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Améliorer sa récupération en sport

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Christophe Hausswirth

Partie 2. Stratégies pour optimiser la récupération

Chapitre 15. Les variations des ambiances thermiques

Christophe Hausswirth, François Bieuzen, Marielle Volondat, Hubert Tisal, Jacques Guéneron et Jean-Robert Filliard

Texte intégral

Introduction

1Le stress lié à l'exercice est souvent accru en raison des conditions environnementales, en particulier lors de la modification des contraintes thermiques. Pour tout effort sportif, il existe une « ambiance thermique » avec une température idéale. Tout écart à cette référence aura des répercussions négatives sur la performance.

2L'activité physique, en ambiance chaude ou froide, représente en effet une lourde charge pour l'organisme ainsi que pour les mécanismes impliqués dans la thermorégulation. Bien qu'ils soient d'une très grande efficacité, ces mécanismes thermorégulateurs peuvent ainsi s'avérer insuffisants lors d'expositions à des conditions extrêmes.

3Celles-ci induisent cependant des adaptations de l'organisme lors d'expositions chroniques. La modification artificielle de ces ambiances thermiques, par le chaud ou le froid, est de plus en plus utilisée, d'une part pour préparer le sportif à des compétitions où l'environnement est contraignant et, d'autre part, afin de provoquer une amélioration des capacités de récupération de l'organisme. Ceci semble se vérifier encore davantage lorsque le sportif s'exerce très régulièrement à la pratique de son sport dans un environnement où ces contraintes sont présentes quotidiennement.

1. Les différentes réactions de l'organisme face aux expositions thermiques

4Afin de maintenir en état ses différentes fonctions vitales, l'homme, considéré comme un homéotherme, doit avoir une température centrale à peu près constante (Candas et Bothorel 1989). Cette température centrale est la température de référence de l'organisme et reflète l'équilibre entre les gains et les pertes de chaleur. Afin de satisfaire ses différentes fonctions vitales, ce dernier doit sans cesse être approvisionné en énergie chimique. S'il existe des fluctuations quotidiennes (voire horaires) de cette température, celles-ci restent relativement faibles, de l'ordre de 1 °C. En revanche, la température centrale augmente et s'écarte des normes établies (de 36,1 à 37,8 °C) au cours de l'exercice musculaire (Maughan et Shirreffs 2004) ou dans des conditions environnementales particulières. Il y a donc un très grand risque, pour le sportif pratiquant en condition extrême (chaude et humide), de voir sa température centrale s'écarter anormalement et dangereusement de ces normes.

5L'activité cellulaire et ses transformations biochimiques, corollaires du maintien des fonctions vitales, requièrent un apport constant d'énergie. D'après le premier principe de la thermodynamique, cette énergie peut se transformer et est conservée sous différentes formes. Ainsi, dans le muscle, elle va être convertie pour 25 % en énergie mécanique (celle permettant de produire un mouvement et, par extension, de pratiquer une activité physique) et pour 75 % en énergie thermique. Une très grande partie de l'énergie métabolique est donc dissipée sous forme de chaleur qu'il va falloir évacuer vers le milieu ambiant, afin de maintenir une température centrale stable. Et, pour cela, l'équilibre doit être assuré entre les gains de chaleur liés au métabolisme énergétique (ou ceux liés à l'environnement lorsque la température extérieure est élevée) et les pertes liées aux échanges avec le milieu extérieur (Candas et Bothorel 1989). Les échanges de chaleur entre le corps et l'environnement extérieur vont ainsi s'effectuer à la surface du corps, en périphérie, par la peau.

6Les quatre moyens d'échanger la chaleur avec le milieu ambiant sont : la conduction, la convection, la radiation et l'évaporation. La chaleur produite dans l'organisme est amenée par la circulation sanguine à la périphérie, jusqu'à la peau. C'est par l'interface qu'est la peau que se font donc les transferts de chaleur entre les organes profonds (qui doivent être protégés), les tissus métaboliquement actifs et l'extérieur. Ces quatre facteurs physiques d'échanges thermiques y participent. Lors d'exercices physiques effectués en conditions environnementales habituelles, la sudation représente la principale composante de la thermorégulation. Elle est soumise à une régulation centrale et le débit de la sécrétion sudorale est proportionnel à la quantité de chaleur qui doit être éliminée pour assurer l'homéothermie. C'est l'énergie thermique résultant de l'activité musculaire qui constitue le principal mécanisme thermorégulateur lors d'un exercice physique réalisé en ambiance chaude (Nielsen 1996) ; ce mécanisme peut toutefois être perturbé par un taux élevé d'humidité dans l'air ambiant.

7Il existe ainsi dans l'organisme un véritable contrôle des échanges de chaleur. Si la température centrale se situe approximativement à 37 °C au repos, elle peut dépasser 40 °C lors de l'exercice, avec une température musculaire extrême de l'ordre de 42 °C, indiquant ainsi un stockage important de chaleur par l'organisme. Ce dernier n'a effectivement pas pu évacuer suffisamment rapidement la chaleur produite au cours des réactions métaboliques, au fur et à mesure de l'exercice. Nous savons aujourd'hui qu'une augmentation de la température de 1 ou 2 °C favorise le bon fonctionnement énergétique musculaire (la chaleur diminue la viscosité des tissus, améliore l'élasticité des tendons, élève la vitesse de conduction nerveuse et modifie l'activité enzymatique musculaire), mais des températures supérieures à 40 °C affectent le système nerveux et perturbent alors les différents mécanismes thermorégulateurs.

8L'organisme dispose donc de récepteurs sensibles à la température situés dans l'hypothalamus, ce dernier contrôlant et enregistrant la température du noyau central à l'image d'un véritable thermostat. Ainsi, lors de la plus petite variation de la température par rapport à la température de « référence » - comme cela arrive lors d'un exercice physique-, les centres thermorégulateurs sont immédiatement informés de cet écart et mettent en jeu différents mécanismes régulateurs destinés à réajuster la température centrale. Deux types de récepteurs sont impliqués dans ce processus : des récepteurs centraux localisés dans l'hypothalamus (ils enregistrent la température du sang circulant dans le cerveau) et des récepteurs périphériques situés dans la peau (dont ils enregistrent les variations de température) qui véhiculent ces données vers l'hypothalamus et le cortex.

9Dans le cas où la température augmente au-delà de la valeur de référence, lors de l'exercice physique par exemple, plusieurs réponses physiologiques vont être mises en place. L'hypothalamus stimule d'abord les glandes sudoripares qui vont sécréter la sueur et favoriser le mécanisme de perte de chaleur par évaporation. Plus la température s'élève et plus le débit sudoral sera important. Ensuite, lorsque le sang ou la peau s'échauffent, l'hypothalamus envoie des influx en direction des muscles lisses situés dans les parois des vaisseaux, entraînant alors une vasodilatation périphérique. Il en résulte une augmentation du débit sanguin cutané, permettant au flux sanguin, surchauffé dans le noyau central, d'aller se refroidir au niveau de la peau, favorisant ainsi le transfert de chaleur en périphérie et les pertes de chaleur par radiation et convection, prévenant là le risque de déshydratation éventuelle qu'occasionnerait la seule mise en œuvre du mécanisme d'évaporation.

Tableau 15.1. Influence de l'humidité relative (en %) de l'air sur la température ambiante ressentie par le sportif. Le vert pâle signale un confort thermique et l'absence de danger ; le jaune pâle signale un risque faible et la possibilité de crampes de chaleur ; le orange signale des risques sévères, un épuisement thermique probable et la possibilité d'un coup de chaleur ; le orange foncé signale des risques très sévères et un probable coup de chaleur.

Tableau 15.1. Influence de l'humidité relative (en %) de l'air sur la température ambiante ressentie par le sportif. Le vert pâle signale un confort thermique et l'absence de danger ; le jaune pâle signale un risque faible et la possibilité de crampes de chaleur ; le orange signale des risques sévères, un épuisement thermique probable et la possibilité d'un coup de chaleur ; le orange foncé signale des risques très sévères et un probable coup de chaleur.

10Dans un environnement très chaud, le degré d'hygrométrie est relié à la quantité de chaleur éliminée par l'évaporation de la sueur. Lorsque l'air ambiant chaud est également saturé en humidité (proche de 100 %), il devient en effet quasiment impossible à la sueur de s'évaporer (Candas et al. 1983 ; Nielsen 1996) et la température centrale tend alors à augmenter rapidement et dangereusement. Un degré hygrométrique important implique que de nombreuses molécules de vapeur d'eau sont en suspension dans l'air. Le gradient de concentration en vapeur d'eau entre la surface de la peau et le milieu ambiant est alors réduit, ce qui diminue la capacité de l'air à accepter d'autres molécules d'eau. L'évaporation sudorale se trouve ainsi limitée. Tout facteur interférant avec les processus d'élimination de la chaleur entraîne donc une élévation de la température corporelle et un sentiment d'inconfort. Ainsi, le niveau de confort thermique, pour une température ambiante donnée, sera modulé par le degré d'humidité relative (tableau 15.1) et également par les mouvements de l'air.

11Avec un mouvement d'air négligeable, le tableau montre, par exemple, qu'une température ambiante de 29,4 °C correspondra à une température effective de 33,9 °C à 70 % d'humidité, de 36,1 °C à 80 %, et de 38,9 °C à 90 %.

Peut-on s'acclimater au froid comme il est possible de le faire à la chaleur ?

12La température extérieure à laquelle l'organisme (d'un individu au repos et légèrement vêtu) n'utilise aucun mécanisme régulateur est de 20 °C.

13Le stress au froid se manifeste dans tout environnement susceptible de faire perdre de la chaleur au corps de manière telle que l'homéostasie est menacée. Une baisse de la température cutanée ou sanguine entraîne une réponse de l'hypothalamus qui active les mécanismes de lutte contre le froid et augmente ainsi la production de chaleur par l'organisme. Les premières réactions sont le frisson thermique, la thermogenèse sans frisson et la vasoconstriction périphérique.

14Le frisson thermique est une réponse réflexe au froid, qui se traduit par une succession de contractions musculaires involontaires, augmentant de quatre à cinq fois la production de chaleur métabolique au repos.

15La thermogenèse sans frisson implique, quant à elle, la stimulation du métabolisme par le système nerveux sympathique. Le débit métabolique de repos est sous le contrôle des hormones thyroïdiennes. Si l'on augmente le débit métabolique, on augmente alors la production de chaleur endogène. La stimulation sympathique entraîne aussi une vasoconstriction périphérique en agissant sur les muscles lisses situés dans la paroi des artérioles proches de la surface cutanée. Leur contraction entraîne la réduction du calibre des vaisseaux et donc du flux sanguin dans les territoires cutanés, prévenant ainsi des pertes de chaleur trop importantes. Le débit métabolique des cellules cutanées diminue également, au fur et à mesure que la température de la peau chute, réduisant ainsi les besoins périphériques en oxygène.

16Contrairement au stress thermique dû à une température extérieure élevée, la limite de l'efficacité des processus thermorégulateurs, lorsque l'organisme est exposé au froid, est vite atteinte. Dès lors, les pertes de chaleur deviennent très importantes en l'absence de protection vestimentaire adaptée. Les échanges par conduction, convection et radiation peuvent, dans un environnement froid, entraîner une déperdition calorique supérieure à la production de chaleur endogène. Il est difficile de définir les conditions précises qui conduisent à ces pertes de chaleur excessives et à l'hypothermie. En effet, de nombreux facteurs intrinsèques (tissus adipeux, système circulatoire, système hormonal, niveau d'entraînement, état de fatigue) et extrinsèques (type de vêtements, température extérieure, vent, humidité, altitude) interviennent dans l'équilibre thermique et modifient le gradient entre les pertes et les gains de chaleur. Le principe général est que plus la différence de température entre la peau et l'environnement est grande, plus les pertes de chaleur sont importantes. Mais comme nous venons de l'expliquer, le débit de ces pertes de chaleur est influencé par des facteurs anatomiques et environnementaux. Le vent est, par exemple, un facteur de froid, augmentant les pertes de chaleur par conduction et convection. De même, plus l'air est humide et le froid intense, plus le stress thermique est grand. La même température ambiante est beaucoup plus difficile à supporter lorsque l'air est chargé d'humidité et en présence de vent.

2. L'ambiance thermique froide : cas de la cryostimulation-cryothérapie du corps entier (CCE)

2.1 Ce qui existe à ce jour : le point sur les données scientifiques

17Les premières chambres de froid à très basse température sont apparues au Japon dans les années 1980. Yamauchi, en 1989, a utilisé une chambre cryogénique pour le traitement des rhumatismes. Les indications de la CCE ont par la suite été élargies aux différents états inflammatoires - arthrite et sclérose multiple (Fricke 1989), polyarthrite rhumatoïde (Metzger et al. 2000) - et aux pathologies dermatologiques telles que le psoriasis (Fricke 1989). La CCE a ensuite été proposée pour le traitement de la douleur et la prévention des œdèmes post-traumatiques, avec une durée d'exposition limitée à 2 ou 3 min (Zagrobelny 2003).

18En milieu sportif, la CCE a été utilisée à des températures proches de-100 °C, en vue de limiter l'extension des lésions musculaires (Swenson et al. 2004). Elle a aussi été proposée en période d'entraînement intense comme un instrument de prévention qui permettrait de diminuer le risque de survenue des lésions musculaires. Cependant, les effets de la CCE sur la restauration des constantes biologiques après un entraînement intensif restent encore à démontrer.

19Des études sont en cours dans le domaine de la récupération du sportif.

20Bien que manquant encore de recul scientifique sur les liens entre récupération, sport et cryostimulation, nous nous proposons de faire le point sur les effets de la CCE sur quelques paramètres pertinents, afin de mieux cerner les applications possibles dans le domaine de la récupération en sport. Le premier paramètre à avoir fait l'objet d'études approfondies est l'inflammation ; certaines études associent ainsi le domaine de la récupération et la cinétique d'apparition des marqueurs de l'inflammation et/ou ceux des dommages musculaires.

