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Damien Saboul, Doctorant en Sciences du Sport

par Sci-Sport.com | 9 Avril 2013

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Bonjour Damien, merci d'avoir accepté de répondre à nos questions. Peux-tu te présenter ?

D. Saboul - J’ai 28 ans, je suis actuellement doctorant, en 3ème année de thèse, au Centre des Recherches et d’Innovation sur le Sport (CRIS) à l’université de Lyon Claude Bernard I. C’est une thèse CIFRE, elle est financée par la société Almerys, filiale de Orange Business Services. Cela permet d’avoir une thématique de recherche qui est assez concrète car le but, à l’issue des 3 ans, est de réaliser un produit qui peut être commercialisé.

Ma thématique de recherche est l’étude de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) en lien avec les athlètes. Nous cherchons à mesurer l’état de fatigue, ou à l’inverse, de forme, des athlètes de haut-niveau mais également des athlètes en général dans le but d’optimiser la planification d’entraînement et d’aider l’entraîneur. Car la VFC est un marqueur de l’activité du système nerveux autonome et nous essayons de savoir par des mesures régulières où en est l’athlète dans son niveau de fatigue ou de forme.

La variabilité de la fréquence cardiaque d'aider à gérer la fatigue

Figure 1. La variabilité de la fréquence cardiaque d'aider à gérer la fatigue.

La société Almerys possède une branche "Santé", avec un volet plutôt sportif où ils sont en lien avec des fédérations sportives et proposent des logiciels de suivi du sportif. Historiquement, c’étaient plutôt des suivis médicaux, où ils reprenaient toutes les données des plateaux techniques avec des mesures de VO2MAX, etc. Et ils ont également des logiciels qui font des suivis de pathologie et de traumatologie chez les sportifs. C’est rempli par les médecins via internet et stocké dans des bases de données sécurisées et c’est disponible pour des entraîneurs ou des autres médecins à travers toute la France, en temps réel.

Mon objectif est de mettre en place une nouvelle application qui serait basée sur la VFC et ainsi de pouvoir établir le profil de forme de l’athlète au cours de sa carrière. Puisque la VFC est très individuelle, cela permettrait de personnaliser chaque entraînement, comme dans des sports collectifs, par exemple. Et surtout, l’idée d’Almerys est de conserver ces données pendant un certain nombre d’années, et ainsi lorsqu’un athlète change de structure ou d’entraîneur, le nouvel entraîneur pourra avoir accès à ces données et pourra ainsi s’en inspirer dans les futurs programmes d’entraînement.

Quel a été ton parcours universitaire ?

D. Saboul - Je n’ai jamais fait STAPS. En fait, je suis passé par une école d’informatique industriel et de traitement du signal. J’ai toujours été attiré par la recherche, mais les sujets de thèse dans mon ancien cursus ne m’intéressaient pas forcément, car c’était vraiment dans le domaine pur et dur du traitement du signal et des mathématiques. Alors je suis parti en Industrie et j’ai travaillé 1 an et demi en Suisse. C’est seulement après que j’ai connu le système de thèse CIFRE. Alors, avec l’aide de connaissances dans le milieu du sport, j’ai construit ce projet de thèse autour de la VFC. Cela me permettait d’allier le sport et les compétences que j’avais acquises durant mon cursus.

Quelles étaient tes motivations pour t'orienter vers la recherche scientifique dans le domaine du sport ?

D. Saboul - J’ai eu un statut de sportif de haut-niveau en ski de fond pendant 4 ans, mais lorsque j’ai commencé mes études, j’ai arrêté complètement la compétition. Au moment de choisir si je faisais STAPS ou non, mon frère ayant déjà fait STAPS, j’ai voulu me démarquer et faire autre chose. Et finalement, cela avait été toujours un regret. Mais désormais, j’y suis revenu. Et j’aime être au contact avec des athlètes, moi qui n’avais pas eu l’opportunité de faire une réelle carrière dans le haut-niveau, cela me permet par un moyen détourner de rester au contact du sport.

