Dossier acclimatation & performance. Choisir l’altitude ou la chaleur ?

En cette période estivale l’appel des montagnes est fort chez les athlètes d’endurance. À l’instar des athlètes de haut-niveau comme Paula Radcliffe ou Fred Van Lierde à Font Romeu, Helle Frederiksen à Boulder ou encore les coureurs des hauts plateaux Kenyans, les athlètes amateurs souhaitent également bénéficier des effets des stages en altitude, dits « hypoxiques » (voir plus).

Néanmoins, ces stages ne sont pas toujours synonymes de bénéfices. Un récent post de Vincent LUIS suite à la WTS de Leeds illustre bien l’importance du placement de ce genre de stage par rapport à l’objectif :

« Pas dans le coup du début à la fin… La faute probablement à une descente d’altitude mal gérée. »

D’autre part, la période estivale s’accompagne aussi de l’appel de la plage. Lors d’un récent article nous avons évoqué les principes d’acclimatation à la chaleur pour aider l’athlète d’endurance à réaliser de bonnes performances malgré des températures élevées. Car la chaleur ambiante permet aussi d’augmenter le stress physiologique à l’entraînement pour renforcer la progression de l’athlète.

Ceci étant dit, vous identifiez maintenant le but cet article : comparer les effets de l’entraînement en altitude aux effets de l’entraînement en chaleur !

 

Dans les esprits, l’entraînement en altitude est de loin la méthode d’acclimatation la plus populaire. Elle a encore été utilisée par les équipes d’Angleterre et des États-Unis lors des derniers JO de Rio 2016.

L’acclimatation à la chaleur, elle, est la « petite dernière ». Elle commence à se faire connaitre alors que les études de laboratoire s’y intéressent depuis une vingtaine d’années.

Sur ce constat, la question se pose alors : est-ce une bataille perdue d’avance ? Pour y répondre, nous passerons en revue 4 points. Pour chacun d’eux, la démarche sera de croiser données scientifiques et réalité logistique des athlètes pour faciliter votre application pratique.

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1. L’UTILISATION PRATIQUE DE LA MÉTHODE.

Ce point est primordial : c’est lui qui conditionne en premier lieu l’intérêt du coach / l’athlète. Et oui, une méthode facilement mise en œuvre est une méthode adoptée.

1.a. En milieu naturel.

Si vous optez pour l’hypoxie, il va vous falloir monter en altitude là où la captation de l’O2 par l’organisme est plus difficile (16% d’O2 à 2000m d’altitude contre 21% en plaine). De là 2 protocoles sont recommandables :

– Le « Live-High Train-Low » (vivre en altitude et s’entraîner en plaine) : c’est la stratégie qui semble la plus efficace quand on ne peut pas souvent effectuer un stage en altitude. Ce protocole impose de nombreux déplacements, on voit donc la difficulté pour un athlète de descendre de sa montagne 1 à 2x/ jour pour s’entraîner en plaine.

– Le « Live-High Train-High » (vivre en altitude et s’entraîner en altitude) : c’est la méthode la plus efficace si l’athlète a la possibilité d’effectuer régulièrement des stages en altitude (au moins 3 stages/ an) ET s’il gère aussi correctement sa charge d’entraînement (voir plus).

Points + : hypoxie garantie par l’altitude, acclimatation possible en dormant, dépaysement de l’athlète.

Points – : déplacements de sites en sites, accumulation de fatigue, coûts du logement et du transport.

Si vous optez pour la chaleur, la mise en oeuvre sera plus simple. Et oui, pas besoin de partir en stage, la période estivale dans l’hexagone se prête souvent aux températures élevées. Ainsi, vous pourrez coupler les vacances en famille au bord de mer et votre acclimatisation.

Cependant, contrairement à l’hypoxie, la chaleur ne peut pas être utilisée pendant le sommeil pour s’acclimater car les températures élevées sont défavorables au sommeil. Pour compenser ce manque d’exposition, toutes les phases de repos que vous pourrez passer dehors lorsqu’il fait chaud seront bénéfiques. 

Points – : aléas de la météo, nécessité de s’exposer volontairement à la chaleur, déplacements (éventuels).

car l’altitude garantit l’hypoxie alors que la période estivale ne garantit pas la chaleur.

 

1.b. En milieu artificiel.