2.1.1 Réponses des marqueurs de l'inflammation

21Dans ce contexte d'exposition à de très basses températures, certains auteurs se sont attachés à mesurer les différents marqueurs de l'inflammation. Banfi et al. (2008a) ont montré qu'une semaine de CCE entraînait, chez des rugbymen de haut niveau, une diminution du taux de cytokines pro-inflammatoires (IL-2 et IL-8) et une augmentation du taux de cytokines anti-inflammatoires (IL-10). C'est la seule étude dont les résultats obtenus peuvent véritablement être associés à la notion de récupération après un exercice musculaire intense. Selon ces auteurs, la technique de CCE permettrait donc d'améliorer la récupération musculaire, sans qu'ils puissent toutefois être en mesure de la quantifier.

22Dans cette étude, dix rugbymen de haut niveau ont donc été placés en chambre cryogène à-60 °C pendant 30 s, puis à-110 °C pendant 120 s, et ce, pendant cinq jours consécutifs. Les sujets devaient poursuivre leur entraînement journalier, d'une durée de 3 h, sans modifier leur charge de travail. Si aucune différence significative n'a été observée quant aux taux d'immunoglobulines et de protéines C-réactives (CRP), deux marqueurs des stades aigus de l'inflammation, les auteurs montrent toutefois (mais en l'absence de groupe témoin) que les concentrations de créatine kinase (CK) et de prostaglandines PGE2 ont significativement diminué après cinq jours de CCE (Fig. 15.1). Les auteurs expliquent la baisse de la créatine kinase par une stimulation probable de la noradrénaline (NA) lors de l'exposition au froid, effet démontré dans l'étude de Rønsen et al. (2004). Le dosage de la NA n'a pas été effectué dans leur étude.

Figure 15.1. Variation des concentrations sériques de marqueurs du dommage musculaire (prostaglandine et créatine kinase). Le graphique de gauche montre une diminution significative des prostaglandines PGE2 (p < 0,0001) entre la condition « Avant CCE » et la condition « Après CCE ». Le graphique de droite montre une diminution significative de la créatine kinase (p < 0,01) entre la condition « Avant CCE » et la condition « Après CCE ».

Figure 15.1. Variation des concentrations sériques de marqueurs du dommage musculaire (prostaglandine et créatine kinase). Le graphique de gauche montre une diminution significative des prostaglandines PGE2 (p < 0,0001) entre la condition « Avant CCE » et la condition « Après CCE ». Le graphique de droite montre une diminution significative de la créatine kinase (p < 0,01) entre la condition « Avant CCE » et la condition « Après CCE ».

D'après Banfi et al. (2008a), avec l'autorisation du Journal of Thermal Biology.

23Associée à la diminution de la CK, Banfi et al. (2008a) observent donc une diminution des PGE2. Rappelons que la PGE2 est synthétisée sur les sites du foyer inflammatoire où elle agit comme un vasodilatateur en synergie avec d'autres médiateurs, comme l'histamine et la bradykinine. Ces médiateurs provoquent une augmentation de la perméabilité vasculaire et entraînent la formation d'œdèmes. Leur diminution, après cinq jours de CCE, semble être un bon témoin d'une meilleure récupération musculaire. Cependant, l'absence de groupe contrôle dans leur étude est un biais qui ne permet pas de conclure, avec toute la rigueur nécessaire, sur l'efficacité de la technique de CCE pour la récupération. Mais cette recherche offre tout de même des orientations quant aux paramètres susceptibles de favoriser (ou non) une meilleure récupération.

24D'autres auteurs (Lubkowska et al. 2009, 2010) ont récemment pu renforcer ces résultats par une étude où les taux plasmatiques d'IL-6, d'IL-10, de leucocytes (i. e. lymphocytes, monocytes) étaient plus élevés pour une population ayant recours à une séance de CCE de 3 min par jour, que pour une population ne la pratiquant pas. Au regard des résultats de cette étude, les sujets expérimentaux présentent un système immunitaire mieux préparé à la réponse inflammatoire, ce qui laisse entendre qu'une exposition répétée au froid pourrait être à l'origine d'une meilleure défense aux infections. Il peut être ainsi suggéré que des expositions répétées dans les chambres de froid (i. e. CCE) stimulent le système immunitaire de telle manière que la prédisposition aux infections est moindre chez les individus acclimatés. En revanche, une étude réalisée sur des sujets féminins montre que des expositions répétées de 2 min (trois fois par semaine pendant douze semaines) ne modifient pas de façon significative les concentrations d'IL-6 ainsi que l'IL-1β et le TNF-α (Leppaluoto et al. 2008). Cependant, ces différentes études ont été réalisées chez des individus au repos. Certains de ces résultats sont contradictoires avec ceux de l'étude de Banfi et al. (2009) qui indiquent que, pour une population de dix sportifs, aucune valeur hématologique (i. e. globules rouges, globules blancs, hématocrite, hémoglobine, plaquettes...) n'est modifiée par cinq expositions de 2 min au cours de la semaine d'entraînement. Mis à part le facteur « exercice » dans l'étude de Banfi et al. (2009) qui peut très certainement induire une modification de la réponse, la durée d'exposition et l'indice de masse corporelle (IMC) peuvent également être mis en cause. En effet, dans les études de Banfi et al. (2009) et Leppaluoto et al. (2008), les sujets avaient respectivement un IMC de 27,2 ± 4,3 kg.m-2 et 25 ± 3 kg.m-2 et ils n'étaient exposés que pendant 2 min à -110 °C. En comparaison, les sujets de l'étude de Lubkowska et al. (2009) avaient un IMC de 22,04 ± 1,62 kg.m-2 et ont été exposés pendant 2 min 30 s à une température de -130 °C. Collectivement, il semble que les différences de résultats soient liées aux différentes procédures de cryothérapie (nombre de séances, durée d'exposition, température), les variabilités de l'âge, du sexe, de l'IMC des participants, du temps d'échantillonnage et de la pratique ou non d'une activité physique.

2.1.2 Réponses hormonales

25La plupart des études sur la CCE se sont attachées à suivre la cinétique des marqueurs biologiques et/ou l'évolution de différentes hormones en réponse à une exposition. Il paraît bien admis que certaines évolutions (ou absence d'évolutions) de paramètres endocriniens sont un axe de recherche pertinent dans l'objectif d'améliorer la récupération du sportif. Dans ce cadre, une étude récente de Smolander et al. (2009) a comparé une exposition en CCE (à -110 °C pendant 2 min) et une immersion en eau froide (à 0-2 °C pendant 20 s). Les deux groupes étaient placés, une fois par semaine, pendant douze semaines, dans l'une ou l'autre situation. Différentes hormones - l'hormone de croissance (GH), la prolactine et les hormones thyroïdiennes (TSH, T3, T4) - ont été analysées. Les auteurs concluent à une absence de variations significatives des hormones étudiées pour le groupe CCE. Une exposition prolongée au froid semble donc sans effet sur la concentration de ces hormones. Cette absence d'influence de la CCE sur les taux hormonaux permet ainsi de conclure que ce procédé est conforme à l'éthique sportive. Ces résultats sont confortés par l'étude récente de Banfi et al. (2008b) qui indique que - pour une population de dix sportifs - aucune valeur hématologique (i. e. globules rouges, globules blancs, hématocrite, hémoglobine, plaquettes...) n'est modifiée par cinq expositions de 2 min en une semaine. Dans une étude antérieure, Leppaluoto et al. (2008) mettaient en évidence que l'exposition à la CCE (trois fois par semaine, pendant douze semaines) permettait une augmentation significative de la noradrénaline (NA) plasmatique (Fig. 15.2). Les auteurs expliquaient que les augmentations de la NA relevées tout au long des douze semaines pourraient avoir un rôle dans le soulagement de la douleur ressentie par les sujets d'autres études et soumis à des exercices traumatisants. Cependant, aucune échelle de perception de la douleur n'a été proposée dans cette étude qui n'était que descriptive (i. e. simple exposition en CCE = cryostimulation).

Figure 15.2. Variation des concentrations plasmatiques en noradrénaline après une, quatre, huit et douze semaines de cryothérapie du corps entier (CCE). * : différence significative avec la valeur initiale (p < 0,01).

Figure 15.2. Variation des concentrations plasmatiques en noradrénaline après une, quatre, huit et douze semaines de cryothérapie du corps entier (CCE). * : différence significative avec la valeur initiale (p < 0,01).

D'après Leppaluoto et al. (2008), avec l'autorisation de The Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation.

26Il est actuellement impossible de définir les effets potentiels de la CCE sur le statut hormonal compte tenu du nombre limité d'études existantes. Du fait de l'augmentation de la NA sans modification de l'adrénaline, il a toutefois été suggéré que les modifications hormonales observées peuvent être liées à un phénomène d'adaptation du corps lors d'expositions répétées au froid (Banfi et al. 2010).

2.1.3 Réponses du système immunitaire

27Le système immunitaire fait l'objet d'un intérêt tout particulier de la recherche en médecine appliquée au sport, et cela, depuis de nombreuses années. Les « angines de forme » ont initialement servi aux médecins à détecter le syndrome de surentraînement. Ces intuitions ont été vérifiées, plus récemment, par des études anglo-saxonnes très sérieuses.

28Dans ce contexte, Nieman (1994) observe que lors de phases répétées d'exercices prolongés d'intensité élevée, la réponse immunitaire devient déficiente et le sportif répond mal aux agressions bactériennes et virales, retardant ainsi sa propre récupération. Une sensibilité excessive aux infections de l'arbre respiratoire semble s'installer peu à peu, même s'il est bien décrit que l'exercice modéré se situe en bas de la courbe en « J » des risques d'infection des voies respiratoires. S'il est admis que l'entraînement améliore la réponse immunitaire jusqu'à un certain degré, les athlètes en surcharge voient leurs réponses immunitaires diminuer (à l'image des immunoglobulines, des sous-groupes lymphocytaires « Natural Killer » ou « NK »). Si aucune étude ne traite de la cinétique d'évolution du système immunitaire après une exposition en CCE, et cela principalement en raison de la nouveauté de la procédure, le modèle de la nage en eau froide et celui de l'immersion en eau froide sont, depuis quelques années, utilisés dans les pays nordiques, et nous renseignent sur l'évolution des défenses immunitaires. Cette pratique, développée sur des bases plus culturelles que scientifiques, a toujours été associée, de façon empirique, à une amélioration de la résistance aux infections. Dans ce contexte, Janský et al. (1996) ont immergé dix patients dans une eau à 14 °C pendant une heure, trois fois par semaine, pendant six semaines, afin d’en étudier les effets. Les auteurs observent, parmi plusieurs marqueurs de l'immunité mesurés, une augmentation significative des lymphocytes CD25 et des monocytes CD14. Les valeurs de l'interleukine-6 (IL-6), facteur stimulant la production des lymphocytes T, montrent une tendance à l'augmentation, mais non significative. Bien que sans groupe témoin, cette étude préliminaire nous oriente vers une possible amélioration du système immunitaire par une exposition au froid de durée limitée (à une heure). Dugué et Leppanen (1999) ont pu renforcer ces résultats par une étude où les taux plasmatiques d'IL-6, de monocytes et de leucocytes étaient plus élevés dans une population pratiquant régulièrement la nage en eau froide que dans celle ne la pratiquant pas. Les auteurs ont conclu que le système immunitaire des nageurs en eau froide est mieux préparé à la réponse inflammatoire et qu'une exposition répétée au froid (en immersion ou non) pourrait être à l'origine d'une meilleure défense contre les infections. Il peut être ainsi suggéré que des expositions répétées dans les chambres de froid (i. e. CCE) stimulent le système immunitaire de telle manière que la prédisposition aux infections est moindre chez les individus acclimatés. De nouvelles études sur la CCE devraient permettre d'éclairer ces hypothèses et d'apporter des réponses sur la relation existant entre immunité, froid et récupération sportive.

2.1.4 Réponses sur la fonction respiratoire

29L'incidence d'une exposition à une ambiance thermique froide sur la fonction respiratoire a fait l'objet de plusieurs travaux. Il est classiquement admis que l'organisme réagit au froid par une stimulation du système nerveux sympathique, cette stimulation étant à l'origine d'une bronchodilatation (Marieb 1999). Bandopadhyay et Selvamarthy (2003) ont étudié la fonction respiratoire de dix sujets exposés au froid en Arctique, pendant neuf semaines. Les résultats ont montré que, dans les premiers jours, le volume expiré maximal par seconde (VEMS) est significativement diminué et recouvre son niveau initial après quatre semaines d'exposition. À la fin des neuf semaines, les auteurs observent une amélioration significative du VEMS, mais qui ne se maintient pas dans le temps. Ces conséquences respiratoires du froid ont été récemment étudiées par Smolander et al. (2009), qui ont placé vingt-cinq sujets non-fumeurs en CCE. Ces sujets pratiquaient trois séances de CCE par semaine, et ce, pendant douze semaines, à raison de 2 min par séance. Le « Peak Flow » (PF) et le VEMS étaient mesurés 2 min et 30 min après chaque séance. Aucune modification du PF et du VEMS (mesurés 2 min après les séances) n'a été enregistrée au cours des trois mois d'étude pour le PF et le VEMS. En revanche, les valeurs du PF et du VEMS étaient significativement réduites à la fin du premier mois, lorsque celles-ci étaient mesurées 30 min après les séances. Les auteurs ont expliqué que l'effet sympathique, réflexe au froid, semblait revenu à des niveaux basaux à 30 min, puis le système parasympathique devenait plus actif. Les auteurs ont conclu que la CCE devait être utilisée avec précaution chez les personnes ayant des difficultés respiratoires.