Concernant la recherche, cela me permet d’utiliser la formation que j’ai eue pour les sportifs. C’était intéressant également d’arriver avec ce profil un peu atypique. C’est d’ailleurs ce qui a plu à mon directeur de thèse, Christophe Hautier. C’était un peu un challenge pour lui aussi, car il a fallu me former assez rapidement sur les bases physiologiques car je ne connaissais pas grand-chose. Et en même temps, on a pu communiquer énormément sur tout ce que j’avais appris pendant 5 ans en termes de traitement du signal et qui peut très facilement s’appliquer sur l’homme. Par exemple, c’était très intéressant de voir qu’il y avait des formules d’électricité qui sont exactement les mêmes en physiologie humaine.

Quel(s) est(sont) ton(tes) principal(aux) domaine(s) de recherche actuel(s) ?

D. Saboul - Pendant 3 ans, j’ai principalement fait du traitement de la VFC. Par contre, au niveau de la finalité, le plus gros de mon travail est consacré aux sportifs. Mais j’ai eu également une petite partie faite pour les sédentaires. Les clients d’Almerys sont également des mutuelles qui ont mis en place le tiers payant, etc. Et donc l’étude de la VFC chez des sédentaires permettrait de détecter de manière précoce un surmenage, et donc avant que les personnes ne tombent en dépression, ou que des problèmes de santé surviennent, nous pourrions proposer des activités physiques pour éviter cela. J’ai fait des mesures au sein de l’entreprise, et nous avons mis cela en relation avec l’état psychologique de chaque personne testée. Les résultats ont été assez intéressants. Mais aucune de ces données n’a été publiée.

Dans la dernière publication de vos travaux. Le RMSSD surpasse le ratio BF/HF qui était jusqu’à présent le marqueur le plus utilisé. Est-ce que le marqueur RMSSD est le marqueur ultime pour le suivi de la VFC ? Est-il sans défauts ?

Voir notre article sur Influence de la respiration sur les mesures de la variabilité de la fréquence cardiaque...

D. Saboul - Je pense qu’il a des défauts également, et je fais confiance aux futurs doctorants pour les trouver. Mais pour le moment, lorsqu’on prend les 10 marqueurs les plus populaires de la VFC, à mon sens et à celui d’autres chercheurs, le RMSSD est le plus robuste, en tout cas pour les sportifs de haut-niveau, c’est-à-dire ceux qui ont une faible fréquence respiratoire et une forte arythmie sinusale respiratoire.

Le gros problème est historique. A la base la VFC était utilisée dans les hôpitaux et elle servait pour des détections post-infarctus du myocarde afin de savoir s’il y avait des probabilités de rechute rapide. Et le ratio BF/HF était majoritairement utilisé. Les patients étaient sédentaires et venaient en plus de faire un infarctus. Donc leur état de forme était très faible. Alors quand nous étudions un sportif de haut-niveau qui a une forte VO2max, une faible fréquence respiratoire, etc. Ce n’est plus la même machine, et il semble normal de ne pas utiliser les mêmes outils.

Pendant longtemps, des chercheurs ont tout de même voulu utiliser le marqueur BF/HF et décliner ce qui se faisait en médecine. Alors forcément, il y a eu beaucoup de controverses autour de la VFC, ce qui l’a décrédibilisée. Souvent quand je vais voir des entraîneurs de fond pour proposer des protocoles, ils ne voient pas l’intérêt de l’utilisation de la VFC, puisque durant des années, ils n’ont jamais vu son utilité. Tout simplement parce que le marqueur utilisé n’était finalement pas le bon.

La VFC est simple à utiliser et utile dans de nombreux sports d'endurance

Figure 2. La VFC est simple à utiliser et utile dans de nombreux sports d'endurance.

Vos travaux sur le RMSSD semble finalement montré que c’est un marqueur très fiable et que son utilisation est très simple pour peu que l’on est le matériel adéquat…

D. Saboul - C’est justement cela qui ne plait pas à certains chercheurs qui travaillent sur la VFC. Car ils proposaient au début le marqueur BF/HF, qui selon certaines théories permettaient d’expliquer une fatigue du système nerveux sympathique, une fatigue du système nerveux parasympathique. Et ce marqueur était « magique » car quelque soit le sportif, quelque soit la situation, on arrivait toujours à expliquer s’il était fatigué ou non et une origine possible de sa fatigue. C’était très complexe, peut-être même trop.

