Qu’est-ce qu’un entraînement HIIT ?

L’entraînement par intervalles à haute intensité ou HIIT pour high-intensity interval training est généralement caractérisé par des séances répétées d’un exercice bref et intermittent,

☞ typiquement à des intensités situées à 80 % de la fréquence cardiaque maximum ou FCmax¹.

☞ entrecoupé de périodes de repos ou d’exercices de faible intensité, pour favoriser la récupération.

Ce type d’entraînement HIIT permet non seulement de maintenir l’environnement redox à l’équilibre, mais surtout de déclencher des réponses hormétiques par les radicaux libres et par les lactates produits par la filière énergétique anaérobie.

L’ensemble de ces facteurs permettent une surcompensation et un gain net physiologique.

Utilisation des lactates

Lors d’un effort, la glycogénolyse transforme d’abord le glycogène musculaire (réserves de glucose au sein du muscle) en molécules de glucose-6-phosphate qui sont ensuite transformées en acide pyruvique ou pyruvate grâce à la glycolyse.

Le pyruvate peut ensuite suivre 2 voies :

• La fermentation lactique, réaction anaérobie au sein du cytoplasme des cellules musculaires, par laquelle sont produites 2 molécules de lactate ;
• La respiration cellulaire aérobie, où la transformation du pyruvate au sein des mitochondries, permet de produire 36 molécules d’ATP.

Lors d’un entraînement à haute intensité, les muscles ne reçoivent pas assez d’oxygène, le pyruvate sera donc transformé par fermentation lactique. Cette réaction a un faible rendement énergétique. Cependant, lors de la pratique du HIIT, c’est la voie anaérobie lactique qui est principalement sollicitée car elle produit de l’ATP environ 2,5 fois plus vite que la voie aérobie.

Sur des efforts plus longs, on passera par l’oxydation du pyruvate ou des acides gras, qui fournira une grande quantité d’énergie mais plus lentement. Les protéines et le lactate sont également utilisés pour former du glucose par le mécanisme de néoglucogenèse.

Le lactate provoque un grand nombre de réponses adaptatives qui coordonnent le métabolisme énergétique.

Le signal physiologique du lactate est en amont d’autres signaux, il dirige l’adaptation cellulaire en affectant l’expression d’une centaine de gènes.

Le lactate active le facteur de transcription PGC-1α, qui augmente l’activité et la biogenèse des mitochondries.

Ceci va permettre au corps de fabriquer plus d’énergie. Le lactate va aussi favoriser d’autres caractéristiques bénéfiques pour la santé, comme une meilleure flexibilité métabolique et une meilleure cognition.

Le lactate traverse facilement la barrière hémato-encéphalique, alimente les neurones et stimule la sécrétion de BDNF, ce qui améliore la fonction exécutive et la mémoire. Il va permettre aussi de réguler la glycémie (voir mon article sur les bienfaits du HIIT).

Toutefois, ces bénéfices sont obtenus grâce à une phase de récupération permettant au sportif de ne pas saturer ses muscles en acide lactique ². Il s’agit donc de trouver le juste équilibre entre temps de travail et temps de récupération, afin de ne pas suivre un entraînement trop pénible menant à son l’arrêt précipité ; ou à l’inverse, trop facile, ne permettant pas de travailler sur la filière anaérobie lactique (le principe goldilocks).

Le type de récupération joue également un rôle sur l’impact du travail intermittent :

• Une récupération active permettrait une baisse de l’acidité musculaire (clairance³ des lactates et tamponnage des ions H⁺) consécutive à l’effort et inhibant la contraction⁴. 
• Une récupération passive permettrait une meilleure resynthèse de la phosphocréatine, source d’énergie de la filière anaérobie alactique, et une meilleure recharge de la myoglobine ou hémoglobine musculaire⁵.

Il semblerait donc que la récupération active soit intéressante pour des temps de repos supérieurs à 30 secondes, alors que la récupération passive serait plus intéressante pour des temps de repos inférieurs à 30 secondes. 

Par ailleurs, l’étude de Tardieu-Berger et al.⁶ montre que l’introduction de 4 minutes de récupération, toutes les 6 répétitions, permet d’augmenter le temps passé à VO₂max⁷ comparé au protocole où les répétitions sont effectuées sans ce temps de repos.

