Les zones d'entraînement et leur importance pour la santé et la performance

Vous avez probablement entendu parler des zones d'entraînement de la fréquence cardiaque et de la façon dont les athlètes d'endurance d'élite, et plus récemment, un nombre croissant d'athlètes de loisir, les utilisent pour guider leur entraînement. Les zones d'entraînement peuvent améliorer considérablement les résultats de l'entraînement cardio et par intervalles, que l'on cherche à battre un record de triathlon, à améliorer sa santé ou à perdre du poids. C'est pourquoi elles devraient être une priorité pour tous ceux qui ont un programme de remise en forme.

Ce blog explique ce que sont les zones d'entraînement, comment elles sont déterminées, les effets de chacune d'entre elles sur la physiologie humaine et comment elles peuvent être utilisées pour mieux informer l'entraînement et la nutrition. 

Zones d'intensité de l'exercice et réponse métabolique

Le corps humain a une réponse métabolique différente selon l'intensité de l'exercice auquel il est exposé. Sa réponse métabolique est définie en fonction de la quantité d'énergie (c'est-à-dire de calories) et du type de carburant (c'est-à-dire de la proportion de graisses et d'hydrates de carbone) qu'il utilise à chaque intensité particulière. Par exemple, dans la zone 2, on peut brûler 4,5 kcal/min avec un mélange de carburants composé de 75% de graisses et de 25% de glucides. Ces caractéristiques changeront progressivement au fur et à mesure que l'on passe à un niveau supérieur de zones d'intensité d'exercice parce que la demande d'énergie augmente et que le mélange de carburant nécessaire pour soutenir les niveaux croissants de libération d'énergie doit changer. Pour mieux comprendre ce phénomène, nous devons d'abord examiner le processus de production d'énergie dans le corps humain.  

Pendant l'exercice, votre corps brûle généralement un mélange de graisses et d'hydrates de carbone pour libérer l'énergie nécessaire (c'est-à-dire les calories) pour se déplacer. Ce processus utilise généralement de l'oxygène et est donc également appelé oxydation des graisses et des glucides. Les graisses libèrent plus d'énergie que les glucides lorsqu'elles sont brûlées (9 kcal par gramme de graisse contre 4 kcal par gramme de glucides), mais leur processus de combustion est plus lent, ce qui les rend adaptées aux exercices de faible intensité, où le taux de demande d'énergie est faible. Les glucides, au contraire, ont besoin de moins de temps pour être brûlés et peuvent donc être utilisés pour des exercices d'intensité plus élevée où la demande d'énergie est plus importante. 

Par conséquent, le mélange de carburant passe d'une prédominance de graisses lorsque l'intensité de l'exercice et les besoins énergétiques sont faibles à une prédominance d'hydrates de carbone lorsque l'intensité de l'exercice augmente et que la vitesse à laquelle le corps a besoin de libérer de l'énergie augmente. En bref, lorsque la demande d'énergie augmente, les cellules doivent s'appuyer davantage sur les glucides, qui libèrent l'énergie plus rapidement. En revanche, les cellules utilisent les graisses comme source de carburant, malgré la lenteur de leur processus de libération d'énergie, tant que la demande d'énergie reste faible. 

La figure 1 montre la différence entre la combustion des graisses et des hydrates de carbone lorsque l'intensité de l'exercice augmente au cours d'un test sur tapis roulant. 

Figure 1 Vert foncé : graisses, turquoise : glucides, vert clair : fréquence cardiaque

Passer des zones d'intensité aux zones de fréquence cardiaque

Comme décrit ci-dessus, les zones d'intensité d'exercice sont définies sur la base de la réponse métabolique du corps lors d'un exercice à une intensité spécifique. La réponse métabolique est largement définie par les calories dépensées et la contribution des graisses et des hydrates de carbone au processus de combustion des calories à cette intensité particulière. Pour mesurer la dépense calorique ainsi que la consommation de graisses et de glucides, il faut analyser l'oxygène et le dioxyde de carbone expirés par un individu à l'aide d'un analyseur métabolique. Étant donné que les tests métaboliques ne peuvent être effectués que dans le cadre d'un test ou d'une évaluation et non lors de chaque séance d'entraînement ou événement sportif, il est nécessaire d'utiliser une mesure de substitution qui peut être facilement suivie quotidiennement afin de comparer la réponse métabolique d'une personne à cette mesure. La mesure de substitution la plus couramment utilisée à cette fin est la fréquence cardiaque. 

