La zone 1 de l’entrainement 

la clé de la performance dans les sports d’endurance ?

> une importance capitale pour assurer des efforts de haute intensité 
concept difficile à comprendre et pourtant …..

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>>>> rappel 

En dehors de toute considération “mentales” , le but de tout entraînement est fondamentalement de modifier les réponses physiologique de l’organisme habituellement confronté à des efforts modérés pour lui permettre d’avoir la meilleure capacité d’adaptation sur un effort intense

L’enjeu est donc de choisir les bonnes intensités et durée d’entrainement pour répondre au mieux aux exigences de l’effort en haute intensité à la fois en terme d’apport énergétique, de réponse musculaire , cardiaque et ventilatoire (apport d’oxygène au muscle )

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>>>> un constat 

Du compétiteur débutant au compétiteur déjà aguerri l’analyse des entraînements que je suis amené à faire avant une collaboration m’amène à la constatation suivante :
Dans l’immense majorité des cas les entrainements tourne autour de 3 zones :

1. l’exercice effectué sous le premier seuil ventilatoire (aérobie strict) 
> trop souvent négligé…..( très rarement le coureur dépasse les 60% en cumul de son temps sur cette zone)

2. le travail que l’on appelle encore à tord au “seuil” qui est effectué en réalité à l’observation des données cardio le plus souvent entre le seuil aérobie et le seuil anaérobie
> trop souvent omniprésent !!!

3. le travail de haute intensité se rapportant à des fractionnés effectués au dessus du deuxième ventilatoire

> insuffisant ou mal gérer le plus souvent

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>>>> Le décalage entre les idées reçues et la pratiques des athlètes Elite 

On est surpris de voir le décalage entre le quasi mythe des séances de fractionnés auprès des pratiquants lambda des sports d’endurance et la réalité des entrainements appliqué par les athlètes de haut niveau 
Seiler et Kjerland ont menés une enquête très poussée en 2006 sur les meilleurs mondiaux en ski de fond et marathon , elle révèle que la distribution des entrainements est la suivante :
> 75% des dominante de séances sont effectuées en dessous du seuil 1 
> 15% au-dessus du seuil 2 
> souvent moins de 10% des dominantes de séances sont réalisée entre les deux seuils

source :
Seiler KS, Kjerland (2006)
” Quantifying training intensity distribution in elite endurance athletes: is there evidence for an “optimal” distribution? ”
édition : Scand J Med Sci Sports

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>>>> Difficile à comprendre et pourtant …..

Il est difficile de comprendre que l’entrainement à des vitesses nettement plus lentes que le rythme de course pour 3-4 h / jour préparera un athlète pour des efforts bien plus importants.

Néanmoins, c’est avec ce type de séances que l’on va contribuer à développer la capacité à obtenir un haut niveau de rendement énergétique de nos muscles ( fibres musculaires) .
Avec ce type d’entrainement plutôt “cool” nous allons donner à nos fibres musculaires la capacité à à soutenir des puissances musculaires élevées pendant de longues durées 
Faut-il rappeler l’enquête très poussée de Seiler auprès des Elites de niveau mondial en ski nordique et en marathon ?
Seiler apporte la donnée suivantes :
75% des entrainements des Elites de niveau mondial en ski nordique et en marathon se fait sur cette zone 1 se fait sur une intensité inférieur ou très proche du seuil 1 (cf source citée en bas )

> source :
Seiler S, Haugen O, Kuffel E. (2007) 
Autonomic recovery after exercise in trained athletes: intensity and duration effects. ”
édition : Med Sci Sports Exerc

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>>>> la zone “cool” trop souvent oubliée …

La “tendance” actuelle veut que la réflexion se portent essentiellement sur les entrainements en haute intensité autour de la zone VO2 max.
On en oublie beaucoup trop cette zone d’intensité basse pourtant si importante . 
De toute évidence, d’importantes adaptations semblent se mettent en place à faible intensité, des “+” qui ne sont pas observés avec les entrainements plus élevés .

Pourtant les travaux existent sur l’importance de cette zone basse 
En 2004 une étude a été menée sur 21 rameurs internationaux médaillés norvégiens de 1970 à 2001.

>>>> les progrès surprenants des rameurs médaillés britanniques

En 2008 le chercheur Ingham a fait une étude sur les meilleurs rameurs Elite britanniques qui est passée un peu trop inaperçue pour les spécialistes des courses d’endurance longues

Il les a divisé en deux groupes 
le 1er groupe a effectué 12 semaines d’entrainement à faible intensité (100% des séances réalisée en dessous du seuil 1 
le 2e groupe a effectué 12 semaines d’entrainement à intensité variable (30% au-dessus du seuil 1 et 70% en dessous du seuil de lactate. 
Bien que les deux groupes se soient améliorés de façon quasi identique en terme de performances , c’est bel et bien les rameurs du premier groupe qui ont amélioré leur vitesse au seuil 1

Faut-il rappeler que l’allure course au seuil 1 correspond à celles des épreuves d’endurance de longues distances (au delà des 3-4h )

source :
Ingham SA, Carter H, Whyte GP, Doust JH. (2008) 
“Physiological and performance effects of low- versus mixed-intensity rowing training. ”
édition : Med Sci Sports Exerc

Une autre étude a été menée sur des rameurs Norvégiens médaillés olympiques en 1970 et leurs petits camarades toujours médaillés en 2001 montre que sur la période le VO2max des rameurs a augmenté de 12% (5.8 à 6.5 L / min) avec des perfs “pures” sur 6 minutes augmentées de 10% …pas vraiment une paille !!

