Coach Sabine Ehrström
En plus d’être parfois un défi technique, la course en descente se caractérise par une contrainte mécanique élevée qui la rend très exigeante musculairement, et qui nécessite un entraînement spécifique. Dans cette chronique, vous verrez ce qu’il se passe au niveau musculaire à l’échelle macroscopique et microscopique lors de la course en descente, comment se caractérise la fatigue engendrée par cet effort spécifique et les stratégies qui peuvent être mises en place pour appréhender au mieux les parcours aux dénivelés négatifs les plus copieux.
Si vous voulez aller à l’essentiel, retrouvez ci-dessous les recommandations pratiques de la coach Sabine Ehrström pour s’entraîner en descente 👇
Vous retrouverez également ci-bas un glossaire vulgarisant quelques termes techniques identifiés par une étoile *
Lors de la course en descente, comme le centre de gravité s’abaisse à chaque foulée, les muscles doivent dissiper de l’énergie afin que le travail externe négatif* soit supérieur au travail externe positif*. Les muscles extenseurs de la jambe (quadriceps et mollets principalement) réalisent cette dissipation d’énergie en s’allongeant pendant leur contraction, c’est la définition d’une contraction excentrique. La vitesse verticale négative* accumulée lors de chaque temps aérien conduit à une augmentation du pic d’impact à chaque foulée, ce qui est un facteur de risque accru de blessure. Néanmoins, le pic d’impact peut être modéré en augmentant l’angle de flexion du genou lors de la pose du pied et en diminuant la longueur de la foulée au profit de la fréquence de foulée.
L’exercice à dominante excentrique* favorise l’apparition de dommages musculaires pour plusieurs raisons. Tout d’abord, le niveau de force pouvant être développé en excentrique par un muscle est supérieur à celui pouvant être développé en isométrique* ou en concentrique*. En revanche, le taux de recrutement et le niveau d’activation des unités motrices sont plus faibles, c’est-à-dire que la tension musculaire est grande, mais repose sur un faible nombre de fibres musculaires. La contrainte mécanique est donc particulièrement élevée sur les fibres mobilisées et peut occasionner des dommages transitoires, notamment si le muscle n’est pas accoutumé à ce type d’efforts. Les cellules musculaires (sarcomères) les plus étirées lors de la contraction subissent des dommages structuraux, qui sont à l’origine d’une perte de force immédiate et qui persiste plusieurs jours (voir figure). Des processus inflammatoires se mettent en place pour réparer ces dommages, ce qui entraine dans les heures et les jours suivants un léger œdème et de douleurs, les DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness), plus communément appelées les courbatures.
Figure : Variations de la force maximale volontaire en condition isométrique 24 h, 48 h et 72 h après une descente (45 min ; pente -15 %), exprimée en pourcentage des valeurs Pré-effort (adapté de Maeo et al., 2017). EG : extenseurs du genou, FP : fléchisseurs plantaires.
Les travaux de Nicol et al. (2006) évoquent une cinétique de récupération dite « biphasique » les heures et les jours suivant un exercice épuisant de type CED (cycle étirement détente, quand on modélise la jambe par un ressort qui se comprime puis s’étire à chaque pas). On observe alors une perte de la Force maximale volontaire* (FMV) immédiatement après l’exercice, suivie d’une récupération à court terme (2 h), suivie d’une nouvelle perte de force dont la récupération sera plus longue (jours).
Heureusement, le muscle a la capacité de s’adapter aux contraintes de l’exercice excentrique, un mécanisme nommé « repeated bout effect (RBE)* ». Ainsi, les dommages musculaires, la perte de force et les douleurs musculaires causées par un exercice excentrique tel que la course en descente sont atténuées si une sollicitation similaire a été réalisée quelques jours/semaines auparavant. C’est ce que chaque coureur peut constater lors de sa première séance avec du dénivelé négatif après un arrêt prolongé, par exemple au printemps après une saison de ski, qui sollicite fortement les quadriceps mais plutôt en mode concentrique et isométrique, ou suite à une blessure. Cet effet protecteur du « repeated bout effect » est objectivé par une moindre ampleur des altérations et un retour à la normale plus rapide des marqueurs de dommages musculaires tels que la force maximale volontaire, les douleurs et le gonflement musculaire, ainsi que les taux plasmatiques de créatine kinase et de myoglobine (molécules constitutives du muscle qui se retrouvent dans le plasma sanguin en cas de dommages musculaires). Les images échographiques montrent également une diminution de l’inflammation locale. Cet effet protecteur du RBE se prolonge plusieurs semaines. La répétition de courses en descente à l’entraînement est donc la stratégie principale de réduction des dommages musculaires et des altérations de la fonction neuromusculaire en vue d’une compétition avec un dénivelé négatif conséquent.
