Répétition de sprints en hypoxie

Primo rédacteur: Camille Précart 2023

Introduction 

Depuis les Jeux Olympiques d’été de 1968 à Mexico, les méthodes d’entraînements en altitude/hypoxie se sont largement développées. Déjà à l’époque, des questionnements émergeaient de ce rendez-vous sportif planétaire organisé à 2300 m d’altitude. Les performances explosives (sprint, sauts) y ont été meilleures alors que celles d’endurance ont été largement affectées. Bien sûr, certains se doutaient déjà de la particularité de l’entraînement en altitude, puisque la création du Centre National d’Entraînement en Altitude de Font-Romeu remonte à 1967 où la championne olympique tricolore de 400 m, Colette Besson, y préparait déjà la grande échéance.

Le stage en altitude (entraînement et résidence) est la méthode hypoxique traditionnelle la plus connue permettant des adaptations hématologiques principalement intéressantes pour les sports d’endurance. Néanmoins, depuis ces premières méthodes, les méthodes se sont largement diversifiées pour intéresser un plus large panel de sports.

Parmi celles-ci, l’entraînement de répétitions de sprints en hypoxie (RSH) apparaît comme une méthode très intéressante³, notamment en sports collectifs^{1 2 6}. Dans ces sports, la capacité à réitérer des sprints à intensité maximale et de maintenir cette intensité à travers la répétition est un paramètre de performance. Selon la littérature scientifique, le RSH induit des bénéfices supérieurs en termes de puissance (ou vitesse) moyenne développée durant le test RSA par rapport à la répétition de sprints en normoxie (RSN)³. Le RSH permet également d’augmenter la performance aérobie en test intermittent ainsi que la résistance à la fatigue lors d’un test RSA⁶. 

1. L’entraînement en répétition de sprints en hypoxie (RSH) 

Le RSH est défini comme la répétition d’efforts maximaux de courte durée (<30s) entrecoupés de récupérations courtes et incomplètes (généralement <60 s) en hypoxie ³. Cette méthode est généralement pratiquée en chambre normobarique avec une fraction inspiratoire en oxygène de 12 à 14,5 % qui simule une altitude de 2000 à 4000m. Cette méthode d’entraînement peut être effectuée avec différents modes : sur cycloergomètre^{4 10}, en course (sol ou tapis roulant)^{2 8} ou en ski ergomètre^{1 5}. Les études sont menées principalement sur des sujets masculins excepté une étude mixte⁵, et une autre qui a recruté exclusivement un public féminin¹⁰. La méthode fait ses preuves chez les sportifs comme chez les sportives.

2. Effets de l’entraînement RSH sur la performance 

Les bénéfices du RSH semblent être reconnus sur la performance RSA. La méta-analyse publiée sur la méthode RSH montre un effet significatif (faible à modéré) en faveur du RSH sur la puissance moyenne et maximale³.

En effet, le nombre de sprints réalisés s’accroît après 2 à 4 semaines d’entraînement RSH (de 38 et 57 %, lorsqu’il n’y a aucune différence en normoxie)^{4 5}. La puissance (ou vitesse) moyenne augmente avec l’entraînement en RSH (10 à 11 %)^{1 5} et, par conséquent, le temps de sprints cumulés diminue (4 %)². Le RSH améliore également la résistance à la fatigue (index de fatigue diminué de 12 %)¹¹. L’amélioration de la puissance maximale (généralement mesurée durant les premiers sprints du test) est moins affirmée^{2 9}. Seules quelques études montrent une augmentation de cette puissance maximale (5 à 10 %)^{1 10}.

La performance aérobie semble s’améliorer particulièrement sur les tests intermittents comme le Yoyo Test de niveau 1 ou 2. La distance parcourue sur ces tests augmente (entre 20 et 45 % avec une tendance non significative) avec l’entrainement RSH par rapport au RSN^{2 7 8}.