Pour éviter les déplacements en montagne et simuler l’altitude, des tentes hypoxiques ont vu le jour. Le pourcentage d’O2 y est réglable jusqu’à une altitude simulée de >3000m (<14.5% d’O2) mais le contrôle du CO2, moins fiable, peut occasionner des maux de tête. Si cela survient, l’acclimatation doit alors être interrompue jusqu’à ce que l’athlète retrouve les idées claires.

De nombreux athlètes de haut niveau ont coutume de s’entraîner et/ou dormir dans ce type de tente car leur efficacité a été démontrée comme étant comparable aux effets de l’altitude.

À noter : on entend parler des « masque hypoxiques » comme d’une alternative à l’altitude. Mais ne vous y tromper pas ! Plutôt que recréer les conditions de la montagne, ces masques renforcent vos muscles ventilatoires – ce qui est intéressant mais un peu moins pertinent.

Points + : possibilité de s’acclimater en plaine, efficacité similaire à l’altitude, acclimatation possible en dormant, contrôlabilité de l’hypoxie par rapport au ressenti.

Points – : coût d’achat (à partir de 350€), maux de tête liés au CO2, dormir seul dans une tente hypoxique, dérangement matériel.

L’acclimatation en chaleur peut elle aussi être simulée artificiellement. Cela s’avère idéal quand une course se passe à l’étranger mais que vous êtes en saison froide. C’est aussi parfait en été lorsque la température extérieure fait soudainement défaut mais que l’on doit poursuivre son acclimatation.

Une première possibilité « active » consiste à s’entraîner dans une pièce chauffée à 35°C environ (salon, salle de bain, chambre, garage, sauna, mini-tente de 2x2m, débarras). Nous avons testé cette option avec succès auprès de plusieurs de nos athlètes bien que des contraintes d’aménagement peuvent temporairement complexifier la vie de famille. 

D’autres protocoles innovants en « passif » sont aussi efficaces dès lors que la charge thermique est suffisante : bains chauds (40°C), saunas (80-100°C). Mention particulière pour la salle de bain, car faire couler un bain permet d’avoir chaleur + humidité mais aussi entraînement + bain !

Points + : facilité d’accès à des pièces chauffées, chaleur garantie, chaleur contrôlable, coûts réduits, expositions de courte durée (40-80’).

Point – : dérangement matériel.

car les séances en chaleur sont moins gênantes socialement et financièrement.

 

2. L’IMPACT SUR L’ATHLÈTE : PHYSIO & PERFORMANCE.

Quelle que soit l’acclimatation, de nombreuses adaptations interviennent dans l’organisme. Nous les abordons ici et voyons quelles améliorations de performance peuvent alors être attendues.

2.a. Physio

Les changements liés à l’altitude sont assez connus et sont généralement confinés à l’ amélioration du transport sanguin de l’O2 via la stimulation de l’EPO (l’erythropoïétine, hormone de production des globules rouge). C’est une donnée importante pour la performance en endurance car après 4 semaines à 2500m d’altitude, le niveau d’EPO et la masse d’hémoglobine peuvent grimper de ~50%. Pour un gain de VO2max compris entre 3% et 10%.

Aussi, on y pense moins mais l’hypoxie augmente le pouvoir « tampon » des bicarbonates : ils réduisent l’acidité des muscles lors des efforts intenses (relances, côtes). De plus, la capacité à ventiler s’améliore et favorise l’oxygénation cérébrale et l’évacuation du CO2. Enfin, la moindre densité de l’air en altitude favorise le travail des gammes techniques pour espérer un transfert positif de retour en plaine.

En termes de vitesse d’adaptation, certains changement sont rapides (la sécrétion d’EPO) alors que d’autres requièrent >7j avant d’être observables (l’augmentation de la masse d’hémoglobine). Ces différences ont un impact sur la programmation de la compétition à l’issue du stage (voir point 3.). Les changements physiologiques ont aussi un effet sur l’état de l’athlète : des maux de tête / troubles du sommeil peuvent accompagner la montée en altitude, nécessiter de redescendre en plaine et ainsi interrompre l’acclimatation.

Points + : adaptations hématologiques (transport de l’O2) et métaboliques (pH musculaire).

Points – : vitesse d’adaptation de l’organisme, charge d’entraînement, capacité à bien récupérer.

