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Améliorer sa récupération en sport

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Christophe Hausswirth

Partie 2. Stratégies pour optimiser la récupération

Chapitre 7. L'hydratation

Christophe Hausswirth et Véronique Rousseau

Texte intégral

Introduction

1Du bon équilibre hydroélectrolytique dépendent en grande partie la qualité de la performance et la sécurité de l'athlète. Cet équilibre est dangereusement perturbé lors de l'exercice, du fait de la redistribution compartimentale de l'eau et des électrolytes, mais aussi à cause des pertes cutanées inhérentes à la sudation et à la perspiration insensible.

1. Rôle de l'eau dans l'organisme et bilan hydrique

2L'eau est un nutriment remarquable et omniprésent. Dans l'organisme, elle sert de moyen de transport et de milieu réactionnel ; en outre, la diffusion des gaz n'est souvent possible qu'à travers des surfaces imprégnées d'eau. Grâce à son caractère incompressible, elle donne sa structure et sa forme au corps par l'augmentation de volume qu'elle produit dans les tissus de l'organisme. De plus, l'eau – par ses qualités thermostatiques – est capable d'absorber de considérables quantités de chaleur sans augmentation importante de sa température. Cette qualité, associée à une température de vaporisation élevée, participe au maintien d'une température corporelle relativement constante, malgré les contraintes thermiques extérieures et l'augmentation significative de la chaleur interne au cours de l'exercice.

3La quantité d'eau dans l'organisme reste relativement stable au cours du temps. Bien que des quantités considérables d'eau soient perdues au cours de l'activité physique, l'absorption appropriée de liquides restaure rapidement les déséquilibres des niveaux liquidiens de l'organisme. Un adulte moyennement actif, dans une ambiance neutre, a besoin d'environ 2,5 l d'eau par jour (cf. Fig. 7.1). Par contre, les besoins en eau d'une personne active placée dans une ambiance chaude augmentent et peuvent être compris entre 5 et 10 l par jour. Cette eau a trois origines différentes : les boissons, les aliments et les processus métaboliques.

Figure 7.1. La balance hydrique de l'organisme.

Figure 7.1. La balance hydrique de l'organisme.

D’après Mc Ardle et al. (2004), avec l’autorisation de De Boeck.

2. Les pertes hydroélectriques à l'exercice

2.1 La répartition des pertes en eau

4Le sportif doit impérativement optimiser ses besoins en eau, car l'eau est le premier constituant de l'organisme. Selon l'âge, le sexe et la composition corporelle, elle représente entre 40 et 70 % de la masse corporelle d'un individu, entre 65 et 75 % de la masse musculaire et environ 50 % de la masse grasse (Greenleaf 1992). L'eau est d'ailleurs indispensable à plusieurs fonctions physiologiques de l'organisme : l'activité des cellules, le fonctionnement du système cardiovasculaire, la régulation de la température corporelle, l'élimination rénale...

5Le plasma, composant liquide du sang, et qui constitue environ 55 % de son volume total, est au centre des échanges de l'ensemble des compartiments organiques. Très facile d'accès pour les chercheurs, il est donc le lieu d'étude privilégié des métabolismes. La diminution du volume plasmatique est observée à la suite de fortes sudations responsables de réductions du volume total en eau corporelle. À partir d'un certain déficit, l'hypovolémie est responsable d'une diminution du volume d'éjection systolique qui n'est plus compensée par l'augmentation de la fréquence cardiaque, entraînant ainsi une diminution du débit cardiaque maximal à l'exercice. D'ailleurs, quelles que soient les températures corporelles initiales et la vitesse de stockage thermique, il existerait une température interne critique d'apparition de la fatigue et ce seuil serait abaissé sous l'effet de la déshydratation (Gonzalez-Alonso et al. 1999).

6Lors d'exercices de longue durée et/ou pratiqués en ambiance chaude, on observe souvent une hémoconcentration, à l'origine d'un certain nombre de difficultés peu compatibles avec la qualité de la performance : -augmentation de la viscosité,

  • diminution de la fonction d'épuration,

  • échange thermique avec le tissu cutané moins bon,

  • difficulté à assurer la perfusion avec les muscles actifs,

  • mauvais fonctionnement de la pompe cardiaque,

  • augmentation de l'ischémie mésentérique, associée ou non à des troubles de la motricité colique.

7Sur ce dernier point, la déshydratation, de par l'hypovolémie plasmatique qu'elle entraîne, est responsable d'une réduction supplémentaire du débit sanguin splanchnique et accroît le risque de survenue de lésions digestives (Beckers et al. 1992). Leur prévention repose sur un entraînement physique régulier et bien conduit, qui permet de limiter l'hypertonie sympathique, et sur la lutte contre l'hypovolémie, laquelle passe par une réhydratation adéquate.