En mesurant la fréquence cardiaque au cours d'un test métabolique, nous pouvons établir une corrélation entre les différents états métaboliques subis par le sujet et la fréquence cardiaque. Comme cette corrélation reste relativement constante, une fois établie, elle peut être utilisée pour déduire la réponse métabolique du sujet simplement en suivant la fréquence cardiaque pendant l'entraînement ou les événements sportifs. C'est ce que nous appelons "obtenir vos zones d'entraînement personnalisées". 

Quelle est la différence entre mes zones de fréquence cardiaque et celles de la personne assise à côté de moi ?

La réponse est Très ! Il existe de nombreuses façons d'estimer les zones de fréquence cardiaque, y compris des équations prédictives et des dispositifs portables. Cependant, les particularités métaboliques d'un individu rendent ces méthodes très imprécises, avec dans certains cas jusqu'à 50% d'écart par rapport aux zones d'entraînement. En d'autres termes, à moins d'utiliser l'analyse métabolique pour évaluer la réponse métabolique en conjonction avec la fréquence cardiaque, il est impossible d'identifier avec précision ses véritables zones de fréquence cardiaque.

Les zones d'entraînement changent-elles avec le temps ?

Oui ! L'entraînement et la nutrition ont un impact sur le fonctionnement de vos cellules et, par conséquent, sur votre métabolisme. En termes généraux, cela signifie que vous brûlerez un nombre différent de calories et utiliserez un mélange différent de graisses et d'hydrates de carbone à des intensités d'exercice spécifiques. Par exemple, après trois mois d'entraînement d'endurance, vous êtes probablement devenu plus économe dans votre course. Vous brûlez désormais moins de calories à un rythme donné et peut-être plus de graisses adaptées, ce qui signifie que la proportion du métabolisme des graisses dans votre processus de production d'énergie a augmenté. Étant donné que les zones de fréquence cardiaque établissent une corrélation entre la fréquence cardiaque et la réponse métabolique, si votre métabolisme change, sa corrélation avec votre profil de fréquence cardiaque changera également. Par conséquent, selon la rapidité avec laquelle vous progressez dans votre parcours de remise en forme ou votre entraînement, vous devez réévaluer vos zones d'entraînement. Les fréquences de test recommandées sont les suivantes : 

• Tous les six mois pour les personnes qui suivent une routine statique ou d'entretien
• Tous les trois mois, les individus progressent dans leur programme de remise en forme à un rythme moyen
• Toutes les 4 à 8 semaines, les athlètes suivent un entraînement rigoureux  

En outre, il est également très important de souligner que les zones d'entraînement changent également en fonction du type d'exercice. En effet, la quantité de calories, de graisses et d'hydrates de carbone que vous brûlez est fortement influencée par les mouvements effectués par votre corps. Cela signifie inévitablement que la corrélation entre votre réponse métabolique et votre profil de fréquence cardiaque changera en fonction de l'exercice. Par exemple, vous pouvez brûler 30% de graisses et 70% de glucides à 140 battements par minute en courant, mais seulement 15% de graisses et 85% de glucides à 140 battements par minute en faisant du vélo. Cela peut également expliquer pourquoi vous ressentez une sensation de brûlure dans les jambes lorsque vous faites du vélo à une fréquence cardiaque relativement basse, alors que vous vous sentez beaucoup plus détendu lorsque vous courez à la même fréquence cardiaque. 

