Gunnar Borg

Gunnar Borg a développé la méthode utilisée par la science de l’exercice pour demander aux gens à quel point ils travaillent dur.

Né en Suède en 1927, il a étudié la psychologie, la philosophie, l’éducation et la physiologie — une combinaison qui l’a placé dans le domaine de la psychophysique, cette branche de la psychologie expérimentale qui étudie comment l’expérience subjective se rapporte aux stimuli physiques mesurables. La psychophysique a été fondée au XIXe siècle par Gustav Fechner et développée au XXe par Stanley Smith Stevens à Harvard, qui a établi les relations de loi de puissance entre l’intensité du stimulus et l’intensité perçue, relations qui sous-tendent la plupart des mesures modernes de l’expérience subjective. La contribution de Borg a été d’étendre ce même cadre à une question que Stevens n’avait pas abordée : à quel point l’effort physique semble-t-il difficile ?

Il a été professeur associé à la faculté de médecine d’Umeå de 1966 à 1967, a dirigé une unité de psychologie clinique à l’hôpital universitaire, et de 1987 à 1994, il a été professeur de perception et de psychophysique à l’université de Stockholm. Il est décédé en février 2020, à l’âge de 92 ans.

L’échelle 6-20

Borg a publié ses premiers travaux sur l’effort perçu à la fin des années 1950 et a développé l’échelle qui porte son nom tout au long des années 1960. Sa forme définitive est apparue dans son livre de 1962 Physical Performance and Perceived Exertion [1]. L’échelle se distinguait par son choix de plage numérique — de 6 à 20, plutôt que l’évidence d’une échelle de 1 à 10 ou de 0 à 100 — et ce choix était délibéré.

Borg a observé que pour les jeunes adultes en bonne santé, la fréquence cardiaque au repos se situe autour de 60 battements par minute et la fréquence cardiaque maximale autour de 200 bpm. Il a choisi la plage 6-20 de sorte que, multipliée par dix, la note prédirait approximativement la fréquence cardiaque à ce niveau d’effort perçu. Une note de 6 (« aucun effort ») correspond à environ 60 bpm ; une note de 13 (« un peu difficile ») à environ 130 bpm ; une note de 20 (« effort maximal ») à environ 200 bpm. Les ancrages verbaux — « très léger », « difficile », « très difficile » — étaient positionnés le long de l’échelle de manière à ce que l’intensité perçue augmente linéairement avec le nombre, permettant une comparaison directe avec les variables physiologiques mesurées.

Il s’agissait là d’un travail de conception, et pas seulement d’un simple outil d’enquête. L’échelle a été construite pour avoir des propriétés d’intervalle — des écarts numériques égaux reflétant des différences perceptives égales — ce qui la rendait utilisable dans des régressions et d’autres procédures statistiques aux côtés de données physiologiques continues. La calibration de la fréquence cardiaque était l’ancrage pratique qui rendait l’échelle compréhensible pour les cliniciens qui n’étaient pas des psychophysiciens.

L’échelle 6-20 a été recommandée pour la première fois comme guide de surveillance de l’intensité de l’exercice dans la troisième édition des Guidelines for Exercise Testing and Prescription de l’American College of Sports Medicine en 1986 [2]. Depuis lors, elle est devenue un outil standard dans la réadaptation cardiaque, l’évaluation de la condition physique et la prescription d’exercices dans le monde entier.

L’échelle CR10

En 1982, Borg a publié une échelle différente dans un article intitulé « Psychophysical bases of perceived exertion » dans Medicine & Science in Sports & Exercise [3]. Il s’agissait de l’échelle de rapport de catégories 10, ou CR10. Elle va de 0 (« rien du tout ») à 10 (« extrêmement fort, presque max »), avec la possibilité de rapporter des notes supérieures à 10 pour un effort maximal absolu.

La CR10 a été construite différemment de l’échelle 6-20. Il s’agit d’une échelle de rapport ancrée par niveau, ce qui signifie que les descripteurs verbaux sont positionnés pour préserver les relations de rapport — une note de 6 représente deux fois l’intensité perçue d’une note de 3, d’une manière que les propriétés d’intervalle de l’échelle 6-20 ne permettent pas. Cette propriété mathématique est importante car elle permet de combiner l’échelle arithmétiquement avec d’autres mesures sans violer sa structure sous-jacente.