2.2 Les processus de déshydratation

8La déshydratation est un processus qui a pour seule origine, lors de la pratique sportive, la sudation. Si cette perte liquidienne reste modeste (i. e. 0,5 % du poids corporel), aucune manifestation secondaire n'est constatée. Cependant, au-delà de ce pourcentage - rapidement dépassé par beaucoup d'athlètes-, de très nombreuses complications entravent la bonne réalisation de l'exercice. Cette déshydratation représente un déséquilibre entre les mouvements liquidiens, c'est-à-dire que les pertes en eau ne sont pas compensées par les entrées d'eau, et ce, même si l'athlète est à l'origine normo-hydraté ou hyperhydraté.

9Pour connaître le pourcentage de déshydratation, la mesure la plus simple est celle de la double pesée. Celle-ci permet de limiter le peu de fiabilité des balances corporelles (variation jusqu'à ± 0,5 kg). Cette mesure doit être réalisée sur un athlète nu et sec, afin de ne pas comptabiliser l'eau contenue dans les vêtements ou restant à la surface du tissu cutané. La pesée se fera systématiquement la vessie vide et on pourra alors appliquer la formule suivante :

Pesée avant (pAV)- Pesée après (pAP)=masse perdue (mp)
mp/pAVx100=pourcentage de déshydratation

10Le débit sudoral correspond à la différence des deux pesées, moins le poids des urines recueillies après l'exercice :

mp-urines (AP)=pertes sudorales

11La mesure du poids corporel, avant et après l'exercice, permet de déterminer l'ampleur des pertes liquidiennes, puisque la diminution pondérale est due en majeure partie à la perte de liquides par la transpiration et par l'évaporation au cours de la respiration. Compte tenu des pertes additionnelles de substrats et des pertes métaboliques d'eau, il n'est pas nécessaire, malgré tout, de maintenir exactement le même poids pour préserver l'équilibre hydrique. De plus, la diminution du poids observée peut être très variable d'un individu à l'autre. Elle dépend de la perte sudorale et donc de l'augmentation de la température du noyau central. Lors de matchs de cricket réalisés dans différentes conditions de températures extérieures, Gore et al. (1993) ont pu observer des diminutions pondérales de 0,5 kg.h-1 pour une température extérieure de 22,1 °C, et de 1,6 kg.h-1 pour une température de 27,1 °C. En effet, l'exposition à la chaleur ou la réalisation d'un exercice dans une ambiance thermique supérieure à 25 °C entraîne un accroissement de la sudation qui épuise les réserves liquidiennes de l'organisme, créant un état relatif de déshydratation. Ainsi, l'organisme paye l'efficacité de sa régulation thermique du prix élevé que constitue le sacrifice de ses liquides intravasculaires et intracellulaires. En effet, lorsque les quantités de sueur sont importantes, on observe une réduction des volumes plasmatiques (Claremont et al. 1976), ce qui affecte le bon déroulement des processus de refroidissement. Les pertes hydriques de l'organisme vont donc porter sur les deux compartiments d'eau corporelle (extracellulaire et tissulaire), mais dans des proportions variables.

12L'impact de ce déficit sur la performance sportive sera toutefois différent en fonction de l'origine de cette déshydratation. À l'occasion d'exercices très soutenus ou accomplis en ambiance thermique défavorable, d'énormes volumes de sueur vont être éliminés dans un délai très court, et, dans ce cas, l'eau est majoritairement fournie par le plasma. Les aptitudes physiques se trouvent alors davantage affectées, jusqu'à ce que l'athlète s'acclimate à la chaleur, la tolérance à celle-ci se révélant alors meilleure (Pandolf 1998). Simultanément, l'augmentation des réactions métaboliques liées à la demande énergétique induit une production plus importante d'eau par les cellules-les réactions successives de dégradation du glycogène, et à moindre degré des lipides, aboutissent en effet à la resynthèse d'adénosine triphosphate (ATP) d'une part, et à la production d'eau d'autre part (Sawka et al. 1996). Toutefois, cette production d'eau métabolique s'avère insuffisante pour empêcher la déshydratation. Or, tout déficit en eau, autrement dit toute déshydratation, peut influencer de façon négative le déroulement des processus physiologiques et, plus particulièrement, les performances des sportifs.

2.2.1 Déshydratation et performance physique

13De faibles diminutions du capital hydrique de l'organisme affectent la performance. Au fur et à mesure qu'il se prolonge, l'exercice est de plus en plus mal toléré si l'on ne compense pas les pertes dues à l'évaporation sudorale. Ainsi, compte tenu de l'importance de l'eau et des conséquences de son déficit, il est indispensable de compenser le plus vite et le plus complètement possible les pertes occasionnées par l'exercice, mais également celles liées aux différentes activités de la journée. Il est admis que la déshydratation abaisse les aptitudes physiques des sportifs par une élévation plus importante de la fréquence cardiaque et de la température interne (Nielsen 1984). Il a été fréquemment montré qu'un déficit en eau correspondant à 2 % du poids corporel réduit dès lors les aptitudes aérobies de près de 20 % (Armstrong et al. 1985). De nombreuses études ont ainsi démontré l'intolérance des sujets déshydratés à l'exercice prolongé (Claremont et al. 1976). La déshydratation affecte également le fonctionnement des systèmes thermorégulateur et cardio-vasculaire. Les pertes liquidiennes diminuent le volume plasmatique, ce qui induit une baisse de la pression artérielle qui, en retour, réduit le flux sanguin à travers les muscles et la peau, et augmente la fréquence cardiaque. Dans ce contexte, Sawka et al. (1984) précisent que l'altération du rythme cardiaque est fonction de la chute du volume sanguin et, donc, de l'importance du niveau de déshydratation. Une étude de Walsh et al. (1994) a pu montrer qu'une déshydratation de 1,8 %, chez des cyclistes roulant à 90 % de leur consommation maximale d'oxygène, entraînait une diminution de 32,8 % du temps limite à l'épuisement, en comparaison avec des cyclistes réhydratés pendant l'épreuve. Il est probable, par ailleurs, que l'effet de la déshydratation sur la performance diffère d'une activité physique à l'autre. Le mode d'installation de la déshydratation, les conditions climatiques ambiantes au cours de la réalisation de l'exercice et le type d'exercice sont également des facteurs clés.

