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Dossier : L'entraînement en hypoxie

Partie 3 : La méthode LHTL

La méthode LHTL (vivre en haute altitude et s’entraîner en basse altitude)

Le principe de la méthode LHTL

Ces 15 dernières années ont vu se développer une méthode d’entraînement pour les athlètes qui consiste à vivre et dormir en haute altitude et s’entraîner en basse altitude (LHTL pour Living high, Training low).

Les niveaux d’altitude communément utilisés sont de 2 000 à 3 000 m pour la situation en hypoxie (vie, repos, nuits) et de 0 à 1 200 m pour les entraînements. Cette méthode a été préconisée afin de pouvoir associer à la stimulation hypoxique un entraînement permettant un maintien des intensités normales d’entraînement. En effet, lors de la méthode LHTH qui consiste à vivre et s’entraîner au même niveau d’altitude, la baisse de SaO2 et la diminution de VO2max contraignent le sportif à réduire sa vitesse de déplacement afin de maintenir un équilibre acido-basique identique à la même séance d’entraînement en altitude basse. Cette diminution des vitesses à l’entraînement est préjudiciable au maintien des qualités neuromusculaires ainsi qu’à celles d’endurance musculaire.

L’intérêt de la méthode LHTL est donc de bénéficier des effets physiologiques de l’hypoxie pendant les périodes de repos en altitude (vie, repos, nuits) en conservant le même entraînement qu’au niveau de la mer. Cela permet de maintenir le niveau des capacités neuromusculaires et d’avoir un flux sanguin musculaire maximal dans les séances d’intensité. Il faut cependant noter que l’entraînement normal ne peut être envisagé que lorsque la période d’acclimatation est achevée.

Les études menées au CNSN

Les quelques résultats d’études scientifiques menées au CNSN de Prémanon illustrent les effets de la méthode LHTL (Tab. 1 et 2fig. 456 et 7). Ces études ont été réalisées avec des sportifs de niveau international des fédérations françaises de ski (équipes de France de biathlon, combiné nordique et ski de fond), de natation et d’athlétisme (demi-fond).

Figure 4 – Évolution du niveau de VO2max pour tous les sujets, groupes LHTL (Hi-Lo) et contrôle (Lo-Lo), 1 jour avant le début du stage (pre-), 1 jour après la fin du stage (post-1) et 15 jours après la fin du stage (post-15). * pour P < 0,05, ** pour P < 0,01 différence post-1 par rapport à pre-, § pour P < 0,05 différence post-15 par rapport à post-1 (19). Le niveau de puissance maximale aérobie (PMA) est significativement amélioré à la fin du stage et encore plus 15 jours après la fin du stage.

Figure 5 – Évolution du niveau de PMA pour tous les sujets, groupe LHTL (Hi-Lo) et contrôle (Lo-Lo), 1 jour avant le début du stage (pre-), 1 jour après la fin du stage (post-1) et 15 jours après la fin du stage (post-15). ** pour P < 0,01, *** pour P < 0,001 différence post-1 par rapport à pre-, # pour P < 0,05 différence entre groupes LHTL et LLTL (19). Le niveau de VO2 au seuil d’accumulation lactique (SAL) est significativement augmenté 15 jours après la fin du stage.

Figure 6 – Évolution du niveau de VO<sub>2</sub> au seuil d’accumulation lactique (SAL) pour tous les sujets, groupes contrôle (Hi-Lo) et LLTL (Lo-Lo), 1 jour avant le début du stage (pre-) et 15 jours après la fin du stage (post-15). ** pour P < 0,01, différence post-15 par rapport à pre- (19). Le niveau de PMA au SAL est significativement augmenté 15 jours après la fin du stage.

Figure 7 – Évolution du niveau de puissance maximale aérobie (PMA) pour tous les sujets, groupes LHTL (Hi-Lo) et contrôle (Lo-Lo), 1 jour avant le début du stage (pre-) et 15 jours après la fin du stage (post-15). *** pour P < 0,001, différence post-15 par rapport à pre- (19).

