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Que dit la science pour augmenter ses performances sportives en endurance ?

Que dit la science pour augmenter ses performances sportives en endurance ?
Publié le 07/03/2025

Améliorer son endurance ne repose pas uniquement sur l'entraînement. Comprendre les mécanismes physiologiques derrière la performance, de la VO2 max au seuil lactique, permet d'optimiser chaque effort. Dans cet article, je vous dévoile les stratégies validées par la science pour repousser vos limites et rendre chaque séance plus efficace.

L'endurance, plus qu'une simple capacité physique

L'endurance ne se limite pas à votre aptitude à tenir sur la durée. C'est un équilibre subtil entre votre capacité à consommer de l'oxygène, gérer la fatigue et optimiser chaque mouvement.

Lorsque vous courez un marathon ou pédalez des heures durant, votre corps mobilise bien plus que vos muscles. Il s'agit d'un véritable travail d'équipe entre votre cœur, vos poumons et vos fibres musculaires.

Les piliers classiques de l'endurance sont connus :

  • la VO2 max, qui reflète la quantité maximale d'oxygène que vous pouvez utiliser,
  • le seuil lactique, ce point où la fatigue commence à s'installer,
  • l'économie de course, soit votre capacité à aller plus loin en consommant moins d'énergie.

Ces facteurs jouent un rôle majeur dans vos performances, mais ils ne restent pas constants tout au long de l'effort. À mesure que la distance augmente, ils évoluent, parfois de façon significative.

Des recherches récentes montrent par exemple qu'après deux heures d'exercice intense, votre capacité à maintenir une puissance critique peut diminuer en moyenne de 10%. Chez certains, cette baisse est minime, tandis que d'autres voient leurs performances chuter jusqu'à 32%. [1]

Ce phénomène, souvent négligé, explique pourquoi vous pouvez vous sentir épuisé alors que vous êtes pourtant bien entraîné.

Comprendre ces mécanismes vous permet de mieux structurer votre entraînement. Vous ne cherchez pas seulement à améliorer votre VO2 max ou à repousser votre seuil lactique, mais aussi à ralentir leur dégradation au fil de l'effort. L'endurance devient alors une affaire de constance et d'adaptation, où chaque détail compte.

améliorer endurance

Les trois piliers de la performance en endurance

Comme je le disais dans le premier paragraphe, trois éléments sont incontournables pour progresser en endurance : la VO2 max, le seuil lactique et l'économie de mouvement.

Ce sont les bases sur lesquelles repose toute performance durable. D’ailleurs, selon l’étude menée par Konopka et al. en 2022, ces facteurs sont les plus cités par les experts comme déterminants pour atteindre des niveaux élevés en sport d'endurance. [2]

Ces trois piliers sont interdépendants. Améliorer un aspect sans travailler les autres limite vos résultats. Dans les sections suivantes, je vous montre comment chacun de ces éléments contribue à vos performances et ce que vous pouvez faire pour les développer efficacement.

VO2 max : l'importance de la consommation d'oxygène

La VO2 max est votre capacité à utiliser l’oxygène pendant l’effort. Plus il est élevé, plus vous pouvez maintenir une intensité élevée sans vous fatiguer rapidement.

Ce n’est pas un chiffre fixe, et il évolue avec l’entraînement. D’après une revue récente, la progression de la VO2 max est souvent irrégulière, avec des phases de plateau, malgré une augmentation régulière du volume d’entraînement, même chez les athlètes de haut niveau. [3]

En endurance, cette VO2 max fixe une limite supérieure à vos performances. Cependant, ce n’est pas le seul facteur à prendre en compte. Même si deux athlètes ont une VO2 max similaire, leurs performances peuvent être très différentes. Pourquoi ?

Parce que l’économie de mouvement (comme nous le verrons plus loin dans cet article) et la capacité à utiliser un pourcentage élevé de cette VO2 max pendant longtemps sont tout aussi importantes. [4]

Ce qui améliore réellement votre VO2 max, c’est un mélange d’entraînements continus et d’intervalles à haute intensité. L'entraînement par intervalles (HIIT) a montré des effets significatifs sur l’augmentation du VO2 max, en particulier chez les athlètes déjà bien entraînés.

Une méta-analyse a révélé que des sessions courtes mais intenses, avec des phases de récupération inférieures à 40% de l’effort maximal, permettent d’obtenir des gains intéressants. [5]

Autrement dit, si vous cherchez à améliorer votre VO2 max, vous devez jouer sur l’intensité et la récupération. Des efforts prolongés à une intensité modérée ne suffisent pas toujours à franchir un cap.