Et au final il s’avère que les origines de fatigue observées étaient surtout dues à la fréquence de respiration haute ou basse du sportif, qui dans le pire des cas était égale à la barrière des 0.15Hz, qui théoriquement sépare les basses fréquences des hautes fréquences. Et à cause de cela, on pouvait très facilement faire passer l’état du sportif de fatigué à en forme simplement parce que les données ne prenaient pas en compte l’impact de la fréquence respiratoire sur ce marqueur…

Alors quand nous parlons du RMSSD, et que nous expliquons que quand il est bas, l’athlète est fatiguée et lorsqu’il est haut, l’athlète est en forme, certains nous reprochent cette simplicité d’interprétation. Mais aujourd’hui, en étant très honnête, nous ne sommes pas capables de dire autre chose que cela. On ne peut pas expliquer les origines de la fatigue pour le moment.

Exemple d'un rapport généré par Kubios HRV, logiciel gratuit, pour suivre analyser la variabilité de la fréquence cardiaque.

Figure 3. Exemple d'un rapport généré par Kubios... (Cliquez sur l'image pour l'agrandir)

Comment les entraîneurs et les athlètes avec qui tu es en contact utilisent le RMSSD au quotidien ?

D. Saboul - Il n’y a pas beaucoup d’entraîneurs qui le font. Certains fournissent un service payant pour les analyses au mois ou au nombre de mesures. Ils demandent aux sportifs de leur envoyer leur fichier d’enregistrement de 5 minutes de la VFC, il les analysent, ils tracent un graphique en fonction du temps et mettent cela en relation avec la charge d’entraînement. Ainsi pour un objectif donné, ils essaient de mener le sportif à un pic de forme au moment de l’objectif. Sinon, la même chose est faite au sein des fédérations, où les sportifs sont suivis gratuitement.

Le suivi est simple à mettre en place via un logiciel, mais par contre l’expertise de l’entraîneur face à l’évolution de la RMSSD en fonction des charges d’entraînement est très difficile à retranscrire au niveau informatique. L’expertise humaine est donc nécessaire pour cela.

A l’inverse l’utilisation du RMSSD peut être infructueuses voir néfaste, si l’athlète interprète les données au jour le jour…

D. Saboul - Oui, nous parlons d’une interprétation binaire. L’utiliser de cette manière ne serait pas optimiser l’intérêt de la VFC. Cela pourrait tout de même fonctionner un certain temps. Dans les travaux de Kiviniemi et al. (2007, 2010) que je cite, pendant 1 mois, ils proposent à des athlètes de suivre un entraînement classique et à d’autres athlètes de s’entraîner en fonction des variations de la VFC, de manière binaire. Si cela monte, l’athlète est en forme, il fera une grosse séance, si c’est bas, l’athlète est fatigué, il doit récupérer.

Les résultats ont tout de même démontré qu’au niveau de la progression en VO2max, c’était plus efficace chez les athlètes qui s’étaient entraînés en tenant compte de la VFC. Mais ce genre d’étude a tout de même ses limites, puisque chez des athlètes de haut-niveau il y a des manières bien plus optimales d’améliorer l’entraînement, surtout lorsque les entraîneurs mettent en place des cycles. Il est donc mieux de travailler sur des tendances d’un mois ou plus, en fonctions des phases d’entraînement.

Car le problème de la VFC, c’est qu’elle est très sensible à de nombreux paramètres extérieurs ou propres à l’athlète.

Pour un individu, quel est selon toi le temps minimum pour pouvoir établir un profil de forme suffisamment fiable avec le RMSSD ?

D. Saboul - Déjà, il faut nécessairement que l’individu soit passé par une période de fatigue et une période de forme pour essayer d’individualiser le suivi. Cela permettra d’établir la limite basse et la limite haute. Après il faut tester, faire un cycle d’entraînement sur 1 mois par exemple, et voir combien de temps l’athlète mettra pour surcompenser. Ensuite au fur et à mesure de l’avancement dans la saison, les charges d’entraînement évolueront et le suivi sera plus pointu.

Néanmoins, attention, il faut se méfier et ne pas se focaliser uniquement sur ce marqueur de la VFC. C’est un outil parmi plein d’autres qui peuvent servir l’entraîneur à optimiser l’entraînement.

