Quantification de la charge d’entrainement et blessures : Qu’est-ce que l’Acute Chronic Workload Ratio ?

Lors de l’entraînement et de la rééducation des athlètes, le kinésithérapeute a deux responsabilités cruciales mais apparemment paradoxales : Il ou elle est simultanément chargé de minimiser le risque de blessure (ou de re-blessure) et de maximiser les performances. Cependant, pour maximiser les performances, des charges de travail élevées sont nécessaires, et celles-ci sont souvent associées à des taux de blessures plus élevés.

C’est là que réside le « paradoxe de l’entraînement et de la prévention des blessures ». Comment le professionnel de santé peut améliorer les performances du coureur si plus celui-ci s’entraîne, plus il risque de se blesser ? Existe-t-il un moyen d’améliorer les performances sans augmenter le risque de blessure ? Pour résoudre ce paradoxe, Tim Gabbett, scientifique australien spécialisé dans le sport, a récemment mis au point le modèle du rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique.

Les types de charges d’entrainement

Avant de se plonger dans la méthodologie, il est essentiel de comprendre ce qu’est une charge de travail. En général, une charge de travail est un stimulus d’entraînement ou de compétition auquel un athlète est soumis. Il existe deux types de charges de travail : les charges externes et les charges internes. Les charges externes correspondent à la quantité de travail effectuée par un athlète (par exemple, la distance, la vitesse, la durée ou le nombre total de lancers). Les charges de travail internes désignent la réponse physiologique ou psychologique de l’athlète à une charge de travail externe imposée (par exemple, lactate sanguin, fréquence cardiaque ou évaluation de l’effort perçu).

Étant donné que des athlètes différents réagissent à la même charge de travail externe avec des charges de travail internes différentes, les deux types de charges fournissent des données utiles. Souvent, les charges de travail internes et externes sont multipliées pour créer une « charge de travail combinée ». La charge de travail combinée la plus courante a été appelée « minutes d’effort » et est le produit de la durée de l’entraînement et de l’évaluation de l’effort perçu au cours de la séance. Par exemple, supposons que l’évaluation de l’effort perçu par un athlète pour une séance d’entraînement de 90 minutes soit de 8 sur 10. Cela correspond à une charge de travail de 720 unités arbitraires.

Les causes de charges d’entrainement sur le risque de blessure et la performance

Lorsqu’un athlète assume une charge de travail à l’entraînement ou en compétition, deux processus altérant la performance se produisent : la condition physique et la fatigue. Naturellement, la condition physique améliore la performance de l’athlète. Parallèlement, l’athlète développe des qualités physiques qui le protègent contre les blessures (par exemple, la force, la puissance et la capacité à effectuer des sprints répétés). En outre, plus l’athlète est épargné par les blessures, plus il est performant.

À l’inverse, le Dr Gabbett explique que la fatigue nuit aux performances de l’athlète. La fatigue expose également l’athlète à un risque accru de blessure, ce qui nuit encore davantage à ses performances. La nature de la charge de travail détermine dans quelle mesure la condition physique ou la fatigue domine la réponse de l’athlète à la charge de travail imposée.

Par exemple, des charges de travail élevées entraînent une bonne condition physique, mais elles peuvent également entraîner une grande fatigue et, par conséquent, une augmentation de l’incidence des blessures. Cette relation est bien documentée dans toute une série de sports (rugby, football australien et baseball, par exemple), de niveaux de jeu (jeunes, sub-élite et professionnel) et de types de charge de travail (externe, interne et combinée, par exemple). Les études ont toujours montré que l’incidence des blessures augmentait avec l’augmentation de tous les types de charge de travail. En outre, la réduction de la durée et de l’intensité de l’entraînement tend à réduire les taux de blessures.

Sur la base de ces recherches, la solution simple au problème des blessures semblerait être une réduction radicale des charges de travail. En fait, dans un effort pour réduire les blessures, certains praticiens de la médecine sportive font pression pour réduire les charges de travail. Cependant, la réduction des charges de travail peut en fait avoir la conséquence contradictoire d’entraver la réponse de la forme physique, une composante nécessaire pour la réduction des blessures ainsi que pour la performance.