La CR10 est également l’échelle que Borg recommandait pour mesurer les symptômes localisés — essoufflement, douleur musculaire, effort perçu dans un membre spécifique — où le cadre cardiovasculaire global de l’échelle 6-20 est moins approprié.

RPE de session et charge d’entraînement

L’application de l’échelle CR10 de Borg qui est devenue la plus influente dans la science moderne de l’entraînement est la RPE de session.

Dans un article de 2001 publié dans le Journal of Strength and Conditioning Research, Carl Foster et ses collègues ont opérationnalisé ce que le cadre de Borg rendait possible [4] : prendre une seule note CR10 après la fin d’une session d’entraînement, la multiplier par la durée de la session en minutes, et traiter le produit comme une unité de charge d’entraînement. Une session de 60 minutes à une RPE de session de 7 produit une charge de 420 ; une session de 30 minutes à une RPE de session de 9 produit 270. Additionnez sur une semaine et vous obtenez la charge d’entraînement hebdomadaire. Suivez le ratio de la charge aiguë sur la charge chronique et vous avez, dans le cadre initial de Foster, un modèle pour surveiller le stress et la récupération de l’entraînement.

Ce cadre est à la base de la manière dont la plupart des logiciels de coaching modernes gèrent la charge d’entraînement, y compris le travail que je fais avec Afitpilot. Il est également véritablement contesté dans la littérature actuelle. Les critiques soulignent que la RPE de session × durée traite une seule note comme représentative de toute une session, que la note est collectée après coup et sujette au biais de récence, et que la combinaison linéaire de deux variables aux propriétés de mesure très différentes est mathématiquement inconfortable. Le ratio de charge aiguë:chronique en particulier a fait l’objet d’un examen minutieux — les articles d’Impellizzeri de 2020 et 2023 soutiennent de manière convaincante que les preuves ne soutiennent pas l’ACWR comme prédicteur du risque de blessure individuel, et que le présenter comme un signal de risque constitue une mauvaise utilisation de ce qui est fondamentalement une tendance descriptive [5, 6]. Les défenseurs de la RPE de session elle-même répondent que la corrélation pratique entre la charge basée sur la RPE de session et les marqueurs physiologiques du stress d’entraînement est robuste dans tous les sports et toutes les populations, et que le rapport coût-utilité de poser une seule question après chaque session est imbattable.

Quelle que soit l’issue de ce débat, la mesure sous-jacente reste celle de Borg. Sans une échelle validée aux propriétés de rapport pour l’intensité auto-rapportée, il n’y aurait pas de RPE de session.

Dans Afitpilot

La RPE de session est l’unité principale de charge d’entraînement d’Afitpilot. Après une session, l’athlète rapporte une seule note CR10 et confirme ou ajuste la durée de la session ; la plateforme multiplie les deux pour produire un chiffre de session en unités arbitraires (UA) en utilisant la méthode de Foster, conservé avec l’enregistrement de la session. Le tonnage, l’ancienne unité, est conservé comme un chiffre secondaire pour le suivi de l’adhérence aux prescriptions de force, mais n’est plus affiché en premier. Le RIR par série est capturé facultativement lors des sessions de force et alimente les calculs de e1RM conscients du RIR sans jamais empêcher l’athlète d’enregistrer une séance.

La plateforme n’impose pas le timing « 30 minutes après la session » de Foster pour la demande de RPE de session — la fenêtre de notation est laissée à la discrétion de l’athlète. Il s’agit d’un compromis délibéré contre la fidélité au protocole. La littérature sur le fait que la fenêtre de 30 minutes change significativement les propriétés de la note est mitigée, et imposer une contrainte de timing dans une application d’auto-coaching coûte en conformité pour un gain d’exactitude incertain.

Les UA de session hebdomadaires sont agrégées en une charge hebdomadaire totale, répartie en trois grandes catégories de modalités — force, endurance et mixte — de sorte que deux athlètes avec la même UA hebdomadaire mais des compositions d’entraînement différentes soient clairement distingués. Un processus nocturne produit des chiffres de charge aiguë sur 7 jours et de charge chronique sur 28 jours lissés par EWMA, ainsi qu’une étiquette de tendance descriptive (en hausse, en baisse, stable). Suivant les travaux d’Impellizzeri de 2020 et 2023, le graphique aigu:chronique est présenté de manière purement descriptive : aucun ratio affiché sous forme de nombre, aucune couleur de gravité, aucune alerte automatisée, aucun cadre de risque de blessure. La donnée est présente parce que la tendance est informative ; l’utilisation de cette donnée comme signal prédictif de risque n’est pas soutenue par la littérature, et prétendre le contraire serait une mauvaise représentation de ce que les données sous-jacentes peuvent réellement indiquer.