2.1.5 Réponses sur le statut antioxydant

30Il est aujourd'hui admis que l'exercice physique se caractérise par une augmentation du volume d'oxygène consommé. Ce volume élevé d'oxygène consommé va engendrer une augmentation concomitante de la production de radicaux libres (Jenkins 1988 ; Sen 1995). La modulation de la production de radicaux libres oxygénés intervient véritablement dans la facilitation de la récupération musculaire (Gauché et al. 2006). L'exercice d'intensité élevée et/ou à forte dominante excentrique peut alors s'apparenter à un véritable « stress » ayant des conséquences métaboliques importantes portant atteinte aux structures cellulaires. Ces espèces radicalaires libres et dérivées de l'oxygène (RLO) - impliquées dans le stress oxydant - peuvent avoir différentes structures, mais toutes sont des éléments chimiques extrêmement réactifs qui, une fois produits, vont oxyder différents composants de la cellule. Le résultat de ces perturbations est un dysfonctionnement cellulaire menant notamment à des désordres inflammatoires. La cryothérapie du corps entier a été quelquefois utilisée comme procédé pouvant agir sur cette réduction du stress oxydant. Les premiers travaux furent conduits par Siems et Brenke (1992), ces auteurs ayant pu montrer que l'exposition aiguë à une CCE, de 1 à 5 min, provoquait un stress oxydatif chez les nageurs expérimentés. Une heure après l'exposition au froid, la concentration intra-érythrocytaire en glutathion oxydé - marqueur du stress oxydatif - augmentait plus significativement chez ces derniers que dans une population témoin. Ces résultats étaient concomitants d'une réduction des concentrations en acide urique, véritable piégeur de radicaux libres oxygénés (Ames et al. 1982). Les auteurs postulèrent de ce fait que cette augmentation globale de la protection anti-oxydante était le résultat, à long terme, de sollicitations légères de l'organisme en réaction au stress oxydant. De plus, lors du refroidissement et de la stimulation de l'organisme, les mitochondries du corps exposées à de basses températures produisent dix fois plus d'anions super-oxydes, traduction d'une peroxydation lipidique augmentée (Bartosz 2003). Une étude récente de Dugué et al. (2005) a mis en exergue une augmentation de l'activité totale anti-oxydante plasmatique (TAOP) après des expositions répétées en chambre froide, pendant douze semaines, à raison de trois fois par semaine. Ces résultats contredisent l'hypothèse de départ : les auteurs pensaient trouver des valeurs qui diminueraient activement, traduisant une meilleure protection. En effet, l'augmentation présupposée de la protection anti-oxydante grâce à l'exposition répétée au froid n'a jamais été prouvée par cette étude. D'ailleurs, la plupart des études s'intéressant à la cryostimulation et à son influence sur les RLO et sur la peroxydation lipidique, se sont souvent focalisées sur le traitement des arthrites rhumatoïdes (Metzger et al. 2000 ; Yaumauchi et al. 1989). Deux études se sont réellement intéressées à l'influence d'une session en CCE (à-130 °C) sur la balance pro-oxydante/antioxydante (Lubkowska et al. 2008, Miller et al. 2011). Lubkowska et al. (2008) ont pu montrer que le statut oxydatif total (SOT) dans le plasma, résultant d'une exposition de 3 min en CCE, était significativement plus faible 30 min après l'exposition au froid (Fig. 15.3 et 15.4). Le lendemain, le niveau de SOT était toujours significativement plus faible, comparé au niveau initial de pré-exposition en CCE. De plus, les valeurs du statut antioxydant total (SAT) étaient significativement plus faibles 30 min après l'exposition au froid, mais les valeurs du lendemain n'étaient plus différentes des valeurs initiales. L'étude très récente de Miller et al. (2011) montre quant à elle que dix expositions de 3 min à une température de-130 °C provoquent une augmentation significative du statut antioxydant total et de l'acide urique (Fig. 15.5), témoin du stress oxydatif. Les auteurs concluent que dix expositions sont suffisantes pour augmenter la capacité antioxydante totale de l'organisme.

Figure 15.3. Variation des concentrations plasmatiques du statut oxydatif total chez les sujets au repos, 30 min après la cryostimulation et le lendemain matin.

Figure 15.3. Variation des concentrations plasmatiques du statut oxydatif total chez les sujets au repos, 30 min après la cryostimulation et le lendemain matin.

* : différence significative entre « 30 min après la cryostimulation » et « Lendemain matin » (p < 0,05). D’après Lubkowska et al. (2008), avec l'autorisation du Journal of Thermal Biology

Figure 15.4. Variation des concentrations plasmatiques du statut anti-oxydant total chez les sujets au repos, 30 min après la cryostimulation et le lendemain matin.

Figure 15.4. Variation des concentrations plasmatiques du statut anti-oxydant total chez les sujets au repos, 30 min après la cryostimulation et le lendemain matin.

* : différence significative entre « Repos » et « 30min après la cryostimulation » p < 0,05) ; ** : différence significative entre « 30 min après la cryostimulation » et « Lendemain matin » (p < 0,01). D'après Lubkowska et al. (2008), avec l'autorisation du Journal of Thermal Biology.

31Cependant, dans le cas des athlètes, la cryostimulation est accompagnée d'exercices physiques dans le cadre de leur entraînement régulier, et il apparaît donc difficile de savoir si la peroxydation lipidique est le résultat du seul entraînement et/ou de la cryostimulation associée (Bloomer et al. 2006 ; Swenson et al. 2004).

Figure 15.5. Variation des concentrations plasmatiques de l'acide urique et du statut antioxydant total avant et après dix expositions en chambre de cryothérapie du corps entier (-130 °C).

Figure 15.5. Variation des concentrations plasmatiques de l'acide urique et du statut antioxydant total avant et après dix expositions en chambre de cryothérapie du corps entier (-130 °C).

*** : différence significative entre « Repos » et après « 10 cryostimulations sur 10 jours » (p < 0,01).
D'après Miller et al. (2011), avec l'autorisation de European Journal of Applied Physiology.

2.1.6 Réponses sur les symptômes dépressifs

32Certaines études se sont intéressées aux effets somatiques et psychiques du froid sur l'individu, et certains résultats semblent unanimes quant aux modifications de l'humeur. Même si ces paramètres peuvent apparaître légèrement éloignés de la problématique de la récupération en sport, il est évident qu'ils peuvent avoir une incidence indirecte. Ainsi, les premières études sur ce sujet ont pu démontrer qu'une courte exposition en CCE entraînait une amélioration du sommeil, de la sensation de relaxation et de l'humeur. Ces effets semblent persister quelques heures, voire quelques jours (Gregorowicz et Zagrobelny 1998). Dans une étude plus récente, Rymaszewska et al. (2003) ont étudié vingt-trois patients dépressifs exposés en CCE (-150 °C, 160 s, dix fois en deux semaines) et qui continuaient de prendre leur traitement antidépresseur. En utilisant les vingt et un items de l'échelle de « Elamilton Depression Rating Scale » (HRDS), les auteurs ont pu conclure à des effets positifs de l'exposition à la CCE sur les scores établis sur cette échelle, et donc à un soulagement du symptôme dépressif apporté grâce aux différentes séances de CCE pendant deux semaines. Au vu de ces résultats, les auteurs ont publié, très récemment, une autre étude, semblable à la précédente, mais incluant, cette fois, un groupe témoin de trente-quatre patients (Rymaszewska et al. 2008). Après trois semaines de CCE, les scores à l'échelle HRDS des vingt-six patients atteints d'un syndrome dépressif ont diminué de 34,6 %, alors que la diminution du score du groupe témoin n'était que de 2,9 %. L'une des hypothèses neurobiologiques de la dépression étant le dérèglement de l'axe hypothalamique-pituitaire-adrénergique (HPA) [axe hypothalamo-hypophyso-adrénergique], les auteurs attribuent à cet axe la meilleure régulation de l'humeur et un meilleur score au test HRDS. Il semblerait, de plus, que la CCE induise des effets positifs sur les rythmes biologiques des patients. Tous ces résultats pourraient apporter des réponses aux troubles psychologiques passagers que peuvent rencontrer les athlètes, au quotidien, dans leur entraînement.

2.1.7 Réponses thermiques

33Plusieurs études ont mesuré les températures tympaniques (Costello et al. 2012b), cutanés et centrales (Cholewka et al. 2006, 2012 ; Savalli et al. 2006 ; Westerlund et al. 2004) à l'issue d'une exposition en cryothérapie du corps entier. Ces différentes études montrent, en général, que les températures rectales diminuent sensiblement au cours de l'exposition et pendant les cinq premières minutes qui suivent une exposition de 2 à 4 min à-110 °C (Savalli et al. 2006 ; Westerlund et al. 2004). La température rectale se maintient sous sa valeur basale pendant 10 min et retourne progressivement à cette valeur, 20 min après la séance. Ces mesures ont été confirmées par l'analyse des températures tympaniques et montrent que la pratique de CCE ne provoque pas d'hypothermie chez les sujets. Les valeurs de températures cutanées chutent, quant à elles, de manière importante. Les températures cutanées les plus basses sont mesurées au niveau des mollets et peuvent être de l'ordre de 5,3 ± 3,0 °C à 9,04 ± 3,78 °C selon les études (Westerlund et al. 2004 ; Savalli et al. 2006). De telles diminutions de températures sont susceptibles de conforter les résultats présentés précédemment sur les enzymes musculaires. En effet, il a été suggéré que la diminution de la température de la peau entre 10 °C et 11 °C permet de réduire l'activité enzymatique d'environ 50 % (Zachariassen 1991).

2.1.8 La cryothérapie du corps entier et la récupération du sportif

34Une étude préliminaire (Barbiche 2006) a évalué les effets de la CCE sur les courbatures musculaires ressenties par des patients sportifs de haut niveau, en cours de rééducation du genou après ligamentoplastie des ligaments croisés, en période de renforcement musculaire. Les dix-sept sujets étaient exposés 3 min par jour à la CCE, pendant trois semaines. Les résultats ont révélé une tendance à la diminution des douleurs musculaires ressenties par les patients ayant fait une CCE par rapport au groupe contrôle (P = 0,07). D'autres études complémentaires sont toutefois nécessaires pour confirmer ces résultats sur un échantillon plus grand et expliquer cet effet positif probable de la CCE sur la réduction des courbatures et son impact sur la récupération.

35Plus récemment, une étude s'est intéressée à des tests de performance réalisés après dix séances de CCE à raison d'une séance par jour (Klimek et al. 2010). Les sujets qui participaient à cette étude ont réalisé deux types de tests, l'un de type progressif jusqu'à épuisement (évaluation de V̇O2max) et l'autre de type Wingate (All-out). Ces deux types d'exercices utilisent principalement, et respectivement, le processus aérobie et anaérobie. Les résultats ne présentent pas d'amélioration de la performance lors de l'exercice aérobie. En revanche, il est noté une amélioration de la performance anaérobie (i. e. pic de puissance, puissance moyenne et capacité totale de travail) [Klimek et al. 2010], Pour les auteurs, il est probable que les frissons générés quand on a froid pour produire de la chaleur, induisent par adaptation une augmentation de l'activité des enzymes de la glycolyse anaérobie (Klimek et al. 2010).

36Pour poursuivre avec la récupération du sportif, une étude très récente montre que la force maximale volontaire (FMV) mesurée lors de contractions isométriques des muscles extenseurs du genou gauche n'est pas modifiée après deux séances de CCE de 3 min réalisées 24 h après des exercices excentriques (Costello et al. 2012a). Cette première étude ne montre pas non plus d'effets sur la perception de la douleur musculaire au cours des 96 h de récupération après l'exercice. L'une des limites de cette étude semble malgré tout être le délai d'application du traitement après l'exercice (24 h). En effet, il peut être intéressant de mesurer les effets d'une telle pratique sur les marqueurs des dommages musculaires lorsqu'elle est appliquée immédiatement après l'exercice, comme c'est généralement le cas pour l'immersion en eau froide.

37Très récemment, des résultats issus d'une même expérimentation ont été proposés dans deux articles différents (Hausswirth et al. 2011 ; Pournot et al. 2011). Ils mettent en évidence notamment que l'utilisation d'une séance unique de cryothérapie du corps entier à-110 °C après l'exercice intense et de longue durée (type course en montagne simulée sur tapis roulant) semble bénéfique pour atténuer l'augmentation d'autres marqueurs de l'inflammation. En effet, les résultats indiquent une diminution de la variation de l'IL-1β associée à une augmentation de la variation de l'IL-1ra après une séance de cryothérapie de 3 min effectuée 1 h après l'arrêt de l'exercice, comparativement aux valeurs enregistrées immédiatement à l'issue de l'exercice. De plus, en prolongeant sur quatre jours les expositions au froid - à raison d'une séance par jour-, il a été également mis en évidence une réduction du pic de concentration plasmatique en protéine-C réactive (CRP) enregistrée après 24 h, ainsi qu'une réduction de la variation par rapport à la mesure post-exercice à 1 h et à 96 h après l'exercice, et ce, comparativement à la récupération passive. Il semble cohérent aux auteurs d'observer une augmentation de l'Il-ra et une diminution de l'IL-lβ au cours de la période de récupération. Ces résultats sont à rapprocher de la notion de performance isométrique obtenue dans cette étude : seule l'exposition en CCE immédiatement après un exercice dynamique intense de course à pied a pu montrer que les athlètes avaient récupéré le même niveau de force initiale, obtenu en état de non-fatigue. Ce qui n'a pas été observé dans le cas du groupe contrôle effectuant une récupération passive. Ces données peuvent avoir des applications directes pour l'entraînement du sportif soumis à de fortes charges et à des exercices intenses occasionnant des dommages musculaires nombreux.

Grégory Bourdy (golf) en séance de cryothérapie en corps entier à l'INSEP.

Grégory Bourdy (golf) en séance de cryothérapie en corps entier à l'INSEP.

Source : département médical (INSEP).

2.2 Conclusion

38L'utilisation de la cryothérapie du corps entier, comme outil d'aide à la récupération, est d'un usage récent. De prochaines études devraient nous permettre de mieux évaluer ses effets pendant la période post-exercice. Cependant, les données de la littérature scientifique déjà disponibles montrent des effets bénéfiques sur certains paramètres de l'inflammation, un possible renforcement du statut antioxydant et une amélioration de l'humeur et des tendances dépressives. Des études complémentaires, davantage ciblées sur l'activité physique, devraient pouvoir nous renseigner sur la capacité ou non des athlètes à mieux récupérer en utilisant cette nouvelle modalité.

