Conseil du coach: L’adaptation à l’effort longue distance en milieu chaud et humide

Adaptation à l'effort longue distance en milieu chaud et humide

L'homme est un être vivant homéotherme, il doit maintenir sa température centrale constante. Pour ce faire, il est indispensable que l'addition de la chaleur produite et de la chaleur captée dans l'environnement soit égale aux pertes de chaleur. La chaleur produite par le corps est appelée chaleur endogène. La chaleur endogène est produite par le métabolisme de base c'est-à-dire l'énergie utilisée pour le fonctionnement du corps humain au repos correspondant à la respiration, au fonctionnement du cœur, à la digestion et aux contractions musculaires à l’effort.
La chaleur exogène correspond aux échanges de chaleur avec l'environnement comprenant aussi bien les gains de chaleur que les pertes.

1- Les mécanismes de régulation

Les échanges de chaleur se font à l'aide de quatre mécanismes : la convection, la conduction, la radiation et l'évaporation.

La convection : elle permet le gain ou la perte de chaleur. Les échanges de chaleur se font au contact de l'air. On ressent bien les effets de la convection à vélo lorsqu'il fait chaud. Vous roulez vite, l'air circule vite autour de vous, ce qui a tendance à rafraîchir cet air : vous ressentez alors une sensation de frais. Dès que vous ralentissez, l'air redevient étouffant, la perte de chaleur est alors diminuée.
La conduction : elle permet également des gains et des pertes de chaleur. Les échanges se font au contact direct d'un liquide ou d'un solide.
La radiation : elle est aussi bien les gains et les pertes de chaleur. Les échanges de chaleur se font donc par réception et émission de ces rayonnements (Par exemple : le rayonnement du soleil sur le bitume).
L’évaporation : elle permet la perte de chaleur par élimination de l'eau contenue dans l'organisme.

Au repos, le mécanisme principal de perte de chaleur est la radiation. A l’effort, le mécanisme principal de régulation est l’évaporation.

2- Le mécanisme de l’évaporation

Trois mécanismes permettent l'évaporation:

L’expiration de l'air saturé en vapeur d'eau lors de la respiration
La perspiration qui est l’élimination de l’eau à la surface de la peau sans intervention des glandes sudoripares
La sudation qui est l'élimination de sueur constituée d'eau et de minéraux. Elle est fabriquée dans les glandes sudoripares situées sous la peau.

À l'effort, la chaleur endogène peut être considérablement augmentée. Elle n'est plus exclusivement produite par le métabolisme de base. La contraction musculaire prend une large part de la production de chaleur. En effet, l'énergie fabriquée à partir des glucides et des lipides se transforme en énergie mécanique utilisée pour l'effort physique pour 25 % tandis que 75 % de cette énergie est transformé en chaleur.

Cet excès de chaleur est évacué de façon majoritaire par sudation (80%) ce qui entraîne un rafraîchissement de la peau. Cependant, la sueur qui ruisselle sur la peau n’a aucun effet thermo-régulateur.

En ambiance chaude, la température de la peau est inférieure à la température de l'environnement. Il existe donc un gradient de température entre la peau et l'environnement qui favorise le gain de chaleur par convection et radiation.
À l'effort en milieu chaud et humide, la sudation ne peut se faire que s'il existe un gradient d'humidité entre la peau et l'environnement. À l'effort, le degré d'humidité de la peau est très élevé du fait de la sudation. Si l’air est sec, il existe bien le gradient nécessaire à l'élimination de l'eau présente à la surface de la peau. En revanche, si l’air est humide (comme à Hawaï), la différence entre l'humidité à la surface de la peau et l'humidité de l'air ambiant est trop faible. L'eau accumulée sur la peau ne peut plus s’évaporer empêchant ainsi l'élimination de la chaleur en excès. L’humidité limite les possibilités d’évaporation. Il existe alors un risque important d'hyperthermie.

3- Les problèmes liés à la chaleur

La chaleur peut engendrer différents problèmes de gravité variable. Les pertes d’eaux et de minéraux lors de la sudation excessive peuvent entraîner l’apparition de crampes. La déshydratation et les conséquences qui en découlent peuvent entraîner un épuisement extrême. De plus, le phénomène de coup de chaleur (élévation excessive de la température corporelle, peau chaude et sèche, comportement incohérent, perte de connaissance, absence de sudation) peut apparaitre, c’est une urgence médicale. Dans le cas de sensations de froid soudaine, de « chair de poule » lors d’un exercice à température élevée, il faut impérativement arrêter l’effort et trouver un endroit frais puis boire de l’eau fraiche pour diminuer la température corporelle.