Une récente revue de littérature par Hyldahl et al. (2017) précise que les mécanismes potentiels du RBE impliquent une synergie entre des adaptations nerveuses, des modifications des propriétés mécaniques du muscle, un remodelage structural de la matrice extra-cellulaire et une signalisation biochimique. Cependant, ces mécanismes peuvent aussi opérer de manière indépendante. En effet, il semble que les adaptations protectrices précoces (1 à 2 jours) soient conduites par des mécanismes nerveux, alors que les adaptations ultérieures seraient davantage attribuées au remodelage de la matrice extra-cellulaire.
En pratique, il semble donc important de travailler la course en descente à l’entraînement en amont des courses, et des rappels réguliers sont nécessaires pour pouvoir affronter des épreuves avec des dénivelés négatifs importants. Par exemple pour une personne qui habite en plaine et qui prépare une épreuve de montagne cela parait raisonnable de prévoir plusieurs « week-end chocs » avec des descentes prolongées, espacés de 4 à 6 semaines. Une descente de 1000 m de D- à haute intensité générant une fatigue périphérique (localisée au niveau du muscle) comparable voire supérieure à celle générée par un ultra trail couru à une moindre intensité (la fatigue « centrale » est en revanche plus marquée), il semble intéressant de faire des descentes très rapides pour générer des adaptations musculaires.
La fatigue musculaire causée par une course en descente peut aller jusqu’à 7 jours voire un peu plus. On évitera donc le travail excentrique trop intense à moins de 10 jours d’une compétition importante, et on se contentera en phase d’affûtage de petits rappels avec des descentes courues de façon fluide pour ne pas exagérer le travail excentrique et les dommages musculaires.
Mais les dommages musculaires causés par la course en descente ne sont pas uniquement dus à l’allongement des fibres musculaires lors des contractions excentriques, les vibrations musculaires contribuent aussi aux dommages musculaires et à l’apparition progressive de la fatigue. En effet, la propagation de l’onde de choc provoquée par l’impact du sol lors de la course entraine une vibration des tissus mous, et ce phénomène est majoré lors de la course en descente puisque les forces d’impact au sol sont plus élevées. Le muscle a la capacité d’atténuer ces vibrations grâce au phénomène de « muscle tuning ». Il s’agit d’une pré-activation du muscle avant le contact du pied au sol, qui permet en quelques sortes un gainage préventif du muscle. Mais plus la fatigue musculaire est importante, moins le « muscle tuning » est efficace, avec en conséquence des vibrations musculaires plus importantes, et donc une majoration des dommages musculaires, qui accentue d’autant plus la fatigue.
C’est dans le but de réduire par une stratégie externe les vibrations musculaires et d’assister le muscle dans son rôle de « muscle tuning » que les vêtements de compression à porter durant l’effort avaient été imaginés il y a quelques années, et qu’aujourd’hui de nouvelles mousses sont développées pour les chaussures modernes. Le mécanisme hypothétique d’un effet protecteur conféré par le port de textile compressif lors d’une course en descente prolongée est illustré dans la figure ci-dessous.
