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Date de publication : 09/11/2022
Êtes-vous en préparation pour une ascension considérable d’un des plus grands sommets du monde ? Avez-vous décidé de vous entraîner en altitude pour améliorer vos performances aérobiques ? Participez-vous régulièrement ou occasionnellement à des activités en station de ski ? Si oui, cet article est fait pour vous.
Dans le monde de la nutrition sportive, la plupart des recommandations données sont trop générales et ne sont pas adaptées à toutes les conditions et tous les individus. Par exemple, la plupart des études sont effectuées dans des conditions tempérées, au niveau de la mer et avec des hommes. De ce fait, il est important de mettre en perspective les résultats pour adapter au mieux la stratégie nutritionnelle dans un contexte spécifique pour optimiser la performance et les ressentis, car il est rare de réunir toutes les conditions optimales.
Au travers de cet article, nous allons aborder les différents changements physiologiques venant du changement d’environnement, ainsi que les différentes solutions nutritionnelles envisageables pour améliorer la performance et les ressentis en altitude.
Sommaire :
Les différents contextes de séjour :
Il y a de nombreuses raisons pour se trouver à être actif en haute altitude. Par conséquent, il est essentiel de connaitre le contexte de l’exercice pour en adapter la nutrition et que cela n’impacte pas sur les objectifs visés.
1) Stage en altitude
Un des contextes les plus fréquents car utilisé par de nombreux sportifs de sports différents est le stage d’entraînement en altitude. Il a pour but principal d’améliorer les capacités aérobiques en passant plusieurs semaines en altitude tout en suivant un programme d’entraînement spécifique. Il est utilisé par des athlètes de sports d’équipe comme le football ou le rugby, mais aussi des sportifs individuels comme des cyclistes ou des coureurs. Durant cette période, le corps va non seulement recevoir le stress de l’entraînement, mais aussi le stress constant de l’environnement. Il est donc important de le prendre en compte pour ne pas atteindre le surentraînement, ce qui serait contreproductif.
Le mécanisme principal pour augmenter les capacités aérobiques est lié aux globules rouges (hémoglobine). Au travers les différents entraînements et l’environnement, la production d’érythropoïétine (EPO) va mener à l’augmentation de la masse totale d’hémoglobine. Cette pratique est tout à fait légale, et il ne faut pas la confondre avec l’injection d’EPO qui elle est illégale.
2) Compétition en altitude
De nombreux sportifs s’aventurent dans courses extraordinaires dans les montagnes comme l’Ultra Trail du Mont Blanc ou le marathon du Pikes Peak. D’autres athlètes sont eux contraints d’exercer leur sport en montagne comme les skieurs.
Dans ce cas précis, les athlètes ont besoin d’avoir des capacités physiques optimales pour d’entraîner et performer en altitude. Leur temps de séjour en altitude est donc plus élevé que lors d’un stage d’entraînement. Cependant, les objectifs visés sont assez similaires. Ils veulent eux aussi améliorer leur capacité aérobique et être capable de performer au mieux à un moment précis malgré les contraintes environnementales.
3) Ascension de sommets
Cette dernière catégorie recherche en général moins à optimiser la vitesse comparée aux autres. Cependant, comme ces sportifs atteignent souvent des altitudes extrêmement élevées, les contraintes physiologiques sont encore plus élevées et un stress encore plus important est imposé au corps. Cet article ne traitera pas en profondeur cette catégorie, mais certains conseils peuvent y être appliqués.
Changements environnementaux, contraintes physiologiques et solutions :
Comme évoqué précédemment, l’environnement en altitude n’est pas le même qu’au niveau de la mer et cela peut impacter grandement la performance sportive et déclencher certains mécanismes d’adaptation.
1) Disponibilité de l’oxygène réduite
Notre corps est en général habitué à fonctionner avec une pression atmosphérique d’environ 1013 hPa. Cependant, plus on monte en altitude, plus la pression diminue (616 hPa à 4000m) ce qui rend l’échange de gaz plus difficile dans les poumons. Par conséquent, même si la concentration en oxygène dans l’air est similaire, l’oxygène a plus de difficulté à être envoyé aux muscles pour fonctionner correctement. Il en résulte l’augmentation de la fréquence cardiaque, ainsi que de la ventilation.