La règle des 10%

Selon le Dr Gabbett, le problème des charges de travail élevées ne réside pas dans les charges de travail absolues elles-mêmes, mais plutôt dans la préparation relative de l’athlète à ces charges. De ce point de vue, la « règle des 10 % » est une autre solution proposée au paradoxe de l’entraînement et de la prévention des blessures. Cette règle stipule qu’un athlète ne doit pas augmenter sa charge de travail d’une semaine sur l’autre de plus de 10 %.

La règle des 10 % est le plus souvent appliquée à la course à pied, mais des données prospectives sur les joueurs de rugby et les footballeurs australiens appuient également cette recommandation. Par exemple, une augmentation de 15 % ou plus de la charge de travail hebdomadaire expose les rugbymen à un risque de blessure deux à cinq fois plus élevé qu’une augmentation de 10 % ou moins. Néanmoins, malgré ces données prospectives, dans un essai contrôlé randomisé à grande échelle portant sur 486 coureurs, il n’y a pas eu de différence dans l’incidence des blessures entre ceux qui suivaient la règle des 10 % et un programme d’entraînement standard.

ACWR : Le rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique

Alors que la règle des 10% peut être une heuristique pratique dans certains cas, le modèle du rapport entre la charge de travail aiguë et chronique du Dr Gabbett s’efforce de caractériser plus complètement l’état de préparation des athlètes.

L’une des formes de contrôle de la charge consiste à utiliser le rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique. L’Acute Chronic Workload Ratio (ACWR) mesure l’équilibre entre l’effort d’entraînement et le niveau de stress, exprimé sous forme de ratio entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique. Il s’agit d’une mesure comparant les quatre dernières semaines d’entraînement (charge de travail chronique) à la semaine d’entraînement la plus récente (charge de travail aiguë). Elle permet de savoir si les semaines d’entraînement précédentes vous ont préparé à la charge d’entraînement la plus récente.

Il a été démontré que les valeurs de ratio inférieures à 0,8 et supérieures à 1,5 sont en corrélation avec le sous-entraînement et le surentraînement respectivement, ainsi qu’avec un risque accru de blessures liées à l’entraînement. Mais il existe également un « point idéal » pour ces valeurs de rapport ACWR, entre 0,8 et 1,3, en corrélation avec des charges d’entraînement optimales et un volume récupérable maximal. Le rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique est calculé à partir de la durée de l’activité d’entraînement et de la perception par l’athlète de l’intensité de la séance d’entraînement, comme le montre la figure ci-dessous.

L’utilisation de la durée et de l’intensité peut rendre l’ACWR applicable à tout type de sport ou d’entraînement, et donner beaucoup plus de sens au suivi de la charge d’entraînement par rapport aux méthodes traditionnelles telles que la distance, le poids ou les longueurs. Montrons comment en reprenant l’exemple de l’entraînement de course à pied de la partie 2, mais en ajoutant des valeurs de durée et d’intensité.

Exemple 1

• Activité : Course à pied
• Distance : 8 km
• Méthode : Séance longue et lente (allure où vous pouvez tenir une conversation)
• Durée : 40 minutes
• Intensité : 4 sur 10
• Valeur ACWR de la séance : 160

Exemple 2

• Activité : Course à pied
• Distance : 8 km
• Méthode : Intervalles (alternance de sprint de 400 mètres et récupération active de 400 mètres)
• Durée : 40 minutes
• Intensité : 7 sur 10
• Valeur ACWR de la séance : 280

Ainsi, en utilisant la méthode traditionnelle, ces entraînements donneraient des valeurs égales de 8 km et 40 minutes… En utilisant les valeurs de l’ACWR, nous pouvons voir que l’entraînement par intervalles donne des charges d’entraînement beaucoup plus élevées pour le même kilométrage. Rassemblez ce type de données pendant environ 4 semaines, faites des calculs et vous obtiendrez votre ACWR. L’analyse des charges d’entraînement de cette manière permet d’obtenir une mesure beaucoup plus précise du volume d’entraînement d’un individu au fil du temps, et peut fournir des recommandations plus appropriées pour les charges d’entraînement futures afin d’optimiser les gains à l’entraînement tout en réduisant le risque de blessure. Le plus intéressant, c’est que cette méthode peut donner des indications précieuses sur les volumes d’entraînement dans n’importe quel type d’entraînement ou de sport : natation, vélo, course à pied, haltérophilie olympique, haltérophilie de force, gymnastique, CrossFit, aviron, saut, lancer, tout ce que vous voulez !