3. L'ambiance thermique chaude et sèche

3.1 Ce qui existe à ce jour : le point sur les données scientifiques

39Le sauna est une pratique datant certes de 2000 ans, mais qui a toujours sa place aujourd'hui, tout particulièrement en Finlande où l'on ne compte pas moins de 2 millions de saunas pour 5,2 millions d'habitants.

40Les sportifs finlandais de haut niveau ont d'ailleurs joué un rôle important dans l'utilisation des saunas en récupération. En effet, aux Jeux olympiques de Los Angeles de 1932, puis à ceux de Berlin en 1936, des saunas avaient été apportés directement de Finlande pour équiper le village olympique, ce qui eut un important retentissement médiatique et suscita un questionnement sur ses applications au sportif de haut niveau.

41L'utilisation de la chaleur sèche est donc très répandue et permettrait notamment de lutter contre l'hypertension, l'anxiété ou l'irritabilité, mais aurait également un effet sur l'incidence des rhumes (Einenkel 1977 ; Ernst et al. 1990), de l'asthme et d'autres maladies bronchoconstrictives (Preisler et al. 1990). L'exposition à des températures ambiantes supérieures à celle de la peau stimule toutes les voies et mécanismes de la thermorégulation. Cette chaleur peut être récupérée par le corps via les phénomènes de radiation et de convection.

42Les modifications de l'activité cardiovasculaire résultent alors, notamment, des vasodilatations périphériques et des mouvements du sang vers la périphérie, liés au phénomène de sudation (Paolone et al. 1980).

43Dans la littérature scientifique, sont regroupées sous l'appellation « sauna » une grande variété de conditions : lors de séances utilisant le sauna, la température optimale d'exposition est comprise entre 80 et 90 °C et le taux d'humidité oscille entre 15 et 30 % (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 2006). D'autres auteurs annoncent un intervalle beaucoup plus grand du taux d'humidité, pouvant être compris entre 3 et 50 % (Paolone et al. 1980 ; Shoenfeld et al. 1976). En pratique, les utilisateurs du sauna modifient eux-mêmes le taux d'humidité en versant, à leur guise, de l'eau sur les pierres chaudes. Selon les études, la durée d'exposition peut aussi être très variable, allant de 5 à 20 min. Pour Kauppinen et Vuory (1986), la limite du temps d'exposition serait à fixer à 10 min. En ce qui concerne les modalités d'utilisation, une séance de sauna est souvent répétée trois fois et est suivie soit d'une immersion dans l'eau froide (5-15 °C) avec la tête hors de l'eau, soit d'une douche froide, soit d'une simple exposition dans une pièce à température ambiante (23-24 °C). Dans certains pays (comme la Finlande), ces techniques sont répétées régulièrement au cours de la semaine (et parfois même quotidiennement) et l'eau froide est systématiquement programmée entre les expositions à la chaleur. Enfin, les températures des saunas finlandais montent régulièrement au-delà de 110 °C (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 2006).

3.1.1 Effets physiologiques d'une exposition au sauna

44Au cours de l'exposition au sauna, la température corporelle augmente en conséquence de l'augmentation de la température ambiante.

45Cette élévation de la température corporelle induit des modifications physiologiques aux niveaux cardiovasculaire, pulmonaire, neuromusculaire, mais également des modifications aux niveaux des systèmes inflammatoires, hormonaux et immunitaires. La figure 15.6 nous aide à mieux comprendre la température optimale d'un sauna en relation avec le taux d'humidité approprié. Il apparaît que, pour des températures comprises entre 80 et 100 °C, l'humidité relative devra se situer entre 10 et 20 % (Leppaluoto 1988).

■ Système cardiovasculaire

46L'exposition d'une large partie du corps à la chaleur d'un sauna peut engendrer une dangereuse augmentation des pressions au niveau du cœur, causant mouvements ectopiques, hypotension, syncope de chaleur, tachycardie ; elle pourrait même entraîner le décès (Turner 1980).

Figure 15.6. Relations entre les températures recommandées et les hygrométries pour les expositions en ambiance chaude (entre 80 et 100 °C). L'humidité recommandée est comprise entre 40 et 70 g de vapeur d'eau par kilogramme, et une humidité relative comprise entre 10 et 20 %.

Figure 15.6. Relations entre les températures recommandées et les hygrométries pour les expositions en ambiance chaude (entre 80 et 100 °C). L'humidité recommandée est comprise entre 40 et 70 g de vapeur d'eau par kilogramme, et une humidité relative comprise entre 10 et 20 %.

D'après Leppäluoto (1988), avec l'autorisation de Annal Clinical Research.

47Sous l'influence de la température, on observe une réorganisation des flux sanguins. En effet, lorsque la température de la peau dépasse les 40-41 °C, le débit cardiaque augmente de 6,6 l. min-1, le flux sanguin du territoire viscéral de 0,6 l.min-1, la circulation rénale diminue de 0,4 l. min-1 et le flux sanguin des muscles de 0,2 l. min-1 (Rowell et al. 1969). À l'origine de ces modifications physiologiques, on retrouve le phénomène de sudation nécessaire au maintien de la température du corps. La sudation étant intimement liée aux vasodilatations des capillaires cutanés, le débit sanguin cutané augmente alors de 20 à 40 %, sans que le volume d'éjection du cœur ne soit modifié. En revanche, le débit cardiaque est, lui, augmenté de 70 %, voire davantage si la température du sauna dépasse les 90 °C (Kauppinen 1989). Les pertes en eau associées au débit maximal au niveau cutané réduisent la pression artérielle, baisse de pression alors compensée par une augmentation de la fréquence cardiaque (Kauppinen et Vuory 1986). Effectivement, la fréquence cardiaque de repos (i. e. 70 batt. min-1) augmente respectivement de 60 %, 90 % et 130 % dans un sauna a des températures de 80 C, 90 °C (chaleur sèche) et 80 °C (chaleur humide) [Kukkonen-Harjula et al. 1989 ; tableau 15.2]. On note alors, d'une part, une augmentation de la consommation d'oxygène (Hasan et al. 1966) et, d'autre part, une augmentation du débit cardiaque liée à un effondrement du contrôle vasomoteur et aux soudaines vasodilatations cutanées (i. e. diminution des résistances périphériques) [Greenleaf 1989]. Au cours de 5 min d'exposition dans un sauna à 90-100 °C, précédées d'un exercice de 7 min sur un ergomètre de type « rameur », Taggart et al. (1972) ont observé, au niveau de l'électrocardiogramme (ECG), une diminution de l'amplitude de l'onde T et la diminution du segment S-T. Ces résultats étaient statistiquement différents de ceux obtenus par un groupe contrôle ayant récupéré 5 min dans des conditions environnementales normales. Au vu de l'examen ECG, les changements hémodynamiques peuvent être la conséquence d'une ischémie du myocarde consécutive à la réorganisation de l'irrigation (Taggart et al. 1972). De plus, l'examen de l'ECG de dix sujets d'une moyenne d'âge de 44 ans, lors d'une exposition de 10 min à 70-74 °C et à 3-6 % d'humidité, après un exercice physique, montre que le sauna serait potentiellement dangereux pour l'homme en bonne santé (Paolone et al. 1980). Pourtant, selon d'autres études, les risques d'infarctus du myocarde (Romo 1976), d'accident coronarien (Suhonen 1983) et de mort subite (Vuori et al. 1978) sont plus faibles dans un sauna qu'au cours des simples activités quotidiennes.

Tableau 15.2. Influence des durées d'exposition en sauna sur les températures orales et les valeurs subjectives de perception au stress thermique. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart type.

Tableau 15.2. Influence des durées d'exposition en sauna sur les températures orales et les valeurs subjectives de perception au stress thermique. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart type.

* : différence significative entre l'exposition en sauna et les valeurs basales, i. e. avant sauna (p < 0,01) ;
** : différence significative entre l'exposition en sauna et les valeurs basales, i. e. avant sauna (p < 0,001) ;
a : valeurs moyennes (trois valeurs manquantes).
D'après Kukkonen-Harjula et al. (1989), avec l'autorisation de l'European Journal of Applied Physiology.

■ Système neuromusculaire

48L'exposition à la chaleur a pour effet d'augmenter la transmission de l'influx nerveux et la proprioception, et d'améliorer le temps de réaction (Burke et al. 2001). L'utilisation de la thermothérapie engendre une augmentation de l'élasticité du muscle, de l'extensibilité des articulations, et serait susceptible de réduire les spasmes musculaires (voir la revue de Wilcock et al. 2006). De plus, la chaleur accroît la circulation au sein des capsules articulaires et réduit la viscosité des liquides synoviaux (Kauppinen et Vuory 1986). Toutefois, Prentice (1982) et Sawyer et al. (2003), qui ont également étudié les effets de la température, démontrent que l'effet de la chaleur sur l'extensibilité des articulations ne serait visible que si les sujets ont été soumis à des étirements.

49Certaines études s'intéressant à la modification neuromusculaire ont pu coupler l'exposition dans un sauna et les immersions en eau froide immédiatement après. Les résultats de l'étude princeps de Vries et al. (1968) montrent, chez seize sujets exposés pendant 10 min à une température de 75-85 °C et à 30-40 % d'humidité, puis à un bain froid d'une température de 16 °C, une diminution de l'activité de l'activation neuromusculaire, mesurée au moyen d'un électromyogramme de surface (EMG) réalisé 20 min après la fin de l'exposition aux températures extrêmes. Ces auteurs écartent un effet vagal et pensent que la diminution du tonus musculaire serait liée à la diminution de l'activité des motoneurones gamma consécutive à l'augmentation de la température.

50En effet, si le sauna provoque une légère acidose, la déplétion du potassium intracellulaire se manifeste via une réduction des fonctions neuromusculaires et, par conséquent, de la force de contraction musculaire. Dans ce cadre, le principe de l'altération d'une performance musculaire après une exposition dans un sauna semble être acquis. De plus, le fait de plonger dans un bain froid (à 16 °C) après cette exposition ne semble pas restaurer le niveau de force musculaire basal.

51L'autre rôle du sauna est celui, probable, qu'il a dans la réduction des douleurs et donc dans l'amélioration de la récupération. Selon Kukkonen-Harjula et Kauppinen (2006), le sauna permettrait de soulager la douleur provoquée par des troubles musculo-squelettiques. Ces auteurs pensent que la combinaison chaleur-refroidissement intense aurait une action analgésique sous l'effet de l'augmentation de sécrétion de la β-endorphine (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 1988). En effet, une étude, menée sur des sujets atteints de fibromyalgie et non accoutumés à la pratique du sauna, a révélé une tolérance à la douleur plus forte après six semaines de traitement (chaleur/refroidissement intense) qu'après des immersions en eau chaude (Nadler et al. 2004).

52Dans ce contexte, ces auteurs démontrent également un effet significatif de la chaleur sur la diminution de la perception des douleurs musculaires lors d'expositions continues de 8 h par jour (2-5 jours).

■ Système hormonal

53Le sauna est un type d'exposition à la chaleur qui induit des changements hémodynamiques et endocrinologiques pouvant être assimilés à ceux rencontrés lors d'exercices physiques. L'exposition au sauna (par exemple à 80 °C) augmente les concentrations en noradrénaline du sang et des urines (Kauppinen et Vuory 1986), si bien que, chez des sujets jeunes (< 14 ans), cette concentration peut tripler (par rapport à leur niveau basal) et atteindre une concentration en noradrénaline équivalente à celle obtenue lors d'un exercice physique d'intensité maximale (Kukkonen-Harjula et al. 1988). Néanmoins, contrairement à ce que l'on peut observer lors d'un stress ou d'une activité physique (Christensen 1994), la plupart des études montrent que la concentration plasmatique en adrénaline ne semble pas augmenter après une exposition en sauna (Taggart et al. 1972), et lorsqu'une augmentation est tout de même observée, une augmentation de la concentration plasmatique de l'adrénaline est constatée (Taggart et al. 1972 ; Tatar et al. 1986). Cela pourrait être dû au fait que les sujets ne sont pas habitués à ce stress ou au biais créé par certaines méthodes d'analyse (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 1988).

54L'effet du sauna sur la circulation et la sécrétion d'hormones résulte essentiellement de l'activation du système nerveux sympathique et de l'action de l'axe hypothalamo-hypophysaire (Kauppinen et Vuory 1986). Ces sécrétions sont généralement une réponse à un stress et se traduisent par la mobilisation d'énergie, ainsi que par un effort de maintien de la température corporelle (pour contrer les effets de la sudation) ; par ailleurs, il y a une rétention d'eau au niveau des reins par diminution de la filtration glomérulaire. Malgré le travail actif des reins, les pertes en eau et en sodium induisent la réduction du volume plasmatique, réduction à l'origine d'une hémoconcentration activant, de fait, le système rénine-angiotensine-aldostérone (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 1988) et élevant le niveau d'arginine-vasopressine (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 1988 ; Leppaluoto et al. 1987). Ainsi, les concentrations plasmatiques en angiotensine II, aldostérone, prolactine et vasopressine des sujets augmentent significativement. Les variations du système endocrinien sont brèves et n'ont pas d'effet permanent (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 1988). Par exemple, l'exposition de 15 min dans un sauna, à une température de 72 °C et à 30 % d'humidité, augmente significativement la concentration plasmatique de l'hormone de croissance (GH) de 9 à 36 μg.1-1, mais celle-ci revient à sa valeur initiale après 30 min (Leppaluoto et al. 1987). Selon cette étude, la sécrétion accrue de la GH au cours de la séance de sauna serait en partie liée à l'augmentation de GHRH (Growth hormone-releasing hormone). Concernant l'effet anti-inflammatoire, la concentration plasmatique en prostaglandine E2 (PGE2, assimilée à un fonctionnement hormonal) ne semble pas être modifiée de manière significative suite à l'exposition à des chaleurs sèches (0 % d'humidité) de 80 et 100 °C (Kukkonen-Harjula et al. 1989). Une étude de Jezová et al. (1989) s'est intéressée aux taux de l'hormone corticotrope (ACTH), sécrétée par le lobe antérieur de l'hypophyse, et de la (3-endorphine, et ce, après une exposition à la chaleur des saunas. Ces auteurs démontrent chez sept sujets que l'exposition à 85-90 °C et à 7 % d'humidité relative pendant 30 min a augmenté significativement les concentrations plasmatiques de ces deux hormones, respectivement de 15 à 42 pg.ml-1 et de 60 à 130 pg.ml-1. Néanmoins, Leppaluoto et al. (1975) n'ont pas pu démontrer au préalable d'augmentation de l'ACTH chez les sujets familiarisés avec la pratique du sauna. Les résultats de Jezová et al. (1985) montrent qu'au cours des 15 min à température ambiante, après la séance de sauna, seule la concentration de β-endorphine était encore significativement plus élevée, pouvant ainsi expliquer que ce mode de récupération joue un rôle très analgésique après un exercice (Fig. 15.7). De plus, la même équipe a montré en parallèle que la concentration en cortisol plasmatique - qui tendait à augmenter au cours des 30 min de sauna-s'accroissait encore plus rapidement lors des 15 min de récupération et devenait significativement plus élevée, passant de 12 ng.ml-1 (i. e. valeur basale) à 19 ng.ml-1 en moyenne. Cette augmentation est susceptible d'agir sur le métabolisme glucidique en augmentant la synthèse de glucose par le foie, favorisant ainsi la récupération énergétique par le biais d'une réplétion glycogénique. Selon Kauppinen et Vuory (1986), l'influence du sauna sur les concentrations en cortisol et en ACTH est variable et s'expliquerait par les différentes conditions expérimentales et par les possibles effets d'accoutumance à la pratique du sauna (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 1988). De plus, le cortisol étant soumis aux fortes variations des rythmes circadiens (cf. 1. « Sommeil et performance sportive » dans le chapitre 7 « Modalités de récupérations passives et actives »), les résultats de certaines études sont à prendre avec beaucoup de précautions.