A cause de ce manque d’oxygénation des muscles, la performance est altérée et pour une même intensité relative, la vitesse ou la puissance atteinte sera moins élevée. Ainsi, pour atteindre des vitesses élevées similaires à celles au niveau de la mer, il y aura une accumulation de radicaux libres plus importante. Du fait de l’augmentation de l’intensité relative nécessaire pour atteindre des vitesses habituelles, les athlètes consomment plus d’énergie pendant leurs entraînements ou en course. Certaines études ont observé une augmentation du métabolisme de base allant jusqu’à 19% à 2200m (1). La plupart du temps, cette différence n’est pas prise en compte et peut mener à une sous-estimation de l’apport calorique nécessaire pour pouvoir soutenir l’effort ainsi qu’alimenter les adaptations physiologiques. Par conséquent, certains athlètes se retrouvent à être en surentraînement et ne progressent pas durant un stage en altitude dû au manque énergétique. Une faible disponibilité d’énergie peut aussi mener à l’augmentation des risques de blessure et de maladies (2,3). Il est aussi important de préciser de ne pas prendre le poids comme unique marqueur pour le maintien de la disponibilité d’énergie car il peut fluctuer énormément dû aux pertes d’eau plus importantes qu’au niveau de la mer. En altitude, il a aussi été observé une diminution de la synthèse des protéines (4).
Une des solutions proposées serait de planifier ses apports selon ses entraînements et de penser à manger plus que d’habitude entre et pendant les efforts s’ils sont longs. Plus particulièrement, il faudrait augmenter l’apport en glucides car les réserves ont tendance à se vider plus rapidement (5) dû à l’augmentation de l’intensité relative dans la plupart des cas. Il faut aussi penser à avoir un apport protéique important pour soutenir l’adaptation et la récupération des efforts et contrer la diminution de la synthèse des protéines. De plus, comme l’appétit est souvent diminué en altitude dû à l’altération de certains niveaux d’hormones, il est impératif d’arriver avec un plan structuré et de l’adapter en fonction des résultats obtenus et des sensations ressentis au fil des jours et semaines.
Il est aussi possible de se complémenter en nitrates pour permettre une amélioration de la production d’énergie. Cependant, cela concerne principalement les personnes voulant performer pour une compétition. Les études ne sont pas sûres de l’impact de la complémentation en nitrates sur l’adaptation en altitude. Par conséquent, il n’est pas recommandé à 100% de se supplémenter en nitrates lors d’un stage en altitude. Pour ce qui s’agit de performer, une prise de 400 mg de nitrate sous forme de shot de jus de betterave à montrer une augmentation de la performance chez des cyclistes lors de plusieurs efforts avec des conditions simulées d’altitude (6).
2) Augmentation des pertes hydriques
Lorsqu’on monte en altitude, en moyenne l’air devient moins humide. Cela a pour conséquence d’augmenter la perte de fluides dû à la respiration même au repos. De plus, il y a une diminution de la sensation de déshydratation, menant à une plus rare ingestion de fluides involontaire.
L’altitude influe aussi sur l’envie d’uriner. Dû au changement d’environnement, certaines hormones vont déclencher une augmentation de la pression sanguine et vont mener à une envie d’uriner plus fréquente.
Par conséquent, il ne faut pas attendre d’avoir envie de boire pour s’hydrater. Prévoyez donc de quoi vous hydrater tout au long de la journée, et encore plus pendant et après l’effort.
3) Diminution des réserves de fer
Comme évoqué plus tôt, un des objectifs principaux d’un stage en altitude est d’augmenter la masse d’hémoglobine. Or on sait que le fer est essentiel pour la production de globules rouges. De ce fait, pour participer à l’augmentation du taux d’hémoglobine, il est important d’avoir des réserves de fers remplis car cela pourrait impacter les adaptations recherchées.
Il a été montré que les athlètes ayant un taux sérique de ferritine en dessous de 30 ng/ml pour les femmes et 40 ng/ml pour les hommes profiteront moins du stage en altitude que ceux qui ont des taux supérieurs (7). Il faut donc vérifier les taux quelques semaines avant de partir en altitude pour s’assurer de partir dans de bonnes conditions. Cependant, si quelques jours avant de partir, vous trouvez des taux trop faibles, il est toutefois possible d’obtenir d’importantes augmentations en globules rouges en se complémentant d’environ 100-200 mg/jour en fer élémentaire (8). La plupart des études ont observé de meilleurs résultats avec une complémentation avec une seule prise par jour.
Un autre point important concernant l’augmentation de globules rouges est qu’il est impératif d’avoir une disponibilité d’énergie suffisante pour soutenir et alimenter le bon fonctionnement du métabolisme. Dans plusieurs études, les athlètes ayant perdu du poids n’ont pas augmenté autant leurs taux d’hémoglobines comparés à ceux qui l’ont maintenu (9,10).