Les mécanismes liés à l’acclimatation en chaleur sont moins connus. D’ailleurs, on s’entend dire que l’exercice est déconseillé quand il fait chaud… Évidemment, partir en compétition sous 35°C sans y être préparé… D’où une acclimatation. 

À force d’élever la température du corps, le volume de plasma réagit en 2-3 jours et peut finalement augmenter de 10-15%. Cela accroît le niveau d’hydratation de l’organisme et réduit la FC à l’exercice. Aussi, la meilleure dilatation des vaisseaux sanguins est précoce. Elle permet au sang chaud d’être amené efficacement vers la peau pour dissiper la chaleur du corps.

Les ajustements de la sudation s’observent après 7-10 jours et sont importants : vous pourrez perdre 20 à 50% de sueur en plus par séance, transpirer plus tôt au début de l’exercice (après 3-4’) et perdre moins de sels minéraux (votre sueur est alors moins salée et vos t-shirts moins jaunes).

Enfin, au niveau cellulaire, le stress subi devient vite moins prononcé (stimulation HSP72). La conséquence n’est pas aussi visible que pour la sudation mais l’athlète le ressent : son activité enzymatique est plus efficace pour produire de l’énergie et sa vitesse de récupération est accélérée entre les entraînements.

Points + : vitesse d’adaptation de l’organisme, adaptations cardiovasculaires et thermorégulatoires.

Points – : charge d’entraînement.

car la chaleur entraîne des adaptations plus nombreuses plus rapidement.

 

2.b. Performance

Les stages représentent toujours un effort car ils s’accompagnent de nouvelles adaptations, demandent un investissement en temps, en organisation… C’est donc normal que l’athlète en attende un effet sur sa performance. Étant donné qu’un nouvel environnement génère des adaptations spécifiques à cet environnement, la performance en endurance après un stage est presque toujours améliorée lorsqu’elle a lieu dans le même milieu que celui de l’acclimatation.

Hors, la question qui nous intéresse est différente : comment la performance de l’athlète répond-elle après le stage lorsque l’épreuve a lieu en plaine à température neutre (<200m et <20°C) ?

Dans les faits, 1 athlète sur 3 environ termine son stage hypoxique sans adaptations physiologiques marquées. Conséquence : l’amélioration moyenne de performance au niveau de la mer est proche de ~1%.

En cause la « dose » d’hypoxie nécessaire pour mieux performer doit être suffisante. Suffisante sans être exagérée : une altitude >3000m garantirait des adaptations physiologiques, mais les troubles du sommeil (apnées, réveils) et le manque de récupération y sont récurrents et contrebalancent les bénéfices physiologiques. Sur cette base, voici les recommandations actuelles :

– Suivre un protocole « Live-High Train-Low » avec >12h par jour entre 2200m et 2500m (15.3%-16% d’O2 dans l’air) durant 3-4 semaines. Cette durée peut être difficile à instaurer pour le triathlète, mais elle fait consensus. En effet, la masse d’hémoglobine ne commence à s’accroître qu’après 8-10j. L’avantage ici, c’est que l’entraînement en plaine permet de garder des entraînements à haute intensité. Ce protocole peut élever les gains de performance à ~4%.

– Suivre un protocole « Live-High Train-High » : 3×3 semaines avec 2 semaines d’intervalle. L’intérêt de ce protocole réside dans la « mémoire physiologique » de l’organisme : à chaque nouveau stage les temps de ré-acclimatation sont réduits et permettent à l’athlète de se rapprocher de ses intensités standards. À terme, ce protocole peut induire des gains de performance de ~5-6%.

Même s’ils sont recommandés, ces protocoles ne garantissent pas une meilleure performance. En effet, il existe des « mauvais-répondeurs » à l’altitude. Par exemple, la performance en plaine à l’issue d’un stage à Font-Romeu (1850m) montre une amélioration de performance de 5% pour certains athlètes et une diminution chez d’autres.

Point + : l’amplitude de performance (sous réserve d’une « dose » d’hypoxie suffisante).

Points – : la fiabilité du résultat, la gestion de la récupération.

