EXPLORER LA CONSOMMATION EXCESSIVE D’OXYGÈNE APRÈS L’EXERCICE (EPOC) : « BURN BABY BURN ! »

EPOC est l’acronyme de Consommation excessive d’oxygène après l’exercice. Beaucoup l’appellent la « postcombustion ». Pour mieux comprendre le fonctionnement de l’EPOC, passons en revue les bases des systèmes énergétiques.

SYSTÈMES ÉNERGÉTIQUES 101

Il existe trois systèmes énergétiques :

1. Phosphagène (ATP-PC)

2. Glycolytique

3. Oxydatif

Les trois systèmes énergétiques fonctionnent pendant l’activité physique avec une implication variable, en fonction de la durée et de l’intensité de l’action.

SYSTÈME DE PHOSPHAGÈNE (ATP-PC)

Le système phosphagène (ATP-PC) exploite l’ATP pour des activités très intenses d’une durée de 10 à 30 secondes, par exemple les sauts, les sprints et les exercices pliométriques .

LE SYSTÈME GLYCOLYTIQUE

Le système glycolytique utilise les glucides pour produire de l’ATP lors d’activités d’une durée de 30 secondes à 3 minutes, par exemple les rounds de boxe.

Les systèmes phosphagène (ATP-PC) et glycolytique sont présents dans le cytosol cellulaire et sont anaérobies. Le produit final de la glycolyse est l’acide pyruvique. Lorsque l’oxygène est présent (respiration aérobie), le pyruvate pénètre dans les mitochondries pour le métabolisme oxydatif.

En l’absence d’oxygène, il fermente pour produire de l’acide lactique. L’acide lactique produit dans les cellules musculaires est transporté par la circulation sanguine jusqu’au foie, où il est reconverti en pyruvate.

LE SYSTÈME OXYDATIF

Le système oxydatif est aérobie. Il se produit dans les mitochondries et utilise l’oxygène pour contribuer à la production d’énergie. Alors que le système glycolytique utilise les glucides pour générer de l’énergie, le système oxydatif utilise les graisses et les protéines. Ce système entre en jeu lors d’activités d’intensité faible à modérée, par exemple la course de fond.

                             (Baker, JS, McCormick, MC et Robergs, RA, 2010)

Grâce aux voies du phosphagène (ATP-PC) et de la glycolytique, l’entraînement fractionné à haute intensité (HIIT) stimule l’EPOC.

Vous pouvez trouver encore plus d’informations sur les voies énergétiques en suivant le lien fourni ! 

QU’EST-CE QU’EPOC ?

L’EPOC est le résultat d’une augmentation de la consommation d’oxygène et du métabolisme (dépense énergétique au repos), qui se produit après l’exercice, lorsque le corps récupère, se répare et revient à son état d’avant l’exercice. Cela peut durer jusqu’à 24 heures, selon certaines sources.

L’étendue et la durée de l’EPOC dépendent de l’intensité de l’entraînement, c’est-à-dire de l’entraînement par intervalles de haute intensité (HIIT), où l’ATP est requise par les voies anaérobies.

EPOC est similaire au METS dans son concept.

PHYSIOLOGIQUEMENT, L’EPOC ENTRAÎNE :

1. Resynthèse du lactate en glycogène.

2. Réoxygénation de la myoglobine dans les muscles et de l’hémoglobine dans le sang.

3. Augmentation de la respiration.

4. Augmentation de la fréquence cardiaque.

5. Neurotransmetteurs et catécholamines élevés (adrénaline et noradrénaline).

6. Hormones élevées (cortisol, insuline, ACTH, thyroïde et GH).

7. Température centrale élevée.

(Foureaux, G., Pinto, KMDC et Dâmaso, A., 2006 ; Paoli, A., Moro, T., Marcolin, G., 2012)

COMMENT MESURER L’EPOC

La calorimétrie indirecte est une mesure sensible, précise et non invasive de la dépense énergétique (EE). Il est calculé en mesurant la quantité d’oxygène utilisée (VO2) et de dioxyde de carbone rejeté (VCO2) par l’organisme. Le rapport entre le CO2 produit et l’O2 consommé est appelé taux d’échange respiratoire (RER) et est mesuré par les échanges gazeux. Le RER est un indicateur utile du type de carburant (lipides ou glucides) métabolisé.

