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Certaines applications d’entraînement par intervalles peuvent proposer des séances impossibles à réaliser !

Couramment utilisées par des millions de cyclistes et d’entraîneurs pour programmer ou analyser des séances d’entraînement par intervalles (EPI), certaines applications reposent sur le modèle mathématique de Skiba ou sur celui de Coggan. Or, ces modèles ne sont pas parfaitement valides !

Rappelons que pour composer une bonne séance d’entraînement par intervalles (EPI), il faut faire des choix pour chacune de ses nombreuses composantes, notamment :

  • Nature de l’activité (ex. pédaler, courir)
  • Nombre, durée et intensité des fractions d’effort
  • Nombre de séries divisant ces fractions d’effort
  • Durée et intensité des périodes de récupération entre les répétitions et entre les séries

Ce n’est pas facile de faire ces choix. Si on se trompe, on obtiendra des séances ou bien trop faciles, ou bien carrément impossibles à réaliser. D’où l’intérêt d’utiliser des logiciels ou des applications web conçues pour faciliter l’élaboration de séances d’EPI.

Les applications les plus populaires, par exemple TrainingPeaks et GoldenCheetah, reposent sur le modèle de l’EPI de Skiba ou sur celui de Coggan, deux scientifiques des États-Unis qui ont très bien réussi à commercialiser leur invention.

Sans nécessairement connaître le fin détail de ces modèles théoriques, vous avez peut-être exécuté des séances découlant du modèle de Skiba si elles étaient orchestrées avec des métriques comme Critical Power (CP), W’ et W’balance.

Et vous avez peut-être exécuté des séances découlant du modèle de Coggan si elles étaient orchestrées avec des métriques comme Normalized Power (NP), Intensity Factor (IF) et Training Stress Score (TSS).

Pour apprécier la valeur de ces modèles, j’ai fait équipe avec Jonathan Tremblay (Université de Montréal, docteur en physiologie de l’exercice, tout comme moi) et l’étudiant à la maîtrise que nous encadrons lui et moi, Jérémy Briand. Jérémy est physicien (diplômé de McGill University), champion canadien de triathlon olympique 2019, et scientifique des données au sein de l’équipe que je dirige à l’Institut national du sport du Québec.

Jérémy, Jonathan et moi avons mené une étude par simulations informatiques dont le rapport Can popular high-intensity interval training models lead to impossible training sessions ? a été publié en ligne le 6 janvier 2022 dans un numéro spécial de la revue savante Sports (Suisse) ayant pour thème « Optimising Interval Training Prescription ».

Pour trois cyclistes fictifs de profil différent (un spécialiste du sprint, un « passe-partout » et un spécialiste des longues distances), nous avons simulé plus de 6000 séances d’EPI, où les composantes variaient à l’intérieur de grandes fourchettes de possibilités (les répétitions n’étaient pas divisées en séries) :

  • Durée des fractions d’effort : de 15 s à 5 min, par incréments de 15 s ;
  • Nombre de répétitions : de 2 à 20 ;
  • Durée de la récupération entre les fractions d’effort : de 15 s à 5 min, par incréments de 15 s.

Puissance moyenne record (en watts) des trois cyclistes fictifs, pour des tests maximaux de différentes durées

Durée du test maximal Sprinter (grande capacité anaérobie, faible endurance) « Passe-partout » (capacité anaérobie et endurance « moyennes ») Spécialiste des longues distances (petite capacité anaérobie, grande endurance)
1 s 1251 1115 978
15 s 968 876 777
30 s 782 719 647
45 s 665 623 567
1 min 589 561 516
2 min 457 454 431
3 min 411 419 403
4 min 389 402 390
5 min 375 391 382
10 min 317 341 342
20 min 276 307 315
30 min 257 290 301
45 min 239 274 289
60 min 227 264 281
90 min 211 249 269
2 h 199 239 261
4 h 172 214 241

Pour chacune de ces nombreuses séances, notre programme informatique de simulation calculait à quelle intensité (c’est-à-dire la puissance de pédalage, en watts) le cycliste fictif devrait exécuter les fractions d’effort de sorte qu’il soit théoriquement (selon le modèle) épuisé très précisément au terme de la dernière fraction d’effort. Il s’agissait de vérifier si ces puissances calculées avaient du sens. (À noter que nous avons dû bonifier le modèle de Coggan pour y introduire la notion d’impossibilité de poursuivre l’effort, qui n’était pas bien présente dans son modèle original.)

Ces simulations nous ont permis de prendre en défaut le modèle de Skiba tout autant que la version bonifiée du modèle de Coggan. En effet, les simulations ont fait ressortir des séances qui sont manifestement impossibles à réaliser.

Les séances impossibles à réaliser sont celles où les sujets auraient eu à exécuter la première fraction d’effort (et toutes les suivantes !) à une intensité supérieure à celle de leur record sur la même durée. Vous aurez compris que cela est évidemment impossible.

 % de séances clairement impossibles à exécuter
Profil du cycliste fictif Skiba Coggan bonifié
Sprinter 4,4 0,6
« Passe-partout » 12,0 1,2
Spécialiste des longues distances 22,9 3,2

Parmi les nombreuses séances testées, le pourcentage de celles qui ressortaient comme manifestement impossibles à réaliser variait entre 4,4 et 22,9 % pour le modèle Skiba, et entre 0,6 et 3,2 % pour le modèle de Coggan bonifié.