Qu'est-ce qui te passionne dans ton métier ? Et qu'apprécies-tu le moins ?

D. Saboul - Ce qui me passionne, c’est d’établir des nouveaux protocoles de recherche pour réfléchir sur des choses qui n’ont jamais été faites. De réfléchir à tout prendre en compte. J’aime beaucoup cette partie où il faut tout intégrer.

Ce que j’aime moins, c’est la rédaction en anglais. J’ai un peu de difficultés avec la langue de Shakespeare, surtout pour exprimer mes idées. Les publications scientifiques restent donc un peu le point noir pour moi. Je suis amené à progresser en anglais, cela ne peut que s’améliorer. Mais c’est toujours frustrant d’avoir cette barrière de la langue pour ne pas pouvoir répondre comme je le désire dans des congrès, par exemple.

Quels sont tes conseils pour les étudiants qui souhaiteraient s'orienter vers le doctorat et la recherche universitaire ?

D. Saboul - Etant donné, que j’ai un parcours atypique et que je viens du « terrain », même si leur recherche est vraiment fondamentale, il faut garder en tête qu’ils devront vulgariser un maximum leurs recherches. Pour moi, cela n’a que très peu de sens d’écrire des publications en anglais qui ne seront lues que par quelques spécialistes qui connaissent déjà très bien le domaine et finalement, la publication a une petite plus-value. Dans le monde, une centaine de personnes la liront et s’en serviront.

Lorsqu’on est sur des thématiques assez concrètes comme la VFC, il ne faut pas négliger qu’il y a d’autres personnes qui sont intéressées, qu’elles ne font pas de la recherche. Il faut donc vulgariser nos recherches en publiant dans des magazines grands publics. J’ai eu de très bons retours par rapport à cela.

Il ne faut pas faire de la recherche uniquement pour les chercheurs. J’encourage donc les jeunes chercheurs dans cette démarche de vulgarisation.

Quelle est ta conception de la relation entre recherche scientifique et le sport performance / de haut-niveau ?

D. Saboul - Je trouve qu’il y a une énorme barrière. D’un côté, le scientifique vient avec un protocole où tous les paramètres sont contrôlés mais c’est souvent un protocole très lourd à mettre en place sur le terrain. Pour le sportif de haut-niveau, la recherche, c’est à long-terme, il ne conçoit pas forcément qu’il en aura l’utilité immédiatement. Et souvent, il n’est pas forcément d’accord pour faire tous les tests et s’impliquer pleinement.

Pour la relation entre les entraîneurs et les chercheurs, de temps en temps, nous sommes pris un peu de haut par les entraîneurs qui pensent que les chercheurs ne comprennent pas leur pratique. Mais ils ne se rendent pas compte que parfois les résultats que nous apportons peuvent contribuer à une meilleure performance finale.

Mais notre travail sur la VFC est très bien perçu par les athlètes d’endurance. Leur seul problème se situe au niveau du protocole de mesure. Il faut faire la mesure avec un cardiofréquencemètre, puis télécharger les données sur l’ordinateur, puis utiliser le logiciel, traiter les données, et être capable de les analyser. Pour cette analyse, ce sont soit les entraîneurs, soit des chercheurs qui effectuent ce travail. Du coup, tout ce protocole est assez lourd, à chaque mesure il faut faire des échanges de mail pour savoir où l’on en est, etc. Certains athlètes sont très motivés, mais ils aimeraient que tout cela se fasse plus facilement.

J’ai essayé de contacter des équipementiers comme Suunto ou Polar pour qu’ils mettent en place des modes qui permettraient de tout faire directement sur la montre. Mais ils ne veulent pas forcément intégrer tout de suite un algortithme dans leur montre, car c’est nouveau et il y a encore des incertitudes. Il n’existe donc pas de logiciels qui fassent tout automatiquement. Avec la société Almerys nous allons essayer de développer cela, mais cela prend du temps.

Merci Damien d’avoir accepté de répondre à nos questions !

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Damien Saboul
Université de Lyon Claude Bernard I
Centre des Recherches et d’Innovation sur le Sport (CRIS)
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Damien Saboul

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