En faisant des séances courtes mais exigeantes, vous stimulez votre cœur et vos muscles de manière plus efficace. C’est une approche qui a fait ses preuves dans de nombreux sports d’endurance.

Seuil lactique : repousser la fatigue

Le seuil lactique marque l’intensité à laquelle votre corps commence à produire plus de lactate qu’il ne peut en éliminer. C’est un point clé pour améliorer vos performances en endurance.

En effet, lorsque vous franchissez ce seuil, l’accumulation de lactate entraîne une sensation de fatigue plus rapide. L’objectif est donc de le repousser pour prolonger l’effort à haute intensité.

Des études montrent que l’entraînement à haute intensité et à intensité modérée peut augmenter ce seuil de manière significative.

Par exemple, un programme de 10 semaines comprenant trois séances hebdomadaires a permis d’augmenter de 6,8% la vitesse au seuil lactique chez des athlètes amateurs pratiquant des séances d’entraînement à haute intensité, soit des courses de 20 minutes à environ 88% de leur fréquence cardiaque maximale.

Ce type d’entraînement améliore également la consommation maximale d’oxygène (VO2max), vous permettant de courir plus longtemps sans ressentir cette lourdeur dans les jambes.

La recherche a également montré que s’entraîner au seuil lactique favorise des adaptations physiologiques, comme une meilleure élimination du lactate et une augmentation de la capacité aérobie. [7]

L’intérêt réside dans le fait que même avec une dépense énergétique moindre, les bénéfices sur la performance sont comparables à ceux obtenus avec des sessions plus longues mais moins intenses.

De plus, l’entraînement au seuil lactique améliore votre capacité à maintenir une allure soutenue sur la durée, un avantage non négligeable pour les courses longues distances.

Pour optimiser vos séances, il est donc recommandé de varier l’intensité et la durée, en intégrant à la fois des sessions à intensité modérée et des phases de haute intensité. Cette combinaison vous aide à repousser la fatigue tout en renforçant votre endurance globale.

Économie de mouvement : courir plus efficacement

L'économie de course, c'est votre capacité à courir vite tout en consommant le moins d'énergie possible. Plus vous êtes efficace, plus vous allez loin sans vous épuiser. Ce n'est pas qu'une question de talent naturel, mais bien un paramètre que vous pouvez améliorer avec le temps.

Concrètement, l’économie de mouvement repose sur plusieurs facteurs.

D’un côté, il y a les aspects physiologiques comme la quantité de mitochondries et la capillarisation de vos muscles. Comme l'indiquent certains travaux de recherche, ces éléments influencent directement la façon dont votre corps utilise l’oxygène pour produire de l’énergie. [8]

De l’autre, il y a des paramètres biomécaniques. Par exemple, des études montrent que la façon dont vous appliquez la force au sol, la direction et la durée de cette force jouent un rôle clé dans votre efficacité. Un mouvement fluide, sans gestes inutiles, vous permet de mieux transmettre votre énergie. [9]

économie de course

En effet, votre technique de course, (fréquence de vos foulées ou la façon dont vous posez le pied au sol - attaque talon ou avant-pied), impacte directement votre économie de mouvement.

D’ailleurs, les coureurs élites tendent à adopter une foulée avec moins d’oscillation verticale, ce qui réduit leur dépense énergétique. [10] C’est un paramètre sur lequel vous pouvez travailler avec des exercices spécifiques pour améliorer votre posture et réduire les mouvements inutiles.

Un autre point souvent négligé est la rigidité des membres inférieurs. D'après une méta-analyse récente, une rigidité élevée des jambes et des genoux est liée à une meilleure économie de course. En revanche, une trop grande rigidité verticale peut augmenter la consommation d’oxygène. [11]

De plus, la longueur du tendon d'Achille, la masse musculaire et la taille des segments de jambe sont aussi des éléments déterminants. Par exemple, des recherches ont révélé qu’un tendon plus court et des jambes proportionnellement plus longues sont souvent associés à une meilleure efficacité. [11]

Au final, optimiser votre économie de course passe par un travail global, de la physiologie à la technique, en ajustant chaque détail pouvant faire la différence sur la durée.