Au cours du métabolisme des glucides, une quantité égale de CO2 est produite pour l’O2 consommé (RER = 1,0). Au cours du métabolisme des graisses, moins de CO2 est produit pour l’O2 consommé. Comme vous vous en souvenez peut-être de l’examen des systèmes énergétiques ci-dessus, un exercice de plus haute intensité nécessite des glucides comme substrat principal, donc un RER plus élevé indique une intensité et un EPOC plus élevés.

Des calorimètres tels que des chariots métaboliques à plusieurs composants peuvent être utilisés pour mesurer le RER et l’étendue de l’EPOC. Ceux-ci englobent différents appareils tels qu’une cagoule/embout buccal, des analyseurs de gaz et des chambres de mélange qui mesurent la respiration par respiration minute, tandis qu’en même temps un échantillon de gaz est transporté vers l’analyseur, et le VO2 et le VCO2 sont mesurés et convertis en dépenses d’énergie.

(Gupta, RD et coll., 2017)

D’un point de vue logistique, la plupart des gens n’ont pas accès aux calorimètres, donc l’utilisation du paramètre RPE et d’exercice décrit ci-dessus est un moyen plus pratique de déterminer si votre activité est suffisamment intense pour susciter une réponse EPOC.

APPLICATION PRATIQUE DE L’EPOC

Il existe de nombreuses façons d’intégrer le HIIT dans un programme d’exercices pour profiter de l’effet EPOC. Commencez par choisir un exercice que vous aimez, par exemple la course à pied, le vélo, la corde à sauter, la musculation.

Après un échauffement de 15 à 20 minutes, par exemple un roulement de mousse, des étirements actifs ou dynamiques, une activation du tronc et une activité aérobique de faible intensité, choisissez l’une des options suivantes :

● Vélo stationnaire. Pédalez aussi fort et vite que possible pendant 30 secondes, puis pédalez à un rythme lent et facile pendant une à deux minutes. Répétez pendant 15 à 30 minutes.
● Sprintez aussi vite que possible pendant 20 à 30 secondes, puis marchez ou courez à un rythme lent pendant une à deux minutes. Répétez pendant 10 à 20 minutes.
● Sautez à la corde le plus rapidement possible pendant 30 secondes, puis marchez sur place pendant une à deux minutes. Répétez pendant 10 à 20 minutes.
● Entraînement de musculation de type Tabata : tractions, pompes, squats au poids du corps. Effectuez 20 secondes sur chaque exercice avec un repos de 10 secondes entre 3-4 séries. – Voir les avantages de l’entraînement Tabata.
● L’entraînement en force avec des exercices composés et multi-articulaires ou un circuit d’entraînement en résistance qui alterne entre les mouvements du haut et du bas du corps entraîne une plus grande demande sur le système anaérobie pendant les intervalles de travail et une demande accrue sur le système aérobie pour reconstituez cet ATP pendant les intervalles de repos et le processus de récupération après l’exercice. Des intervalles de récupération plus courts augmentent également la demande sur les voies énergétiques anaérobies pendant l’exercice, ce qui entraîne un effet EPOC plus important pendant la période de récupération post-exercice.

La manipulation du tempo (intervalles de travail/repos) et de l’intensité comme décrit ci-dessus est essentielle pour stimuler les adaptations EPOC.

LES AVANTAGES DU HIIT ET DE L’EPOC

1. Un moyen rapide de brûler des calories – Le HIIT peut entraîner une combustion de 25 à 30 % de calories en plus que les autres formes d’exercice. (Falcone PH et coll., 2015)

2. Métabolisme élevé – Le HIIT a une capacité impressionnante à augmenter le taux métabolique pendant des heures après l’exercice. (Wingfield HL et coll., 2015)

3. Cela peut aider à perdre de la graisse (dans une certaine mesure) – La graisse corporelle peut être réduite avec le HIIT, malgré le temps relativement faible. (Sijie T, Hainai Y, Fengying Y, Jianxiong W., 2012)