14Concernant les exercices d'une durée relativement courte - faisant appel au métabolisme anaérobie-, les effets de la déshydratation semblent nettement moins importants. Lors d'efforts de quelques secondes - au cours desquelles l'ATP provient des systèmes métaboliques anaérobies (ATP-phosphocréatine et glycolytique)-, la performance anaérobie ne semble en effet pas particulièrement affectée, dans la mesure où les sujets peuvent se réhydrater convenablement, proportionnellement aux pertes liquidiennes observées (Backx et al. 2000). Toutefois, et comme nous avons pu le montrer précédemment, une chaleur importante rend plus difficile la récupération de ces efforts courts et intenses, notamment à cause de la réduction du catabolisme hépatique du lactate et de la réduction du débit sanguin musculaire ; elle peut donc affecter ces activités de courte durée (Sawka et Pandolf 1990). De plus, l'effet de la déshydratation sur les performances de type anaérobie n'est pas constant. Les mécanismes physiologiques princeps impliqués dans la réduction de la performance anaérobie seraient le déséquilibre électrolytique - essentiellement l'augmentation du potassium - et l'élévation de la température interne (Sawka et Pandolf 1990). Concernant la production de force, la déshydratation ne semble pas perturber les valeurs de force maximale (Mountain et al. 1998 ; Greiwe et al. 1998), mais elle aurait un effet néfaste sur l'endurance de force (Bigard et al. 2001). Ces auteurs ont pu montrer - pour une population dont la masse corporelle était diminuée de 2,95 % - qu'il existait une diminution de 23 % (p < 0,01) du temps d'endurance à l'épuisement pour une situation d'extension du genou en isométrie à 25 % de la force maximale volontaire (FMV), en comparaison avec la situation de normo-hydratation (cf. tableau 7.1). Ces auteurs ont également pu enregistrer une diminution de 13 % dans la condition de déshydratation, lorsque l'intensité du temps d’endurance était fixée à 75 % de la FMV. Ce pourcentage est toutefois à la limite du seuil de significativité statistique (P = 0,06) et est donc à prendre avec précaution. Aucune différence significative n'a été enregistrée, par ailleurs, entre les différentes FMV des différents traitements (tableau 7.1).

Tableau 7.1. Variation des valeurs de la force maximale volontaire (FMV) et des temps d'endurance à l'épuisement en fonction de trois conditions (« Hydratation normale », « Déshydratation » et « Réhydratation après une phase de déshydratation »). Les valeurs expriment des moyennes ± leur écart type.

Tableau 7.1. Variation des valeurs de la force maximale volontaire (FMV) et des temps d'endurance à l'épuisement en fonction de trois conditions (« Hydratation normale », « Déshydratation » et « Réhydratation après une phase de déshydratation »). Les valeurs expriment des moyennes ± leur écart type.

a : p < 0,01 (différence significative avec la condition « Hydratation normale ») ;
b : p < 0,05 ; c : p < 0,05 (différence significative avec la condition « Déshydratation »).
D'après Bigard et al. (2001), avec l'autorisation de Medicine and Science in Sports and Exercise.

2.2.2 Déshydratation et performance mentale

15Des données objectives, utilisant des tests de la fonction corticale, ont pu confirmer l'hypothèse selon laquelle la déshydratation, même modérée, détériore la performance mentale chez le jeune adulte (Maughan et al. 1997). La mémoire à court terme et la mémoire de travail semblent altérées alors qu'aucune incidence n'est relatée sur la mémoire à long terme. D'après les travaux récents de Lieberman (2007), une diminution des performances est observée dans des épreuves impliquant les habiletés psychomotrices ; ces auteurs constatent une augmentation du temps de réaction de 10,7 % (p < 0,05) pour une déshydratation de 2 %, et de 21,4 % (p < 0,01) pour une déshydratation de 4 % (cf. Fig. 7.2). De plus, des diminutions du pourcentage de réponses correctes, de l'ordre de 10,6 % pour une déshydratation de 2 %, et de 22,4 % pour une déshydratation de 4 %, ont été enregistrées par ces mêmes auteurs au cours de ces mêmes tests (Lieberman 2007).

