Faire de l’exercice en plein air au Canada: Ce que la recherche nous apprend sur la façon de faire de l’exercice en toute sécurité et de manière efficace en cas de chaleur extrême

Points saillants

• La température moyenne au Canada augmente environ deux fois plus vite que la moyenne mondiale, ce qui signifie que l’entraînement et la compétition dans des conditions de chaleur extrême sont une réalité à laquelle les athlètes canadiens de tous niveaux doivent faire face
• L’exercice à la chaleur augmente le stress cardiovasculaire, thermique et métabolique, et entraîne également une perception plus élevée de l’effort, ce qui réduit la capacité de performance
• Cet article donne un aperçu de la recherche sur l’exposition à la chaleur et l’exercice, et fournit des conseils fondés sur des données probantes pour l’entraînement et la compétition dans la chaleur
• Cet article a un article complémentaire sur l’entraînement et la compétition par grand froid

Bien que les Canadiens soient habitués à des hivers rigoureux, 9 des 10 années les plus chaudes enregistrées au Canada ont eu lieu au cours des 25 dernières années. Cela a des répercussions concrètes sur les événements sportifs en plein air. Par exemple, même les meilleurs triathloniens du monde ont eu du mal à supporter la chaleur extrême à Edmonton en juillet – Paula Findlay et Kristian Blummenfelt ayant dû réduire leur intensité dans les dernières étapes de la course, ce qui leur a coûté la victoire (Professional Triathlon Organization, 24 juillet 2022).

La tendance aux vagues de chaleur dans l’Ouest canadien a également mené à l’annulation du marathon du Manitoba à la mi-course. Les risques connus de l’exercice par chaleur extrême mettaient en danger un trop grand nombre de participants amateurs. La décision d’annuler l’événement (même à la mi-course) était une décision intelligente de la part des organisateurs. Alors que les athlètes hautement entraînés ont une meilleure capacité à réguler leur température corporelle dans la chaleur (Douzi et coll., 2019), les athlètes amateurs peuvent connaître une augmentation significative de leur température corporelle au cours de courses relativement courtes (15 km) dans des conditions fraîches ou tempérées (11 degrés Celsius) (Veltmeijer et coll., 2015). Étant donné que la température moyenne du pays augmente chaque année à un rythme environ deux fois supérieur à la moyenne mondiale et que de nombreux athlètes canadiens voyagent pour participer à des compétitions à l’étranger, faire face à des températures extrêmes lors des compétitions au printemps, en été et en automne est une réalité à laquelle beaucoup devront faire face.

Pourquoi faire de l’exercice dans la chaleur est un tel défi

Lorsque l’on fait de l’exercice à la chaleur, le débit sanguin de la peau et le taux de transpiration sont augmentés pour permettre la dissipation de la chaleur dans l’environnement (Racinais et coll., 2015). Bien que bénéfique pour réguler la température corporelle, l’augmentation de la sueur contribue à la déshydratation, exacerbant encore les réponses physiologiques à l’exercice. (Pryor et coll., 2019) Le coût physiologique plus élevé pour maintenir la même intensité d’exercice modifie le taux métabolique auquel l’énergie est produite, augmentant la dépendance à l’énergie anaérobie. Cela mène à un taux plus élevé d’épuisement des réserves de glycogène du foie, à une accumulation accrue de métabolites et à des concentrations de lactate significativement plus élevées. (Pryor et coll., 2019). L’augmentation du stress cardiovasculaire, thermique et métabolique, ainsi que la perception d’un effort plus important pour un rythme de travail donné, contribuent à une réduction significative des performances (Périard et coll., 2021). Heureusement, il existe des stratégies qui peuvent aider à atténuer les effets du stress thermique sur les performances. 

Gérer la chaleur

La science qui permet à notre corps de mieux gérer la chaleur est appelée acclimatation à la chaleur (AC) lorsqu’elle se produit naturellement (à l’extérieur) ou acclimatement à la chaleur si elle se produit dans un environnement artificiel, comme un laboratoire. Dans les deux cas, l’idée est d’exposer le corps au même stress environnemental (dans ce cas, la chaleur) afin d’élever la température interne (noyau corporel) et la température de la peau, ce qui provoque une transpiration abondante. (Sawka et coll., 1993). Tout comme dans l’acclimatation au froid, le stress environnemental répété entraîne des adaptations qui permettent au corps de mieux évacuer la chaleur pour contrôler la température centrale et la température générale du corps.

Ces changements se produisent dans le système cardiovasculaire (cœur et artères), thermorégulateur (récepteurs nerveux et votre cerveau), métabolique (modifiant la façon dont on utilise l’énergie) et perceptif (comment on se sent dans la chaleur) pendant l’exercice dans la chaleur, améliorant la capacité du corps à faire plus de travail avec moins de stress thermique (Chalmers et coll., 2014). L’acclimatation à la chaleur se produit également rapidement (en une semaine d’exposition répétée à la chaleur), ce qui signifie que vous vous sentez plus frais, que vous utilisez moins d’énergie et que votre fréquence cardiaque est plus faible si vous persévérez pendant cette première semaine d’exposition à la chaleur.