4. Gain musculaire – L’entraînement HIIT peut entraîner une augmentation de la masse musculaire dans les muscles utilisés. (Osawa Y et al., 2014)

5. Amélioration de la consommation d’oxygène – Huit semaines d’exercices sur vélo stationnaire utilisant le HIIT ont augmenté la consommation d’oxygène d’environ 25 %. (Skutnik BC et coll., 2016)

6. Réduction de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle – De plus en plus de preuves montrent une amélioration des facteurs cardiométaboliques. (Batacan, RB, et al., 2017)

7. Réduction de la glycémie – La HIT semble améliorer la santé métabolique, en particulier chez les personnes à risque ou atteintes de diabète de type 2. (Jelleyman C et al., 2015) 

HIIT VS ÉTAT D’ÉQUILIBRE

Le HIIT consiste à travailler à environ 80 à 95 % de votre fréquence cardiaque maximale. Les séries de travail sont suivies d’une période de récupération au cours de laquelle vous laissez votre fréquence cardiaque revenir à environ un niveau 2-3 de taux d’effort perçu (RPE). Les intervalles de travail et de repos sont alternés pendant 20 à 60 minutes.

Avantages et inconvénients de la formation HIIT

Avantages
● Performances améliorées.
● Amélioration de la sensibilité à l’insuline.
● Amélioration de la postcombustion des calories.
● Mieux pour brûler la graisse du ventre.
● Amélioration des marqueurs cardiométaboliques.
● Entraînements plus courts.

Inconvénients
● Peut être inconfortable.
● Pas pour les débutants.
● Risque de blessure.
● Risque d’épuisement professionnel ou de surentraînement dû à un stress accru sur le système nerveux et à un repos et une récupération inadéquats (l’utilisation du VRC peut être un moyen efficace de surveiller votre stress d’entraînement).

(Villegas, JG, 2020)

ENTRAÎNEMENT CARDIO À L’ÉTAT D’ÉQUILIBRE

Le cardio à l’état d’équilibre est un cardio d’intensité modérée qui consiste à s’entraîner à une vitesse constante et à un niveau d’intensité pendant toute la séance d’entraînement, généralement entre 4 et 5 sur l’échelle RPE.

AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DE LA FORMATION EN RÉGIME PERMANENT.

Avantages
● Moins de stress sur le système cardiorespiratoire.
● Augmentation de l’endurance.
● Amélioration de la santé.
● Récupération plus rapide.
● Capacité améliorée à utiliser les graisses comme carburant.
● Augmente les fibres musculaires à contraction lente.
● Cela peut être plus agréable.

Inconvénients
● Cela prend du temps.
● Risque de blessure due au surmenage.
● Peut être ennuyeux.
● Peut provoquer des plateaux de perte de poids.

(O’Keefe, JH, O’Keefe, EL et Lavie, CJ, 2018)

FORMATION SUR SCÈNE

Le modèle OPT se compose de trois éléments de base : stabilisation , force et puissance. Il intègre un entraînement comprenant : des exercices de base, d’équilibre, réactifs, cardiorespiratoires, SAQ et de résistance.

L’intégration du HIIT à votre routine doit être effectuée de manière périodisée. Une façon dont une base de conditionnement est établie (stabilisation) puis progressivement périodisée vers des blocs plus intenses (force et puissance – HIIT). D’un point de vue cardiorespiratoire, c’est ce qu’on appelle Stage Training .

Étape I :

● Fréquence cardiaque maximale de 65 à 75 % HRmax ou 2 à 4 RPE.
● Commencez lentement et travaillez progressivement jusqu’à 30 à 60 minutes sans interruption.
● Une fois que l’intensité du stade I peut être maintenue pendant au moins 30 minutes, 2 à 3 fois par semaine, passez au stade II.

Étape II :

● Fréquence cardiaque maximale de 65 à 85 % HRmax ou 4 à 6 RPE.
● Entraînement fractionné avec un rapport travail/repos de 1:3, progressant jusqu’à 1:2 et éventuellement 1:1.

Stade III :

● HIIT impliquant des périodes d’exercices courtes et intenses (c’est-à-dire un sprint) entrecoupées de périodes de récupération active (c’est-à-dire un jogging léger).
● Utilisez des intervalles allant de 65 à 95 % de la FCmax ou 7 à 9 RPE.