Ces améliorations sont principalement expliquées par des adaptations moléculaires (au niveau des systèmes glycolytiques), et par l’augmentation du flux sanguin (notamment au niveau des fibres musculaires de type rapide) en condition hypoxie en comparaison à un entraînement similaire en normoxie. Le RSH provoque donc principalement des adaptations périphériques⁴.

 

3. Recommandations pratiques 

Tableau 1 – Recommandations pratiques pour l’entraînement en répétition de sprints en hypoxie (RSH) extraites et traduites de la méta-analyse de Brocherie et al., (2017)³.

 

Fréquence	2-3 sessions par semaine
Durée d’intervention	Blocs de 2-5 semaines
Durée de la séance	~60 min (échauffement et retour au calme compris)
Modalité	Spécifique au sport (course tapis ou terrain, ergocycle, ski-ergomètre, etc.)
Intensité	Exercice = intensité maximale Récupération inter-sprints = semi-active ou passive. Récupération inter-séries = semi-active ou active.
Temps d’intervalle	Exercice = 3-4 séries of 4-7 × 4-15-s. Récupération inter-sprints ≤ 30 s. Ratio exercice:récupération = 1:2 à 1:5. Récupération inter-sets = 3-5 min.

4. Perspectives

Des études supplémentaires sont nécessaires pour optimiser la programmation de l’entraînement RSH notamment en ce qui concerne les durées d’effort, le ratio exercice:récupération, le nombre de séries, etc., afin d’observer leurs impacts sur les adaptations physiologiques qu’elles soient liées aux voies glycolytiques ou aérobies ainsi que sur les gains de performance. À priori, selon de nouvelles études récemment publiées, la répétition de sprints en hypoxie aurait un meilleur impact lorsque les voies oxydatives (et la resynthèse de la phosphocréatine) sont déterminantes, c’est-à-dire avec un grand ratio exercice:récupération (1:2 ou 1:3)¹² et une durée de sprint court (≤10s)¹³.

Pour établir une prescription de protocole spécifique, il serait intéressant d’obtenir davantage de données issues d’études centrées sur une population sportive élite ou une population exclusivement féminine.

Par ailleurs, les effets de la combinaison d’autres stress environnementaux tels que la chaleur avec l’hypoxie lors de sprints répétés font également l’objet d’investigations en cours.

Conclusion 

La répétition de sprints en hypoxie augmente particulièrement la capacité à répéter des sprints et peut générer des adaptations à partir de deux semaines d’intervention. Dans une saison de sports collectifs ou de raquettes, où les périodes de préparation physique se réduisent, la méthode RSH apparaît comme une solution pour augmenter rapidement et efficacement les capacités physiques des joueurs en matière de répétitions de sprint.

Bibliographie 

¹Beard, Adam, John Ashby, Mark Kilgallon, Franck Brocherie, et Grégoire P. Millet. 2019. «Upper-Body Repeated-Sprint Training in Hypoxia in International Rugby Union Players ». European Journal of Sport Science 19 (9): 1175‑83. https://doi.org/10.1080/17461391.2019.1587521.

²Brocherie, Franck, Grégoire P. Millet, Anna Hauser, Thomas Steiner, Julien Rysman, Jon P. Wehrlin, and Olivier Girard. 2015. “‘Live High-Train Low and High’ Hypoxic Training Improves Team-Sport Performance.” Medicine and Science in Sports and Exercise 47 (10): 2140–49. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000000630.

³Brocherie, Franck, Olivier Girard, Raphaël Faiss, et Grégoire P. Millet. 2017. « Effects of Repeated-Sprint Training in Hypoxia on Sea-Level Performance: A Meta-Analysis ». Sports Medicine (Auckland, N.Z.) 47 (8): 1651‑60. https://doi.org/10.1007/s40279-017-0685-3.

