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Le HIIT, le fondamental en 7 chapitres !

Dr Mancuso Vincent Ecrit par le Dr Mancuso Vincent le 20/03/2022
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I.) Pourquoi faire du cardio training ?

    Avant de parler du HIIT, il est important de savoir pourquoi il est bon de faire des séances de cardio ( qui est un terme vulgarisé “séances d’exercices aérobiques” ). L’objectif est d'améliorer la capacité maximale aérobique (ou VO2 max) qui peut-être définie comme la quantité maximale d'oxygène consommée par l’organisme lors d’un effort physique. Elle est connue comme un facteur pronostic indépendant de mortalité toute cause, et également comme un facteur de risque cardiovasculaire (1,2). La VO2 max serait même l'un des facteurs pronostics les plus puissants, et son amélioration conduirait directement à une augmentation de la survie (3).

Les exercices physiques aérobiques restent à ce jour le meilleur moyen d’augmenter cette capacité. Les recommandations actuelles sur la pratique d’une activité sportive préconisent 150 minutes par semaine d’activité physique à intensité modérée ou 75 minutes par semaine à intensité élevée, hebdomadaire (4-6). 

II.) Qu'est-ce que le HIIT ?

    Deux types d'entraînements sont principalement décrits pour améliorer la VO2 max: 

 

  • L'entraînement continu (ou continuous training en anglais): exercices physiques réalisés sans intervalle de repos. Il peut être exécuté aussi bien à intensité basse, modérée ou haute. L'entraînement continu à intensité modérée (ou MICT pour Mild Intensity Continuous Training) est le protocole le plus décrit dans la littérature scientifique.

 

  • L'entraînement fractionné (ou interval training en anglais): cycles comprenant une phase de travail et une phase de récupération passive ou active. Un protocole d’entraînement fractionné est défini par l'intensité, la durée et le nombre de répétitions de ces phases. Les plus communément exposés dans la littérature scientifique sont l’entraînement fractionné à haute intensité (ou HIIT pour High Intensity Interval Training) et l’entraînement fractionné en sprint (ou SIT pour Sprint Interval Training). Les définitions du HIIT ne sont pas consensuelles entre les différentes études. La plus couramment utilisée définit le HIIT comme des exercices de haute intensité entrecoupés d’intervalles d'entraînements aérobiques. En terme d’intensité, l’objectif est une fréquence cardiaque entre 85% et 95% de la fréquence cardiaque maximale.

III.) Les bienfaits du HIIT

    Les bienfaits du HIIT sont exactement les mêmes que les vertus de l’activité physique en général ( prévention cardiovasculaire , cancer, cognition , mortalité, digestion etc…) . Il présente néanmoins l’avantage d’être moins chronophage et même d’avoir une efficacité supplémentaire ( cf infra  ) que les séances de cardio traditionnelles. Il représente une excellente solution pour les personnes disposant de peu de temps.

 

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IV.) Composez votre propre HIIT !

a.) Quels sont les meilleurs protocoles pour le HIIT ?

 

    Il existe de multiples protocoles dont les durées d’exercices varient de 30 secondes à plusieurs minutes. Le 4x4 minutes est le protocole le plus couramment utilisé: il consiste en 4x4 minutes d’activités physiques à 85-95% de la fréquence cardiaque maximale, avec des phases de récupération active ou passive de 3 minutes.

    Les essais contrôlés randomisés ayant comparés le HIIT au MICT ont montré une supériorité significative en termes de nombreux critères ( Amélioration de la VO2 max, paramètre cardiovasculaire etc…)  en faveur du HIIT de 70,2% dans le groupe maladie coronarienne et de 75% dans le groupe insuffisance cardiaque (7).

    Il existe peu d’essais prospectifs comparant les protocoles entre eux. Le 4x4 min pourrait être plus intéressant que le 10x1 minute  en terme d'amélioration de la VO2max chez les patients obèses ou en surpoids (8).