L’étude Tabata

En 1996, un chercheur japonais, le Dr Izumi Tabata, a mené une étude sur deux groupes pour évaluer les différences entre les intensités d’entraînement sur la condition aérobie⁸. Tous les sujets ont utilisé des bicyclettes ergométriques pour s’entraîner pendant 6 semaines.

• Le groupe témoin a fait 60 minutes d’exercices à intensité modérée, 5 fois par semaine, à 70 % de leur VO₂max. C’est ce qu’on appelle le cardio stationnaire à faible intensité (LISS pour low intensity steady state).
• L’autre groupe a effectué un entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) avec des séances « 20/10 », répétées 8 fois à 170 % de la VO₂max. En résumé, ils se sont poussés jusqu’à la limite absolue. 20 secondes d’effort au-delà du maximum, suivies de 10 secondes de repos. Au total, l’entraînement a duré 4 minutes.

Les résultats ont été assez étonnants. Sur une période de 6 semaines, le groupe témoin s’est entraîné pendant 1800 minutes contre 120 minutes pour le groupe HIIT. Les sujets qui ont fait du LISS ont augmenté leur VO₂max de 53 +/- 5 mL/min/kg à 58 +/- 3 mL/min/kg mais leur capacité anaérobie ne s’est pas améliorée de manière significative. Les individus qui ont fait du HIIT ont augmenté leur VO₂max de 7 mL/min/kg tandis que leur capacité anaérobique (ou seuil de lactate) s’est également améliorée de 28 %.

L’étude Tabata montre que l’entraînement à haute intensité est beaucoup plus efficace pour induire des adaptations physiologiques et augmenter le seuil de lactate ou capacité anaérobie. On obtient également un gain en capacité aérobie, ce qui aide les muscles à utiliser l’oxygène plus efficacement et améliore les performances physiques, tout cela avec un temps d’effort beaucoup moins important.

Vous souhaitez pratiquer le HIIT de la meilleure des façons ? vous trouverez toutes les informations dans mes articles ci-après :

RÉFÉRENCES :

1. La FCmax ou fréquence cardiaque maximum est le nombre maximum de battements que le cœur peut effectuer en 1 minute. On peut la calculer avec la formule suivante : chez les femmes 226 – âge et chez les hommes 220 – âge ; ou avec un test de terrain pour avoir votre valeur et non une moyenne [↩]
2. Formule de l’acide lactique : acide lactique : C3H6O3 = lactate C3H5O3 + 1 proton H+. C’est la concentration en protons H+ et non la concentration en lactate qui intervient dans les modifications acido-basiques et les perturbations homéostasiques [↩]
3. La clairance est la capacité d’un tissu, organe ou organisme de débarrasser un liquide biologique d’une substance donnée [↩]
4. Menzies P, Menzies C, McIntyre L, Paterson P, Wilson J, Kemi OJ. Blood lactate clearance during active recovery after an intense running bout depends on the intensity of the active recovery. J Sports Sci. 2010 Jul;28(9):975-82. doi: 10.1080/02640414.2010.481721. PMID: 20544484 [↩]
5. Dupont G, Berthoin S. Time spent at a high percentage of VO2max for short intermittent runs: active versus passive recovery. Can J Appl Physiol. 2004;29 Suppl:S3-S16. doi: 10.1139/h2004-054. PMID: 15602083 [↩]
6. Tardieu-Berger M, Thevenet D, Zouhal H, Prioux J. Effects of active recovery between series on performance during an intermittent exercise model in young endurance athletes. Eur J Appl Physiol. 2004 Oct;93(1-2):145-52. doi: 10.1007/s00421-004-1189-z. Epub 2004 Jul 27. PMID: 15549368 [↩]
7. La VO₂max représente la consommation maximale d’oxygène d’un individu lors d’un effort physique, c’est-à-dire la quantité d’oxygène maximale que l’organisme est capable d’extraire de l’air pour l’apporter aux muscles. [↩]
8. Tabata, I. et al (1996) ‘Effects of moderate-intensity endurance and high-intensity intermittent training on anaerobic capacity and VO2max’, Medicine and Science in Sports and Exercise, Vol 28(10), p 1327-1330 [↩]