Zones d'entraînement et adaptations physiologiques

Chaque zone d'entraînement provoque des adaptations physiologiques différentes sur le corps humain. Ces adaptations physiologiques comprennent l'amélioration de la condition cellulaire, de la condition cardiaque, de la capacité pulmonaire, de la VO2max, etc. Chaque zone a des effets spécifiques, ce qui signifie que le fait d'y passer du temps n'améliorera qu'un ensemble spécifique de ces systèmes et pas tout le monde. Par conséquent, lorsqu'une personne cherche à tirer le meilleur parti de son entraînement cardio en ciblant les faiblesses spécifiques de son corps, il est essentiel de suivre un programme d'entraînement comportant des zones d'entraînement précises. Par exemple, passer une période spécifique dans la zone 2 est la partie essentielle d'un programme d'entraînement si l'on cherche à améliorer l'efficacité de la combustion des graisses. Si cette personne n'a pas mesuré ses zones d'entraînement personnalisées et qu'au lieu de s'entraîner dans la zone 2, elle s'entraîne en fait dans la zone 3, elle risque d'obtenir jusqu'à 40% d'adaptation positive en moins dans l'amélioration de sa capacité à brûler des graisses. 

Le système des cinq zones est le plus fréquemment utilisé. Il reflète avec précision les différences entre les états métaboliques tout en restant suffisamment pratique pour une utilisation quotidienne. Chaque zone est utilisée dans un but différent, car elle provoque des adaptations métaboliques différentes sur votre corps. Voici les adaptations affectées par chaque zone :

Zone 1
L'intensité de l'entraînement est généralement utilisée pour l'échauffement ou la récupération active (c'est-à-dire la récupération d'un exercice intense en mouvement).

Zone 2
L'entraînement Zone2 développera votre fonction mitochondriale et améliorera votre efficacité à brûler les graisses. Il est fortement recommandé pour les sports d'endurance de longue durée et les personnes souffrant du syndrome métabolique (par exemple, le diabète de type II). L'amélioration de la fonction mitochondriale favorise également de manière significative la capacité de récupération, vous aidant à récupérer plus rapidement après des exercices intenses.

Zone 3
L'entraînement en zone 3 peut contribuer à renforcer les muscles pulmonaires et à améliorer la fonction cardiovasculaire. Il s'agit d'une intensité idéale pour les personnes souffrant de problèmes pulmonaires ou cardiaques, car son intensité modérée stimule fortement le cœur et les poumons sans être épuisante ou trop pénible.

Zone 4
L'entraînement en zone 4 contribuera à améliorer votre VO2max et votre capacité à soutenir des exercices de haute intensité pendant des durées prolongées en améliorant la navette des lactates. Le lactate est un sous-produit du métabolisme anaérobie, qui peut également être utilisé comme carburant par les muscles. Tant que votre corps peut éliminer les sous-produits de la fatigue plus rapidement qu'ils ne sont produits, l'intensité de l'exercice reste soutenable. Par conséquent, plus votre capacité à éliminer le lactate est grande, plus votre capacité à maintenir des intensités d'exercice élevées pendant de longues périodes est importante. 

Zone 5
L'entraînement en zone 5 améliorera votre VO2max et votre capacité de production de puissance maximale (par exemple, la vitesse maximale ou la puissance du vélo). Cette intensité d'exercice est soutenable pendant 60 à 120 secondes et exige que l'on s'entraîne au maximum de son potentiel.

Principaux enseignements

Indépendamment de l'âge, du sexe et du niveau de forme physique, chaque personne possède un ou plusieurs systèmes qui limitent sa forme ou sa santé. Pour cibler efficacement ces limites, il faut faire preuve de précision en concentrant l'entraînement cardio et l'entraînement par intervalles dans la ou les zones qui provoqueront les adaptations nécessaires pour les surmonter.  

L'analyse métabolique fournit une précision de premier ordre pour déterminer vos zones d'entraînement et le plan qui permet de les utiliser efficacement. Comprendre comment votre corps réagit sur le plan métabolique et construire votre programme en fonction de votre métabolisme est une étape fondamentale pour maximiser l'efficacité de votre entraînement et atteindre vos objectifs de santé ou de performance plus rapidement et avec moins d'efforts.