    La principale limite rencontrée, indépendamment des protocoles, reste l'adhérence à l'intensité de l’activité physique: l'intensité et la durée des efforts,  la pratique de la course à pied ou de la marche par rapport au vélo par exemple sont des facteurs de risque d’abandon des exercices (9).

    La conclusion commune de toutes ces études est l’importance de programmes personnalisés construits sur la base d’activités physiques adaptées à chaque individu. Le meilleur protocole est le vôtre. Celui que vous arrivez à tenir et qui vous procure le plus de plaisir. Différentes protocoles ont été testés dans l’objectif de proposer des programmes physiques avec un temps le plus court et une intensité minimale.

 

  1. The Japanese High-intensity Interval Aerobic Training (J-HIAT)

 

     Le protocole J-HIAT dure 18 minutes et consiste en l’alternance de 3 minutes d’activité physique réalisée à environ 85-90% de la fréquence cardiaque maximale, et de 2 minutes de récupération active à 50% fréquence cardiaque maximale. Comparé à 40 minutes d’un entraînement MICT à 60% de la fréquence cardiaque maximale, le J-HIAT a démontré une augmentation significativement supérieure de la VO2 max  (22,5% pour J-HIAT contre 10% pour le MICT, p=0,05 ) (10). Un point majeur était l’adhérence proche de 100% dans cette étude qui ciblait des adultes sédentaires.

 

  1. The Elderly Japanese High-intensity Interval Aerobic Training (EJ-HIAT)

 

     Le protocole EJ-HIAT est composé de 3 séries de 2-3 minutes d'intensité décroissante (85% puis 80% puis 75% de la fréquence cardiaque maximale). Dans cette étude de faisabilité, 100% des patients ont réussi à réaliser l'intensité attendue (11). A ce jour, aucun essai prospectif n’a évalué les éventuels bénéfices du EJ-HIAT comparé au MICT.

  1. Tabata

    Le Tabata est une variante du HIIT qui porte son nom de l'auteur d’une étude comparant un protocole HIIT : 8 cycles de 20 secondes à 170% VO2 suivis de 10 secondes de repos, 4 fois par semaine à des séances de MICT de 60 minutes à 70% 5 fois par semaine. Le résultat montrait une augmentation légèrement supérieur du HIIT en terme de VO2max mais également une amélioration des capacités anaérobies au contraire du MICT.

b.) Quels sports faire pour le HIIT ?

    Jogging, natation, marche, aviron, elliptique, randonnée, steps, cyclisme, en intérieur ou en extérieur… La liste est longue et non exhaustive. L’activité physique doit être adaptée tant à votre niveau qu’à vos antécédents médicaux et choisie en fonction de vos préférences. Certaines activités seront à privilégier en fonction de certaines pathologies mais l’adhérence reste le mot clé. Plus que l’activité, c’est l’intensité de l’exercice qui compte.

 

c.) Composer votre propre protocole !!

    Comme vous l’aurez compris, le HIIT correspond à une augmentation de l’intensité de l’effort alterné par des phases de repos. Choississez un sport que vous aimez et définissez une période de temps entre 30 sec et 4 min ou vous augmentez l’intensité de l’effort ( par exemple pour les vélos d’intérieurs augmentez la difficulté avec la pente ou bien de rouler plus vite) . Le moyen le plus simple pour définir l’intensité à atteindre est d’utiliser une montre connecté et d’atteindre la zone représentant 85 % de la fréquence cardiaque maximale théorique définit par la formule : Fc Max  = 220 - âge, soit pour une personne de 50 ans  la fréquence théorique à atteindre est  Fc =  0.85 x ( 220 - 50 ) = 144.