Figure 7.2. Variation des valeurs du temps de réponse en fonction du pourcentage de déshydratation provoquée. Les valeurs expriment des moyennes.

Figure 7.2. Variation des valeurs du temps de réponse en fonction du pourcentage de déshydratation provoquée. Les valeurs expriment des moyennes.

** : p < 0,001 (différence significative avec la condition « Neutre » à 0 %). D'après Lieberman et al. (2007), avec l'autorisation du Journal of the American College of Nutrition.

16Selon des études en cours sur l'animal, la déshydratation inhiberait la production de l'oxyde nitrique synthase - considérée comme un véritable neurotransmetteur entre les cellules nerveuses - et agirait ainsi directement sur les processus de mémorisation à plus ou moins long terme. Très récemment, Grandjean et Grandjean (2007) ont pu regrouper tous les effets néfastes d'une déshydratation supérieure à 1 % du poids corporel sur les facteurs mentaux, dont la performance mentale (cf. tableau 7.2).

Tableau 7.2. Variation des paramètres cognitifs en fonction des conditions (« Hyperhydratation », « Déshydratation due à la chaleur de l'ambiance thermique » ou « Déshydratation consécutive à l'exercice »).

Tableau 7.2. Variation des paramètres cognitifs en fonction des conditions (« Hyperhydratation », « Déshydratation due à la chaleur de l'ambiance thermique » ou « Déshydratation consécutive à l'exercice »).

D'après Grandjean et Grandjean (2007), avec l'autorisation du Journal of the American College of Nutrition.

17À partir de 2 % de perte de masse corporelle, une dégradation des performances cognitives apparaît très nettement, et ce, indépendamment des modes de déshydratation (par exemple ambiance chaude, exercice prolongé...) [Grandjean et Grandjean 2007]. Ceci semble avoir toute son importance dans les sports ou les activités physiques nécessitant des temps de réaction brefs ainsi qu'une grande précision du geste. En outre, les effets négatifs sont encore plus dommageables dans les exercices proposant une épreuve combinée, à l'image du biathlon nordique (tir à la carabine et ski de fond) ou du pentathlon moderne (tir au pistolet et course à pied).

3. Exemple de recommandations chez le non-sportif

18Au regard des apports nutritionnels conseillés par l'Agence française de sécurité sanitaire des aliments (AFSSA) pour la population française (Martin 2001), les besoins hydriques totaux pour un adulte moyen de 60 kg sont compris entre 2,1 et 3 l.j-1 (35 à 50ml.kg-1.j-1). Dans ce contexte, l'European Food Safety Authority (EFSA) a apporté quelques précisions à ces recommandations en 2008. Chez les plus de 14 ans, une femme doit avoir un apport de 2 l d'eau par jour et un homme un apport de 2,5 l, soit 1,4 à 2l.j-1 par les boissons et 0,4 à 0,75l.j-1 par les aliments. Depuis les travaux de Koulmann et al. (2000), on situe entre 1,5 et 1,8 l la quantité de liquides à ingérer au quotidien si l'on ne veut pas entrer dans une phase de déshydratation aiguë. Or, 87 % de la tranche des 12-19 ans et 70 % de la tranche des 20-55 ans boivent moins de 1,5 l d'eau par jour.

19De plus, il apparaît que la quantité n'est pas le seul facteur intervenant dans l'hydratation. D'après le Centre de recherche pour l'étude et l'observation des conditions de vie (CREDOC), la répartition (Fig. 7.3) est tout aussi importante et nous permet de constater que les adultes qui boivent le plus sont également ceux qui, à chaque acte de consommation, boivent également davantage et plus souvent dans la journée.

Figure 7.3. Histogrammes récapitulatifs du nombre de prises de boissons par jour et des quantités moyennes bues à chaque prise.

Figure 7.3. Histogrammes récapitulatifs du nombre de prises de boissons par jour et des quantités moyennes bues à chaque prise.

D'après les données et avec l'autorisation du CREDOC, enquête CCAF (2007).

4. Exemple de recommandations chez le sportif

4.1 Lutter contre la déshydratation pour mieux récupérer

20La prévention de la déshydratation constitue une priorité absolue pour le sportif, mais elle n'est pas toujours facile à mettre en place de façon structurée. Il est important de savoir que, une fois installé, cet état de déshydratation ne pourra être compatible avec la réalisation d'une performance. Pour autant, sa prévention est difficile, car l'organisme ne peut pas constituer des réserves significatives d'eau. Toute absorption d'eau, avant la compétition, conduira de façon systématique à augmenter le débit urinaire, situation souvent gênante en situation compétitive. La normo-hydratation du sportif est largement conseillée et l'ingestion de 150 à 300 ml, avant une compétition, constitue une hydratation normale, sans provoquer de miction dans les heures qui suivent. De plus, le passage dans le plasma est très rapide, puisque l'eau absorbée apparaîtra dans la sueur 9 à 18 min plus tard (Armstrong et al. 1987). Cependant, il n'existe pas de réel marqueur standard capable de nous renseigner sur les écarts de l'équilibre hydrique. Une étude de Brandenberger et al. (1989) a permis de montrer, malgré tout, qu'une pré-hydratation active de 500 ml d'eau 40 min avant un exercice avait tendance à augmenter le débit sudoral et à limiter, de ce fait, les perturbations induites par l'absence d'hydratation pendant l'exercice.