⁴Faiss, Raphael, Bertrand Léger, Jean-Marc Vesin, Pierre-Etienne Fournier, Yan Eggel, Olivier Dériaz, et Grégoire P. Millet. 2013. « Significant Molecular and Systemic Adaptations after Repeated Sprint Training in Hypoxia ». PloS One 8 (2): e56522. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0056522.

⁵Faiss, Raphael, Sarah Willis, Dennis-Peter Born, Billy Sperlich, Jean-Marc Vesin, Hans-Christer Holmberg, et Grégoire P. Millet. 2015. « Repeated Double-Poling Sprint Training in Hypoxia by Competitive Cross-Country Skiers ». Medicine and Science in Sports and Exercise 47 (4): 809‑17. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000000464.

⁶Galvin, Harvey M., Karl Cooke, David P. Sumners, Katya N. Mileva, et Joanna L. Bowtell. 2013.  « Repeated Sprint Training in Normobaric Hypoxia ». British Journal of Sports Medicine 47 Suppl 1 (Suppl 1): i74-79. https://doi.org/10.1136/bjsports-2013-092826.

⁷Gatterer, Hannes, Kultida Klarod, Dieter Heinrich, Philipp Schlemmer, Stefan Dilitz, et Martin Burtscher. 2015. « Effects of a 12-Day Maximal Shuttle-Run Shock Microcycle in Hypoxia on Soccer Specific Performance and Oxidative Stress ». Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 40 (8): 842‑45. https://doi.org/10.1139/apnm-2014-0479.

⁸Gatterer, Hannes, Marc Philippe, Verena Menz, Florian Mosbach, Martin Faulhaber, et Martin Burtscher. 2014. « Shuttle-Run Sprint Training in Hypoxia for Youth Elite Soccer Players: A Pilot Study ». Journal of Sports Science & Medicine 13 (4): 731‑35.

⁹Goods, Paul S. R., Brian Dawson, Grant J. Landers, Christopher J. Gore, et Peter Peeling. 2015. « No Additional Benefit of Repeat-Sprint Training in Hypoxia than in Normoxia on Sea-Level Repeat-Sprint Ability ». Journal of Sports Science & Medicine 14 (3): 681‑88.

¹⁰Kasai, Nobukazu, Sahiro Mizuno, Sayuri Ishimoto, Etsuko Sakamoto, Misato Maruta, et Kazushige Goto. 2015. « Effect of Training in Hypoxia on Repeated Sprint Performance in Female Athletes ». SpringerPlus 4: 310. https://doi.org/10.1186/s40064-015-1041-4.

¹¹Pramkratok, Wadee, Tongthong Songsupap, et Tossaporn Yimlamai. 2022. « Repeated Sprint Training under Hypoxia Improves Aerobic Performance and Repeated Sprint Ability by Enhancing Muscle Deoxygenation and Markers of Angiogenesis in Rugby Sevens ». European Journal of Applied Physiology 122 (3): 611‑22. https://doi.org/10.1007/s00421-021-04861-8.

¹²Bouten, Janne, Maxime Brick, Antoine Saboua, Jean-Loup Hadjadj, Julien Piscione, Chloé Margot, Gregory Doucende, Nicolas Bourrel, Grégoire P. Millet, and Franck Brocherie. 2023. “Effects of 2 Different Protocols of Repeated-Sprint Training in Hypoxia in Elite Female Rugby Sevens Players During an Altitude Training Camp.” International Journal of Sports Physiology and Performance 18 (9): 953–59. https://doi.org/10.1123/ijspp.2023-0121. 

¹³Raberin, Antoine, Joakim Elmer, Sarah J. Willis, Thomas Richard, Gianluca Vernillo, F. Marcello Iaia, Olivier Girard, Davide Malatesta, and Grégoire P. Millet. 2023. “The Oxidative–Glycolytic Balance Influenced by Sprint Duration Is Key during Repeated Sprint in Hypoxia.” Medicine & Science in Sports & Exercise 55 (2): 245–54. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000003042.