Figure : La course en descente prolongée induit une fatigue neuromusculaire importante des muscles extenseurs du genou (EG) et des fléchisseurs plantaires (FP). La perte de force maximale volontaire isométrique (FMV) est le meilleur indicateur des dommages musculaires induits par l’exercice, et s’accompagne d’une dégradation de l’économie de course (EC). Cet exercice excentrique prolongé entraine également des dommages induits aux sarcomères, et une inflammation de la matrice extracellulaire provoquant des douleurs musculaires retardées (DOMS). Les vibrations des tissus mous, qui sont connues pour augmenter avec la fatigue en course d’endurance, sont accentuées par des forces de réaction au sol plus élevées caractéristiques de la course en descente. Les muscles peuvent partiellement atténuer ce renforcement mutuel entre vibrations tissulaires et fatigue neuromusculaire par une pré-activation musculaire précédant le contact au sol, phénomène appelé «muscle tuning ». Le port de textile de compression pendant l’exercice pourrait atténuer ces altérations en conférant une protection mécanique contre les vibrations.
Une des études que nous avons menées pendant ma thèse (voir bibliographie) visait à évaluer les effets du port d’un cuissard et de manchons de haute intensité de compression (> 15 mmHg), en comparaison à une tenue non compressive, durant 40 minutes de course en descente intense sur tapis (-15 % de pente) chez une population de coureurs de trail très entrainés, et bénéficiant donc de l’effet protecteur du « repeated bout effect » induit par leur entraînement.
Les résultats montrent un effet bénéfique sur les vibrations des tissus mous pendant la descente, et sur la récupération de la force musculaire et l’atténuation des douleurs musculaires 24 heures après la course en descente (la compression n’était pas portée en phase de récupération dans cette étude). Ces résultats suggèrent que l’utilisation de textile de compression pendant la course en descente exercerait un « effet protecteur mécanique » qui pourrait constituer une stratégie externe pour tolérer une charge d’entraînement élevée, ou pour optimiser le processus de récupération dans les courses à plusieurs étapes qui occasionnent des dommages musculaires importants et un statut inflammatoire prolongé dans le temps (>5 jours). Ces effets bénéfiques observés chez des coureurs de trail très entraînés pourraient être encore plus importants chez des sujets moins entraînés.
Cependant, une analyse détaillée de l’impact du port de textile de compression pendant une course en descente sur les mécanismes inflammatoires serait intéressante, dans la mesure où ces derniers sont impliqués dans la signalisation cellulaire permettant la régénération et l’adaptation musculaire à l’entraînement. Il serait donc nécessaire de s’assurer que le port habituel de textile de compression à l’entraînement n’interfère pas avec les adaptations musculaires, notamment chez les coureurs moyennement entraînés, comme c’est le cas par exemple pour la prise d’anti-inflammatoires ou les bains glacés qui atténuent les phénomènes inflammatoires.
Voici les recommandations pratico-pratiques de la coach Sabine Ehrström :
👉 L’idéal pour se préparer à la course en descente est la course en descente elle-même. Inclure à l’entraînement des descentes rapides et des enchainements de montées et de descentes qui permettront de préparer au mieux les muscles.
👉 Si on n’a pas de dénivelé important à disposition, la répétition de descentes rapides permettra de créer des dommages musculaires et de conduire aux adaptations nécessaires.
👉 Si aucun dénivelé n’est possible, la musculation excentrique, la pliométrie et le travail en isométrie sur muscle allongé (chaise, fentes iso chargées…) sera à envisager.
👉 Un travail spécifique en montagne est souhaitable pour les parcours les plus montagneux, car aucun autre entraînement ne permet de se préparer parfaitement à enchainer des montées et des descentes de 1000 m et plus pendant des heures, c’est l’occasion de faire des week-ends spécifiques par exemple à S-8 et S-4 de la compétition ciblée.
👉 Les séances comportant une sollicitation excentrique causent des dommages musculaires et une fatigue musculaire importante. De plus, les cellules musculaires élevées sont moins aptes à capter le glucose et à synthétiser du glycogène en phase de récupération. Il est donc souhaitable d’espacer ce type de séance d’au moins une semaine (ce qui n’empêche pas de garder des descentes à l’entraînement, mais courues à moindre intensité).
👉 À l’approche de la course, on évitera les descentes rapides à moins de 10 jours du départ, mais on peut maintenir des petites descentes courues de façon fluide pour entretenir les réflexes et les adaptations musculaires.
👉 L’inflammation est un processus naturel qui permet les adaptations musculaires, les anti-inflammatoires sont à proscrire à l’entraînement comme en récupération !
