Du fer dans les épinards ?
La question a longtemps été : l’altitude est elle bénéfique pour la santé en générale et la performance physique en particulier.
Cette étude a malheureusement influencé pendant presque 30 ans la pensée et la recherche des physiologistes. D’autres études ont par la suite confirmé ces résultats et l’idée que l’altitude était, en soi, bonne pour l’organisme se répandait dans les esprits petit à petit. Le doute commença à percer en 1987 ( Banchero 1987) lorsque Banchero arriva à des conclusions différentes et mis en doute la méthode d’investigation.
A l’occasion d’une expédition à l’Himalaya H. Hoppeler ( Hoppeler 1990) observa, en autre, une diminution de la masse musculaire des alpinistes de retour de très haute altitude. D’autres études ont confirmé par la suite ces observations. Il est maintenant acquis que l’augmentation de densité de capillaires remarquée en 1962 est due à une diminution de la masse musculaire. Le même nombre de capillaire dans un muscle gravement atrophié donnaient la fausse impression d’une augmentation de leur nombre. On sait maintenant qu’a haute altitude (au-delà de 5500m ) l’organisme ne s’acclimate jamais mais au contraire se détériore lentement. Cette constatation a amené les alpinistes à modifier leur technique d’approche, de sorte à diminuer au maximum le temps en très haute altitude.
Malheureusement comme pour le fer dans les épinards l’idée que la haute altitude est bonne pour l’organisme demeure bien présente. Les choses ne sont pas si simples.
Les stages d’altitude
Après le JO de Mexico les effets de l’altitude sur la performance sportive intéressa beaucoup de monde. De là est née l’idée des stages d’altitude. Ce fut une ruée ver l’or. L’espoir était que l’altitude allait élever le taux d’hématocrite et soumettre l’organisme à un stresse bénéfique.
Les résultats furent très vite controversés. Ceci s’explique d’une part par le fait que pour augmenter le nombre de globule rouge, et pas seulement le taux d’hématocrite, il faut de nombreuses semaines, deux trois semaines ne suffisent pas. D’autre part, rares sont ceux qui savent qu’en altitude il faut diminuer la charge de travail mais augmenter le temps d’exercice.
Une étude scientifique ( Billat et Gazeau 2003) a récemment montré que le temps limite augmente en même temps que diminue la puissance maximale anaérobie. Il y a donc risque de tomber dans le sur entraînement. Finalement presque tous s’accordent à dire que les stages d’altitude classiques n’ont pas été à la hauteur des espérances.
Et l’EPO recombinante arriva…
La recherche de l’augmentation de la performance par l’augmentation des globules rouge pris des chemins de travers.
Ce fut d’abord l’auto-transfusion. Le sportif se prélevait quelques mois avant les grands rendez-vous du sang qui était conservé et dont les globules rouges lui étaient injectés peu de temps avant la compétition. Les résultats furent magnifiques : Un plus grand nombre de transporteurs de l’oxygène amenait une plus grande disponibilité de l’oxygène au muscle d’où une endurance augmentée.
Cette méthode dangereuse ( taux d’hématocrite élevé) fut interdite par le CIO. Mais le débat ne se termina pas pour autant et lorsqu l’EPOr fut disponible sur le marché elle fut utilisée massivement par les sportifs. Les effets d’une augmentation de l’hématocrite sur la performance ne font de doute pour personne. Les graves dangers sont par contre moins connus. La lutte contre le dopage et en particulier contre l’usage de l’EPOr remporta des succès remarquables lorsqu’il fut possible de détecter l’EPOr dans un organisme.
L’altitude de nuit
Les stages d’altitude ayants montré leurs limites certains s’intéressèrent à l’altitude pour les périodes de repos uniquement, essentiellement la nuit.
Ce sont les chambres à hypoxie ( hypoxie signifie moins d’oxygène), ou maisons finnoises, utilisées tout d’abord dans les pays nordiques et les pays de l’est. L’idée est de passer 8 à 10 heures en altitude simulée pour augmenter le taux d’EPO naturel, tout en maintenant une activité normale la journée en plaine. C’est le protocole « sleeping high- training low » Pour que la méthode soit réellement efficace il faut suivre le régime pendant de nombreuses semaines. On sait que quatre semaines ne suffisent pas à augmenter le nombre de globules rouges.
Beaucoup de gens se leurrent en parlant du taux d’hématocrite, qui n’est qu’un rapport de la masse solide sur la quantité de liquide. Or en montagne on a tendance à perdre de son eau. On assiste donc à une hémoconcentration qui fait apparaître une augmentation du taux d’hématocrite, mais qui n’est pas significatif d’une augmentation du nombre de globule rouge.