La résilience physiologique : le quatrième pilier caché

Après vous avoir présenté les 3 piliers de la performance en endurance, il faut que je vous parle d’un autre facteur, souvent négligé, mais qui selon une étude très récente, joue un rôle très important dans votre capacité à maintenir l’effort sur la durée : la résilience physiologique. [1] Ce concept ne se limite pas à votre aptitude à démarrer fort, mais à la manière dont votre corps résiste à la fatigue tout au long de l’exercice. Voici ce que cette étude nous apprend à propos de la résilience physiologique pour améliorer vos performances en endurance :

Qu'est-ce que la résilience physiologique ?

La résilience, c’est votre capacité à préserver vos performances malgré l’accumulation de fatigue. Deux athlètes peuvent avoir des valeurs de VO2max et d’économie de course similaires au départ, mais leur capacité à maintenir ces paramètres peut varier drastiquement en fonction de leur résilience.

Par exemple, après deux heures de course intense, certains verront leur puissance critique chuter de 10%, tandis que d’autres perdront jusqu’à 32%.

Pourquoi la fatigue impacte-t-elle différemment chaque athlète ?

Les mécanismes exacts qui expliquent ces écarts restent en partie méconnus. Cependant, des études montrent que cette détérioration n’est pas uniquement liée à l’épuisement des réserves d’énergie.

Elle reflète aussi des différences dans l'efficacité métabolique et musculaire. Après deux heures d’exercice intense, l’économie d’effort peut diminuer de manière significative, augmentant la consommation d’oxygène pour la même puissance produite.

Comment mesurer cette résilience ?

Traditionnellement, on évalue la capacité d’un athlète à travers des tests réalisés en état de fraîcheur. Mais ces tests ne reflètent pas toujours la réalité d’une course ou d’une épreuve d’endurance

Mesurer l’évolution de la puissance critique après un effort prolongé est une meilleure méthode pour évaluer cette résilience.

Par exemple, une étude a montré qu’un test de trois minutes, réalisé après deux heures de cyclisme à intensité élevée, permettait d’observer une baisse marquée de la puissance critique. [12]

résilience physiologique endurance

Peut-on améliorer sa résilience physiologique ?

OUI : la résilience n’est pas une qualité figée. La consommation de glucides pendant votre course peut préserver votre puissance critique. En effet, une étude de 2019 a révélé que consommer 60g de glucides par heure pendant un effort de deux heures permet de limiter la baisse de puissance critique, comparé à un groupe placebo. [13]

En appliquant ces stratégies dans votre entraînement, vous pourriez non seulement améliorer votre performance, mais aussi prolonger votre capacité à maintenir une intensité élevée jusqu’à la fin de l’épreuve.

Les adaptations morphologiques et thermiques

C’est un paramètre auquel on ne pense pas forcément et pourtant, votre morphologie influence directement votre capacité à performer dans des environnements chauds ou froids. C’est une question de thermorégulation. Lorsque vous courez, votre corps génère beaucoup de chaleur. Dans des conditions chaudes, cette chaleur doit être évacuée rapidement pour éviter la surchauffe. À l’inverse, dans le froid, l’objectif est de conserver au maximum cette chaleur. Votre corps s’adapte de manière subtile mais efficace à ces contraintes.

Des morphologies adaptées au climat pour mieux performer

Des recherches ont montré que les coureurs qui terminent des ultra-marathons dans des environnements chauds ont tendance à avoir des jambes plus longues que ceux qui courent dans le froid. [14]

Ces athlètes ont aussi des proportions corporelles différentes. Cette adaptation semble favoriser leur capacité à maintenir des performances élevées malgré des températures élevées.

À l’inverse, les données montrent que dans le froid, ceux avec des jambes plus courtes et un corps plus compact tirent avantage de leur morphologie pour conserver leur chaleur corporelle plus efficacement.

Ce phénomène s’explique par ce qu’on appelle la règle d’Allen : des membres plus longs permettent une meilleure dissipation de la chaleur. En revanche, dans des conditions froides, des membres plus courts réduisent les pertes thermiques. C’est ce qu’on appelle la règle de Bergmann. [15]

L’auto-sélection des courses selon la morphologie

Du coup, et je trouve cette donnée très intéressante, il semblerait que certains coureurs choisissent instinctivement des courses adaptées à leur morphologie.

Par exemple, ceux ayant des jambes plus longues s’inscrivent davantage aux courses en climat chaud, tandis que ceux avec des jambes plus courtes privilégient les environnements froids.

Ce phénomène d’auto-sélection pourrait refléter une connaissance intuitive de leur capacité à performer selon les conditions climatiques. Cette interaction entre votre morphologie et l’environnement dans lequel vous courez souligne à quel point votre corps s’ajuste aux défis thermiques.