 

V.) Un autre type d’entrainement possible le SIT

 

    Le SIT se compose d’une phase d’exercices à très haute intensité de 30 secondes (3,5 fois supérieur au HIIT) et d’une phase de repos de 2 à 5 minutes. Les exercices à très haute intensité provoquent des adaptations hémodynamiques rapides qui pourraient perturber et mobiliser les plaques d’athérome (ou plus vulgairement “plaque de cholestérol”), voir conduire à une ischémie des organes viscéraux (ou infarctus) (19). En conséquence, le SIT est indiqué pour les patients jeunes, sédentaires ou actifs, n’ayant aucun antécédent cardio-vasculaire, et ne souffrant ni d’hypertension artérielle, ni d’insuffisance rénale chronique.  

 

    Le protocole le plus couramment utilisé (protocole de Wingate) est constitué de 6 répétitions de 30 secondes. Il a démontré une amélioration significative de 8% de la capacité maximale aérobique ou VO2 max après 8 semaines d'entraînement (30). Des résultats du même ordre ont été publiés avec des répétitions de 15 secondes ou un nombre de sprint moindre ( 4 répétitions )  (31-32). 

    Un protocole nommé Reduced-Exertion High-intensity Interval Training ou REHIT a été conçu dans l’objectif d’être plus efficient en termes de temps tout en garantissant une amélioration significative de la VO2 max. Il se compose d’une phase de 2 séries de 20 secondes à très haute intensité ( comme le SIT ) et d’une phase de récupération active pour une durée totale de 10 minutes, à réaliser 3 fois par semaine pendant 6 semaines. Le protocole REHIT a démontré une amélioration de 10% à 15% de la VO2 max(33-34). Comparé à 5 séances hebdomadaires de marche d’intensité comprise entre 40% et 50% de la fréquence cardiaque maximale, le REHIT s’est révélé supérieur sur l’amélioration de la capacité aérobique ou VO2max, le contrôle glycémique et la diminution de l’insulino-résistance (33).

VI.) HIIT OU cardio classique !?

    L’objectif de ce paragraphe est de synthétiser les conclusions issues des principales études comparant les deux types d'entraînements.

  • Condition physique cardio-respiratoire :Les données sont concordantes sur la supériorité du HIIT par rapport au MICT pour améliorer la condition physique cardio-respiratoire (12-17). Cette conclusion est également démontrée pour les patients souffrant d’insuffisance cardiaque ou de maladie coronarienne (19). La supériorité du HIIT est d’autant plus forte lorsque la durée des intervalles d'entraînement à hautes intensités sont ≥ 2 minutes (13-18)
  • Hypertension artérielle (HTA) Le HIIT aurait tendance à être supérieur au MICT pour réduire la pression artérielle (20-22 ). 
  • Masse grasse : Malgré des temps d'entraînements plus faibles, aucune différence entre le HIIT et le MICT n’a été démontrée sur la diminution du pourcentage de masse grasse dans l’organisme( 17-20).
  • Fonction endothéliale vasculaire: Le HIIT semble supérieur sur  la fonction endothéliale vasculaire qui est définie par la mesure de la FMD de l'artère brachial (27).
  • Bilan lipidique et cholestérolémie: Le HIIT aurait un impact similaire au MICT sur la diminution du LDL-cholestérol (“mauvais” cholestérol), mais augmenterait davantage que le MICT le HDL-cholestérol (“bon” cholestérol) (28 ).
  • Santé mentale et psychologique: Le HIIT, comparé au MICT, aurait tendance à montrer une supériorité en terme de réponse affective et de plaisir ressenti par les individus (29).

 

VII.) Précautions à prendre

    Le protocole HIIT pourrait être associé à un taux d'événements indésirables de tout type plus élevé par rapport au MICT (8% versus 5 %, respectivement) (35) Toutefois, une méta-analyse incluant 4 846 patients souffrants de coronaropathies n’a pas retrouvé de différence en termes d'événement cardio-vasculaires entre le MICT et le HIIT ( 1 événement pour 129 456 heures d’exercices MICT  et 1 seule pour  23 182 heures d’exercice HIIT ) . (36). A ce jour, aucune autre étude n’a confirmé un quelconque sur-risque associé au protocole HIIT.