Dans la troisième phase de l’étude, le groupe de sportifs de la Fédération française d’Athlétisme (demi-fond) a a pu bénéficier des résultats analysés lors des deux études précédentes sur le ski nordique et la natation. Le protocole a été modifié en allongeant la durée du stage à 18 jours et en maintenant le niveau d’altitude à 3 000 m (Tab. 2fig. 8). Les niveaux de VO2max et de VO2 au seuil d’accumulation lactique sont significativement augmentés en fin de stage LHTL, ainsi que 15 jours plus tard ; il faut noter que les niveaux de VO2 ont baissé 15 jours après le stage.

Un test de terrain a été réalisé. Les coureurs courraient à 19,5 km/h pendant 10 minutes. Leur fréquence cardiaque était enregistrée. Nous avons observé une diminution de la fréquence cardiaque moyenne pendant les 10 minutes à 19,5 km/h à la fin du stage et elle était significative 15 jours après la fin du stage. Cette observation va dans le sens d’une amélioration très nette des qualités d’endurance aérobie par la méthode LHTL (Fig. 9).

Ces principales études montrent que suite à la méthode LHTL, on peut attendre une amélioration de VO2max, de PMA ou VMA, de performance maximale spécifique, de VO2 au seuil d’accumulation lactique ainsi que des qualités d’endurance. Ces améliorations ont été observées juste après la fin du stage lors du retour en normoxie, ainsi que 15 jours et 21 jours plus tard. Il faut noter que les niveaux de VO2max diminuent 15 jours après la fin du stage alors que les niveaux de performance sont en amélioration par rapport à la fin du stage.

Figure 8 – Valeurs individuelles de VO2max (A) et de VO2 au seuil d’accumulation lactique (B). Tests réalisés 1 jour avant le stage (PRE), 1 jour après la fin du stage (POST1) et 15 jours après la fin du stage (POST2). Avec * pour P < 0,05 (3).

Figure 9 – Valeurs individuelles des fréquences cardiaques moyennées pendant 10 minutes de course à 19,5 km/h. Avec * pour P < 0,05 (3).

Optimiser les bénéfices physiologiques après un stage LHTL

Ces études ont permis de dégager quelques principes et recommandations afin d’optimiser les bénéfices physiologiques attendus après un stage de type LHTL (16).

Le niveau optimal de stimulation hypoxique

On peut considérer qu’en augmentant progressivement le stress hypoxique, on va passer d’une zone de stimulation trop faible pour amener des effets positifs sur la performance, à une zone efficace, puis à une zone dans laquelle la stimulation trop forte va induire des effets négatifs sur la performance. Ce niveau de stimulation est très individuel et va fortement varier en fonction des individus. Il est donc nécessaire d’adapter les conditions du stage en fonction des réponses adaptatives des sportifs. Ce qui veut dire que lors d’un stage LHTL, tous les sportifs ne doivent pas être placés dans les mêmes conditions. Les variables pouvant être adaptées pendant le stage sont : le niveau d’altitude, le temps passé en altitude, le niveau d’altitude pendant l’entraînement et la charge globale d’entraînement.

Quel est le niveau idéal d’altitude ?

Il faut différencier la réponse en fonction des différentes méthodes. Dans la méthode LHTH, les études scientifiques et le retour des sportifs indiquent que la zone idéale d’altitude se situe entre 1 600 et 2 500 m. Au-delà de 2 500 m, l’association entraînement- hypoxie est trop perturbatrice sur le fonctionnement neurovégétatif et les effets physiologiques positifs attendus sont bloqués. Par exemple, une acidose trop importante pendant l’entraînement peut bloquer la production d’EPO. Dans la méthode LHTL, la zone idéale va de 2 000 à 3 000 m. Au-delà, les effets trop forts sur le déséquilibre neurovégétatif vont entraîner des phénomènes de fatigue allant à l’encontre de l’amélioration du niveau de performance. Par exemple, l’activation sympathique trop forte peut perturber le sommeil et fortement gêner la récupération nocturne. On peut rapporter les observations de l’étude de Ri-Li et al. (2002) (18) qui ont placé 48 sujets dans des conditions hypoxiques différentes (1 780 m, 2 085 m, 2 454 m, 2 800 m) et ont analysé la réponse de production d’EPO à 6 h et 24 h de stimulation Ils ont rapporté que, malgré les différences interindividuelles, la zone d’altitude 2 400-2 500 m apparaît comme le seuil stimulant la production d’EPO. L’EPO augmente significativement après 6 h pour tous les niveaux d’altitude investigués, mais c’est seulement à partir de 2 454 m que ce niveau d’EPO continue d’augmenter après 24 h de stimulation.