Le temps nécessaire pour passer à la formation de stade III est variable. Cela peut prendre 2 à 3 mois ou plus et devrait impliquer une surcharge progressive.

COMMENT DÉTERMINER VOTRE FCMAX :

HRmax est un moyen simple d’évaluer votre fréquence cardiaque maximale. Commencez par soustraire votre âge de 220. Utilisez le résultat pour calculer votre autonomie en prenant le pourcentage approprié.

Par exemple, une personne de 55 ans aurait une FCmax de 220-55=165. Pour un entraînement HIIT, l’intensité du travail serait de 0,95×165=157 et la récupération active serait de 0,65×165=107.

UTILISATION DE L’ÉCHELLE DE TAUX D’EFFORT PERÇU (ÉCHELLE RPE DE 10 POINTS) :

0 – Aucun effort / au repos
1 – Très léger
2 – 50 % d’effort ; marche raisonnablement légère et douce
3 à 60 % d’effort ; léger, mais toujours confortable
4 à 65 % d’effort ; rythme modéré et régulier. Capable de mener confortablement une conversation
avec un effort de 5 à 70 % ; un peu difficile, mais peut quand même parler continuellement avec une relative facilité.
6 à 75 % d’effort ; vigoureux, mais toujours maintenable. Capable de parler mais seulement avec des phrases plus courtes
7 – 80 % d’effort ; parler fort – parler avec des phrases plus courtes demande désormais
8 à 85 % d’effort ; très dur. L’exercice devient difficile et il est possible de parler uniquement avec des phrases/phrases courtes
avec un effort de 9 à 90 à 95 % ; très, très, difficile – ne peut prononcer que quelques mots entre les respirations,
10 à 95-100 % ; effort maximum – extrêmement difficile et parler est impossible

EPOC ET PERTE DE POIDS – PAS DE SOLUTION MIRACLE

Bien qu’il existe certaines affirmations sur l’efficacité de l’EPOC pour la perte de poids, la recherche sur la perte de poids continue de soutenir qu’il s’agit d’un problème énergétique, dans lequel l’apport énergétique (EI) dépasse la dépense énergétique (EE). Plutôt que de se concentrer sur l’EPOC, l’accent devrait être mis sur une combinaison d’augmentation de l’EE grâce à la thermogenèse des activités liées à l’exercice et sans exercice (NEAT) et à la restriction calorique.

La combinaison de l’entraînement en résistance et du HIIT peut être plus avantageuse que le cardio à l’état d’équilibre pour perdre du poids, car cela favorise l’accumulation de masse maigre, facteur de maintien d’un métabolisme sain. (Arney, BE, Foster, C. et Porcari, J., 2019)

CONCLUSION

Les adaptations des exercices sont spécifiques aux exigences imposées (Principe SAID). Le HIIT et l’EPOC concomitant peuvent faire partie d’un programme d’exercices intégré ; cependant, il faut tenir compte de ses objectifs en matière d’exercice et si l’entraînement HIIT peut être utilisé, en partie, pour atteindre ces objectifs, ou s’il affectera négativement la récupération et prédisposera à des blessures et au surentraînement.

Dans cet esprit, si vous recherchez un moyen rapide de brûler des calories, d’augmenter votre métabolisme, d’augmenter votre masse maigre, d’améliorer votre consommation d’oxygène, de réduire votre fréquence cardiaque et votre tension artérielle et d’améliorer votre santé métabolique, faites du HIIT et « brûlez ». bébé, brûle !

LES RÉFÉRENCES

Arney, BE, Foster, C. et Porcari, J. (2019). EPOC : EST-CE RÉEL ? EST-CE QUE ÇA IMPORTE?. Journal de santé et de remise en forme de l’ACSM, 23(4), 9-13.

Baker, JS, McCormick, MC et Robergs, RA (2010). Interaction entre les systèmes énergétiques métaboliques des muscles squelettiques pendant un exercice intense. Journal of nutrition and métabolisme, 2010, 905612. https://doi.org/10.1155/2010/905612

Baechle, Thomas R. et Roger W. Earle, éd. Les essentiels de l’entraînement en force et du conditionnement. Human Kinetics, 2008.