    Concernant le SIT, peu d'études ont évalué la sécurité de ce protocole. Compte-tenu de l’adaptation cardio-vasculaire exigé par ce type d’exercice, il doit être réservé à une population sans antécédent médical cardiovasculaire. Concernant le REHIT, aucun événement particulier n’a été reporté chez les patients diabétiques type 2 (33).

 

VIII.) Conclusion

  1. Améliorer sa condition cardio-respiratoire est un facteur protecteur indépendant de mortalité toute cause.
  2. Au-delà du type d’entrainement, c’est l'adhésion à un programme personnalisé qui est primordiale.
  3. Deux types d'entraînements sont principalements utilisés : le MICT et le HIIT.
  4. MICT: activité(s) physique(s) réalisée(s) avec une intensité modérée, soit entre 60% et 80% de la fréquence cardiaque maximale, au rythme de 3 séances par semaine de 50 minutes.
  5. HIIT: activité(s) physique(s) réalisée(s) en cycles composés d’exercices de 1 à plusieurs minutes à haute intensité, soit entre 85% et 95 % de la fréquence cardiaque maximale, entrecoupés de phases de récupérations actives, réalisées à 60% de la fréquence cardiaque maximale, ou passive.
  6. Le 4x4 min est le protocole le plus couramment utilisé. Si le rythme est trop soutenu, des protocoles moins contraignant permettant une montée progressive en intensité sont efficaces, tel que J-HIAT ou EJ-HIAT.
  7. Le SIT doit être réservé pour les jeunes adultes sans pathologie cardiovasculaire. Le protocole REHIT serait une alternative efficiente pour les jeunes patients diabétiques (dans l’attente d’essais prospectifs pour confirmer sa faisabilité et ses bénéfices).
  8. Le HIIT est une alternative efficace par rapport au MICT pour un temps inférieur.

IX.) Références

1. Lee D-C, Sui X, Ortega FB, Kim Y-S, Church TS, Winett RA, et al. Comparisons of leisure-time physical activity and cardiorespiratory fitness as predictors of all-cause mortality in men and women. Br J Sports Med. mai 2011;45(6):504‑10.

2. Blair SN, Kohl HW, Barlow CE, Paffenbarger RS, Gibbons LW, Macera CA. Changes in physical fitness and all-cause mortality. A prospective study of healthy and unhealthy men. JAMA. 12 avr 1995;273(14):1093‑8.

3. Myers J, Prakash M, Froelicher V, Do D, Partington S, Atwood JE. Exercise Capacity and Mortality among Men Referred for Exercise Testing. N Engl J Med. 14 mars 2002;346(11):793‑801.

4. OMS | Recommandations mondiales en matière d’activité physique pour la santé [Internet]. WHO. World Health Organization; [cité 26 mai 2020]. Disponible sur: https://www.who.int/dietphysicalactivity/factsheet_recommendations/fr/

5. President’s Council on Sports F& N. Physical Activity Guidelines for Americans [Internet]. HHS.gov. 2012 [cité 26 mai 2020]. Disponible sur: https://www.hhs.gov/fitness/be-active/physical-activity-guidelines-for-americans/index.html

6. Prescrire l’activité physique : un guide pratique pour les médecins [Internet]. Haute Autorité de Santé. [cité 26 mai 2020]. Disponible sur: https://www.has-sante.fr/jcms/c_2875944/fr/prescrire-l-activite-physique-un-guide-pratique-pour-les-medecins

7. Ito S. High-intensity interval training for health benefits and care of cardiac diseases - The key to an efficient exercise protocol. World J Cardiol. 26 juill 2019;11(7):171‑88.

8. Bækkerud FH, Solberg F, Leinan IM, Wisløff U, Karlsen T, Rognmo Ø. Comparison of Three Popular Exercise Modalities on V˙O2max in Overweight and Obese. Med Sci Sports Exerc. mars 2016;48(3):491‑8.