Après une acclimatation à la chaleur, la performance en ambiance tempérée n’est pas détériorée dès lors que la charge d’entraînement est contrôlée : soit la performance s’améliore (dans 2 cas sur 3 et jusqu’à ~5%), soit elle stagne (l’athlète se sent alors mieux à l’exercice). Si la question de la « dose » de chaleur est donc évidente ici aussi, elle ne s’accompagne pas de mauvaise surprise. Nous vous proposons 2 exemples d’acclimatation :

– À court-terme (sur 4j) : 2 expositions à la chaleur par jour avec 1 entraînement de 70’ à basse intensité et à 35°C le matin et 1 bain chaud à 40°C pendant 40’ en fin de journée. Cette double-exposition booste les ajustements principaux (volume plasmatique et vasodilatation) mais ne permet pas de terminer l’acclimatation (débit de sudation). Elle sera pertinente 8j avant la compétition.

– À long-terme (21j) : 3-4 expositions à la chaleur par semaine pendant 3-4 semaines (voir plus). Cette fréquence permet non seulement une acclimatation complète mais aussi des temps de repos suffisants ainsi que des phases d’entraînement à haute intensité en ambiance fraîche. Le gain de performance peut alors dépasser 7%, notamment chez les athlètes qui souffrent beaucoup de la chaleur.

En résumé, la proportionnalité du gain sera dépendante du profil de l’athlète (bon répondeur vs. répondeur neutre) et proportionnelle au temps d’acclimatation.

Points + : l’absence de mauvais-répondeur, la possibilité de « booster » les adaptations.

Point – : la gestion de l’état de forme.

car l’amélioration de performance est plus probable après la chaleur.

 

3. POST-STAGE: LA PERSISTANCE DES EFFETS.

Pour faire pencher la balance entre altitude et chaleur, une interrogation importante de l’athlète est aussi celle du délai à conserver entre le stage et la compétition. Ce délai doit normalement favoriser la récupération sans laisser l’organisme se désadapter de tous ses bénéfices. Le timing de l’acclimatation avant la compétition est donc important pour garantir son efficacité car un stage bien aménagé n’aura d’intérêt que s’il est correctement situé dans la programmation.

Avant de regarder les différences entre altitude et chaleur, regardons leurs points communs :

L’action de « dose-réponse » qui signifie que plus l’acclimatation est importante et plus ses effets persistent. La persistance peut varier de 4-5 jours à >3 semaines selon la dose initiale. Lorsque l’acclimatation est correctement gérée, une persistance de >3 semaines est observée tant pour l’altitude que la chaleur.

Le phénomène de « ré-acclimatation » suppose que 2-3 expositions entre J+4 et J+10 après l’arrêt du stage permettent de réactiver les bénéfices de l’acclimatation. Ainsi, la phase post-acclimatation est optimale pour un entretien « à moindre coûts » des bénéfices du stage.

À l’issu d’un stage hypoxique, les données empiriques montrent que la performance ne devrait pas être programmée entre J+5 et J+10 (certainement en raison du contre-coup lié au changement d’air) ni plus de 4 semaines après le stage (désadaptation physiologique). Ainsi, il est recommandé de performer dans les 2-3j après le stage ou après 2-3 semaines. En effet, même si certains bénéfices seront alors estompés, la masse des globules rouge restera supérieure.

Points + : la ré-acclimatation possible, la durée de certaines adaptations.

Point – : la contre-indication de performer entre J+5 et J+10.

Les changements cardiovasculaires étant les 1ers apparus, ils sont les 1ers à disparaître 3-4j après le stage. Toutefois, les adaptations sudorales et la meilleure tolérance cellulaire se dissipent avec plus de temps : ils permettent de profiter des bénéfices de l’acclimatation encore 3 semaines après le stage.

En terme de timing, il n’y a pas de contre-indication : l’athlète peut performer à J+2, J+7 ou J+15 en gardant en tête que le plus tôt sera le mieux.

Points + : la ré-acclimatation possible, la durée de certaines adaptations.

car l’altitude peut laisser des séquelles sur la performance entre J+5 à J+10 après le stage.

 

4. LES ÉTUDES RÉCENTES.

Dans l’optique d’un transfert de bénéfices entre 2 types d’entraînement (voir plus), les études récentes ont croisé l’acclimatation à l’altitude et l’acclimatation à la chaleur. Voilà ce que l’on en retient pour l’instant :

Une absence d’effet :
Dormir en tente hypoxique n’apporte pas de bénéfices supplémentaires à ceux induits par une acclimatation à la chaleur. Autrement dit, l’amélioration de performance permise par un stage en chaleur n’est pas magnifiée par le stress hypoxique. Ceci tend à être de plus en plus confirmé.