21La soif n'est pas un bon indicateur des nécessités de réhydratation au cours de l'exercice : il faut donc boire avant qu'elle n'apparaisse et plus qu'elle n'amènerait à le faire. Le volume à ingérer doit être déterminé individuellement et ajusté selon la tolérance de chacun, en essayant de compenser les pertes. Pour cela, ces dernières doivent être estimées à partir des caractéristiques de l'exercice (intensité, durée), des conditions environnementales (ambiance thermique, humidité relative, charge radiante) et de facteurs plus individuels (niveau et état d'entraînement, acclimatation ou non à la chaleur). Pour favoriser la vidange gastrique, il apparaît préférable d'ingérer de larges volumes selon la tolérance individuelle (Rehrer 2001).

4.2 Restauration des électrolytes en récupération

22Les variations du poids corporel indiquent la quantité d'eau perdue au cours de l'exercice ainsi que l'adéquation de la réhydratation pendant et après l'exercice. Les fortes sudations sont à l'origine de ces pertes hydroélectrolytiques. Toutefois, le débit sudoral et la teneur en électrolytes de la sueur (Na+, K+, Cl-, Ca2+, Mg2+), très variables d'un individu à l'autre, ont une influence sur la composition de la sueur. Quand la transpiration augmente, la teneur sudorale en ions sodium (Na+) et chlore (Cl-) augmente, tandis que celle en ions potassium (K+) et magnésium (Mg2+) reste inchangée et alors que celle du calcium (Ca2+) diminue. Par conséquent, c'est la perte des composants extracellulaires en sodium et chlore qui est la plus susceptible d'être à l'origine du déficit lié à la transpiration. La supplémentation peut contribuer à des apports journaliers adéquats dans certaines circonstances, notamment pendant ou après un exercice de longue durée, ou réalisé en pleine chaleur. La sueur est hypotonique par rapport aux liquides corporels et le devient encore davantage par l'entraînement et l'acclimatation à la chaleur. C'est la raison pour laquelle les concentrations plasmatiques d'électrolytes (et l'osmolalité) peuvent augmenter pendant l'exercice si l'athlète n'absorbe pas de liquides pour compenser les pertes. Il est cependant très difficile d'établir un bilan exact de certains électrolytes à partir de leurs concentrations plasmatiques, et ce, en raison des mouvements hydriques et électrolytiques dus à l'exercice. Il est clairement admis que des carences minérales temporaires peuvent se produire pendant l'exercice prolongé. Noakes et al. (1985) ont pu mettre en évidence que la compensation de pertes liquidiennes substantielles par ingestion d'eau plate entraînait une hyponatrémie (jusqu'à 25 %) chez certains athlètes. Par conséquent, une compensation des pertes hydrosodées est recommandée pour les sports de longue durée. Les comprimés de sodium sont déconseillés, quelle que soit l'importance des pertes, car ils peuvent avoir des effets négatifs sur le tractus gastro-intestinal du fait d'une sécrétion hydrique dans la lumière intestinale, entraînant ainsi une gêne gastro-intestinale. En raison de son effet stimulant sur l'absorption de l'eau dans l'intestin, l'addition de sodium à une boisson contenant des glucides est généralement justifiée (Noakes et al. 1985). Il a été mis en évidence que les boissons réhydratantes, auxquelles on ajoute du chlorure de sodium, sont plus aptes à corriger le déséquilibre hydrique et le volume plasmatique - par rétention d'eau - que l'eau plate. Elles permettent, en outre, de normaliser beaucoup plus rapidement les concentrations hormonales intervenant dans la régulation liquidienne (Nose et al. 1988 ; Brandenberger et al. 1989). Si la boisson de réhydratation ne contient pas suffisamment de sodium, le liquide absorbé en excès va simplement augmenter le volume d'urine excrétée en n'apportant aucun bénéfice au processus de réhydratation (Shirreffs et al. 1996). Ces auteurs ont pu comparer plusieurs plans hydriques de réhydratation en fonction des 3 % perdus de masse corporelle (Fig. 7.4). Dans le groupe L (addition de 23 mM de sodium, soit 1,2 g.l-1), seules les conditions de réhydratation de 150 et 200 % entraînent une augmentation du volume des urines de façon significative. L'augmentation de la concentration de sodium (61 mM, soit 3,3 g.l-1) dans la boisson réhydratante est un facteur de restauration des volumes hydriques, mais doit être associée à des quantités d'ingestion précises. En effet, les trois conditions (B, C et D) du groupe H sont toutes significativement différentes entre elles. Ces auteurs concluent que boire un grand volume d'eau après l'exercice ne peut pas être un paramètre de compensation de la déshydratation si la quantité de sodium n'est pas suffisamment élevée, et réciproquement.