Le Dr Gabbett affirme que la préparation d’un athlète est dictée par sa charge de travail chronique. La charge de travail chronique est la charge de travail à laquelle un athlète est habitué à moyen terme. La charge de travail chronique est la charge de travail à laquelle un athlète est habitué à moyen terme. Elle est généralement calculée comme une moyenne mobile des quatre semaines précédentes. Ce laps de temps peut être plus révélateur du niveau de forme actuel de l’athlète que la seule semaine précédente (comme pour la règle des 10%).

La charge de travail aiguë est celle à laquelle le coureur est confronté actuellement, généralement au cours de la semaine la plus récente. Le quotient des charges de travail aiguë et chronique représente le ratio charge de travail aiguë/charge de travail chronique. Les valeurs du rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique bien supérieures à 1,0 peuvent être interprétées comme des « pics » de charge de travail.

Le rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique pourrait représenter la solution ultime au paradoxe de l’entraînement et de la prévention des blessures. Le Dr Gabbett postule qu’un athlète habitué à une charge de travail chronique élevée répondra à une charge de travail aiguë élevée en améliorant sa condition physique, ses performances et sa résistance aux blessures. En revanche, un athlète qui n’est pas habitué à une charge de travail chronique élevée répondra à une charge de travail aiguë élevée en ressentant de la fatigue, en diminuant ses performances et en se blessant davantage. Les nouvelles données confirment les affirmations du Dr Gabbett sur la relation entre le ratio charge de travail aiguë/charge de travail chronique et les blessures.

Le « point idéal » de la charge de travail

Une explosion de travaux récents dans une série de sports (par exemple, le cricket, le football, le rugby, le football australien, le basket-ball) a montré que l’augmentation de l’incidence des blessures est en fait associée à des pics dans le rapport entre la charge de travail aiguë et chronique. Dans tous les sports, la « zone de danger » pour l’augmentation des blessures semble être le rapport entre la charge de travail aiguë et chronique supérieur à 1,5. En revanche, le « point idéal » du ratio de charge de travail aiguë/chronique, qui minimise le risque de blessure, se situe entre 0,8 et 1,3.

Ainsi, la solution ultime au paradoxe semble être l’application cohérente de charges de travail dans la fourchette du « sweet spot ». De cette manière, les athlètes peuvent passer progressivement à des charges de travail chroniques élevées, avec un minimum de blessures liées à la charge en cours de route. En retour, les charges de travail chroniques élevées amélioreront la condition physique et les performances, protégeant ainsi davantage contre les blessures.

Le rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique en pratique

En pratique, le contrôle du rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique d’un athlète peut être assez simple. Prenons l’exemple de la natation. La seule information essentielle nécessaire est le métrage quotidien du nageur (une charge de travail externe), que l’entraîneur ou le nageur peut fournir. À partir de là, les moyennes mobiles des sept jours précédents (charge de travail aiguë) et des 28 jours précédents (charge de travail chronique) peuvent être calculées et divisées pour obtenir le ratio charge de travail aiguë/charge de travail chronique.

Bien que la majeure partie du rapport entre la charge de travail aiguë et chronique se situe dans la fourchette de 1,0 ± 0,3, trois régions présentent clairement des pics de charge de travail importants (à partir des jours 34, 124 et 136). Heureusement, cet athlète n’a pas subi de blessure consécutive à ces pics. Il est important de noter dans cet exemple que les données de métrage ne reflètent pas la réponse interne du nageur aux charges de travail quotidiennes. Il se peut que les augmentations de la charge de travail aient été caractérisées par un métrage de faible intensité, ce qui n’est peut-être pas aussi préoccupant du point de vue de la fatigue et des blessures. Pour obtenir des informations de cette nature, il faudrait également surveiller la fréquence cardiaque de l’athlète ou l’évaluation de l’effort perçu au cours de la séance.