Depuis quelques années, les cyclistes ont tendance à exécuter des séances d’EPI où l’intensité des fractions d’effort est très élevée, parfois plus de 150 % de leur puissance à VO2max (la puissance aérobie maximale : PAM). Des recherches confirment l’intérêt de telles formules. C’est justement pour les séances où l’intensité est très élevée que les modèles de Skiba et de Coggan s’avèrent inappropriés. En effet, les formules d’EPI mettant en défaut les modèles de Skiba et de Coggan sont principalement caractérisées par un petit nombre de fractions d’effort d’intensité cible très élevée entrecoupées de longues périodes de récupération. Par ailleurs, on trouve plus de ces séances impossibles dans celles simulées pour le cycliste possédant une grande endurance et une petite capacité anaérobie.


Exemples de séances que le spécialiste des longues distances ne pourrait clairement pas exécuter

13 x 15 s, récupérations de 285 s
Pour atteindre l’épuisement au terme de la dernière répétition, le cycliste devrait théoriquement exécuter chaque fraction d’effort à 1479 watts selon le modèle de Skiba et 778 watts selon le modèle de Coggan, alors que son record sur 15 s est de 777 watts.

6 x 15 s, récupérations de 75 s
Pour atteindre l’épuisement au terme de la dernière répétition, le cycliste devrait théoriquement exécuter chaque fraction d’effort à 832 watts selon le modèle de Skiba et 787 watts selon le modèle de Coggan, alors que son record sur 15 s est de 777 watts.

3 x 30 s, récupérations de 195 s
Pour atteindre l’épuisement au terme de la dernière répétition, le cycliste devrait théoriquement exécuter chaque fraction d’effort à 797 watts selon le modèle de Skiba et 648 watts selon le modèle de Coggan, alors que son record sur 30 s est de 647 watts.

2 x 60 s, récupérations de 225 s
Pour atteindre l’épuisement au terme de la dernière répétition, le cycliste devrait théoriquement exécuter chaque fraction d’effort à 582 watts selon le modèle de Skiba et 518 watts selon le modèle de Coggan, alors que son record sur 60 s est de 516 watts.

2 x 120 s, récupérations de 300 s
Pour atteindre l’épuisement au terme de la dernière répétition, le cycliste devrait théoriquement exécuter chaque fraction d’effort à 454 watts selon le modèle de Skiba et 433 watts selon le modèle de Coggan, alors que son record sur 120 s est de 431 watts.


Les modèles de Skiba et de Coggan sont inappropriés pour plusieurs séances composées d’efforts intenses de courte durée. Les scientifiques, les cyclistes et les entraîneurs qui prescrivent ou analysent des séances de ce type avec une application reposant sur l’un ou l’autre de ces modèles n’ont pas l’heure juste sur le degré de difficulté des séances. Certaines pourraient même être carrément impossibles à exécuter.

Dans notre rapport de recherche, Jonathan, Jérémy et moi proposons des explications. Le modèle Skiba mènerait à des aberrations surtout parce qu’il est lui-même basé sur le très vieux modèle de l’effort continu de Monod et Scherer (1965) qui est franchement dépassé depuis plusieurs années. Et si le modèle empirique de Coggan mène à des aberrations, c’est surtout parce qu’il n’est pas véritablement basé sur des principes de physiologie de l’exercice, sans compter qu’il ne s’appuie que sur une seule mesure de performance (la puissance limite sur 60 min, mal nommée FTP pour ‘Functional Treshold Power’).

Il existe d’autres modèles de l’EPI, par exemple celui de Purdy qui ne s’applique qu’à la course à pied et qui prend la forme de tables publiées dans un livre, et le mien (Composez facilement des séances efficaces d’EPI !), qui prend la forme d’un graphique (présenté ci-dessus). Sans entrer dans les détails, soulignons que la logique sur laquelle sont fondés ces deux modèles fait en sorte qu’ils ne peuvent pas mener à des séances où l’athlète aurait à battre son record personnel à chaque fraction d’effort.

Il faudra mener d’autres recherches pour élaborer un modèle physiologique valide et pratique de l’EPI. On y travaille intensivement à l’Institut national du sport du Québec, en collaboration avec l’École de kinésiologie et des sciences de l’activité physique de l’Université de Montréal. À suivre !


Avec la participation de Jérémy Briand et de Jonathan Tremblay

Source
Can popular High-Intensity Interval Training (HIIT) models lead to impossible training sessions ? (2022)


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Guy Thibault

Professeur associé au Département de kinésiologie de l’Université de Montréal, Guy a été, de 2017 à 2022, directeur des Sciences du sport de l’Institut national du sport du Québec. Ses deux derniers livres sont des succès de librairie : Entraînement cardio, sports d’endurance et performance ; et En pleine forme, conseils pratiques pour s’entraîner et persévérer.

  1. Dominique dit :

    Bonjour,
    Merci pour le partage de vos connaissances. J'utilise depuis bien longtemps vos séances d'EPI parues en 2007 dans Sport & Vie. n°103.
    Toutefois, avec l'apparition des termes anglo-saxons FTP, CP, IF & TSS, et leur utilisation systématique sur les différentes plateformes du web, j'ai du mal à m'y retrouver ! Sans oublier les sept zones de COGGAN.
    C'est simple me dit-on le FTP c'est CP60 et la PMA CP6… Enfin !

    Et puis paf, ici on apprend que le (la ?) FTP est mal nommé, et que cette modélisation n'a aucun lien avec la physiologie de l'effort… Nos braves plateformes font-elles fausse route ? Et toutes ces nombres qui s'affichent sur nos activités ? Les belles courbes de fitness & freshness ont-elles un sens ? Sans parler des heures de récup données par ma fidèle smart-watch…

    J'apprécierais beaucoup votre avis sur ce sujet dans un bon article
    merci

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