Clark, MA, Lucett, S. et Corn, RJ (2008). Les essentiels NASM de l’entraînement physique personnel. Lippincott Williams & Wilkins.

Falcone PH, Tai CY, Carson LR, Joy JM, Mosman MM, McCann TR, Crona KP, Kim MP, Moon JR. Dépense calorique de l’entraînement aérobie, de résistance ou combiné d’intervalles de haute intensité utilisant un système de résistance hydraulique chez des hommes en bonne santé. J Force Cond Res. Mars 2015;29(3):779-85. DOI : 10.1519/JSC.0000000000000661. PMID : 25162652.

Foureaux, G., Pinto, KMDC et Dâmaso, A. (2006). Effets de la consommation excessive d’oxygène après l’exercice et du taux métabolique au repos sur le coût énergétique. Revista Brasileira de Medicina do Esporte, 12(6), 393-8.

Gupta, RD, Ramachandran, R., Venkatesan, P., Anoop, S., Joseph, M. et Thomas, N. (2017). Calorimétrie indirecte : du banc au chevet. Journal indien d’endocrinologie et de métabolisme, 21(4), 594-599. https://doi.org/10.4103/ijem.IJEM_484_16
Jelleyman C, Yates T, O’Donovan G, Gray LJ, King JA, Khunti K, Davies MJ. Les effets de l’entraînement fractionné de haute intensité sur la régulation du glucose et la résistance à l’insuline : une méta-analyse. Obes Rév. 2015 novembre; 16(11):942-61. DOI : 10.1111/obr.12317. PMID : 26481101.

O’Keefe, JH, O’Keefe, EL et Lavie, CJ (2018). La zone Boucle d’or pour l’exercice : ni trop peu, ni trop. Médecine du Missouri, 115(2), 98-105.

Osawa Y, Azuma K, Tabata S, Katsukawa F, Ishida H, Oguma Y, Kawai T, Itoh H, Okuda S, Matsumoto H. Effets d’un entraînement par intervalles de haute intensité de 16 semaines utilisant des ergomètres du haut et du bas du corps sur la condition aérobie et changements morphologiques chez les hommes en bonne santé : une étude préliminaire. Accès libre J Sports Med. 4 novembre 2014 ; 5 : 257-65. DOI : 10.2147/OAJSM.S68932. PMID : 25395872 ; PMCID : PMC4226445.

Paoli, A., Moro, T., Marcolin, G. et al. L’entraînement en résistance par intervalles à haute intensité (HIRT) influence la dépense énergétique au repos et le ratio respiratoire chez les personnes qui ne suivent pas de régime. J Transl Med 10, 237 (2012). https://doi.org/10.1186/1479-5876-10-237

Sijie T, Hainan Y, Fengying Y, Jianxiong W. Entraînement par intervalles de haute intensité chez les jeunes femmes en surpoids. J Sports Med Physique Fitness. Juin 2012;52(3):255-62. PMID : 22648463.

Skutnik BC, Smith JR, Johnson AM, Kurti SP, Harms CA. L’effet de l’entraînement fractionné à faible volume sur la tension artérielle au repos chez les sujets préhypertendus : une étude préliminaire. Physique Sportsmed. 2016;44(2):177-83. DOI : 10.1080/00913847.2016.1159501. Publication en ligne le 17 mars 2016. PMID : 26918846.

Villegas, JG (2020). Utilisation de la variabilité de la fréquence cardiaque dans le contrôle de l’entraînement biomédical. J Cardiovasc Med Cardiol, 7(3), 208-212.

Wingfield HL, Smith-Ryan AE, Melvin MN, Roelofs EJ, Trexler ET, Hackney AC, Weaver MA, Ryan ED. L’effet aigu de la modalité d’exercice et des manipulations nutritionnelles sur la dépense énergétique au repos après l’exercice et le taux d’échange respiratoire chez les femmes : un essai randomisé. Sports Med Ouvert. décembre 2015;1(1):11. DOI : 10.1186/s40798-015-0010-3. Publication en ligne du 5 juin 2015. PMID : 27747847.