Mais alors, que retenir de cette section ? Et bien, adaptez votre entraînement ou choisissez vos courses en fonction de ces caractéristiques afin d’optimiser vos performances, que ce soit sous le soleil brûlant ou dans des conditions glaciales.

adaptation morphologique performances endurance

Comment augmenter vos performances en endurance ? Recommandations scientifiques

Pour améliorer vos performances en endurance, il ne suffit pas d'accumuler des heures d'entraînement. La science montre que des approches ciblées et spécifiques permettent de maximiser les gains sur des paramètres comme la VO2 max, le seuil lactique et l'économie de course. Voici les recommandations les plus efficaces, basées sur des études récentes.

Maximiser la VO2 max avec l'entraînement par intervalles

L’entraînement par intervalles de haute intensité (HIIT - fractionné) est l’une des méthodes les plus efficaces pour augmenter votre VO2 max. Cette approche combine des phases d’effort intense suivies de périodes de récupération active, ce qui stimule à la fois votre capacité aérobie et anaérobie.

L’étude publiée par Jarstad et Mamen (2019) montre que l’entraînement HIIT améliore significativement la VO2 max chez des athlètes entraînés, surpassant les effets de l’entraînement continu à intensité modérée. [6]

Concrètement, des sessions d’intervalles de 3 à 5 minutes à 90-95% de votre VO2 max, répétées 4 à 6 fois avec une récupération égale au temps d’effort, permettent d’optimiser ces résultats.

L'utilisation de ce type d'entraînement deux fois par semaine entraîne des adaptations rapides, augmentant votre capacité à maintenir des intensités élevées plus longtemps.

Repousser le seuil lactique grâce aux efforts prolongés

Pour décaler votre seuil lactique, vous devez faire des sessions longues à intensité modérée (85-90% de votre fréquence cardiaque maximale) et des efforts soutenus proches de votre seuil.

L'étude de Jarstad et Mamen a démontré que l'entraînement continu à intensité modérée sur des durées de 30 à 60 minutes permet d'améliorer progressivement le seuil lactique. [6]

Alterner des sessions de haute intensité avec des séances modérées favorise des adaptations musculaires et métaboliques, augmentant ainsi votre capacité à éliminer le lactate plus efficacement.

L'objectif est de vous permettre de soutenir des intensités plus élevées sans ressentir cette lourdeur dans les jambes.

Améliorer l'économie de course avec la biomécanique et la force

Comme nous l’avons vu, l'économie de course est votre capacité à courir plus efficacement.

Une meilleure biomécanique et des exercices de renforcement musculaire spécifiques peuvent améliorer ce paramètre.

L’étude dirigée par Peyré-Tartaruga et Coertjens (2018) met en avant l'importance de la qualité musculaire et de la rigidité des tendons pour optimiser l'économie de course. [16]

Faites des exercices de musculation (squat, fentes, travail pliométrique) pour renforcer vos membres inférieurs.

De plus, des sessions de course avec des variations de rythme et des montées favorisent la coordination et réduisent les mouvements inutiles, augmentant ainsi l'efficacité de chaque foulée.

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Renforcer la résilience physiologique pour maintenir l'effort

Comme vu dans l’étude de Jones, la consommation de glucides pendant l'effort (60g par heure) a montré des résultats significatifs pour limiter la baisse de votre puissance critique.

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Aussi, n’hésitez pas à faire des tests de puissance critique après vos sessions longues afin de mesurer avec précision votre capacité à maintenir l'effort.

Comment continuer à performer en endurance tout en vieillissant ?

Vieillir n’est pas synonyme de perte immédiate de performance. Si la science montre que l’endurance diminue progressivement avec l’âge, certaines stratégies peuvent ralentir ce déclin et vous permettre de continuer à performer.

Préserver la VO2 max et le seuil lactique

D’après l’étude de Tanaka et Seals (2007), les athlètes Masters (plus de 35 ans) conservent des niveaux de performance élevés jusqu’à environ 50-60 ans, avant que la baisse ne s’accélère. [17] Ce phénomène est principalement lié à la diminution du VO2 max, qui représente votre capacité maximale à consommer de l’oxygène pendant l’effort.

Heureusement, plusieurs approches permettent de limiter cette perte. L’entraînement régulier à haute intensité joue de nouveau un rôle clé. Tanaka et Seals indiquent que la diminution du VO2 max est en grande partie causée par une baisse de la fréquence cardiaque maximale et du volume d’éjection systolique.