9. Reljic D, Lampe D, Wolf F, Zopf Y, Herrmann HJ, Fischer J. Prevalence and predictors of dropout from high-intensity interval training in sedentary individuals: A meta-analysis. Scand J Med Sci Sports. sept 2019;29(9):1288‑304.

10. Matsuo T, Saotome K, Seino S, Shimojo N, Matsushita A, Iemitsu M, et al. Effects of a Low-Volume Aerobic-Type Interval Exercise on V˙O2max and Cardiac Mass. Med Sci Sports Exerc. janv 2014;46(1):42–50.

11. Osuka Y, Matsubara M, Hamasaki A, Hiramatsu Y, Ohshima H, Tanaka K. Development of low-volume, high-intensity, aerobic-type interval training for elderly Japanese men: a feasibility study. Eur Rev Aging Phys Act. 24 août 2017;14(1):14.

12. Cao M, Quan M, Zhuang J. Effect of High-Intensity Interval Training versus Moderate-Intensity Continuous Training on Cardiorespiratory Fitness in Children and Adolescents: A Meta-Analysis. Int J Environ Res Public Health. 30 2019;16(9).

13. Wen D, Utesch T, Wu J, Robertson S, Liu J, Hu G, et al. Effects of different protocols of high intensity interval training for VO2max improvements in adults: A meta-analysis of randomised controlled trials. J Sci Med Sport. août 2019;22(8):941‑7.

14. Su L, Fu J, Sun S, Zhao G, Cheng W, Dou C, et al. Effects of HIIT and MICT on cardiovascular risk factors in adults with overweight and/or obesity: A meta-analysis. PloS One. 2019;14(1):e0210644.

15. Gomes Neto M, Durães AR, Conceição LSR, Saquetto MB, Ellingsen Ø, Carvalho VO. High intensity interval training versus moderate intensity continuous training on exercise capacity and quality of life in patients with heart failure with reduced ejection fraction: A systematic review and meta-analysis. Int J Cardiol. 15 2018;261:134‑41.

16. Weston KS, Wisløff U, Coombes JS. High-intensity interval training in patients with lifestyle-induced cardiometabolic disease: a systematic review and meta-analysis. Br J Sports Med. août 2014;48(16):1227‑34.

17. García-Hermoso A, Cerrillo-Urbina AJ, Herrera-Valenzuela T, Cristi-Montero C, Saavedra JM, Martínez-Vizcaíno V. Is high-intensity interval training more effective on improving cardiometabolic risk and aerobic capacity than other forms of exercise in overweight and obese youth? A meta-analysis. Obes Rev Off J Int Assoc Study Obes. 2016;17(6):531‑40.

18. Su L, Fu J, Sun S, Zhao G, Cheng W, Dou C, et al. Effects of HIIT and MICT on cardiovascular risk factors in adults with overweight and/or obesity: A meta-analysis. PloS One. 2019;14(1):e0210644.

19. Ito S. High-intensity interval training for health benefits and care of cardiac diseases - The key to an efficient exercise protocol. World J Cardiol. 26 juill 2019;11(7):171‑88.

20. De Nardi AT, Tolves T, Lenzi TL, Signori LU, Silva AMV da. High-intensity interval training versus continuous training on physiological and metabolic variables in prediabetes and type 2 diabetes: A meta-analysis. Diabetes Res Clin Pract. mars 2018;137:149‑59.

21. García-Hermoso A, Cerrillo-Urbina AJ, Herrera-Valenzuela T, Cristi-Montero C, Saavedra JM, Martínez-Vizcaíno V. Is high-intensity interval training more effective on improving cardiometabolic risk and aerobic capacity than other forms of exercise in overweight and obese youth? A meta-analysis. Obes Rev Off J Int Assoc Study Obes. 2016;17(6):531‑40.

22. Way KL, Sultana RN, Sabag A, Baker MK, Johnson NA. The effect of high Intensity interval training versus moderate intensity continuous training on arterial stiffness and 24h blood pressure responses: A systematic review and meta-analysis. J Sci Med Sport. avr 2019;22(4):385‑91.