Toutes les études qui ont utilisé la méthode du CO rebreathing ( qui compte le nombre de globules rouge dans l’organisme) ont montré que l’augmentation du nombre de globules rouges était soit nulle soit non significative jusqu’à 28 jours de ce régime. Ceci n’empêche pas certains à persister à penser que deux ou trois semaines de stage avec ce protocole présente un avantage pour les sportifs.
L’hypoxie intermittente au repos
L’idée vient de l’ex URSS, elle consiste à soumettre l’organisme à une hypoxie intense ( 6000m d’altitude) pendant quelques minutes, à revenir en plaine quelques minutes et a recommencer plusieurs fois la manoeuvre. En dehors des publications russes il y a peu d’étude scientifique sur la question.
Des protocoles du même genre proposent de rester au repos de 60 à 75 minutes à une altitude de 5500m. Il s’agit toujours d’hypoxie intense, de courte durée et au repos. Les mécanismes physiologiques sont probablement liés aux hypoxia-inductible factor 1 HIF1, comme pour l’hypoxie actives (voir plus bas), Toutefois les études manquent pour vraiment se faire une idée sur la réalité des effets allégués.
Une nouvelle approche : l’hypoxie active, la méthode AltiTrainer
En 1990 N Terrados ( Terrados 1990) émet l’hypothèse que l’hypoxie à l’exercice est un double stimuli pour les enzymes oxydatives et la myoglobine, plus efficace que la simple adition des deux effets. Une expérience originale faisant travailler dans un premier temps une jambe en hypoxie et dans un deuxième temps l’autre en normoxie ouvre la voie à une nouvelle approche. D’autres études suivront (N Terrados 1992, Desplanche et Hoppeler 1993, Dufour 2006) qui montreront une augmentation nette de la performance et des paramètres physiologiques, VO2max augmentée, temps limite amélioré, sans modification des paramètres sanguins.
La biologie moléculaire permet aujourd’hui de mieux cerner ces mécanismes (Ponsot 2006). et en particulier le rôle majeur des hypoxiainductible factor 1 HIF-1. (Zoll 2006). On sait que les HIF-1 sont rapidement dégradés en normoxie, mais que par contre l’hypoxie les protèges ce qui leurs permet de déployer tout leurs effets : Augmentation de la myoglobine intramusculaire, des vascular endothelial growth factor VEGF, des enzymes glycolytiques comme la phosphofructokinase PFK, augmentation également de la vascularisation capillaire, de la densité mitochondriale. (Hoppeler H, Vogt M 2001.)
Il a été clairement démontré que l’exercice lié à l’hypoxie avait des effets que ni l’hypoxie seule, ni l’exercice seul ne pouvait atteindre. C’est l’association des deux facteurs, altitude plus effort physique, qui donne ces résultats très intéressant ( H. Hoppler 2001)
C’est ce fondement scientifique qui explique la supériorité de l’hypoxie active sur toutes les autres formes d’utilisation de l’hypoxie en terme d’augmentation de performance.
On peut dire que lorsque l’organisme est soumis au double stresse de l’exercice et de l’hypoxie il va mettre en place des mécanismes compensatoires pour augmenter la disponibilité de l’oxygène aux muscles en particulier. Ces mécanismes compensatoires continuent à déployer leurs effets au retour en plaine, d’où l’augmentation de la disponibilité de l’oxygène et l’amélioration de la performance. Ces mécanismes demeurent efficaces au moins trois semaines après l’arrêt de l’entraînement, mais ne sont plus vraiment perceptibles après trois mois.
Un protocole simple et fiable
La méthode AltiTrainer consiste à produire un exercice en altitude pendant un temps limité, à récupérer en plaine et effectuer le reste de son entraînement en plaine. Concrètement il s’agit d’effectuer un exercice à environ 2500m d’altitude, au seuil anaérobie ( seuil des lactates) pendant 30 à 40 minutes, une à deux fois par semaine pendant huit semaines. Et les résultats sont très rapides, après deux à trois semaine déjà il faut élever la charge de travail car le seuil anaérobie s’est déplacé. On a observé chez des sportifs de haut niveau en phase finale de préparation des augmentations de VO2max de 8%, des allongements des temps limites de 35%.
Un équipement : AltiTrainer
AltiTrainer est une nouveauté qui commence à se faire connaître au niveau international. AltiTrainer permet de pratiquer un entraînement en hypoxie sur un tapis roulant ou un vélo fixe en toute simplicité. AltiTrainer est conçu pour délivrer les grandes quantités d’air hypoxique nécessaire à un sportif de haut niveau en plein effort ( jusqu’à 200 litres par minute) L’altitude de travail peut être librement choisie et contrôlée grâce à un microprocesseur associé à une sonde à oxygène. AltiTrainer associe fiabilité, efficacité, simplicité et économie.