Figure 7.4. Volumes d'urine collectés au fur et à mesure de la réhydratation post-exercice. La figure « groupe L » représente le plan hydrique avec addition de 23 mM de sodium, et la figure « groupe H » le plan hydrique avec addition de 61 mM de sodium. Essai A : 50 % de compensation hydrique par rapport au pourcentage de pertes ; essai B : 100 % ; essai C : 150 % et essai D : 200 %.

Figure 7.4. Volumes d'urine collectés au fur et à mesure de la réhydratation post-exercice. La figure « groupe L » représente le plan hydrique avec addition de 23 mM de sodium, et la figure « groupe H » le plan hydrique avec addition de 61 mM de sodium. Essai A : 50 % de compensation hydrique par rapport au pourcentage de pertes ; essai B : 100 % ; essai C : 150 % et essai D : 200 %.

D'après Shirreffs et al. (1996), avec l'autorisation de Medicine and Science in Sports and Exercise.

23Par ailleurs, un exercice modéré n'est à l'origine que de pertes négligeables de potassium dans la sueur (Cunningham 1997). En revanche, lors d'un exercice plus intense (par exemple lors d'une compétition), le potassium perdu dans la sueur est de l'ordre de 5 à 18 mEq. Les pertes plus importantes de potassium peuvent être compensées par l'ingestion d'aliments riches en potassium (citron, banane...). Un verre de jus d'orange ou de jus de tomate remplace pratiquement tout le potassium, le calcium et le magnésium perdus dans trois litres de sueur environ (Cunningham 1997).

5. Boissons alcalines et récupération

24Il est bien documenté que lors d'un exercice court et intense, la production anaérobie lactique, au sein des muscles actifs, et sa diffusion rapide dans les liquides extracellulaires entraînent une élévation des concentrations en protons (Sahlin 1978). D'un point de vue physiologique, nous constatons que l'accumulation intramusculaire de protons diminue les possibilités de contraction musculaire (Hausswirth et al. 1995) par l'inhibition d'enzymes telles que la phosphofructokinase (PFK), par la perturbation des mouvements calciques, par la diminution du nombre de ponts actine-myosine (Vollestad et Sejersted 1988), ainsi que par la perturbation de l'excitabilité membranaire et la transmission de l'influx nerveux qu'elle entraîne. Dans le cas d'une activité sportive, le déséquilibre acido-basique sanguin perturbe à la fois le système endocrinien, la disponibilité en substrats énergétiques musculaires et sanguins (Sutton et al. 1981), les systèmes cardio-circulatoire et ventilatoire (Jones et al. 1977), ainsi que la perception subjective de la fatigue (Swank et Robertson 1989). C'est ainsi que, depuis une vingtaine d'années, il est conseillé au pratiquant de sports plutôt anaérobies d'utiliser des boissons alcalines avant et après l'effort intense. Cependant, même si l'intérêt scientifique a souvent été mis en relation avec des améliorations des temps d'endurance compris entre 120 et 240 s (McNaughton et Cedaro 1992), une absorption de bicarbonates avant l'effort est souvent associée à des perturbations gastro-intestinales (McNaughton et al. 1999), surtout lorsque les concentrations en bicarbonates dépassent les 300 mg.kg-1 de poids corporel. De ce fait, nous conseillons vivement d'introduire les boissons alcalinisantes lors de la phase précoce de récupération. La complémentation en bicarbonates (sous forme de boisson, cf. tableau 7.3) en post-exercice sera à privilégier dans le but de raccourcir les délais de récupération de l'homéostasie acido-basique.

Tableau 7.3. Récapitulatif des différentes concentrations en bicarbonates et en sodium dans les eaux minérales commercialisées..

Tableau 7.3. Récapitulatif des différentes concentrations en bicarbonates et en sodium dans les eaux minérales commercialisées..

6. Boissons glucidiques et récupération

25Un certain degré de déshydratation restant malgré tout inévitable au cours de l'activité physique - surtout lorsqu'elle est effectuée en ambiance chaude-, la récupération doit être mise à profit pour optimiser les possibilités de restauration de l'équilibre hydrominéral. C'est le souci particulier des sportifs engagés dans des épreuves où les efforts sont répétés à intervalles de temps rapprochés (comme au triathlon, au décathlon ou au pentathlon moderne, ou encore lorsqu'il y a combats ou assauts répétés dans la même journée). Il est cependant bien établi qu'il existe, après un état de déshydratation, une période prolongée pendant laquelle le sportif ne sera pas en mesure de restaurer à 100 % son capital hydrique.