Le modèle du rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique du Dr Gabbett a des implications qui s’étendent sur l’ensemble de la saison. Pendant la saison de compétition, le modèle améliore notre capacité à gérer les charges de travail, ce qui pourrait réduire l’incidence des blessures et améliorer les performances. Dans le cas d’un athlète blessé, le modèle aide les praticiens de la médecine sportive à prendre des décisions concernant le retour au jeu. En augmentant progressivement les charges de travail de l’athlète jusqu’aux niveaux d’avant la blessure, il le prépare à revenir au jeu tout en évitant de se blesser à nouveau.

La nécessité de mener de nouvelles études

Bien que de nombreuses recherches de grande qualité aient déjà été menées dans ce domaine, il reste encore beaucoup à apprendre sur les rapports entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique. Les chercheurs ont souvent choisi des périodes d’une ou quatre semaines pour la charge de travail aiguë et chronique, respectivement. Cependant, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les avantages de périodes plus courtes et plus longues pour les charges de travail aiguës et chroniques.

En outre, au cours de l’année écoulée, la meilleure méthode de calcul du rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique a également fait l’objet d’une vive controverse. L’une des limites potentielles de la méthode de la moyenne mobile est qu’elle ne tient pas compte des effets décroissants de l’entraînement au fil du temps. Par exemple, une charge de travail imposée il y a trois semaines a le même poids dans la moyenne mobile de la charge de travail chronique que celle de la semaine précédente. C’est pourquoi certains auteurs préconisent une moyenne mobile à pondération exponentielle, qui accorde plus de poids aux charges de travail plus récentes qu’aux plus anciennes.

Pour illustrer la différence entre les deux méthodes de calcul du ratio charge de travail aiguë/charge de travail chronique, nous pouvons reprendre les données du même nageur que précédemment et appliquer la moyenne mobile à pondération exponentielle. Les deux méthodes donnent des résultats similaires mais légèrement différents pour le ratio de charge de travail aiguë/chronique. Comme le montre le graphique ci-dessous, l’utilisation de la méthode de la moyenne mobile à pondération exponentielle réduit considérablement l’ampleur de chacun des trois pics de charge de travail obtenus avec la méthode de la moyenne mobile. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer quelle méthode est la meilleure pour prédire les blessures.

Enfin, la grande majorité des travaux réalisés jusqu’à présent l’ont été dans des sports de terrain et de cour. Pour compléter les données relatives au cricket, au football, au rugby, au football australien et au basket-ball, il est nécessaire d’effectuer davantage de recherches sur diverses populations sportives. En particulier, différentes populations athlétiques peuvent présenter différents points de contact entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique. Bien que la fourchette 0,8-1,3 soit la meilleure preuve disponible actuellement, nous devons être prudents dans l’extrapolation des résultats actuels à d’autres sports qui n’ont pas encore été étudiés. Outre l’étude d’autres sports, des études de réplication et des essais d’intervention contrôlés randomisés sont nécessaires pour valider davantage le modèle de rapport de charge de travail aiguë/chronique.

S’appuyer sur le rapport entre la charge de travail aiguë et la charge de travail chronique

Compte tenu de ce que nous savons déjà sur le rapport entre la charge de travail aiguë et chronique, il représente une évolution passionnante dans notre compréhension des relations entre l’entraînement, la performance et le risque de blessure. Sur la base des preuves disponibles, le contrôle de la charge de travail semble être un élément crucial de l’évaluation du risque de blessure. Cependant, les pics de charge de travail ne sont certainement pas les seuls facteurs de risque de blessure sportive.

Ce que le modèle du rapport entre la charge de travail aiguë et chronique ne prend pas en compte, ce sont les innombrables facteurs de risque intrinsèques qui peuvent prédisposer un athlète à une blessure, tels que l’âge, le sexe, les blessures antérieures, la biomécanique et la forme cardiovasculaire. Pour décrire plus complètement le risque de blessure d’un athlète, il faudrait un modèle de prédiction des blessures multifactoriel, incluant les facteurs de risque intrinsèques ainsi que les charges de travail.