55Enfin, les effets psychologiques du sauna ont été étudiés de nombreuses fois. Le sauna a d'ailleurs souvent comme premier but l'accélération du retour au calme psychologique des sportifs. Putkonen et Elomaa (1976) ont conduit une étude sur cinq hommes sportifs âgés de 18 ans, exposés trois fois pendant 10 min à 90 °C. Les électroencéphalogrammes (EEG) enregistrés pendant la nuit ont pu démontrer une plus grande profondeur du sommeil pour la population ayant été au sauna (de 72 % supérieure au groupe témoin). Les auteurs suggèrent que la stimulation des mécanismes noradrénergiques conduit à une déplétion temporaire de la noradrénaline dans le système nerveux central et à une production augmentée de sérotonine.

Figure 15.7. Variation des valeurs plasmatiques de la (3-endorphine, de l'hormone adrénocorticotrope (ACTH) et du cortisol, en réponse aux différentes expositions au sauna d'une durée de 30 min. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart type.

Figure 15.7. Variation des valeurs plasmatiques de la (3-endorphine, de l'hormone adrénocorticotrope (ACTH) et du cortisol, en réponse aux différentes expositions au sauna d'une durée de 30 min. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart type.

* : différence significative avec les valeurs basales, i. e. avant sauna (p < 0,05) ;
** : p < 0,01. D'après Jezová et al. (1989), avec l'autorisation de Hormonal Metabolism Research.

■ Système pulmonaire

56Un taux d'humidité compris entre 15 et 30 %, à des températures de 80-90 °C, permet de conserver une humidité suffisante des muqueuses et des voies respiratoires supérieures. De plus, dans ces mêmes conditions, les échanges nets de chaleur entre l'air et l'eau des voies respiratoires restent faibles (Laitinen et Laitinen 1988). La fréquence respiratoire s'accélère et devient plus profonde, tandis que la capacité vitale, le volume courant, le pic du débit ventilatoire et le VEMS sont augmentés dès les premières secondes (Hasan et al. 1966 ; Kauppinen et Vuory 1986 ; Laitinen et Laitinen 1988). Ces variations physiologiques sont mineures (environ 10 %) et l'on observe un retour aux valeurs basales dans les 2 h qui suivent (Kauppinen et Vuory 1986). Elles sont semblables à celles provoquées lors d'une marche rapide (Kauppinen 1989). Toutefois, une étude menée par Laitinen et Laitinen (1988) sur douze hommes de 40 ans en moyenne (32-58 ans) a pu démontrer une augmentation des paramètres de la fonction pulmonaire dans le sauna et une plus grande résistance aux infections pulmonaires. Cette étude, réalisée dans le but d'observer la diminution du nombre d'infections pulmonaires, a montré des résultats significatifs et notamment une diminution de plus de 50 % des infections chez les sujets pratiquant régulièrement le sauna (par rapport au groupe contrôle non exposé). De plus, après trois mois d'études sur vingt-cinq sujets exposés au sauna et comparés à vingt-cinq sujets « contrôle », les résultats montrent une diminution de 50 % des rhumes chez ceux exposés à la chaleur (Laitinen et Laitinen 1988).

■ Système immunitaire

57Traditionnellement, le sauna est utilisé pour la prévention d'infections diverses (Kauppinen et Vuori 1986). Une première hypothèse possible serait l'augmentation de la température corporelle qui pourrait avoir une action antimicrobienne ; selon une autre, ce serait la température élevée du sauna qui permettrait une semiconservation de l'ADN synthétisé, ainsi à l'origine d'une plus grande résistance aux infections virales (Kauppinen et Vuori 1986). Néanmoins, la thermothérapie doit être utilisée avec précaution, car elle aurait un effet négatif sur l'inflammation (Nadler et al. 2004). En effet, l'élévation de la température corporelle s'accompagne d'une réponse inflammatoire et de gonflements qui pourraient prolonger le temps de récupération après un exercice physique (Magness et al. 1970 ; Wallas et al. 1979 ; Coté et al. 1988). Pendant l'exposition au sauna, le nombre de leucocytes augmente tandis que le nombre de polynucléaires éosinophiles diminue (Kauppinen et Vuori 1986).

58De plus, Coté et al. (1988) observent une augmentation significative de la taille de l'œdème chez trente sujets atteints d'une entorse de la cheville suite à une immersion de 20 min dans l'eau chaude répétée sur trois jours consécutifs. Ce phénomène, décrit par Coté et al. (1988), semblerait pouvoir s'appliquer au muscle soumis à l'exercice (Feibel et Fast 1976). De ce fait, des précautions méthodologiques sont à envisager lorsqu'il s'agit d'utiliser le sauna dans le but de diminuer les traumatismes en tous genres.

3.1.2 Effets sur la fatigue

59La disponibilité des saunas pour les sportifs impliqués dans des programmes d'activité physique ou d'entraînement est en constante augmentation. Par conséquent, la pratique des bains d'air chaud, peu après un exercice physique, est classiquement observée (Paolone et al. 1980). La capacité à réaliser un exercice est réduite dans un environnement chaud comparé à une condition plus froide. En effet, l'élévation de la température du noyau central apparaît comme un facteur limitant de la performance et est accompagnée de plus grandes valeurs de perception subjective de la fatigue (i. e. RPE, ou rating of perceived exertion). À partir de ce principe, Simmons et al. (2008) ont comparé deux techniques, l'une consistant à refroidir, à l'aide de brumisateurs et de packs de glace (condition « HC »), la tête et le visage au cours de l'exposition au sauna (67,7 ± 0,8 °C et 30 % d'humidité), la seconde consistant en une exposition identique sans refroidissement de la tête (condition « CON »). Dans les deux situations, les sujets étaient en position assise et le torse recouvert d'un plastique, afin d'optimiser l'élévation de la température centrale. Les sujets étaient alors exposés jusqu'à ce que la température interne du corps s'élève de 2 °C au cours d'une exposition maximale de 90 min. Pour évaluer les effets de ces deux pratiques sur la fatigue de neuf sujets, un exercice de 12 min à 70 % de la V̇O2max a été réalisé avant et après chacune des conditions de récupération, dans une pièce dont la température était de 34 °C. Leurs résultats indiquent une élévation significativement moins importante de la température du noyau central et de la peau, ainsi que du score RPE (p < 0,01) après la seconde séance d'exercice chez les sujets du groupe HC comparé au groupe « CON ». La température du groupe « HC » était alors de 0,5 °C plus basse que celle du groupe « CON » (p < 0,05) au début et à la fin du second exercice de 12 min, et seuls quatre des huit sujets ayant réalisé la condition « CON » ont pu terminer la seconde session d'exercice. Cette récente étude démontre une corrélation significative (r = 0,82 ; p < 0,01) entre l'augmentation du score RPE et celle de la température interne. De plus, lorsque la température atteint 39,4 °C, on observe une réduction de l'activation volontaire du muscle et de la force maximale de contraction (Simmons et al. 2008). Ces chutes de performance musculaire seraient liées à une augmentation de la température des muscles, température qui altérerait les propriétés contractiles de ces derniers (Todd et al. 2005).

60Le contraste de température ambiance chaude/froid local a été envisagé pour améliorer la récupération des athlètes par le biais :

  • de la stimulation du flux sanguin d'un territoire spécifique,

  • de l'augmentation du déplacement du lactate sanguin,

  • de la réduction de l'inflammation et de l'œdème,

  • de la stimulation de la circulation,

  • du soulagement de la raideur et des douleurs musculaires,

  • de l'augmentation de l'amplitude du mouvement,

  • de la réduction des douleurs musculaires et d'un retard dans leur apparition (Wilcock et al. 2006).

61Avec l'apparition des chambres de cryostimulation en corps entier, nous devrions voir apparaître, très prochainement, des protocoles de recherche fondés sur des ambiances thermiques contrastées (par exemple sauna et CCE).

3.1.3 Conclusion

62Les études menées sur les réponses cardiovasculaires aux températures extrêmes ont démontré qu'elles étaient sans danger pour les personnes en bonne santé et les patients atteints d'une complication cardiovasculaire « maîtrisée », dans la mesure où ces températures extrêmes sont utilisées avec modération. La chaleur sur le corps est réputée avoir des vertus sur la récupération des athlètes et la réhabilitation après des blessures ou lors de douleurs musculaires (Brukner et Khan 2001). Néanmoins, parmi les nombreuses publications traitant des effets du sauna, très peu ont relaté les actions d'une telle pratique sur la récupération après un exercice physique. L'augmentation de la température du noyau central au cours du sauna aurait toutefois un effet néfaste sur la réalisation d'une performance ultérieure dans une condition chaude (34 °C) [Simmons et al. 2008].

63Les différentes conditions expérimentales (température, pourcentage d'humidité, durée et technique de refroidissement associée au sauna), le fait d'être accoutumé ou non à une telle pratique, la nutrition, les variations de sécrétions hormonales au cours du nycthémère, l'exercice physique précédant l'exposition, les caractéristiques individuelles (âge, sexe, santé, pourcentage de tissus adipeux) sont autant de facteurs à prendre en considération pour définir les effets du sauna (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 1988) et son impact sur la réponse de la régulation thermique (Yokota et al. 2008). Tout cela doit définir précisément le contexte dans lequel le sportif est susceptible d'utiliser cet outil afin d'optimiser sa récupération.

3.2 Récupération par sauna

3.2.1 Multiexposition : récupération ou perte de masse corporelle ?

64De nombreux athlètes à catégorie de poids ont régulièrement recours au sauna de manière prolongée, afin de perdre rapidement de la masse corporelle, perte ne relevant finalement que de la perte hydrique. Cependant, cela peut provoquer une diminution de la performance. En effet, l'utilisation prolongée du sauna engendre certes des pertes en eau, mais aussi des pertes d'électrolytes (à l'origine de cette perte de poids). Ce déficit peut nuire aux performances sportives (Gutiérrez et al. 2003). Dans un sauna à 80-90 °C, les pertes en eau s'élèvent en moyenne à 0,5 kg (Kukkonen-Harjula et Kauppinen 1988) et peuvent aller jusqu'à 1 kg (Ahonen et Nousiainen 1988). Dans une étude de Gutiérrez et al. (2003), douze sujets (hommes et femmes) ont été exposés trois fois 20 min à un sauna à 70 °C, séances espacées par 5 min de repos à température ambiante ; les résultats démontrent une perte de poids pouvant aller de 1,6 % (± 0,6) chez les femmes à 1,8 % (± 0,5) chez les hommes. Seules les performances en « Squat Jump » des femmes étaient significativement plus faibles que celles mesurées avant les séances de sauna (23,7 [± 2,2] vs 25,2 [± 1,4 cm], p < 0,05), et ce, malgré la réhydratation. La diminution de la performance en « Squat Jump » chez les femmes est linéairement corrélée à la perte de poids, ce que l'on ne retrouve pas chez les hommes.

3.2.2 Préconisations hydriques de rétablissement des pertes en eau

65De faibles diminutions du capital hydrique de l'organisme affectent la performance. C'est notamment le cas lors d'un exercice physique prolongé, mais également lorsque les expositions en ambiance chaude (type sauna-hammam) sont répétées sans contrôle. Ainsi, compte tenu de l'importance de l'eau et des conséquences de son déficit, il est indispensable de compenser le plus vite possible et le plus complètement possible les pertes occasionnées par les différentes sessions de sauna, mais également celles liées aux différentes activités de la journée. Et afin d'éviter au maximum les perturbations physiologiques et les conséquences négatives sur la performance associées à la déshydratation, il va donc être essentiel d'assurer une hydratation suffisante. Il est alors préconisé :

  • de remplacer le plus rapidement possible les liquides corporels perdus, afin de maintenir un débit sudoral évitant toute dérive excessive de la température, tout en maintenant un volume sanguin et une fréquence cardiaque à des niveaux physiologiques adéquats, et ce, d'autant plus que les répétitions en sauna sont régulières et de durée prolongée,

  • d'apporter sous forme de glucides, après l'exercice ou après le sauna, une partie de l'énergie dépensée,

  • d'apporter des éléments minéraux requis par l'organisme, afin de maintenir l'osmolarité plasmatique, et dans le but que le sauna participe véritablement à la récupération. La réhydratation, lors de sessions multiples de récupération utilisant le sauna, est primordiale. Le problème principal sera celui de la vitesse de remplacement des liquides perdus, qui va en grande partie dépendre de la composition du liquide ingéré. Pour une même boisson, les effets de la température du liquide, du moment de l'ingestion et des quantités devront effectivement être considérés. L'osmolarité de la boisson de réhydratation doit donc être prise en compte (Costill et Saltin 1974 ; Costill et Sparks 1973), tout comme sa température (Costill et Saltin 1974), sa concentration en glucides, avec leurs propriétés osmotiques (Costill et Saltin 1974 ; Hunt et Pathak 1960) et énergétiques (Brener et al. 1983). Enfin, il faudra également porter une attention toute particulière à la concentration en minéraux spécifiques (Na+, Cl et K+) [Hunt et Pathak 1960 ; Costill et Sparks 1973], ainsi qu'à la nature des glucides simples ou complexes qui composent la boisson (Owen et al. 1986). Pratiquement, nous allons pouvoir tenter de répondre à plusieurs questions importantes sur l'hydratation des sportifs suite à une exposition en sauna pour faciliter sa récupération : quand, comment et que boire ?

