Guillaume MILLET précurseur des recherches sur la fatigue dans la pratique de l’ultra distance


Après avoir écrit de nombreux ouvrages, Guillaume MILLET vient de lancer son nouveau site personnel www.kinesiologui.com

Et son compte twitter @kinesiologui


Une vraie mine d’informations pour tous les passionnés du Trail et de l’ultra distance, quand on connait les grandes compétences de ce chercheur de l’université de Saint Etienne, ayant par ailleurs passé de nombreuses années à l’Université de Calgary pour assouvir sa passion et poursuivre notamment ses nombreux travaux sur la fatigue, et plus récemment sur le sommeil et le sport santé.

Au-delà de faire une présentation exhaustive de Guillaume, l'inventeur du fameux Week-end Choc (WEC), nous vous proposons de faire un état des lieux des prémices de ses travaux sur la fatigue dans l’effort long qui ont initié d’autres démarches.

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Pour information il est le frère de Grégoire MILLET, lui-même également chercheur reconnu en Suisse (UNIL) pour ses travaux notamment sur les effets de l’hypoxie, mais aussi de la fatigue en ultra distance.







De la fatigue à l’épuisement

À la fin du XIXe siècle, les recherches du Docteur Lagrange nous apportaient quelques éclaircissements sur la notion de fatigue :

« On peut dire que la sensation de fatigue a pour résultat de nous mettre en garde contre un danger. La fatigue est donc, dans les actes ordinaires de la vie, une sorte de régulateur, nous avertissant que nous dépassons la limite de l’exercice utile, et que bientôt le travail va devenir un danger ».


À cette époque, la fatigue était donc perçue comme une manifestation psycho-physiologique permettant de protéger l’organisme. Puis le modèle s’est déplacé comme celui de la catastrophe métabolique provoquant directement un arrêt volontaire de l’exercice (accumulation de métabolites, de chaleur, déplétion des réserves, diminution de l’oxygénation cellulaire, de l’activation nerveuse).


Cependant et d’un point de vue scientifique la fatigue est différente du surmenage. En effet la fatigue lors d’un effort en Trail est implicite du fait qu’elle préserve en premier l’intégrité de l’organisme. Elle fait même baisser la capacité à réfléchir et augmente la sensation de l’effort. 
Lors de l’exercice, le cerveau et les muscles communiquent parfaitement : le cerveau contrôle le muscle et celui-ci lui envoie des informations pour l’inhiber.


Les travaux et recherches de Guillaume Millet sur les conséquences physiologiques de l’effort prolongé dans les sports d’endurance et extrêmes nous ont donc permis d’en savoir un peu plus sur ce sujet.


Il cite à ce propos :

« Nous nous sommes rendus compte que c’est le système nerveux qui est déficient lors d’efforts longs ; bien plus que les muscles. Par exemple, les quadriceps (les muscles des cuisses) peuvent perdre environ 40 % de leur puissance lors d’un Ultra-Trail dont les 2/3 sont liés à une baisse de la capacité du système nerveux à les activer. Comme si l’organisme “se préservait”. Heureusement, l’athlète récupère très rapidement ses capacités ».


Dans ce sens, Guillaume a développé le flush model ou « modèle de la chasse d’eau », dans lequel il associe le rôle de la fatigue mentale et l’arrêt de l’exercice. Ce modèle assimile la perception de l’effort au niveau d’eau dans une chasse d’eau.


Plus l’effort augmente (plus l’eau arrive), plus le coureur se sent fatigué (plus la cuve se remplit). Au bout d’un certain temps, le coureur se sent trop fatigué pour courir et arrête (le remplissage de la cuve s’arrête grâce au flotteur, qui représente notre cerveau).


Mais il existe une réserve de sécurité sur laquelle on peut jouer pour courir encore un peu plus, par exemple pour le sprint final (il existe une petite réserve en haut de la cuve). Les Ultra-marathoniens ne courent pas très vite car ils anticipent les efforts des longues heures de course. Ils gèrent pour ne pas arriver trop vite au niveau de « remplissage maximum de la cuve ».