23. Keating SE, Johnson NA, Mielke GI, Coombes JS. A systematic review and meta-analysis of interval training versus moderate-intensity continuous training on body adiposity. Obes Rev Off J Int Assoc Study Obes. 2017;18(8):943‑64.

24. Viana RB, Naves JPA, Coswig VS, de Lira CAB, Steele J, Fisher JP, et al. Is interval training the magic bullet for fat loss? A systematic review and meta-analysis comparing moderate-intensity continuous training with high-intensity interval training (HIIT). Br J Sports Med. mai 2019;53(10):655‑64.

25. Wewege M, van den Berg R, Ward RE, Keech A. The effects of high-intensity interval training vs. moderate-intensity continuous training on body composition in overweight and obese adults: a systematic review and meta-analysis. Obes Rev Off J Int Assoc Study Obes. 2017;18(6):635‑46.

26. Andreato LV, Esteves JV, Coimbra DR, Moraes AJP, de Carvalho T. The influence of high-intensity interval training on anthropometric variables of adults with overweight or obesity: a systematic review and network meta-analysis. Obes Rev Off J Int Assoc Study Obes. 2019;20(1):142‑55.

27. Ramos JS, Dalleck LC, Tjonna AE, Beetham KS, Coombes JS. The impact of high-intensity interval training versus moderate-intensity continuous training on vascular function: a systematic review and meta-analysis. Sports Med Auckl NZ. mai 2015;45(5):679‑92.

28. Wood G, Murrell A, van der Touw T, Smart N. HIIT is not superior to MICT in altering blood lipids: a systematic review and meta-analysis. BMJ Open Sport Exerc Med. 2019;5(1):e000647.

29. Oliveira BRR, Santos TM, Kilpatrick M, Pires FO, Deslandes AC. Affective and enjoyment responses in high intensity interval training and continuous training: A systematic review and meta-analysis. PloS One. 2018;13(6):e0197124.

30. Barnett C, Carey M, Proietto J, Cerin E, Febbraio MA, Jenkins D. Muscle metabolism during sprint exercise in man: influence of sprint training. J Sci Med Sport. sept 2004;7(3):314‑22.

31. Vollaard NBJ, Metcalfe RS, Williams S. Effect of Number of Sprints in an SIT Session on Change in V˙O2max: A Meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. 2017;49(6):1147‑56.

32. Zelt JGE, Hankinson PB, Foster WS, Williams CB, Reynolds J, Garneys E, et al. Reducing the volume of sprint interval training does not diminish maximal and submaximal performance gains in healthy men. Eur J Appl Physiol. nov 2014;114(11):2427‑36.

33. Metcalfe RS, Tardif N, Thompson D, Vollaard NBJ. Changes in aerobic capacity and glycaemic control in response to reduced-exertion high-intensity interval training (REHIT) are not different between sedentary men and women. Appl Physiol Nutr Metab Physiol Appl Nutr Metab. nov 2016;41(11):1117‑23.

34. Metcalfe RS, Babraj JA, Fawkner SG, Vollaard NBJ. Towards the minimal amount of exercise for improving metabolic health: beneficial effects of reduced-exertion high-intensity interval training. Eur J Appl Physiol. juill 2012;112(7):2767‑75.

35. Levinger I, Shaw CS, Stepto NK, Cassar S, McAinch AJ, Cheetham C, et al. What Doesn’t Kill You Makes You Fitter: A Systematic Review of High-Intensity Interval Exercise for Patients with Cardiovascular and Metabolic Diseases. Clin Med Insights Cardiol. 2015;9:53‑63.

36. Rognmo Ø, Moholdt T, Bakken H, Hole T, Mølstad P, Myhr NE, et al. Cardiovascular risk of high- versus moderate-intensity aerobic exercise in coronary heart disease patients. Circulation. 18 sept 2012;126(12):1436‑40.