■ Que boire ?

66Le sauna faisant augmenter la température du corps mais aussi la fréquence cardiaque, il est bien connu que l'ingestion d'eau sera bénéfique à la thermorégulation de l'individu, par abaissement de la température centrale et augmentation (ou non) de la sudation (Sawka et al. 1984).

67Ainsi que l'ont montré Hubbard et al. (1984), une eau fraîche de 15 °C et légèrement aromatisée favorisera, davantage que d'autres types de boissons, l'envie de boire et donc l'augmentation des apports hydriques (Fig. 15.8). Signalons que les solutions hypertoniques s'assimilent moins bien et occasionnent des troubles digestifs (Riché 1998). La présence conjointe de glucose et de sodium, à des taux appropriés, améliore l'entrée de l'eau dans les cellules intestinales puis leur passage dans le sang. De plus, l'apport exogène de glucides épargne également les réserves glycogéniques endogènes (Flynn et al. 1987 ; Pallikarakis et al. 1986). De leur côté, les travaux de Bothorel (1990) ont permis de montrer que l'ingestion de boissons iso-osmotiques (osmolalité comprise entre 290 et 310 mosm.kg- 1 ; glucides totaux de 50 à 60 g.l-1) était parfaitement efficace sur l'homéostasie glucidique. L'ensemble des boissons de ce type permet, en effet, de conserver une glycémie relativement stable (autour de 1,1 g.l-1). Owen et al. (1986) ont également mis en évidence que l'osmolalité développée par ces glucides en solution était le principal facteur de l'efficacité de la boisson à restaurer les pertes hydriques en récupération. La concentration idéale en glucose est d'environ 45-60 g.l-1, ce qui améliore l'apport énergétique aux muscles actifs en phase de récupération. En ambiance chaude (comme après un sauna), il faudra toutefois privilégier l'ingestion d'eau avec de faibles concentrations en hydrates de carbone (CHO), mais avec des concentrations en minéraux adéquates (Fig. 15.9).

68Les concentrations en minéraux permettant une restauration optimale des volumes plasmatiques avec une osmolalité stable semblent être de 0,5 à 0,6 g.l-1 pour Na+, de 0,7 à 0,8 g.l-1 pour Cl-1, et de 0,1 à 0,2 g.l-1 pour K+. Lamb et Brodowicz (1986) soulignent ainsi l'intérêt d'ajouter un peu de sel dans l'eau utilisée comme boisson de réhydratation, à raison de 1 à 1,5 g.l-1, dans le cadre d'une optimisation du maintien des électrolytes plasmatiques. En aucun cas il ne faut dépasser 3 g.l-1, car ces concentrations (50 mm de sodium) ne sont pas tolérées et produisent des effets contraires à ceux que l'on désire, même si les expositions en sauna sont plus longues que d'ordinaire.

■ Quand et comment boire ?

69Lors des différentes phases de récupération par ambiance chaude, la séquence des prises de boisson et des volumes ingérés à chaque fois aura toute son importance : de par les propriétés élastiques de l'estomac, celui-ci se videra d'autant plus facilement qu'il sera plein. De ce fait, la démarche la plus efficace consistera à boire à intervalles réguliers (toutes les 15 min) de petites quantités (de l'ordre de 200 à 250 ml) d'une boisson glucidique iso-ou hypotonique (Fig. 15.8), à température douce (entre 8 et 12 °C, la vidange gastrique étant maximale pour une eau à 5 °C, et ralentie de manière très significative pour des boissons dont la température excède 25 °C). Il est en effet conseillé de boire frais, puisque la boisson ingérée participe en partie au refroidissement corporel, surtout après le sauna (Snellen et Mitchell 1972). L'ingestion d'une boisson fraîche par un organisme chaud sera, de plus, perçue comme agréablement rafraîchissante, ce qui pourra influencer favorablement la prise volontaire de boisson (Armstrong et al. 1985) et, par conséquent, le remplacement des liquides corporels, ce qui semble primordial lorsque l'on veut tirer des bénéfices du sauna.

Figure 15.8. Effets respectifs et combinés de la température et de l'arôme sur la prise spontanée de boisson. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart type.

Figure 15.8. Effets respectifs et combinés de la température et de l'arôme sur la prise spontanée de boisson. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart type.

* : différence significative avec les valeurs de la condition « Eau fraîche (15 °C) et aromatisée » (p < 0,05) ; ** : différence significative avec toutes les autres boissons (p < 0,05). D’après Hubbard et al. (1984), avec l'autorisation du Journal of Applied Physiology.

Figure 15.9. Modélisation du choix de la composition de la boisson en fonction des conditions ambiantes. La partie supérieure de la figure concerne les apports d'hydrates de carbone (CHO), tandis que la partie inférieure concerne l'ingestion d'eau. En ambiance chaude (i. e. sauna ou hammam), la partie gauche de la figure indique qu'il faut privilégier l'ingestion d'eau avec de faibles concentrations en hydrates de carbone.

Figure 15.9. Modélisation du choix de la composition de la boisson en fonction des conditions ambiantes. La partie supérieure de la figure concerne les apports d'hydrates de carbone (CHO), tandis que la partie inférieure concerne l'ingestion d'eau. En ambiance chaude (i. e. sauna ou hammam), la partie gauche de la figure indique qu'il faut privilégier l'ingestion d'eau avec de faibles concentrations en hydrates de carbone.

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

70En revanche, il ne faut pas boire glacé, car les afférences en provenance des récepteurs thermiques profonds (au niveau des viscères) pourraient exercer une influence négative sur le système thermorégulateur qui agirait alors comme si l'organisme n'avait plus d'excédent de chaleur à évacuer (Candas et Bothorel 1989).

71La réhydratation permet donc de compenser les effets de l'hypovolémie hyperosmotique. La qualité de la récupération de l'aptitude physique est fonction de la quantité de liquides absorbés en compensation des pertes hydriques. Avec de l'eau peu minéralisée, la réhydratation est à l'origine d'une osmodilution qui s'accompagne d'une diminution de la glycémie. Une meilleure stabilisation des paramètres physiologiques est donc obtenue avec l'absorption de boissons iso-osmotiques contenant principalement des glucides et du sodium. Il est à noter que la réhydratation spontanée des athlètes, guidés par leur sensation de soif, compense toujours de façon insuffisante les pertes hydriques liées à la pratique de l'exercice à la chaleur ou à la simple exposition à la chaleur (Bothorel 1990). C'est pourquoi, il est conseillé une prise régulière de boisson (200 à 250 ml, plusieurs fois par heure) plutôt qu'une réhydratation en fonction de l'appétence de l'athlète. Il apparaît clairement dans de nombreuses études que la sensation de soif est un mauvais facteur de contrôle de la réhydratation idéale. Toutefois, la quantité totale de boisson que le sportif peut avaler est aussi déterminée par la quantité maximale d'eau que l'intestin peut absorber (de 12 à 15 ml.kg-1.h-1, soit entre 800 ml et un litre par heure pour un sportif de 70 kg). De nombreuses études émettent l'hypothèse de l'intérêt non négligeable d'une éventuelle hyperhydratation dans la période précédant l'exposition au sauna : diminution du délai de déclenchement de la sudation, diminution de la température centrale, augmentation du débit sudoral (Grucza et al. 1987). Cependant, dans les faits, ces bénéfices théoriques ne sont pas suivis d'effets, et l'hyperhydratation en pré-exposition n'a pas fait ses preuves dans l'amélioration de la thermorégulation (Candas et al. 1988 ; Nadel et al. 1980). En revanche, il faut boire suffisamment avant de s'exposer à la chaleur (sauna ou hammam), dans le but de ne pas surajouter des contraintes thermiques à l'organisme et de limiter l'augmentation inévitable de la fréquence cardiaque (Davies 1975).

72Dans un contexte plus global d'hydratation préventive quotidienne - et nécessaire pour pallier le risque de déshydratation auquel doit faire face le sportif placé dans une ambiance chaude, voire chaude et humide-, la prise de boissons devra être privilégiée avant tout lors de l'entraînement, de la période de récupération et dès le début de journée. Un certain degré de déshydratation reste malgré tout inévitable au cours de l'exercice physique, et la récupération doit alors être mise à profit pour optimiser les possibilités de restauration de l'équilibre hydrominéral. Et cela concerne bien l'ensemble des disciplines sportives, et pas seulement celles de durée prolongée. L'eau pure n'est pas la meilleure solution à consommer après l'exercice pour remplacer l'eau perdue par la sueur, surtout si les séances de sauna sont une pratique régulière. Il apparaît clairement que la réhydratation post-exercice post-sauna ne pourra être réalisée que si les pertes sudorales en électrolytes sont remplacées en même temps que les pertes hydriques.

3.2.3 Les contre-indications et précautions d'usage en sauna et infrarouges longs

73De façon générale, les risques liés à l'usage du sauna sont relativement faibles si toutes les précautions ont été prises au préalable. Les données scientifiques nous ont permis d'établir une liste non exhaustive des contre-indications et risques éventuels :

  • Ne pas prolonger les expositions au-delà de 15 min, certains cas de syncope dus à la diminution de la pression sanguine ayant été répertoriés.

  • Pour une première utilisation, il est préférable de faire des expositions de 5 min maximum, entrecoupées de douches fraîches.

  • Le sauna n'est pas conseillé aux personnes atteintes d'insuffisance coronaire, ayant fait un infarctus du myocarde ou ayant des antécédents d'événements cardiaques. Certaines études ont été réalisées sur des personnes atteintes de ces pathologies, car le sauna diminue précharge et post-charge, et améliore la fonction endothéliale. Mais les variations de la volémie ne sont pas souhaitables. De plus, la douche froide peut entraîner un spasme coronaire.

  • L'hypertension artérielle bien équilibrée n'est pas contre-indiquée, mais il faudra éviter les douches froides per- et post-sauna (effet « cold pressor »).

  • L'hypotension orthostatique.

  • L insuffisance veineuse (varices en particulier) doit conduire à éviter le sauna, sans être une contre-indication formelle.

  • L'asthme n'est pas une contre-indication.

  • La polyarthrite rhumatoïde dans la phase aiguë de l'inflammation.

  • La fièvre sous toutes ses formes.

  • Certaines maladies de peau (urticaire cholinergique) ; mais aide pour le psoriasis.

  • Abrasion de la peau et éruptions suintantes.

  • La prise de médicaments affectant le système nerveux.

  • La claustrophobie et l'épilepsie sont des contre-indications.

  • Pas de patches à la nicotine, car cela augmente la concentration plasmatique de la nitroglycérine (maux de tête).

  • La fertilité ne semble pas réduite après de multiples expositions.

  • La grossesse : lors d'une grossesse ou en cas de suspicion de grossesse, l'utilisation du sauna n'est pas recommandée. Les femmes finlandaises utilisent des saunas traditionnels qui ne chauffent pas le corps autant qu'un sauna infrarouge, et pour une durée de 6 à 12 min seulement.

3.2.4 Contre-indications spécifiques aux infrarouges longs

74Les implants chirurgicaux : les épingles en métal, les tringles, les prothèses ou autres implants chirurgicaux reflètent généralement les rayons infrarouges et ne subissent pas l'effet de la chaleur qu'ils produisent. Néanmoins, les personnes concernées doivent consulter leur chirurgien avant de recevoir une telle thérapie. Par ailleurs, il est évident que cette thérapie doit être interrompue en cas de douleur au niveau d'un implant.

75La silicone : la silicone absorbe l'énergie infrarouge. La silicone implantée ou les prothèses de silicone (pour le remplacement du cartilage du nez ou des oreilles) peuvent être chauffées par les rayons infrarouges. Puisque la silicone ne fond qu'au-delà de 200 °C, elle ne devrait être affectée par aucun système de chaleur infrarouge.

76La douleur : aucune douleur ne doit être ressentie lors de l'utilisation d'un système de chaleur infrarouge. Si cela devait se produire, la chaleur rayonnante ne devrait alors plus être utilisée sur la personne concernée.

3.3 Récupération par infrarouges longs

3.3.1 Principes de fonctionnement

77L'utilisation des infrarouges (IR) longs - en anglais Far Infrared Therapy (ou FIR) - comme technique de récupération, réhabilitation ou « régénération », est relativement récente. Cette technique est apparue en Orient à partir de 1950, avant de poursuivre son développement en Occident cinquante ans plus tard. Les premiers utilisateurs de cette technologie sont les Chinois et les Japonais (notamment le Dr Tadashi Ishikawa), qui déposèrent un premier brevet en 1965 pour des éléments de chauffe infrarouge en céramique et zirconium, avec pour objectif de favoriser les processus de cicatrisation. Aujourd'hui encore, les quelques travaux scientifiques s'intéressant à cette technologie sont conduits par des équipes japonaises ou chinoises. Dans la suite de cette partie s'intéressant aux effets des infrarouges longs sur la récupération, nous verrons que les travaux scientifiques produits par ces équipes sont très éloignés de nos préoccupations de récupération chez le sportif, et la plupart des affirmations véhiculées sur les bienfaits de cette technologie ne reposent que sur peu de preuves scientifiques.