Quand bien même la fatigue préserve l’intégrité de l’organisme, elle n’en prévient pas de la fatigue chronique, de ce que l’on peut également nommer le surmenage. En effet, le surmenage sportif peut conduire à un état de fatigue chronique car l’athlète qui malmène régulièrement son corps à l’entraînement subit en quelques sorte la dislocation de ses forces et la diminution de son système immunitaire (avec une augmentation des risques d’infection). Il peut de ce fait tomber malade, se fatiguer très vite avec une perturbation du sommeil et perdre également toute volonté.


Cela peut aller même jusqu’à une forme de dégoût, sorte de faillite physique et morale qui ne lui laisse comme échappatoire que le repos forcé.


À ce stade, on est donc en droit de se poser quelques questions sur l’engrenage que l’entraînement peut provoquer : juste la bonne dose pour stimuler et fatiguer l’organisme afin de provoquer une progression dans les performances, ou bien une dose trop importante et répétée qui peut faire sombrer dans le surentraînement et le surmenage.


Fatigue périphérique, fatigue centrale et fatigue mentale


Il a été démontré que deux types de fatigue existaient selon la localisation des dysfonctionnements. En effet, si les modifications ont lieu au niveau du système nerveux central, on parle de fatigue centrale alors que si elles ont lieu au niveau de la cellule musculaire, on parle de fatigue périphérique.


Pour résumer et mieux comprendre ces facteurs de fatigue, il est nécessaire de cerner les incidences directes qu’elles peuvent avoir dans notre pratique.


Ainsi les facteurs d’origine centrale induisent en quelque sorte une modification des performances comme la confiance en soi, le sommeil, le refroidissement du corps, l’ingestion de produits sucrés ou de médicaments.


Les éléments périphériques quant à eux engendrent une adaptation de l’effort comme l’hydratation, la température corporelle, les douleurs et la fatigue musculaire.


Une étude menée en 2010 conclue qu’il est possible que deux mécanismes neurologiques distincts puissent exister : d’une part le ressenti de l’effort fourni ; et de l’autre les sensations spécifiques telles que la température, la douleur et d’autres sensations musculaires.


Ainsi, bien que le mécanisme du ressenti de l’effort semble être généré de manière centralisée, tous les signaux de l’ensemble du corps sont continuellement surveillés et jouent probablement un rôle dans la régulation consciente de l’effort.


Fred Grappe (Maître de conférence en STAPS à l’Université de Besançon) parle même de centre de téléoanticipation durant l’effort, système central qui nous permet de nous avertir et ainsi de réguler notre allure.


En Trail ce processus nous guide et nous assure le maintien d’une stratégie de gestion globale de l’effort en nous évitant en quelque sorte l’échec « catastrophique » de notre système de régulation : « Les changements d’intensité durant l’exercice sont régulés par un centre de téléoanticipation situé dans le cerveau qui ajuste continuellement l’intensité à partir de changements de la commande neuronale efférente ».


On s’est également rendu compte qu’un troisième type de fatigue était essentiel dans la pratique de la course à pied, celui de la fatigue mentale.


En effet, la fatigue mentale liée aux charges trop importantes à l’entraînement (en volume comme en intensité) est une réalité de plus en plus prise en compte dans les recherches sur le surentraînement (appelée désormais « surcharge non fonctionnelle »).


Elle se rapproche fortement du burn out bien connu dans le monde de l’entreprise, qui lui est souvent assimilé à la pression ou le harcèlement pouvant être vécu au quotidien. En fait « le facteur de la fatigue au niveau mental est très peu reconnu dans les principes de planification de l’entraînement, comme si une démarche émotive et cognitive ne suivait pas ces mêmes principes de fatigue, de surcharge ou même d’épuisement».


Peu de recherches on mentionné ce concept d’épuisement mental au cours d’une épreuve de course pied. Quelques auteurs seulement se sont intéressés à la façon dont les athlètes d’Ultra Endurance géraient leur effort, luttaient contre la fatigue et comment leur organisme s’adaptait à un tel effort. Ce qui a certainement permis de se rendre compte qu’il est possible de relier les surcharges liées à l’entraînement avec la possible lassitude énorme qui peut amener à l’abandon en course.


Sur vélo ou ergocycle il est assez simple d’analyser la stratégie de gestion de l’effort grâce aux capteurs de puissance (valeurs brutes de puissance et leurs variations au cours du temps).