Il se trouve que le Dr Gabbett a participé à un effort de modélisation plus complet avec le récent « Modèle d’étiologie de la charge de travail et des blessures ». Ce nouveau modèle avance l’idée que la prédisposition de l’athlète aux blessures n’est pas statique. Au contraire, ses facteurs de risque intrinsèques sont constamment modifiés par les adaptations de la condition physique et de la fatigue aux charges de travail imposées précédemment. Ainsi, ce modèle souligne l’importance de tests répétés sur les joueurs (par exemple, force, puissance, conditionnement) tout au long de la saison, et pas seulement en pré-saison.

Les charges d’entraînement et de compétition n’existent pas non plus dans le vide. Les charges de travail décrites ci-dessus ne tiennent pas non plus compte de tous les facteurs de stress potentiels dans la vie d’un athlète. D’autres facteurs de stress comme la nutrition, le sommeil, les relations interpersonnelles, les exigences académiques et les voyages peuvent tous avoir un impact sur la réponse à la charge de travail d’un athlète. Pour caractériser plus complètement l’état d’un athlète, les praticiens devraient également envisager de recueillir des mesures objectives ou subjectives continues du stress, de la récupération, du bien-être et de l’état de préparation. Les options comprennent des évaluations quotidiennes de la force de préhension, de la fréquence cardiaque au repos, de la variabilité de la fréquence cardiaque et des questionnaires sur le bien-être autodéclaré.

Le professionnel des sciences du sport devrait observer attentivement les athlètes pour détecter les signes et symptômes physiologiques et psychologiques de fatigue et de manque de récupération à l’aide des mesures objectives ou subjectives susmentionnées, en particulier en présence de facteurs de risque intrinsèques et de pics de charge de travail. Il peut s’avérer nécessaire d’informer le reste de l’équipe des données et de leurs implications potentielles en termes de blessures, ainsi que des stratégies visant à réduire temporairement la charge de travail et à favoriser la récupération. En effet, ce type d’approche multidimensionnelle du suivi peut s’avérer être exactement ce dont nous avons besoin pour nous entraîner davantage sans nous blesser.