26L'ingestion d'eau est responsable de la rapide reprise de la diurèse (même si le sportif reste déshydraté), empêchant le retour à l'état de normo-hydratation. L'ingestion d'eau seule est également responsable de la suppression de la soif, en agissant sur les stimuli osmotiques dipsogéniques, et ce, d'autant plus si cette eau est froide (Rehrer et al. 1992). Il apparaît que l'ingestion de solutions d'hydrates de carbone (CHO) pendant la période de récupération permet de restaurer la capacité d'exercice de façon plus efficace que l'ingestion d'eau seule (l'eau va servir de vecteur pour l'apport d'hydrates de carbone, indispensables à la resynthèse du glycogène hépatique et intramusculaire). Ceci revêt un caractère important lorsque l'intervalle de récupération entre deux reprises est court ou lorsque les exercices sont répétés durant plusieurs jours (Maughan et al. 1997).

27En ce qui concerne la teneur en glucides, ou hydrates de carbone (CHO), pour la récupération, le glucose est souvent privilégié et a montré son efficacité (Nadel et al. 1990) en raison de son absorption qui est un processus actif. Ce transport actif est associé, de plus, à une absorption du sodium (Crane 1962). Le fructose, en revanche, n'est pas absorbé par transport actif, mais par diffusion facilitée et indépendante du sodium. Le transport actif du glucose associé au sodium entraîne aussi une absorption accrue d'eau après l'ingestion d'une solution de glucose, sucrose, polymère de glucose ou d'amidon. En effet, plusieurs auteurs ont noté une augmentation de l'absorption hydrique nette (après soustraction des sécrétions) avec des solutions contenant moins de 7 % de glucides et de sodium, l'eau plate seule induisant une sécrétion nette d'électrolytes dans la lumière gastro-intestinale (Leiper et Maughan 1986). En complément, des essais cliniques ont montré que les « solutions orales de réhydratation » - contenant 5 % de glucose et 30 à 60 mmol.l-1 de sodium - amélioraient l'absorption hydrosodée nette et réduisaient la fréquence des selles chez les sportifs atteints de diarrhées déshydratantes (Farthing 1988). Afin d'établir une meilleure compréhension quant aux différentes vitesses d'absorption hydrique nette, Beckers et al. (1992) ont proposé un plan expérimental dont les résultats sont illustrés sur la figure 7.5.

Figure 7.5. Mouvements liquidiens nets dans l'intestin (chiffres négatifs = absorption nette ; chiffres positifs = sécrétion nette) après absorption d'eau (H20), d'une solution glucosée isotonique à 4,5 % (4,5G) [301 mOsm], d'une solution glucido-électrolytique isotonique à 7 % (ISO), d'une solution glucosée hypertonique à 17 % (17G) [1 223 mOsm] et d'une solution isotonique de polymères de glucose à 17 %.

Figure 7.5. Mouvements liquidiens nets dans l'intestin (chiffres négatifs = absorption nette ; chiffres positifs = sécrétion nette) après absorption d'eau (H20), d'une solution glucosée isotonique à 4,5 % (4,5G) [301 mOsm], d'une solution glucido-électrolytique isotonique à 7 % (ISO), d'une solution glucosée hypertonique à 17 % (17G) [1 223 mOsm] et d'une solution isotonique de polymères de glucose à 17 %.

D'après Beckers et al. (1992), avec l'autorisation de Sciences & Sport.

28Les solutions glucidiques de réhydratation post-exercice proposées dans cette étude contiennent toutes 20 mEq.l-1 de Na+ mais sont de concentrations et d'osmolalités variables. Comme indiqué sur la figure 7.5, la perfusion d'une solution de glucose à 4,5 % entraîne une meilleure absorption hydrique nette comparée à l'eau plate seule. Une solution glucido-électrolytique à 7 % (essentiellement du sucrose) a également entraîné une absorption hydrique significativement plus importante comparée à l'eau plate. Une solution hypertonique de glucose à 17 % a montré une absorption nette d'eau négative. En revanche, une solution de maltodextrine à 17 %, dont l'osmolalité était proche de celle de la solution à 4,5 %, a entraîné une absorption hydrique nette, mais cette absorption s'est avérée significativement moins rapide que celle de la solution à 4,5 %. Ces auteurs précisent cependant que la meilleure absorption de glucides en récupération était obtenue avec des solutions glucidiques plus concentrées, aux dépens d'une faible absorption hydrique. Un compromis devra donc être trouvé par le sportif concernant les stratégies de réhydratation glucidique post-exercice. La nature de la boisson devra dépendre de l'exercice réalisé, du débit sudoral, des contraintes environnementales et des besoins en resynthèse rapide du glycogène utilisé.