4- Prévenir l’hyperthermie

Selon les recommandations de L’American College of sport medecine :

Il faut limiter les compétitions si la température de l’air et l’humidité sont au-delà de 28°C.
En été, il faudra préférer les entraînements le matin ou en fin de journées car les températures et les radiations sont les plus basses.
Hydratation maximale en eau avant, pendant et après l’effort pour compenser les pertes sudorales.
Immersion dans de l’eau froide voire glacée pour luter contre les signes d’hyperthermie.
Les signes annonciateurs de l’hyperthermie sont les vertiges, la sensation de froid, les maux de tête, les mouvements incohérents.

5- Les adaptations physiologiques induites par l’exercice en ambiance chaude

Les adaptations cardio-vasculaires se font par :

Une réduction de la quantité du volume sanguin sous cutanés au profit des muscles. Les muscles sont alors plus performants du fait d'un apport d’O2 plus conséquent.
Une augmentation du volume sanguin total permettant une meilleure élimination de la chaleur par sudation.
Une diminution de la fréquence cardiaque à l'effort à l'origine d'une économie de la dépense énergétique et d'une économie de la production de chaleur.

Les adaptations sudorales sont dues à :

Une augmentation de la capacité à transpirer et donc à éliminer la chaleur par sudation.
Un raccourcissement du délai entre le début de l'effort et l'apparition de la transpiration favorisant une meilleure élimination de la chaleur par sudation.
Une diminution de la perte en minéraux limitant le risque de déshydratation.

Les adaptations entraînent une diminution de la température corporelle et un retard de l'apparition de la fatigue.

6- Quelle stratégie adopter pour faire un effort en ambiance chaude et humide

Les adaptations cardio-vasculaires se mettent en place en trois à cinq jours tandis qu'il faut au moins 10 jours pour que les adaptations sudorales se fassent.

Pour que l'acclimatation se fasse, il est impératif de réduire l'intensité des séances à 60-70% du plan d'entraînement initialement prévu pendant environ deux semaines.

L’entraînement à la chaleur entraîne une augmentation de l’organisme à éliminer chaleur et à contrer ses effets néfastes. On observe une amélioration du débit sudoral, une augmentation du volume d’éjection systolique (plus de sang et d’oxygène pour les muscles) et une diminution de l’utilisation du glycogène (diminution de la dépense énergétique).
Ainsi une séance de course à pied d'1 h 30 initialement prévue à 145 bpm devrait être faite autour de 100 bpm (70 % de 145 bpm).
Les séances doivent être réparties en fonction de leur intensité. Les séances réalisées à une intensité élevée (fractionné, seuil…) devront se dérouler le matin au frais. Seules les séances de plus faible intensité (endurance) devront se faire à la période la plus chaude de la journée. Il est également important de se baser sur la fréquence cardiaque (et non la vitesse) pour établir l'intensité des séances car, au début de la période d'acclimatation, la vitesse sera plus faible que celle dont l'athlète a l'habitude, pour une plage de FC donnée.
Une fois les adaptations mises en place, l'athlète retrouvera son niveau de performances habituel pour une plage de FC donnée.
Pour une bonne efficacité, la période d'acclimatation de 15 jours d'entraînement en milieu chaud et humide doit être située dans le dernier mois précédant la course avec nécessité de rester la dernière semaine dans un environnement chaud et humide. En effet, 50 % des gains obtenus pendant la période d'acclimatation peuvent disparaître si l'athlète se substitue à cet environnement chaud.

7- Conclusion

Avant tout effort en ambiance chaude et humide, il faut :

S’acclimater.
S’hydrater régulièrement et suffisamment.
Porter des vêtements techniques : choisir des vêtements amples de manière à favoriser les pertes de chaleur par convection, choisir les vêtements clairs de manière à limiter le gain de chaleur par radiation.
S’alimenter pour continuer à solliciter un minimum la digestion et stimuler ainsi un minimum d'apport sanguin au tube digestif.
S’éponger et ne pas se mouiller abondamment