4\times 4$ minutes à 90–95 % de la fréquence cardiaque maximale avec 3 minutes de récupération active ont induit une augmentation du volume d'éjection systolique supérieure de 10 % par rapport à la course continue longue et lente [11].

Mécanismes physiologiques complémentaires

Associer l'endurance continue à basse intensité et les intervalles à haute intensité fonctionne parce que chaque modalité stimule l'adaptation aérobie par des voies moléculaires et physiologiques distinctes [11] :

• Signalisation en amont : L'exercice d'endurance continu à haut volume active le régulateur principal de la biogenèse mitochondriale, PGC-1$\alpha$, principalement par la voie de la protéine kinase dépendante du calcium/calmoduline (CaMK), tandis que le HIIT transmet son signal surtout par la voie de la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK) [11].
• Capacité enzymatique : Les intervalles de sprint en Zone 3 augmentent considérablement l'activité d'enzymes mitochondriales clés, notamment la citrate synthase (+36 %), la malate déshydrogénase (+29 %) et la succinate déshydrogénase (+65 %) [11].
• Exigences de la base aérobie : Les distributions polarisées comme pyramidales reposent sur un volume important d'exercice sous ${\text{LT}}_1$ (>75 % du temps total) pour développer la densité mitochondriale, la capacité d'oxydation des lipides et l'économie de mouvement sans accumuler une fatigue autonome excessive [4, 6].

Périodisation au fil de la saison

Bien que les blocs polarisés permettent d'atteindre des pics de ${\text{VO}}_2\text{ max}$ à court terme, les athlètes ne conservent pas nécessairement un modèle polarisé toute l'année [6, 8]. Des études sur la périodisation séquentielle montrent que passer d'une distribution pyramidale durant la phase de base générale à une distribution polarisée en phase pré-compétitive produit de plus grands gains de ${\text{VO}}_2\text{ max}$ et de performance sur 5 km de course (+1,5 %) que le maintien d'une distribution statique tout au long de l'année [8]. Le suivi longitudinal de rameurs d'élite confirme que les athlètes adoptent naturellement cette transition, en accumulant un volume de base élevé en préparation puis en concentrant l'intensité sous forme polarisée avant les compétitions [6].

De plus, l'entraînement axé sur le seuil conserve une utilité spécifique. Chez les coureurs d'ultra-endurance, alors que l'entraînement polarisé a amélioré la ${\text{VO}}_2\text{ max}$ et le métabolisme lipidique, l'entraînement au seuil s'est révélé supérieur pour préserver la fonction neuromusculaire, la contraction volontaire maximale et le taux de développement de la force [6]. Sur des macrocycles prolongés de plusieurs mois, l'entraînement pyramidal s'est également montré très efficace, générant des progrès supérieurs sur 10 km en course à pied par rapport à un entraînement dominé par le seuil (2,7 % contre 0,4 %) [5].

Limites et nuances

Bien que l'entraînement polarisé présente un avantage statistiquement significatif pour augmenter la ${\text{VO}}_2\text{ max}$ et le ${\text{VO}}_2\text{pic}$ dans les cohortes entraînées, ce bénéfice s'accompagne de réserves notables [1] :

• Aucune supériorité globale sur les autres métriques de performance : Dans les résultats regroupés de méta-analyses, l'entraînement polarisé n'a montré aucun avantage statistiquement significatif par rapport aux autres distributions pour la performance en contre-la-montre, le temps jusqu'à épuisement ou la vitesse/puissance au deuxième seuil lactique/ventilatoire [1].
• Contraintes temporelles : La supériorité observée des distributions polarisées sur le pic de consommation d'oxygène se concentre sur des interventions courtes de moins de 12 semaines, avec peu de preuves démontrant une divergence durable sur des cycles pluriannuels [1].
• Spécificité du public : Chez les personnes non entraînées ou modérément actives, le ratio exact entre intervalles et travail continu est bien moins critique qu'une pratique régulière, car l'adaptation aérobie globale s'obtient facilement à travers une large variété de combinaisons d'intensités [14].