7. Hyperhydratation

29Afin d'éviter les effets négatifs de l'hypohydratation, des études suggèrent que l'hyperhydratation est susceptible de retarder ou de prévenir cette hypohydratation durant l'exercice et, de ce fait, les conséquences néfastes sur la performance (Freund et al. 1995). Bien que plusieurs se soient intéressées au sujet de l'hyperhydratation, beaucoup de controverses existent et les résultats ne dégagent aucun consensus. Il a été suggéré que l'hyperhydratation était susceptible d'améliorer la fonction de thermorégulation par le biais de l'expansion du volume sanguin et, de ce fait, les performances (Lyons et al. 1990). Quelques études ont examiné les effets d'une hyperhydratation en utilisant de l'eau sans électrolytes, ou de l'eau combinée à une solution électrolytique. Cependant, les deux méthodes ont mené à une faible expansion de la quantité d'eau globale contenue dans le corps, et ce, bien que les reins aient évacué rapidement l'eau excédentaire (Riedesel et al. 1987). D'autres études ont démontré que, comparée à une ingestion d'eau seule, l'ingestion de glycérol augmentait la rétention de fluides (Lyons et al. 1990). L'ingestion de glycérol a été associée à une hyperhydratation pendant plus de 4 h (Riedesel et al. 1987). Le pic d'hyperhydratation est déterminé par la relation entre l'absorption de glycérol, des fluides et la clairance de ces derniers. Il est difficile de déterminer exactement le moment du pic d'hyperhydratation à cause, principalement, de la grande variation de la rétention des fluides qui fluctue d'une étude à l'autre en fonction des sujets.

30Une hyperhydratation pré-exercice avec du glycérol apparaît plus avantageuse lorsque la sueur perdue ne peut pas être remplacée au cours de l'effort. Cependant, si un état de normo-hydratation peut être maintenu pendant l'exercice, l'hyperhydratation ne fournira alors aucun bénéfice additionnel. De façon générale, il a été montré qu'une hyperhydratation par une solution contenant du glycérol semble un facteur d'amélioration de la performance et permet ainsi de réduire les risques d'hypohydration (Convertino et al. 1996). Les effets semblent essentiellement se situer au niveau des températures corporelles plus basses lorsque les sujets sont hyperhydratés au préalable (Grucza et al. 1987). Une précaution est cependant à prendre puisque des solutions contenant peu de sodium et prises en trop grandes quantités peuvent conduire à des hyponatrémies et à des intoxications à l'eau (Von Duvillard et al. 2004).

Recommandations en faveur de l'hydratation en récupération
■ Remplacer le plus rapidement possible les liquides corporels perdus à l'exercice. Se peser avant et après, afin de déterminer les besoins hydriques de l'athlète. Le remplacement complet des liquides ainsi que leur rétention ne peuvent être atteints qu'en ingérant de 150 à 200 % du déficit hydrique mesuré (Shirrefs et al. 1996).
■ La réhydratation des athlètes, guidée par une sensation de soif, est toujours insuffisante à une compensation des pertes hydriques liées à la pratique de l'exercice. Dans ce cas, une eau fraîche de 12-15 °C et légèrement aromatisée peut favoriser véritablement l'augmentation des apports hydriques en comparaison avec d'autres boissons (eau froide, eau tiède, eau minéralisée) [Hubbard et al. 1984]. La palatabilité des boissons de réhydratation est importante pour stimuler la prise de celles-ci, mais à chaque fois que cela est possible, il faut privilégier l'apport des électrolytes dans l'alimentation solide, afin de réduire la concentration sodée de la boisson (Beckers et al. 1992).
■ Une restauration plus rapide de la balance hydrique est atteinte si l'on ingère rapidement de grands volumes (plutôt que de petits volumes de liquide), sur une plus longue période. Après cette ingestion, il est préconisé de fractionner les prises au rythme de 200 ml toutes les 15 minutes (Kovacs et al. 2002).
■ Si l'athlète dispose d'au moins 6 heures avant l'entraînement suivant, l'équilibre hydrique peut être atteint par une ingestion combinée d'eau et d'aliments solides (Galloway 1999).
■ Si le laps de temps entre deux entraînements ou compétitions est trop court pour permettre l'ingestion et la digestion d'un repas, et que la réhydratation doit être obtenue par la seule ingestion de liquide, la solution devra contenir au minimum 50 mmol.l-1 (1,15 g.l-1) de sodium et, dans la mesure du possible, une petite quantité de potassium (Maughan et Shirrefs 1997) si celle-ci n'est pas apportée par l'alimentation.
■ De plus, une concentration en glucides d'environ 2 % peut améliorer l'absorption intestinale d'eau et du sodium (Brouns et al. 1998).
■ L'ingestion de tablettes de sel est à prohiber en raison de l'hypertonicité qu'elles entraîneraient dans la lumière intestinale, conduisant à l'augmentation des sécrétions digestives et la survenue possible de troubles digestifs (Bigard et Guézennec 2003).
■ L'ingestion de caféine en récupération devra être évitée, car elle a pour effet d'augmenter l'excrétion d'électrolytes dans les urines (Mg2+, Na+ et Ca2+) [Brouns et al. 1998].
■ L'ingestion de boissons dont la concentration en glucose excède 2,5 g/100 ml ralentit la vitesse de vidange gastrique. L'adjonction de chlorure de sodium ou de potassium, souvent en excès, dans les boissons de l'exercice, n'a aucune conséquence sur la vitesse de vidange gastrique (Owen et al. 1986).
■ Les concentrations en minéraux permettant une restauration optimale des volumes plasmatiques avec une osmolalité stable devraient être de 0,5 à 0,6 g.l-1 pour Na+, de 0,7 à 0,8 g.l-1 pour Cl", et de 0,1 à 0,2g.l-1 pour K+ (Lamb et Brodowicz 1986).

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