En savoir plus

• Gabbett, TJ. “The training-injury prevention paradox: Should athletes be training smarter and harder?” Br J Sports Med. 2016; 50(5):273-280.
• Windt J & Gabbett TJ. “How do training and competition workloads relate to injury? The workload–injury aetiology model.” Br J Sports Med. 2017; 51(5):428-435.
• Jones CM, Griffiths PC & Mellalieu SD. “Training load and fatigue marker associations with injury and illness: A systematic review of longitudinal studies.” Sport Med. 2017; 47(5):943-974.
• Banister EW, Calvert TW, Savage MV & Bach T. “A systems model of training for athletic performance.” Aust J Sport Med. 1971; 7:57-61.
• Morton R. “Modelling training and overtraining.” J Sports Sci. 1997; 15:335-340.
• Gabbett TJ & Domrow N. “Risk factors for injury in subelite rugby league players.” Am J Sports Med. 2005; 33(3):428-434.
• Gabbett TJ, Ullah S & Finch CF. “Identifying risk factors for contact injury in professional rugby league players – Application of a frailty model for recurrent injury.” J Sci Med Sport. 2012; 15(6):496-504.
• Gabbett TJ. “Influence of training and match intensity on injuries in rugby league.” J Sports Sci. 2004; 22(5):409-417.
• Gabbett TJ. “Reductions in pre-season training loads reduce training injury rates in rugby league players.” Br J Sports Med. 2004; 38(6):743-749.
• Gabbett TJ & Domrow N. “Relationships between training load, injury, and fitness in sub-elite collision sport athletes.” J Sports Sci. 2007; 25(13):1507-1519.
• Killen NM, Gabbett TJ & Jenkins D. “Training load and incidence of injury during the preseason in professional rugby league players. J Strength Cond Res. 2010; 24(8):2079-2084.
• Gabbett TJ & Jenkins DG. “Relationship between training load and injury in professional rugby league players. J Sci Med Sport. 2011; 14(3):204-209.
• Fleisig GS, Andrews JR, Cutter GR, et al. “Risk of serious injury for young baseball pitchers: A 10-year prospective study.” Am J Sports Med. 2011; 39(2):253-257.
• Gabbett TJ & Ullah S. “Relationship between running loads and soft-tissue injury in elite team sport athletes. J Strength Cond Res. 2012; 26(4):953-960.
• Gabbett TJ & Whiteley R. “Two training-load paradoxes: Can we work harder and smarter, can physical preparation and medical be teammates?” Int J Sports Physiol Perform. 2017; 12(Suppl 2):S50-S54.
• Buist I, Bredeweg SW, Van Mechelen W, Lemmink KAPM, Pepping GJ & Diercks RL. “No effect of a graded training program on the number of running-related injuries in novice runners: A randomized controlled trial. Am J Sports Med. 2008; 36(1):33-39.
• Johnston CAM, Taunton JE, Lloyd-Smith DR & McKenzie DC. “Preventing running injuries: Practical approach for family doctors.” Can Fam Physician. 2003; 49:1101-1109.
• Rogalski B, Dawon B, Heasman J & Gabbett TJ. “Training and game loads and injury risk in elite Australian footballers. J Sci Med Sport. 2013; 16(6):499-503.
• Weiss KJ, Allen SV, McGuigan MR & Whatman CS. “The relationship between training load and injury in men’s professional basketball.” Int J Sports Physiol Perform. 2017; 12(9):1238-1242.
• Hulin BT, Gabbett TJ, Lawson DW, Caputi P & Sampson JA. “The acute:chronic workload ratio predicts injury: High chronic workload may decrease injury risk in elite rugby league players.” Br J Sports Med. 2016; 50(4):231-236.
• Hulin BT, Gabbett TJ, Blanch P, Chapman P, Bailey D & Orchard JW. “Spikes in acute workload are associated with increased injury risk in elite cricket fast bowlers.” Br J Sports Med. 2014; 48(8):708-712.
• Erhmann FE, Duncan CS, Sindhusake D, Franzsen WN & Greene DA. “GPS and injury prevention in professional soccer.” J Strength Cond Res. 2016; 30(2):360-367.
• Murray NB, Gabbett TJ, Townshend AD, Hulin BT & McLellan CP. “Individual and combined effects of acute and chronic running loads on injury risk in elite Australian footballers.” Scand J Med Sci Sport. 2017; 27(9):990-998. doi:10.111/sms.12719.
• Drew MK, Cook J & Finch, CF. “Sports-related workload and injury risk: Simply knowing the risks will not prevent injuries: Narrative review.” Br J Sports Med. 2016; 50(21):1306-1308.
• Blanch P & Gabbett TJ. “Has the athlete trained enough to return to play safely? The acute:chronic workload ratio permits clinicians to quantify a player’s risk of subsequent injury.” Br J Sports Med. 2016; 50(8):471-475.
• Morrison S, Ward P & DuManoir GR. “Energy system development and load management through the rehabilitation and return to play process.” Int J Sports Phys Ther. 2017; 12(4):697-710.
• Murray NB, Gabbett TJ, Townshend AD & Blanch P. “Calculating acute:chronic workload ratios using exponentially weighted moving averages provides a more sensitive indicator of injury likelihood than rolling averages.” Br J Sports Med. 2017; 51(9):749-754.
• Williams S, West S, Cross MJ & Stokes KA. “Better way to determine the acute:chronic workload ratio?” Br J Sports Med. 2017; 51(3):209-210.
• Bahr R. “Why screening tests to predict injury do not work — and probably never will…: a critical review.” Br J Sports Med. 2016; 50:776-780. doi:10.1136/bjsports-2016-096256.
• Meeuwisse WH. “Assessing causation in sport injury: A multifactorial model.” Clin J Sport Med. 1994; 4:166-170.
• Quarrie KL, Raftery M, Blackie J, et al. “Managing player load in professional rugby union: A review of current knowledge and practices.” Br J Sports Med. 2017; 51(5):421-427.
• Gabbett TJ, Nassis GP, Oetter E, et al. “The athlete monitoring cycle: a practical guide to interpreting and applying training monitoring data.” Br J Sports Med. 2017; 51:1451-1452.