Un effet de transfert :
L’acclimatation à la chaleur prédispose à la performance d’endurance en chaleur, certes, mais elle prépare aussi aux environnements tempérés ET aux environnement hypoxiques ! Ce transfert semble s’expliqué grâce à l’augmentation du volume plasmatique (meilleure oxygénation musculaire), la moindre oxygénation musculaire en chaleur (donc l’augmentation possible de la masse de globules rouge) et le stress cellulaire imposé par la chaleur (meilleure tolérance à l’altitude : changements de HSP72, mais pas HSP90a ni mRNA).

car la chaleur exprime aussi ses bénéfices dans d’autres environnements.


BILAN

Nous conseillerions aux athlètes de s’acclimater à la chaleur plutôt qu’à l’altitude avant une performance réalisée au niveau de la mer en ambiance neutre (<200m d’altitude, <20°C). Cette position s’appuie sur les préoccupations clé du coach.


 

5. SI VOUS VOUS ACCLIMATEZ…

5.a. Mangez mieux.

Avant le stage, accentuez la consommation d’aliments riches en fer pour favoriser la fixation de l’O2 (viandes rouges, poisson, œuf, persil, épinards, haricots, figue, amande, noisette), en glucides pour anticiper leur consommation accrue en altitude (céréales, légumes sec, pomme de terre, fruits) et en antioxydants pour limiter les dégâts cellulaires induits par les radicaux libres (ail, amande, aubergine, betterave, café, citron, huile de germe de blé).

 

Pendant le stage, prenez des collations en glucides avant et immédiatement après les séances. Ces timings sont adéquats pour limiter les infections respiratoires, fréquentes en stage. En termes d’hydratation, buvez ~1,5L d’eau en plus du volume habituel au cours de la journée.

Accentuez la prise de glucides mais pas celles de lipides car la hausse de température interne amplifie la glycolyse mais réduit la lipolyse. De plus, votre hydratation devra au moins compenser les pertes sudorales plus abondantes. Optez pour la méthode de la « double pesée » (poids avant la séance – poids après + volume d’eau ingéré) et buvez 150% de cette quantité en récupération.

 

5.b. Ajustez la charge.

La donnée de charge d’entraînement est cruciale en stage car elle permet d’ajuster les durées et intensités de séance. En moyenne, pour une intensité donnée, la FC en course à pied augmente de 5 à 15 bpm à 2000m comparativement à la plaine, et de façon identique à 35°C comparativement à 20°C. Ainsi, un bon repère pour le coach sera de calibrer l’intensité d’entraînement sur la FC habituelle de l’athlète afin de maximiser le temps de pratique et donc le stress physiologique d’acclimatation.

En termes de repères, les mesures en plaine ou en milieu frais aideront ensuite à connaitre le stade d’acclimatation de l’athlète : une FC en baisse combinée à un ressenti stable (ou inférieur) sera un marqueur positif de l’acclimatation de l’athlète.

 

5.c. Attendez votre heure.

Sachez que les individus qui souffrent le plus de l’hypoxie ou de la chaleur sont ceux qui progressent le plus ! Exemple : en altitude, la masse d’hémoglobine augmente plus fortement chez les individus ayant initialement les taux les plus bas. Idem pour la chaleur : les athlètes qui souffrent vraiment pendant les 2-3 premières séances d’acclimatation ont intérêt à attendre 4-5 séances avant d’abandonner.

 

5.d. À faire / ne pas faire.

En récupération, ne pas programmer de séance d’hypoxie. Cela serait inutile pour 3 raisons :
– Les adaptations physio sont longues à se mettre en place lorsque l’athlète est passif (c’est pour cela qu’il passe souvent la nuit entière en tente hypoxique). Il n’y aurait donc que peu d’effet.
– L’oxygénation musculaire est un facteur de récupération. En hypoxie, elle est réduite.
– Cette pratique augmente généralement l’impression de fatigue et le délai de récupération.

En récupération, favoriser les expositions passives en chaleur car cela permet à l’athlète de bénéficier de la montée en température de l’entraînement. Le temps passé en chaleur peut alors être raccourci de 5’ à 15’ comparé à une exposition normale.


 

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