78Cependant, malgré l'absence de preuves scientifiques de son efficacité, cette technique est de plus en plus utilisée aujourd'hui, et nous ne devons pas l'ignorer. En effet, plus de 700 000 systèmes thermiques infrarouges à visée thérapeutique ont été vendus en Orient. En revanche, la plus grande précaution sera de mise quant à des effets qui ne sont que théoriques, en l'absence de validation scientifique ou d'observations et consignations rigoureuses.

79La suite de notre revue sur cette technologie sera donc composée de deux parties. La première exposera les principes de fonctionnement des infrarouges longs, la seconde fera état de l'art scientifique et des effets « non scientifiques » supposés ou rapportés par les divers utilisateurs ou patriciens utilisant cette technologie.

Principe de fonctionnement de la technologie infrarouge

80Le spectre électromagnétique permet de décomposer l'ensemble des ondes électromagnétiques, non seulement en fonction de leur longueur d'onde (ou fréquence), mais aussi selon leurs propriétés physiques. À l'une des deux extrémités du spectre, les rayons gamma sont les ondes à la fréquence la plus élevée, donc à l'énergie la plus haute. Ils sont utilisés dans l'industrie pour rechercher des failles dans les métaux. Si l'on se déplace dans le spectre, la fréquence et l'énergie décroissent. Les rayons X ont encore suffisamment d'énergie pour produire les images médicales que l'on connaît. On trouve ensuite les rayons ultra-violets, la lumière visible, les infrarouges et, enfin, les ondes radio. Découvert en 1800 par l'astronome anglais William Herschel, le rayonnement infrarouge est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde (entre 0,7 et 1 000 µm) supérieure à celle de la lumière visible, mais plus courte que celle des microondes. L'infrarouge (IR) est subdivisé en IR proche (IRP : de 0,5 à 1,5 pm ; i. e. IR-A), IR moyen (IRM : de 1,5 à 5,6 pm ; i. e. IR-B) et IR lointain (de 5,6 à 1 000 pm ; i. e. IR-C) [Toyokawa et al. 2003].

81Cette classification n'est cependant pas universelle : les frontières varient d'un domaine de compétence à l'autre, sans que l'on puisse donner raison à qui que ce soit. Le découpage peut être lié à la longueur d'onde (ou à la fréquence) des émetteurs, des récepteurs (détecteurs), ou encore aux bandes de transmission atmosphérique.

82Les rayons infrarouges émettent de la chaleur que les molécules vont absorber en partie ; une autre partie des rayons va être réfléchie, et une dernière va être transmise dans l'air ambiant. L'émission de chaleur élevée liée au rayonnement infrarouge du spectre solaire est rendue supportable pour l'homme par le filtre que constitue l'atmosphère terrestre.

Figure 15.10. Le principe des infrarouges.

Figure 15.10. Le principe des infrarouges.

83Le rayonnement infrarouge -C (grande longueur d'onde) subit une atténuation considérable dans l'atmosphère, et est aussi absorbé par l'eau et la vapeur d'eau atmosphérique. Le rayonnement infrarouge -B est, pour sa plus grande part, également absorbé par les milieux aqueux. Ainsi les rayonnements infrarouges -B et -C sont naturellement filtrés (du moins très fortement atténués) par l'air et l'humidité atmosphérique. Les infrarouges -B et -C n'agissent que par contact direct sur les couches superficielles de la peau, ou indirectement par échauffement de l'air, et n'ont donc qu'une action superficielle. En effet, il existe une concentration importante de molécules d'eau dans les couches supérieures de l'épiderme, ce qui constitue une véritable barrière pour ce type de rayonnement, exactement comme l'atmosphère terrestre. Les infrarouges -B et -C ne peuvent pas, par conséquent, traverser la peau, excepté pour certaines parties très limitées du spectre de l'IR-B. Son absorption en superficie mène à un échauffement excessif. En revanche, les infrarouges -A sont largement « compatibles » avec la peau, sauf pour les bandes d'absorption suivantes : 944 nm, 1180 nm et 1 380 nm, qui sont absorbées par le milieu aqueux.

84Afin d'avoir un rayonnement thérapeutique sans effets nocifs, pénétrant toutefois profondément grâce à sa compatibilité avec les couches de la peau, il existe donc en principe une seule alternative : soit utiliser des sources infrarouges émettant une longueur d'onde définie et excluant les bandes de longueurs d'ondes nocives, soit filtrer le rayonnement d'une source classique d'infrarouge de manière à en éliminer les bandes spectrales nocives et/ou agissant uniquement en superficie : l'avantage de cette dernière méthode est la possibilité d'une irradiation intensive sur une grande surface. L'utilisation de l'une ou l'autre de ces technologies dépend principalement du fabricant. Ainsi, la technologie développée pour l'émetteur Hydrosun® utilise le rayonnement d'une lampe halogène qui est filtré par une hydro-cuvette spéciale éliminant les bandes spectrales nocives pour la peau. Le résultat est un rayonnement dans la bande infrarouge -A, qui, du fait de sa compatibilité et de sa profonde pénétration, est utilisé à visée thérapeutique. D'autres technologies, comme l'INOVO actuellement utilisé à l'INSEP, émettent un rayonnement situé entre 4 et 14 µm, avec un pic à 9 µm correspondant au spectre du corps humain. Dans le cadre de cette technologie, les rayons infrarouges sont diffusés en accompagnement de la poudre de céramique. Cette dernière absorbe l'ensemble du spectre IR et émet les IR longs avec plus d'efficacité.

3.3.2 Le point sur les données scientifiques et cliniques

85Les études scientifiques sur les bienfaits éventuels des infrarouges sont très peu nombreuses (Honda et Inoue 1998 ; Udagawa et Nagasawa 2000) et aucune ne concerne la récupération du sportif. Cependant, Lehmann et al. (1990) ont rassemblé dans un ouvrage un grand nombre de données (principalement issues de constatations thérapeutiques ou de cas cliniques) sur les effets thérapeutiques de la chaleur par infrarouge. Selon ces auteurs, cette chaleur a plusieurs effets bénéfiques thérapeutiques sur lesquels nous reviendrons. Cependant, de par l'absence de références scientifiques, le lecteur ne doit pas oublier que les effets décrits par la suite ne sont que des observations et en rien les résultats de travaux scientifiques rigoureux. D'autre part, aucune étude ne tente de dissocier les effets des infrarouges des effets de la chaleur qu'ils produisent, empêchant ainsi de conclure objectivement sur l'effet avéré de cette longueur d'onde particulière. Le bon sens doit donc prévaloir, afin d'appréhender raisonnablement les effets de cette technologie de récupération.

■ Extensibilité des tissus collagènes

86Les tissus sont chauffés à 45 °C et étirés. Ils sont alors capables d'une élongation résiduelle non élastique, d'environ 0,5 à 0,9 %, qui persiste après interruption de l'étirement. Ces mêmes tissus ne peuvent être étirés à température normale. Vingt séances d'étirements peuvent générer une augmentation de 10 à 18 % de la longueur d'un tissu chauffé et étiré. L'extension du tissu, associée à la chaleur, aiderait surtout à réparer des ligaments, des capsules, des tendons et des synovies abîmés, épaissis ou contractés. Lorsqu'il s'agit de retendre des tissus, une tension à 45 °C affaiblit beaucoup moins les tissus qu'une tension à température normale. Les expériences mentionnées ont montré qu'une légère tension pouvait générer une élongation résiduelle significative lorsque la chaleur est associée à des étirements ou à une gamme d'exercices de mouvement. Les résultats produits ont démontré leur effet maximal, à température ambiante, avec la chaleur radiante.

■ Rigidité des articulations

87Il y a eu une diminution plus importante à 45 °C (20 %) qu'à 33 °C de la rigidité de l'articulation d'un doigt atteint de rhumatoïde, ce qui est en parfaite corrélation avec l'observation subjective et objective de la raideur.

88D'après les études cliniques, les articulations raidies et les tissus conjonctifs épaissis réagissent de la même manière.

■ Spasmes musculaires

89On a longtemps cherché à réduire les spasmes des muscles par l'usage de la chaleur, que ces muscles soient sous-jacents (pour soutenir le squelette), qu'ils fassent partie d'une articulation ou que l'on s'en serve dans des conditions neuropathologiques. Il est possible que ce résultat vienne d'un effet de la chaleur tout à la fois sur les nerfs principaux ou secondaires afférents aux cellules des fuseaux et sur les organes du tendon de Golgi. Les résultats obtenus ont démontré leur effet maximum grâce à une gamme de température thérapeutique atteinte avec la chaleur rayonnante.

■ Diminution de la douleur

90La douleur peut être soulagée via la réduction de spasmes propres ou secondaires. Il arrive aussi parfois que la douleur soit apparentée à une ischémie (manque de sang) due à une tension ou à un spasme qui peut être aussi bien amélioré par l'hyperémie que par la vasodilatation provoquée par la chaleur produite, interrompant ainsi la boucle de rétroaction qui fait que l'ischémie génère plus de spasmes et donc plus de douleur. Il a été démontré que la chaleur pouvait réduire la sensation de douleur par l'action directe sur les nerfs des tissus et sur les nerfs périphériques. Dans une étude sur la dentition, des applications de chaleur répétées ont finalement éradiqué la réaction de tous les nerfs responsables de la douleur ressentie au niveau de la pulpe dentaire. La chaleur peut augmenter la production d'endorphine et fermer ce que l'on appelle « la porte spinale » de Melzack et Wall (1965), chaleur et endorphine réduisant la douleur. La thérapie infrarouge localisée (avec des lampes réglées entre 2 et 25 microns) est utilisée pour le traitement et le soulagement de la douleur par plus de quarante instituts médicaux chinois réputés. D'autre part, Masuda et al, (2005a, 2005b) montrent que l'application répétée de la chaleur par infrarouges longs permet de diminuer significativement la douleur et la fatigue chez des patients atteints d'un syndrome de fatigue chronique (Fig. 15.11).

Figure 15.11. Évolution de la fatigue et de la douleur chez des patients atteints d'un syndrome de fatigue chronique après un traitement répété par infrarouges longs.

Figure 15.11. Évolution de la fatigue et de la douleur chez des patients atteints d'un syndrome de fatigue chronique après un traitement répété par infrarouges longs.

D'après Masuda et al. (2005b), avec l'autorisation du Journal Psychosom Resp.

■ Flux sanguin

91Plusieurs études ont rapporté une augmentation du flux sanguin lors de l'utilisation des infrarouges longs, que ce soit chez l'animal (Yu et al. 2006 ; Akasaki et al. 2006) ou chez l'homme (Lin et al. 2007). En effet, réchauffement d'une partie du corps produit des vasodilatations dans les zones distantes du corps, même en l'absence d'un changement de température dans le corps. Chauffer une extrémité du corps provoque également la dilatation de l'extrémité latérale ; chauffer un avant-bras entraîne la dilatation des deux extrémités plus basses ; chauffer le devant du tronc provoque la dilatation des mains. Chauffer les muscles produit une augmentation des flux de sang similaire à celle que l'on constate pendant l'exercice. L'élévation de la température entraîne également une augmentation des flux sanguins et la dilatation des capillaires, des artérioles et des veinules, probablement par l'action directe sur les muscles lisses. Le relâchement de bradykinines, conséquence de l'activité des glandes sudoripares, produit aussi une augmentation des flux sanguins et une vasodilatation. L'hyperthermie, associée à une élévation de la température, induit une vasodilatation (via une diminution hypothalamique) sur les anastomoses artério-veineuses. La vasodilatation est aussi produite par les réflexes axonaux qui changent l'équilibre vasomoteur.

Fonction des cellules et production d'adénosine triphosphate (ATP)

92Quelques études non scientifiques suggèrent que la thérapie par infrarouge aiderait les cellules de l'organisme à travailler à un niveau plus optimal avec, notamment, une plus grande efficacité de l'absorption des nutriments, de l'élimination des déchets métaboliques et de la production d'ATP.

La chaleur infrarouge aide à la résolution d'infiltrations inflammatoires, des œdèmes et des exsudats

93L'augmentation de la circulation périphérique permet d'évacuer les œdèmes, ce qui peut aider à réduire l'inflammation, et contribuer à la diminution de la douleur et à une rapide cicatrisation.

■ Blessures légères des tissus

94Dans certains pays, la cicatrisation par infrarouge devient maintenant un soin « commun », pour les blessures légères des tissus, pour le soulagement des cas chroniques ou intraitables « permanents », et pour la guérison des nouvelles blessures. Ainsi, les études chinoises constatent des effets positifs de la chaleur infrarouge sur ce type de blessures. Les chercheurs mentionnent plus de 90 % de succès dans un résumé d'études chinoises qui ont évalué les effets thérapeutiques de la chaleur infrarouge. De même, les Japonais rapportent, dans La Thérapie infrarouge, que la chaleur infrarouge agit sur l'ensemble du corps humain pour :

  • les rachialgies,

  • les pathologies rhumatismales,

  • la fatigue musculaire,

  • les brûlures (soulage la douleur et diminue la période de guérison avec moins de cicatrices),

  • la perte de poids (due à la sueur, à l'énergie dépensée pour produire la transpiration et à l'excrétion directe de graisse).

95Ainsi, bien qu'aucun article n'apporte de preuves scientifiques sur ces précédents points, des mesures rigoureuses permettent d'accorder du crédit aux observations relatées. En revanche, un certain nombre d'aspects évoqués dans de nombreux documents semblent beaucoup plus spéculatifs et doivent être lus avec la plus grande précaution. D'autre part, la distinction entre les effets directs des infrarouges et ceux de la chaleur qu'ils produisent n'est jamais faite. À ce jour, aucune étude n'a, par exemple, comparé la récupération par sauna classique et la récupération par sauna infrarouge. Ce manque important doit donc nous amener à la plus grande prudence quant à l'utilisation de ce type d'outils...