Épreuve d’effort au CNSNMM.

Dispositif de chambre d’hypoxie avec saturomètre et système d’alerte.

Combien de temps les sportifs doivent-ils rester en altitude?

Si l’on considère la production d’EPO et l’augmentation de la masse des globules rouges comme l’effet principalement recherché, la durée de stage recommandée est de 3 semaines, et même plutôt de 4 semaines. La durée de 3 semaines est préconisée si on recherche un gain d’amélioration du pouvoir tampon et de la capacité à métaboliser les graisses. On peut rapporter les conclusions de plusieurs études pour valider ces durées de stage. Stray Gundersen et al. (2001) (21) ont étudié les réponses de 14 hommes et 8 femmes élites après 27 jours de stimulation hypoxique LHTL (vie à 2 500 m et entraînement à 1 250 m). Ils ont rapporté une augmentation de 3,5 % de la masse des globules rouges après 3 semaines et de 7 % après 4 semaines. Si l’altitude est simulée en chambre hypoxique, il est nécessaire d’avoir un minimum de 10 h à 16 h par 24 h en chambre hypoxique (13).

Logistique lors du stage LHTL

En hypoxie naturelle, l’organisation demande un temps non négligeable de transport pour passer de la situation de haute altitude à celle d’entraînement en basse altitude. Ce déplacement se fait soit en voiture, soit en téléphérique. Cela peut nuire à la bonne récupération des athlètes et perturber les organisations individuelles. L’utilisation de chambres hypoxiques (altitude simulée par extraction d’oxygène ou ajout d’azote) peut permettre à chaque athlète de gérer son organisation de journée comme il l’entend et de n’avoir aucun temps perdu en déplacement. Ces déplacements sont coûteux en énergie et générateurs de fatigue pour les sportifs.

L’intensité de l’entraînement

Avant le stage d’altitude, l’entraînement doit être orienté sur l’endurance aérobie à une intensité inférieure au premier seuil lactique (SL1). Le sportif doit arriver dans un état de fraîcheur au début du stage. Une petite période de 2 à 3 jours d’entraînement très facile doit précéder le début du stage. Dans la première semaine du stage, qui correspond classiquement à la l’enpériode d’acclimatation, il faut éviter le travail lactique et il est recommandé de privilégier fortement le travail à intensité inférieure au premier seuil lactique. Dans les séances d’entraînement, il est conseillé de baisser l’intensité de 5 à 7 % surtout lors des 2 premières semaines. L’intensité va s’approcher de ce qui est réalisé en basse altitude à partir de la 3e semaine. La différence entre les méthodes LHTH et LHTL est que dans la méthode LHTL, dès que la phase d’acclimatation est réalisée, après environ 8 jours, le volume et l’intensité de l’entraînement peuvent être identiques à ce qui est réalisé en basse altitude.

Le volume d’entraînement

Le volume d’entraînement ne devrait pas être maximal par rapport à l’entraînement réalisé en basse altitude. Il est recommandé de diminuer le volume maximal pouvant être supporté par l’athlète en basse altitude de 20 % lors du stage d’altitude. L’augmentation du volume d’entraînement doit être très progressive pour atteindre un volume identique à ce qui est réalisé en basse altitude pendant la 3e semaine. Dans la définition de la charge externe d’entraînement, il faut tenir compte de l’effet hypoxie et l’entraînement proposé doit être d’une charge inférieure à ce qui peut être réalisé en basse altitude surtout dans la 1re semaine et aussi, dans une moindre mesure, la 2e.

Conclusion

En synthèse, nous proposons une organisation générale de l’entraînement (16) (Tab. 3).