Fiskerstrand et Seiler montrent que ce qui changé fondamentalement entre les rameurs de 1970 et ceux de 2001 c’est avant tout une nette augmentation du % de temps passé sur la zone 1 (avec un lactate sanguin < 2mm ) de faible intensité couplé à une augmentation du temps passé sur des très hautes intensités (lactate sur la fourchette des 8-14 mm )

source :
Fiskerstrand A, Seiler KS. (2004)
“Training and performance characteristics among Norwegian international rowers 1970–2001. ”
édition : Scand J Med Sci Sports

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>>>> Pourquoi travailler sur cette zone 1 “cool” ?

=> Le travail sur la zone 1 favorise la circulation sanguine, pourquoi ?

Le travail au seuil 1 va enrichir les muscles en capillaires : en effet de nombreux capillaires sont mobilisés en durée pour améliorer les capacités d’irrigation sanguine, avec ce travail les artérioles peuvent également se développer et se ramifier. Le développement du réseau sanguin dépasse les muscles, il s’observe également dans les poumons, le cœur et la peau.
Ces nouveaux vaisseaux augmentent le volume total de l’appareil circulatoire. 
En toute logique , la nature ayant horreur du vide va compenser ce plus grand volume en augmentant le volume du sang qui les remplit. 
Chez un sportif de haut niveau , le volume sanguin peut augmenter d’un à deux litres .

=> Le travail sur la zone 1 diminue la viscosité sanguine

Les effets directs de l’augmentation du volume sanguin sont de diminuer ainsi les résistances périphériques en augmentant la pression veineuse …. ce qui conduira tout naturellement à une baisse de la stimulation du système orthosympathique …. 
Un point tout à fait intéressant pour réduire les effets du stress d’une séance lactique au seuil 2 par exemple .
….d’où l’importance aussi de travailler sur cette zone du seuil 1 lorsque les tests de VFC (intervalle R-R) donne une trop forte dominance de l’activité orthosympatique au détriment du parasympathique.

Se rappeler que c’est bel et bien le travail soutenu et prolongé au dessus de la zone 1 qui peut enclencher le redoutable “surentrainement” , plusieurs études l’évoquent sans ambiguité , je pense notamment à celle de Véronique Billat

source : 
Billat VL, Flechet B, Petit B, Muriaux G, Koralsztein JP. (1999) 
” Interval training at VO2max: effects on aerobic performance and overtraining markers. ”
édition : Med Sci Sports Exerc

=> Le travail sur la zone 1 favorise le développement des usines à production d’énergie de nos fibres musculaires : les mitochondries

Le travail sur la zone 1 (dite “proximale du seuil 1” ) va permettre une augmentation du nombre de mitochondries situées près des capillaires qui sont ces dernière terminaison de notre toile de vaisseaux sangins.

Cette augmentation de ces mitochondries ( usines de production d’énergie de nos fibres musculaires) aura pour conséquence une nette amélioration de notre capacité à produire de l’énergie au muscle par un gain important du potentiel d’échanges gazeux entre l’utilisation de l’oxygène et l’évacuation du gaz carbonique produit

On appelle cela le “potentiel de production en aérobie d’A.T.P”

> des infos sur les mitochondries ici :

/pages/content/info-entrainement/les-mitochondries-usines-a-energie-de-cellules.html

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>>>> Le seuil 1 (seuil aérobie )

Il est donc extrêmement important pour un compétiteur pratiquant un sport d’endurance de connaître le haut du palier de cette fameuse zone 1

c’est donc le seuil 1 qui définit la limite haute du travail en aérobie sricte qui permet de courir ou pédaler avec une fabrication de lactates dans les muscles rapidement réutilisés par le muscle lui-même ou par d’autres organes (foie, cœur, rein).

On le détermine idéalement par l’étude du débit ventilatoire (l/mn) qui permet d’observer une première “cassure” lors d’un test d’effort, c’est cette première cassure que l’on nomme le seuil aérobie 
En simplifiant un peu à l’extrême (pardon pour les puriste en physiologie…) cette cassure du débit ventilatoire au cours de l’effort provient d’une augmentation de la production d’acide lactique ( au dessus de 2mmol) qui entraîne une augmentation de la production de CO2, stimulant ainsi la ventilation.
(Pour être un peu plus précis ce phénomène est due au tamponnement des ions H+ par HCO3- )

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>>>> à quel niveau de FC se situe donc ce seuil ?

info intéressant prioritairement ceux et celles qui ne calibrent pas facilement à la vitesse ou à la puissance faute d’outils faciles à disposition ( traileurs , skieurs alpinistes , rameur en mer ….)

Assez classiquement en analysant des dizaines de tests d’effort avec les membres de mon groupe d’entrainement je constate qu’au niveau du seuil aérobie il y a de très importantes variations :
cela peut aller de 75% de sa FC max à 87% de sa FCM,

en terme de vitesse à ce seuil les % de VMA correspondent environ à :
> 80% du max pour un Elite , 
> 75% pour un coureur lambda , 
> et plus près de 70% de la VMA pour un débutant.

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un ouvrage de référence  qui aborde, de manière beaucoup plus détaillée, les différents points de l’article :

P. B. Laursen (2010) 
Training for intense exercise performance: high-intensity or high-volume training? 
édition : Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports