Optimiser la préparation physique avec l’entraînement en altitude

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Par Francois Billaut, PhD

L’exposition à l’altitude réelle ou simulée pour optimiser l’entraînement physique et les performances des athlètes a connu un essor incroyable depuis les Jeux olympiques de Mexico en 1968 qui s’étaient déroulés à ~2200 m au-dessus du niveau de la mer. De nos jours, l’entraînement en altitude est utilisé par de nombreux athlètes évoluant dans des sports variés et a notamment été partie prenante du programme de préparation des athlètes des deux premières nations des derniers Jeux olympiques de Rio 2016 (les États Unis d’Amérique et la Grande-Bretagne). Bien qu’il soit souvent difficile de le vérifier, plusieurs champions sportifs canadiens doivent également, en partie, leurs médailles à une ou plusieurs formes d’entraînement en altitude.

L’approche la plus ancienne et la plus classique nécessite de vivre et s’entraîner en altitude (Live High-Train High, LHTH). Le LHTH permet d’améliorer la consommation maximale en oxygène (VO2max) principalement via des facteurs hématologiques, c’est-à-dire une augmentation du nombre de globules rouges et donc de la capacité de transport de l’O2 (1). Toutefois, en raison d’une réduction des échanges d’O2 tissulaires suite à la baisse de la pression atmosphérique en altitude, cette méthode ne permet pas de développer une intensité d’exercice suffisante pour maintenir une charge d’entraînement appropriée pendant les jours ou semaines d’un camp. Les athlètes peuvent alors opter pour la méthode « vivre en altitude et s’entraîner au niveau
de la mer » (Live High-
Train Low, LHTL) (2,3), particulièrement en périodes de pré-compétition et compétition où l’intensité et la qualité des séances revêtent un aspect important dans le plan d’entraînement. Pour ce faire, il faudra descendre vers des altitudes ~1200 m pour s’entraîner avec intensité ou bien se tourner vers l’altitude simulée grâce à une tente hypoxique. Les technologies permettant de réduire la concentration d’O2 dans le mélange gazeux inspiré par dilution d’azote ou filtration d’O2 (c.-à-d., tente et chambre hypoxiques normobares) ont permis d’accroître la popularité de la méthode LHTL. Les athlètes bénéficient à la fois des
effets d’une exposition chronique à l’altitude (la nuit pendant le sommeil) tout
en maintenant une qualité d’entraînement élevée le jour au niveau
de la mer. Si le succès des méthodes LHTH et LHTL repose principalement sur l’augmentation de la synthèse de globules rouges stimulée par l’érythropoïétine (EPO), des expositions chroniques d’au moins 12 h/jour sur une période minimale de 10-12 jours sont nécessaires (1,4). Les protocoles d’exposition chez les athlètes d’endurance élite sont encore plus draconiens, et l’ordre de grandeur de la polyglobulie se situe autour de 1 à 4 % ! Ces méthodes traditionnelles sont fréquemment utilisées par les athlètes d’endurance pour lesquels la VO2max est un facteur critique, mais aussi dans les sports « intermittents » (p. ex., football, rugby, tennis) dans lesquels une bonne aptitude aérobie améliore l’endurance et la récupération (5). Par exemple, l’une des études les plus robustes scientifiquement rapporte une augmentation significative de la VO2max de 72.1 à 74.4 mL.min-1.kg-1 et une amélioration de 6 secs du temps de course lors d’un contre-la-montre de 3 km chez de coureurs de haut niveau après 27 jours de camp LHTL à 2500 m avec entraînements d’intensité réalisés à 1250 m (6). Par ailleurs, des joueurs de football australien semi-professionnels ont vu leurs globules rouges et leur performance à un test d’endurance spécifique aux sports collectifs augmenter de 6.7% et 13.5%, respectivement, après 19 nuits (blocs de 3×5 nuits et 1×4 nuits) à une altitude équivalente à 3000 m (fraction d’O2 inspirée 14.2%) (7).

Les appareils créant une hypoxie normobare ont aussi impulsé le développement de nouvelles méthodes d’entraînement au cours desquelles l’exercice est réalisé dans une chambre hypoxique ou à l’aide d’un masque permettant de respirer le mélange gazeux (Live Low-Train High, LLTH). Par contre, contrairement aux procédés LHTH et LHTH la faible dose hypoxique (30-180 min/jour d’exposition) imposée par le LLTH n’induit pas d’adaptation hématologique significative. L’ajout d’un stimulus hypoxique lors d’un exercice induit une diminution plus marquée de la pression partielle d’O2 dans le muscle comparativement au même exercice sans stress ajouté (8,9). Après quelques séances étalées sur plusieurs jours ou semaines, les études scientifiques rapportent une amélioration de l’efficience du système musculaire, notamment une augmentation du nombre de capillaires par fibre, de la densité mitochondriale, de la concentration en myoglobine et de l’activité oxydative enzymatique (10,11).

Aujourd’hui, l’éventail des méthodes d’entraînement en altitude/hypoxie est plus large que jamais (5,12,13) et offre de perspectives inégalées d’optimisation et d’innovation dans le développement des qualités aérobies et anaérobies des athlètes. Je vous invite à consulter prochainement ce BLOGUE. Nous poursuivrons sur cette thématique en faisant le point sur les pratiques actuelles de l’entraînement en hypoxie normobare (LLTH) disponible au PEPS de l’Université Laval.

Bonne lecture.

François Billaut, PhD
Professeur agrégé (physiologie de l’exercice)
Département de kinésiologie
Faculté de médecine

francois.billaut@kin.ulaval.ca

 

Références :

  1. Wilber RL. Current trends in altitude training. Sports Med. 2001st ed. 2001;31(4):249–65.
  2. Levine BD, Stray-Gundersen J. “Living high-training low”: effect of moderate-altitude acclimatization with low-altitude training on performance. J Appl Physiol. 1997 ed. 1997;83(1):102–12.
  3. Stray-Gundersen J, Levine BD. Live high, train low at natural altitude. Scand J Med Sci Sports. 2008 ed. 2008;18 Suppl 1:21–8.
  4. Hahn AG, Gore CJ. The effect of altitude on cycling performance: a challenge to traditional concepts. Sports Med. 2001st ed. 2001;31(7):533–57.
  5. Billaut F, Gore CJ, Aughey RJ. Enhancing team-sport athlete performance: is altitude training relevant? Sports Med. 2012 Sep 1;42(9):751–67.
  6. Stray-Gundersen J, Chapman RF, Levine BD. “Living high-training low” altitude training improves sea level performance in male and female elite runners. J Appl Physiol. 2001st ed. 2001;91(3):1113–20.
  7. Inness MWH, Billaut F, Aughey RJ. Live-high train-low improves repeated time-trial and Yo-Yo IR2 performance in sub-elite team-sport athletes. Journal of Science and Medicine in Sport. 2017 Feb;20(2):190–5.
  8. Hoppeler H, Klossner S, Vogt M. Training in hypoxia and its effects on skeletal muscle tissue. Scand J Med Sci Sports. 2008 ed. 2008;18 Suppl 1:38–49.
  9. Vogt M, Hoppeler H. Is hypoxia training good for muscles and exercise performance? Prog Cardiovasc Dis. 2010 ed. 2010;52(6):525–33.
  10. Faiss R, Léger B, Vesin J-M, Fournier P-E, Eggel Y, Dériaz O, et al. Significant molecular and systemic adaptations after repeated sprint training in hypoxia. PLoS ONE. 2013;8(2):e56522.
  11. Zoll J, Ponsot E, Dufour S, Doutreleau S, Ventura-Clapier R, Vogt M, et al. Exercise training in normobaric hypoxia in endurance runners. III. Muscular adjustments of selected gene transcripts. J Appl Physiol. 2006 ed. 2006;100(4):1258–66.
  12. Billaut F, Aughey RJ. Update in the understanding of altitude-induced limitations to performance in team-sport athletes. Br J Sports Med. 2013 Dec;47 Suppl 1:i22–5.
  13. Millet GP, Roels B, Schmitt L, Woorons X, Richalet JP. Combining hypoxic methods for peak performance. Sports Med. 2009 ed. 2010;40(1):1–25.