Sabine Ehrström est coach au sein de la structure Vercors Training Lab. Elle est notamment spécialisée dans l’entraînement des athlètes féminines. Sabine compte également parmi les meilleures traileuses françaises. Elle aime varier les distances et s’aligne autant sur kilomètre vertical (KV) que sur trail long de 80 km. Elle fait partie de l’équipe de trail Cimalp.
Docteure en sciences du mouvement, Sabine Ehrström enseigne la physiologie et la biomécanique à l’Université Grenoble-Alpes. Elle est l’auteure de la thèse « Analyse de la performance en trail courte distance : déterminants physiologiques, spécificité de la sollicitation musculaire et stratégies d’optimisation ».
Sabine est membre de La Bande à D+ depuis le lancement du podcast en 2022.
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Glossaire
👉 Travail externe négatif / Travail externe positif
Dans des conditions de course à pied sur le plat, la jambe (hanche, genou et cheville) du coureur effectue un travail négatif lors de la phase d’amortissement, puis un travail positif lors de la phase de propulsion. Les deux s’équilibrent sur l’axe vertical, car le centre de gravité reste à la même hauteur moyenne. En revanche lors de la course en descente le centre de gravité s’abaisse et le travail total devient négatif, c’est-à-dire que les forces vers le haut ne compensent qu’en partie la force vers le bas exercée par le poids du coureur.
👉 Vitesse verticale négative
Le centre de gravité du coureur perd de l’altitude à chaque seconde
👉 Isométrique
Contraction du muscle sans déplacement de l’articulation. Le muscle ne change pas de longueur.
👉 Concentrique
Le points d’insertion du muscle se rapprochent lors de la contraction. Le muscle se raccourcit (exemple des quadriceps lorsqu’on passe d’une position assise à une position debout).
👉 Excentrique
Les points d’insertion du muscle s’éloignent lors de la contraction. Le muscle s’allonge (exemple des quadriceps lorsqu’on passe d’une position debout à une position assise).
👉 Force Maximale Volontaire (FMV)
En général, elle est mesurée sur une contraction concentrique, c’est la force maximale (en Newton) exercée par un individu de façon volontaire, c’est-à-dire sans stimulation électrique externe.
*Bibliographie (en anglais) pour aller plus loin sur le sujet de la descente :
– Douglas, J., Pearson, S., Ross, A., and McGuigan, M. (2017). Eccentric exercise: physiological characteristics and acute responses. Sports Med. 47, 663–675. doi: 10.1007/s40279-016-0624-8
– Ehrström S, Gruet M, Giandolini M, Chapuis S, Morin J-B, Vercruyssen F. (2018). Acute and delayed neuromuscular alterations induced by downhill running in trained trail runners: beneficial effects of high-pressure compression garments. Front Physiol.
– Friesenbichler, B., Stirling, L. M., Federolf, P., and Nigg, B. M. (2011). Tissue vibration in prolonged running. J. Biomech. 44, 116–120. doi:10.1016/j.jbiomech.2010.08.034.
– Giandolini, M., Vernillo, G., Samozino, P., Horvais, N., Edwards, W. B., Morin, J. B., et al. (2016). Fatigue associated with prolonged graded running. Eur. J. Appl. Physiol. 116, 1859–1873. doi:10.1007/s00421-016-3437-4.
– Hyldahl, R. D., Chen, T. C., and Nosaka, K. (2017). Mechanisms and Mediators of the Skeletal Muscle Repeated Bout Effect. Exerc. Sport Sci. Rev. 45, 24–33. doi:10.1249/JES.0000000000000095.
– Meneghel, A. J., Crisp, A. H., Verlengia, R., and Lopes, C. R. (2013). Review of the Repeated Bout Effect in Trained and Untrained men. Int. J. Sport. Sci. 3, 107–114. doi:10.5923/j.sports.20130304.03.
– Nicol, C., Avela, J., and Komi, P. V (2006). The stretch-shortening cycle: A model to study naturally occurring neuromuscular fatigue. Sport. Med. 36, 977–999. doi:10.2165/00007256-200636110- 00004.
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