Cependant, et d’un point de vue purement physiologique, il n’est pas évident de trouver des marqueurs biologiques fiables de la fatigue. Certains marqueurs vont témoigner du degré de dégradation du muscle (créatine kinase), de la contrainte cardiaque (troponine) tandis que certains facteurs hormonaux vont témoigner des adaptations physiologiques au niveau central.


Le chercheur réunionnais Bertrand Baron propose lui, et depuis 2011, une mesure de la charge affective pour essayer de comprendre pourquoi certains athlètes vont stopper leur effort alors même qu’ils n’ont pas atteint leur limite physiologique. Cet indice prend en compte la perception de l’effort mais aussi le plaisir. Ainsi, il a été démontré que le plaisir jouait un rôle dans la performance.


Le modèle de Baron est d’autant plus intéressant qu’il intègre le versant motivationnel comme étant le niveau d’acceptation de la charge affective. En prenant en compte le modèle du gouverneur central préconisé par le chercheur sud-africain Tim Noakes, l’innovation est de mettre davantage le facteur émotionnel en avant :

« La fatigue doit être principalement considérée comme une émotion, constituant un système complexe de régulation dont l’objectif est de protéger l’organisme (...). Ainsi c’est en régulant son niveau émotionnel et son niveau d’investissement qu’on régule son niveau de réserve énergétique ».


Que ce soit dans l’entraînement ou au cours d’une compétition, l’athlète va donc éprouver un conflit interne dans lequel il doit lui même choisir l’intensité de l’effort en fonction d’une charge affective. Pour cela il doit choisir :


  • Soit de consommer suffisamment d’énergie pour être performant ; 


  • Soit de consommer suffisamment d’énergie pour être certain d’aller au bout.



C’est donc un véritable dilemme qui s’offre à lui et qui va être le garant dans la réussite, ou non, de sa performance selon ses forces ou faiblesses psychologiques.


Les risques de l’ultra Trail sur le long terme 



Selon Guillaume MILLET :

« La distance pratiquée en compétition ne préjuge pas nécessairement de la distance parcourue au total en courant pendant une carrière ».


En fait, il existe de multiples façons de pratiquer l’Ultra-Trail, et cela dépend en particulier du niveau, mais aussi de la raison du coureur. Il faut quand même bien prendre conscience que l’effort long effectué souvent sur des parcours escarpés, durant de longues heures, provoque un stress oxydant et de nombreuses destructions dans le muscle.


Cela induit certains mécanismes au niveau du renforcement du tissu musculaire. Certaines zones se reconstruisent vite quand d’autres ont besoin d’une période d’adaptation. Il existe ainsi un endolorissement retardé, qui apparait 48 h à 72 h après l’épreuve et que l’on nomme les DOMS (delayed onset muscular soreness) qui sont provoqués par les montées inflammatoires de créatine kinase (CK).



Au-delà des troubles liées à l’inflammation, l’organisme est également vulnérable et fragile car l’effort long a engendré de nombreux troubles comme : 


  • Des désordres intestinaux : nausées, vomissements, douleurs abdominales, diarrhées ;

  • Des lésions sur l’appareil locomoteur : troubles ostéo-articulaires, tendineux, musculaires (élongation, contracture, déchirure) ;

  • Des problèmes cutanés : ampoules, échauffements ;

  • Et parfois des problèmes plus graves : rhabdomyolyse, déshydratation et hyponatrémie, hyperthermie maligne d’effort, voire insuffisance rénale aigüe.


Vidéo: Étude de l'INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale) montrant les causes de la fatigues sont plus des causes de fatigues du système nerveux central que de la fatigue des muscles sollicités pendant 50 heures pour parcourir plus de 100KM avec beaucoup de dénivelé. Extrait de l'émission "In vivo l'intégral" de France 5.


Références

Ouvrages de Guillaume MILLET

Réussir son UTMB, Outdoor Éditions, 2017

Ultra Trail : plaisir, performance et santé, Outdoor Éditions, 2012

Physiologie de l’exercice musculaire, Ellipses (Paris), 2004

La forme au quotidien, Ellipses (Paris), 2002

Ski de fond, plaisir et performance, Desiris, 1997


Trail ! Tome 1, Éditions Amphora, 2018 par Éric LACROIX


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