Tout cela signifie que la RPE de session est intégrée au niveau de la devise — collecte, charge par session, cumul hebdomadaire, répartition par modalité, tendance descriptive — et constitue la base de la manière dont Afitpilot représente la charge d’entraînement à l’athlète et à l’entraîneur. Elle n’est pas encore l’entrée du moteur d’adaptation en boucle fermée ; les déclencheurs de délestage et la modulation du volume fonctionnent actuellement sur des signaux de taux de livraison basés sur le tonnage plutôt que sur les UA. La migration de la logique d’adaptation vers les UA est à l’ordre du jour ; la couche d’affichage est ce qui est déployé aujourd’hui.

Ce qui a survécu

La contribution substantielle de Borg est plus restreinte que celle de quelqu’un comme Hill, mais elle est durable. Il a pris une question — à quel point cela semble-t-il difficile ? — qui était considérée comme trop subjective pour être mesurable, a appliqué les outils formels de la psychophysique, et a produit un instrument qui a survécu à la traduction du laboratoire de recherche à la pratique clinique, au sport d’élite et au fitness récréatif. L’échelle 6-20 figure sur le mur de chaque salle de réadaptation cardiaque ; la CR10 est intégrée dans chaque calcul moderne de charge d’entraînement.

Ce qui n’a pas survécu de manière aussi nette, c’est l’hypothèse selon laquelle l’effort perçu se mappe sur une seule variable physiologique. La calibration originale de la fréquence cardiaque de l’échelle 6-20 fonctionne pour les jeunes adultes en bonne santé à des intensités modérées et se dégrade aux extrêmes, chez les populations plus âgées et chez les personnes sous médicaments modifiant le rythme cardiaque. Borg lui-même a écrit à ce sujet. La valeur de l’échelle n’a jamais été qu’elle prédisait avec précision la fréquence cardiaque ; c’était qu’elle offrait une prise quantitative sur l’effort subjectif, qui s’avère suivre plusieurs variables physiologiques en combinaison — fréquence cardiaque, ventilation, lactate sanguin, accumulation de métabolites musculaires, commande neurale centrale — dont aucune ne l’explique à elle seule.

C’est le même fil conducteur qui traverse le reste de cette série : un scientifique du XIXe ou du XXe siècle prend quelque chose qui était considéré comme impossible à mesurer, construit un instrument pour cela, et l’instrument survit au modèle physiologique spécifique que l’inventeur lui avait attaché.

J’ai écrit séparément sur A.V. Hill et Claude Gordon Douglas, deux figures antérieures dont les travaux de mesure suivent un parcours parallèle à celui de Borg.

Références

[1] Borg, G.A.V. (1962). Physical Performance and Perceived Exertion. Studia Psychologica et Paedagogica, Series altera, Investigationes XI. Lund: Gleerup.

[2] American College of Sports Medicine (1986). Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 3rd edition. Philadelphia: Lea & Febiger.

[3] Borg, G.A.V. (1982). Psychophysical bases of perceived exertion. Medicine & Science in Sports & Exercise, 14(5), 377–381.

[4] Foster, C., Florhaug, J.A., Franklin, J., Gottschall, L., Hrovatin, L.A., Parker, S., Doleshal, P., & Dodge, C. (2001). A new approach to monitoring exercise training. Journal of Strength and Conditioning Research, 15(1), 109–115.

[5] Impellizzeri, F.M., Tenan, M.S., Kempton, T., Novak, A., & Coutts, A.J. (2020). Acute:chronic workload ratio: conceptual issues and fundamental pitfalls. International Journal of Sports Physiology and Performance, 15(6), 907–913.

[6] Impellizzeri, F.M., Shrier, I., McLaren, S.J., Coutts, A.J., McCall, A., Slattery, K., Jeffries, A.C., & Kalkhoven, J.T. (2023). Understanding training load as exposure and dose. Sports Medicine, 53(9), 1667–1679.