4) Augmentation de la production de radicaux libres et de l’inflammation
A cause de l’environnement permettant une moins bonne oxygénation des muscles, et le rétrécissement des vaisseaux (vasoconstriction), il y a une accumulation de radicaux libres dans la circulation sanguine. En particulier, il y a une augmentation de la production des espèces réactives d’azote et d’oxygène ce qui réduit les capacités antioxydantes de l’organisme (11). Il en résulte une fatigue qui mène à une cessation de l’effort. Sur plusieurs semaines, cela peut engendrer des dommages au niveau des lipides, des protéines, et de l’ADN dans le pire des cas (12). Ce qui peut impacter les fonctions cellulaires et entraîner une diminution des capacités de récupération. La réduction de la capacité antioxydante peut aussi mener à l’augmentation de l’inflammation due à l’effort. Tous ces effets peuvent aussi mener à une augmentation des risques de maladies. Il faut donc y prêter attention pour pouvoir rester apte à performer.
Pour répondre à cette problématique, il est possible de se complémenter en antioxydants. Cependant, il n’est pas profitable de suivre ce conseil si vous êtes en stage d’entraînement car cela pourrait atténuer la réponse inflammatoire nécessaire pour déclencher l’adaptation à l’entraînement (13,14). La meilleure solution dans ce cas est donc d’augmenter sa consommation journalière d’aliments contenants naturellement des antioxydants. Par exemple, il est conseillé manger des oranges pour bénéficier du pouvoir antioxydant de la vitamine C, ou bien de manger certains fruits secs (baies de Goji, cramberries…), légumes (brocolis, artichauts, poivrons, épinards…) et certains oléagineux (amandes, noix…). Cela permettra de maintenir au maximum votre capacité antioxydante sans impacter les adaptations de l’entraînement.
Additionnellement, il peut être bénéfique d’utiliser certains compléments ayant des capacités tampon, ce qui permettrait la réduction des ions H+ en circulation et limiter l’acidité métabolique menant à la cessation de l’effort. Dans ces compléments nous trouvons le β-alanine qui peut être intéressant pour les efforts courts. Il permet de retarder la fatigue musculaire et faciliter la récupération entre les efforts au travers l’augmentation des taux de carnosine intramusculaire qui est un tampon physiologique. Une consommation de 4.8-6.0 g/jour pour 4-7 semaines à montrer des résultats positifs sur l’augmentation des réserves de carnosine au niveau de la mer (15). Cependant, il n’y a pas de nombreuses études concluantes en altitude. Un second complément étant aussi intéressant pour l’effet tampon est le bicarbonate de sodium (ou soude, c’est la même chose). Il est utilisé par beaucoup de sportifs pour limiter l’acidité causée par un effort intense. Une consommation de 300 mg de NaHCO/kg 1-2h avant l’effort semble être la meilleure dose (16). Cela permettra une augmentation du bicarbonate extra-cellulaire qui est normalement baissé en altitude. Il faut être cependant prudent car une consommation trop élevée peut amener à des inconforts intestinaux et à une rétention d’eau importante due au sodium.
5) Un inconfort général
Cette partie va pouvoir s’adresser à toute personne allant en montagne. La monter en altitude apporte de très nombreux stress additionnels auxquels notre corps n’est pas forcément habitué. Il est donc important de maximiser le bien-être général pour profiter au maximum du séjour et être en forme aux moments voulus.
Il est donc essentiel de maintenir une hygiène de vie excellente. Le sommeil est un facteur clé qui vous permettra de vous sentir en forme. Pour maximiser vos chances de dormir bien, éviter l’alcool car cela aggrave les effets de l’altitude. En suivant les points précédents, vous devriez aussi avoir une bonne alimentation, ce qui aidera votre organisme à bien fonctionner pendant la nuit.
Le système immunitaire est lui aussi mis à rude épreuve. Il est donc important d’y faire attention. Pour lui aussi, il est important d’avoir des apports suffisants durant la journée pour soutenir son bon fonctionnement. Il existe aussi certains compléments qui pourraient aider à l’augmentation du système immunitaire est contrer le risque d’infection et de maladies en altitude. Par exemple, le N-acétylcystéine a montré des effets bénéfiques contre les infections en renforçant le système immunitaire. Il se trouve qu’il aurait aussi des capacités antioxydantes (17). Une consommation de 600-1200 mg/jour serait efficace (18).
Un autre complément pouvant aider à réduire les symptômes désagréables de l’altitude est l’extrait d’herbe de Ginkgo Bilboa. Il permettrait de réduire le manque d’oxygène des tissues, d’augmenter la vasodilatation, de réduire les maux de tête, les nausées, les insomnies et les fatigues (19). La consommation préconisée a été fixé à 120-240 mg/jour pris en 2-3 fois au moment des repas. Cependant, les preuves quant à ces effets sont faibles mais il peut être intéressant de le tester et d’analyser les effets observés. Il est important aussi de préciser que sa consommation est déconseillée aux femmes enceintes et aux personnes hémophiles.