Maintenir des séances d’intervalles (HIIT) ou des efforts soutenus proches du seuil lactique aide à préserver ces paramètres physiologiques. Des sessions de 3 à 4 minutes à 90% de votre fréquence cardiaque maximale, répétées plusieurs fois, ralentissent efficacement la dégradation du VO2 max avec l’âge.

Le seuil lactique décline aussi avec le temps. Cet aspect est étroitement lié à la VO2 max. L’étude montre qu’en continuant à inclure des efforts prolongés à intensité modérée (environ 85% de votre VO2 max), vous pouvez repousser cette baisse.

La clé est donc de ne pas diminuer drastiquement l’intensité de vos entraînements, même avec l’âge.

Adapter le volume d’entraînement

Un autre facteur fondamental est la gestion de votre volume d’entraînement.

Avec l’âge, la capacité à supporter de longues heures d’exercice diminue, principalement en raison des blessures et du temps de récupération plus long.

Les études recommandent de réduire le volume tout en maintenant l’intensité. Remplacer certaines longues sorties par des séances plus courtes mais plus intenses est une approche efficace.

Par exemple, privilégier des courses de 60 minutes à rythme soutenu plutôt que des sorties de plusieurs heures à faible intensité est une meilleure approche pour préserver votre condition physique.

Intégrer le renforcement musculaire pour prévenir les blessures

Une part importante de la baisse des performances est liée à une diminution du volume d’entraînement causée par des douleurs ou des blessures.

Il devient alors essentiel de faire des exercices de renforcement musculaire et de mobilité, en complément de vos séances d’endurance. Ce renforcement vous aide à maintenir une bonne condition physique et à prévenir ces désagréments.

D’ailleurs, l’étude de Tanaka et Seals souligne que les athlètes Masters qui intègrent de la musculation dans leur programme conservent de meilleures performances globales. [17]

Ce qu’il faut retenir

Améliorer vos performances en endurance repose sur trois piliers : VO2 max, seuil lactique et économie de mouvement.

En combinant entraînements intensifs, techniques de course efficaces et gestion de l’effort, vous repousserez vos limites. N’oubliez pas l’importance de la résilience physiologique, qui permet de maintenir l’effort dans la durée.

Entraînez-vous intelligemment, adaptez votre programme à votre morphologie et alimentez correctement votre corps pour progresser de façon constante et durable.

Bon entraînement !

Nikias Bertrand Nutripure

Auteur Nikias Bertrand Coach Certifié en Nutrition, Récupération Musculaire et Bien-Être

Passionné et pratiquant de musculation depuis plus de 18 ans, j'ai rejoint l'aventure Nutripure en mai 2021 en tant que Responsable SEO et du Contenu. C'est un vrai plaisir de pouvoir partager mes connaissances et celles de Christophe afin de vous délivrer les meilleurs conseils en termes de nutrition sportive et d'entraînement.

Références :

[1] The fourth dimension: physiological resilience as an independent determinant of endurance exercise performance
[2] Factors associated with high-level endurance performance: An expert consensus derived via the Delphi technique
[3] Long-Term Development of Training Characteristics and Performance-Determining Factors in Elite/International and World-Class Endurance Athletes: A Scoping Review
[4] Using V̇o2max as a marker of training status in athletes—can we do better?
[5] Using V̇o2max as a marker of training status in athletes—can we do better?
[6] The performance and aerobic endurance effects of high-intensity versus moderate-intensity continuous running
[7] Lactate threshold training to improve long-distance running performance: A narrative review
[8] Endurance exercise performance: the physiology of champions
[9] Editorial: Structural and mechanistic determinants of endurance performance
[10] Running economy: measurement, norms, and determining factors
[11] Running economy and lower extremity stiffness in endurance runners: A systematic review and meta-analysis
[12] Effects of Two Hours of Heavy-Intensity Exercise on the Power-Duration Relationship
[13] Dynamics of the power-duration relationship during prolonged endurance exercise and influence of carbohydrate ingestion
[14] Ultra-endurance athletic performance suggests that energetics drive human morphological thermal adaptation
[15] Allometry reveals trade-offs between Bergmann’s and Allen’s rules, and different avian adaptive strategies for thermoregulation
[16] Locomotion as a Powerful Model to Study Integrative Physiology: Efficiency, Economy, and Power Relationship
[17] Endurance exercise performance in Masters athletes: age-associated changes and underlying physiological mechanisms

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