96Certains fabricants proposent un matériel permettant d'avoir la tête à l'extérieur. L'outil peut dès lors présenter un intérêt supplémentaire, notamment pour les personnes souffrant de claustrophobie.

3.3.3 Description de la séance

97Une séance d'infrarouges longs (avec un système INOVO), en vue d'optimiser la récupération, se déroule actuellement de la façon suivante :

  • L'individu s'allonge dans la cabine en sous-vêtements.

  • La tête de l'individu, qui repose sur un coussin, ne doit pas être exposée aux infrarouges ni à la chaleur qui s'en dégage.

  • La température est fixée à 45 °C au niveau du tronc et des membres inférieurs.

  • La durée de la séance est de 30 min.

  • Il est possible de regarder un film ou d'écouter une musique relaxante.

  • En cas de transpiration abondante, on demande à l'individu d'essuyer régulièrement son corps (trois ou quatre fois par séance).

3.3.4 Préconisations hydriques de rétablissement des pertes en eau

98Cf. sauna et hammam

3.3.5 Les contre-indications et précautions d'usage

99Cf. sauna et hammam

4. L'ambiance thermique chaude et humide

4.1 Ce qui existe à ce jour : le point sur les données scientifiques

100Si la production de chaleur liée à l'exercice est un réel avantage lors de l'exposition des athlètes au froid, il en est tout autrement lorsque l'exercice est effectué en ambiance chaude et humide. Dans le contexte, par exemple, des Jeux olympiques de Pékin, lesquels se sont déroulés dans une température moyenne de près de 30 °C (associée à un fort degré d'hygrométrie), la production de chaleur métabolique devient une charge considérable pour l'ensemble des mécanismes thermorégulateurs. Des modifications physiologiques surviennent alors pour tenter de lutter contre cette chaleur, avec, bien évidemment, un impact négatif non négligeable sur la performance sportive.

101L'exposition à la chaleur humide entraîne un accroissement de la sudation qui épuise les réserves liquidiennes de l'organisme, créant un état relatif de déshydratation. Ainsi, l'organisme paie l'efficacité de sa régulation thermique d'un prix élevé (le sacrifice des liquides intravasculaire et intracellulaire). Cette perte liquidienne est encore plus accentuée en ambiance humide et, dans ce cas, la sudation ne participe que très peu au refroidissement de l'organisme, l'évaporation à la surface de la peau étant minimale à cause de l'importante pression de la vapeur d'eau dans l'air environnant.

102Pour bénéficier des effets de l'exposition à la chaleur humide, il faut comprendre les modalités d'adaptation de l'organisme à celle-ci. L'acclimatation, qu'elle soit réalisée de manière artificielle ou naturelle, semble s'installer dans un délai relativement court. En effet, les principaux progrès sont visibles dès le premier jour d'acclimatation et se poursuivent lors des trois ou quatre jours suivants. Au-delà, les différents paramètres mesurés tendent à se stabiliser. Et l'on considère, en général, que l'acclimatation à l'ambiance chaude et humide est complète entre le septième et le dixième jour (Pandolf 1998). Dans des conditions de chaleur humide, il est conseillé de descendre l'intensité d'exercice à environ 60-70 % de V̇O2max les premiers jours, afin de prévenir le stress thermique et ses conséquences.

103Il est à noter également que, selon plusieurs auteurs, un haut niveau de potentiel aérobie (représenté par la consommation maximale d'oxygène de l'athlète) améliore la tolérance aux exercices en ambiance chaude et humide, et permet une acclimatation plus rapide à cette chaleur (Pandolf et al. 1988 ; Sawka et al. 1996). Enfin, il nous semble important de préciser que les effets d'un programme d'acclimatation s'estompent progressivement à l'arrêt de l'exposition et disparaissent complètement au bout d'un mois, quel que soit le degré d'humidité associé à la chaleur excessive. On note également de profondes différences interindividuelles dans la réaction au stress thermique (Pandolf 1998). Certains sujets sont peu affectés et s'acclimatent vite à la chaleur, alors que d'autres rencontrent des problèmes difficilement solubles. Une évaluation préliminaire des capacités de chaque sportif à s'adapter à la chaleur est recommandée avant un déplacement sur site ou une exposition en hammam.

104Toutes ces remarques valent bien évidemment pour l'utilisation au quotidien du hammam comme moyen efficace de récupération. Toutes ces notions d'acclimatation à la chaleur humide semblent importantes dans le but de ne pas créer une surcharge thermique pour le sportif (qui retarderait sa récupération). Même si quasiment aucune donnée scientifique n'évalue à ce jour les effets de l'exposition à une chaleur humide sur la récupération suite à un exercice, il faudra prendre en considération les données scientifiques de l'ambiance chaude afin d'établir une récupération avec cohérence. En règle générale, la chaleur humide aura tendance à précipiter la déshydratation et une attention particulière sera portée à l'hydratation.

4.2 Récupération par hammam

4.2.1 Ce qui existe à ce jour : le point sur les données scientifiques

105À notre connaissance, très peu d'études scientifiques ont exploré les effets de la chaleur humide sur l'organisme. L'utilisation du hammam (ou « bain turc ») s'inscrit dans une tradition très ancienne qui remonte à l'Antiquité. On le retrouve tout d'abord chez les Grecs, où les premières installations de bains datent de 2000 ans av. J.-C., puis dans les pays du Maghreb et au Moyen-Orient. Depuis le début de notre siècle, les bains de vapeur humide ont été redécouverts par un nombre croissant de Français. Mais, dans son Encyclopédie publiée en 1746, Diderot écrivait déjà : « Si les vapeurs chaudes sont recommandables, c'est qu'elles possèdent dans un degré éminent la vertu de faire sortir la sueur, d'ouvrir les vaisseaux de la peau, de relâcher celles qui sont raides et tendues et même de dissoudre les humeurs tenaces et visqueuses ». Alain Rousseau, dans son ouvrage Sauna, publié en 1990, rapporte : « Le sauna sec ou humide provoque une élimination du corps par la peau. Celle-ci stimulée par la chaleur excrète la sueur par les glandes sudoripares qui peuvent être comparées à de minuscules reins. La sueur a en effet les mêmes composants toxiques que l'urine. Par ce moyen la sudation permet à l'organisme de rejeter directement vers l'extérieur les résidus métaboliques qui gênent le bon fonctionnement des appareils ». En réalité, on ne subit pas la chaleur, mais on réagit aux diverses températures en favorisant les réactions du corps ; c'est la raison pour laquelle une séance de hammam ne s'improvise pas. Dans le hammam - contrairement au sauna où l'air est sec et la température très élevée-, le taux d'humidité est proche de 100 % et la température n'excède pas les 45 °C. Le mécanisme de refroidissement est donc différent. L'air, saturé en humidité, empêche l'évaporation.

106Sous l'effet de la vapeur, les pores se dilatent et les glandes sudoripares s'activent, permettant au corps d'éliminer ses toxines. En réalité, ce sont les particules de vapeur, condensées en fines gouttelettes sur le corps plus froid, qui laissent croire à une certaine sudation. En revanche, la chaleur humide ramollit la couche cornée et fluidifie les substances grasses de la peau, favorisant l'évacuation des cellules mortes.

4.2.2 Le point sur les différentes températures et leur intérêt en récupération

107La température élevée du hammam permet de relâcher les tensions musculaires et les courbatures. Grâce à la vapeur d'eau, les glandes sudoripares sécrètent et éliminent les déchets, nettoyant en profondeur l'épiderme.

108Le hammam procure aussi une sensation de détente et de bien-être.

109La température du hammam est beaucoup moins élevée que celle du sauna. Dans une cabine de sauna, la chaleur est entre 80 et 100 °C, alors que celle du hammam varie autour de 40 °C, mais avec un taux d'humidité proche de 100 %.

4.2.3 Multiexposition : récupération ou perte de masse corporelle ?

110Le rythme des expositions au hammam est d'une fois par semaine. Cette séance, qui dure entre 10 et 20 min, est généralement suivie d'une douche d'eau froide, afin de rincer le corps et d'éliminer la sueur et les impuretés. Cette étape est nécessaire pour créer, après la vasodilatation, une vasoconstriction - mais un bain chaud peut aussi favoriser la relaxation.

111Avant la première séance, une visite auprès du médecin traitant peut s'avérer utile afin d'écarter toutes contre-indications (insuffisance cardiaque, hypertension, insuffisance veineuse...). Le hammam est aussi déconseillé aux femmes enceintes.

112Enfin, il est primordial de s'hydrater suffisamment après une séance de hammam.

4.2.4 Les contre-indications et précautions d'usage

113Les contre-indications du hammam sont celles du sauna.

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Table des illustrations

Titre Tableau 15.1. Influence de l'humidité relative (en %) de l'air sur la température ambiante ressentie par le sportif. Le vert pâle signale un confort thermique et l'absence de danger ; le jaune pâle signale un risque faible et la possibilité de crampes de chaleur ; le orange signale des risques sévères, un épuisement thermique probable et la possibilité d'un coup de chaleur ; le orange foncé signale des risques très sévères et un probable coup de chaleur.
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Titre Figure 15.1. Variation des concentrations sériques de marqueurs du dommage musculaire (prostaglandine et créatine kinase). Le graphique de gauche montre une diminution significative des prostaglandines PGE2 (p < 0,0001) entre la condition « Avant CCE » et la condition « Après CCE ». Le graphique de droite montre une diminution significative de la créatine kinase (p < 0,01) entre la condition « Avant CCE » et la condition « Après CCE ».
Légende D'après Banfi et al. (2008a), avec l'autorisation du Journal of Thermal Biology.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-2.jpg
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Titre Figure 15.2. Variation des concentrations plasmatiques en noradrénaline après une, quatre, huit et douze semaines de cryothérapie du corps entier (CCE). * : différence significative avec la valeur initiale (p < 0,01).
Légende D'après Leppaluoto et al. (2008), avec l'autorisation de The Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-3.jpg
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Titre Figure 15.3. Variation des concentrations plasmatiques du statut oxydatif total chez les sujets au repos, 30 min après la cryostimulation et le lendemain matin.
Légende * : différence significative entre « 30 min après la cryostimulation » et « Lendemain matin » (p < 0,05). D’après Lubkowska et al. (2008), avec l'autorisation du Journal of Thermal Biology
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-4.jpg
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Titre Figure 15.4. Variation des concentrations plasmatiques du statut anti-oxydant total chez les sujets au repos, 30 min après la cryostimulation et le lendemain matin.
Légende * : différence significative entre « Repos » et « 30min après la cryostimulation » p < 0,05) ; ** : différence significative entre « 30 min après la cryostimulation » et « Lendemain matin » (p < 0,01). D'après Lubkowska et al. (2008), avec l'autorisation du Journal of Thermal Biology.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-5.jpg
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Titre Figure 15.5. Variation des concentrations plasmatiques de l'acide urique et du statut antioxydant total avant et après dix expositions en chambre de cryothérapie du corps entier (-130 °C).
Légende *** : différence significative entre « Repos » et après « 10 cryostimulations sur 10 jours » (p < 0,01).D'après Miller et al. (2011), avec l'autorisation de European Journal of Applied Physiology.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-6.jpg
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Titre Grégory Bourdy (golf) en séance de cryothérapie en corps entier à l'INSEP.
Légende Source : département médical (INSEP).
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-7.jpg
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Titre Figure 15.6. Relations entre les températures recommandées et les hygrométries pour les expositions en ambiance chaude (entre 80 et 100 °C). L'humidité recommandée est comprise entre 40 et 70 g de vapeur d'eau par kilogramme, et une humidité relative comprise entre 10 et 20 %.
Légende D'après Leppäluoto (1988), avec l'autorisation de Annal Clinical Research.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-8.jpg
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Titre Tableau 15.2. Influence des durées d'exposition en sauna sur les températures orales et les valeurs subjectives de perception au stress thermique. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart type.
Légende * : différence significative entre l'exposition en sauna et les valeurs basales, i. e. avant sauna (p < 0,01) ;** : différence significative entre l'exposition en sauna et les valeurs basales, i. e. avant sauna (p < 0,001) ;a : valeurs moyennes (trois valeurs manquantes).D'après Kukkonen-Harjula et al. (1989), avec l'autorisation de l'European Journal of Applied Physiology.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 272k
Titre Figure 15.7. Variation des valeurs plasmatiques de la (3-endorphine, de l'hormone adrénocorticotrope (ACTH) et du cortisol, en réponse aux différentes expositions au sauna d'une durée de 30 min. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart type.
Légende * : différence significative avec les valeurs basales, i. e. avant sauna (p < 0,05) ;** : p < 0,01. D'après Jezová et al. (1989), avec l'autorisation de Hormonal Metabolism Research.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-10.jpg
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Titre Figure 15.8. Effets respectifs et combinés de la température et de l'arôme sur la prise spontanée de boisson. Les valeurs sont exprimées en moyenne ± écart type.
Légende * : différence significative avec les valeurs de la condition « Eau fraîche (15 °C) et aromatisée » (p < 0,05) ; ** : différence significative avec toutes les autres boissons (p < 0,05). D’après Hubbard et al. (1984), avec l'autorisation du Journal of Applied Physiology.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-11.jpg
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Titre Figure 15.9. Modélisation du choix de la composition de la boisson en fonction des conditions ambiantes. La partie supérieure de la figure concerne les apports d'hydrates de carbone (CHO), tandis que la partie inférieure concerne l'ingestion d'eau. En ambiance chaude (i. e. sauna ou hammam), la partie gauche de la figure indique qu'il faut privilégier l'ingestion d'eau avec de faibles concentrations en hydrates de carbone.
Légende D'après Beckers et al. (1992), avec l'autorisation de Sciences & Sports.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 92k
Titre Figure 15.10. Le principe des infrarouges.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-13.jpg
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Titre Figure 15.11. Évolution de la fatigue et de la douleur chez des patients atteints d'un syndrome de fatigue chronique après un traitement répété par infrarouges longs.
Légende D'après Masuda et al. (2005b), avec l'autorisation du Journal Psychosom Resp.
URL http://books.openedition.org/insep/docannexe/image/1372/img-14.jpg
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Auteurs

Département médical – INSEP

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