Conclusion :
Il est important de prendre en compte le contexte du séjour en altitude pour connaitre les adaptations physiologiques visées ainsi que les interventions à éviter pour ne pas entraver les objectifs principaux. Nous avons évoqué les différents stress engendrés en altitude dus au changement d’environnement et les différentes solutions en fonction du contexte. Pour conclure, il est toujours important de prévoir son séjour en altitude en avance pour être prêt au moment voulu et pouvoir profiter au maximum.
Références
(1) Woods AL, Sharma AP, Garvican-Lewis LA, et al. Four weeks of classical altitude training increases resting metabolic rate in highly trained middle-distance runners. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2017;27(1):83–90.
(2) Loucks AB, Kiens B, Wright HH. Energy availability in athletes. J Sports Sci. 2011;29(Suppl 1):S7–15.
(3) Mountjoy M, Sundgot-Borgen J, Burke L, et al. International Olympic Committee (IOC) consensus statement on relative energy deficiency in sport (RED-S): 2018 update. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2018;28(4):316–31.
(4) Pasiakos SM, Berryman CE, Carrigan CT, et al. Muscle protein turnover and the molecular regulation of muscle mass during hypoxia. Med Sci Sports Exerc. 2017;49(7):1340–50.
(5) Stellingwerff T, Pyne DB, Burke LM. Nutrition considerations in special environments for aquatic sports. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2014;24(4):470–9.
(6) Muggeridge DJ, Howe CC, Spendiff O, et al. A single dose of beetroot juice enhances cycling performance in simulated altitude. Med Sci Sports Exerc. 2014;46(1):143–50.
(7) Bergeron MF, Bahr R, Bartsch P, et al. International Olympic Committee consensus statement on thermoregulatory and altitude challenges for high-level athletes. Br J Sports Med. 2012;46(11):770–9.
(8) Heikura IA, Burke LM, Bergland D, et al. Impact of energy availability, health, and sex on hemoglobin-mass responses following live-high-train-high altitude training in elite female and male distance athletes. Int J Sports Physiol Perform. 2018;13(8):1090–6.
(9) McLean BD, Buttifant D, Gore CJ, et al. Year-to-year variability in haemoglobin mass response to two altitude training camps. Br J Sports Med. 2013;47(Suppl 1):i51–8.
(10) Gore CJ, Hahn A, Rice A, et al. Altitude training at 2690 m does not increase total haemoglobin mass or sea level VO2max in world champion track cyclists. J Sci Med Sport. 1998;1(3):156–70.
(11) Dosek A, Ohno H, Acs Z, et al. High altitude and oxidative stress. Respir Physiol Neurobiol. 2007;158(2–3):128–31.
(12) Sies H, Berndt C, Jones DP. Oxidative Stress. Annu Rev Biochem. 2017;86:715–48.
(13) Margaritelis NV, Theodorou AA, Paschalis V, et al. Adaptations to endurance training depend on exercise-induced oxidative stress: exploiting redox interindividual variability. Acta Physiol (Oxf). 2018;222(2):10.1111/apha.12898.
(14) Paulsen G, Cumming KT, Holden G, et al. Vitamin C and E supplementation hampers cellular adaptation to endurance training in humans: a double-blind, randomised, controlled trial. J Physiol. 2014;592(8):1887–901.
(15) Hoffman JR, Stout JR, Harris RC, Moran DS. β-Alanine supplementation and military performance. Amino Acids. 2015;47(12):2463-2474.
(16) Peeling P, Binnie MJ, Goods PSR, et al. Evidence-based supplements for the enhancement of athetic performance. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2018;28(2):178–87.
(17) Tardiolo G, Bramanti P, Mazzon E. Overview on the Effects of N-Acetylcysteine in Neurodegenerative Diseases. Molecules. 2018;23(12):3305.
(18) Stellingwerff T, Peeling P, Garvican-Lewis LA, et al. Nutrition and Altitude: Strategies to Enhance Adaptation, Improve Performance and Maintain Health: A Narrative Review. Sports Med. 2019;49(Suppl 2):169-184.
(19) Gertsch JH, Basnyat B, Johnson EW, et al. Randomised, double blind, placebo controlled comparison of Ginkgo biloba and acetazolamide for prevention of acute mountain sickness among Himalayan trekkers: the prevention of high altitude illness trial (PHAIT). BMJ. 2004;328(7443):797.