Comment s’entraîner pour lutter contre la chaleur

Bien que les avantages de l’acclimatation à la chaleur semblent être plus prononcés lorsqu’elle est effectuée dans les mêmes conditions que celles de l’événement, il a été démontré que l’acclimatement (pensez à l’exercice dans la chaleur en intérieur ou dans un laboratoire, par exemple) fournit des adaptations similaires pour les athlètes de sports d’endurance et d’équipe si le stress thermique est suffisant.

Pour ceux qui ne peuvent pas effectuer un cycle d’acclimatement à la chaleur, il existe encore de nombreuses options. Des études récentes ont démontré que l’exposition passive à la chaleur (par exemple, un sauna ou une immersion dans l’eau chaude après l’exercice) peut également entraîner des adaptations significatives à la chaleur (McIntyre et coll., 2021). En fait, lorsque le stress thermique appliqué était le même, les athlètes récréatifs ont montré des adaptations similaires à l’exercice dans la chaleur par rapport à l’immersion dans l’eau chaude après l’exercice (McIntyre et coll., 2021). Il a également été démontré que l’utilisation de saunas pour provoquer une réponse au stress thermique entraîne des adaptations similaires à l’acclimatement traditionnel à la chaleur, réduisant le stress thermique pendant l’exercice et améliorant les performances (Casadio et coll., 2017; Kirby et coll., 2021).

Planifier un programme d’entraînement à la chaleur

Parmi les approches énumérées ci-dessus (figure 3), l’exercice à un rythme autonome et l’exercice à fréquence cardiaque contrôlée sont les options les plus pratiques. L’exercice à son propre rythme offre une méthode spécifique au sport pour induire l’adaptation, ayant réussi à améliorer les performances des cyclistes de haut niveau après un camp d’entraînement (Périard et coll., 2021; Racinais et coll., 2015). Par exemple, lors de votre premier jour de chaleur, vous pourriez faire du vélo (ou courir) pendant 60 minutes à un rythme confortable, l’effort étant contrôlé en fonction de la fréquence cardiaque et de la perception de l’effort, par exemple. Le deuxième jour pourrait inclure une progression de la durée de la séance, en visant à maintenir la même perception globale de l’effort.

Cependant, à mesure que votre corps s’adapte au stress thermique, il est nécessaire de fournir une surcharge continue au système pour s’assurer que les adaptations souhaitées se produisent. Dans ce scénario, faire de l’exercice avec une fréquence cardiaque cible en tête (approche de la fréquence cardiaque contrôlée) est une excellente option. Chez les cyclistes qui ont suivi un protocole d’acclimatation à la chaleur de 10 jours, la puissance produite pour maintenir la fréquence cardiaque visée a augmenté d’environ 25 watts (soit environ 15 %) pendant l’intervention (Travers et coll., 2020). Avec cette approche, vous pourriez commencer votre acclimatation à la chaleur par 60 minutes de vélo à 65 % de votre fréquence cardiaque maximale. Le maintien de la même fréquence cardiaque cible au cours des prochains jours, tout en augmentant la durée de vos séances, devrait vous fournir le stress nécessaire à une adaptation continue à la chaleur.

L’inconvénient de ces approches est que l’exercice à la chaleur vous obligera à réduire votre charge d’entraînement, ce qui affectera la qualité de votre entraînement. Si cela est une préoccupation, l’exposition passive à la chaleur est votre meilleur choix. Faire de l’exercice à des températures fraîches (comme faire du vélo à l’intérieur de la salle de sport ou faire du vélo dans le monde virtuel, comme Peloton ou Zwift dans votre sous-sol) avant un sauna ou une immersion dans l’eau chaude est une excellente option pour maintenir la qualité de l’entraînement et induire des adaptations similaires aux méthodes plus traditionnelles d’exercice à la chaleur (Périard et coll., 2021). Par exemple, 40 minutes d’immersion dans l’eau chaude (40 degrés Celsius, avec de l’eau jusqu’au cou) ont permis de réduire la perception de l’effort et de la fatigue due à la chaleur, améliorant ainsi les performances de course (à 33 degrés Celsius) en seulement 6 jours (Zurawlew et coll., 2016). Donc, si suivre les « snowbirds » vers le sud n’est pas une option avant votre compétition début mars, ne vous inquiétez pas! Effectuez vos séances comme prévu et assurez-vous de pouvoir passer un peu de temps dans la chaleur après avoir terminé!

Les points suivants, fondés sur les recherches actuelles, peuvent orienter votre prise de décision lorsque vous vous préparez à participer à la chaleur (Périard et coll., 2021; Pryor et coll., 2019; Sawka et coll., 2015) :

• L’acclimatation optimale à la chaleur nécessite une exposition quotidienne minimale de 60 à 90 minutes (pouvant aller jusqu’à 2 heures et être fractionnée en périodes d’une heure) combinée à des exercices de nature plus aérobique (pensez à des exercices continus ou à des scénarios d’entraînement où vous gardez le rythme élevé et avez peu de repos).
• L’intensité de l’exercice peut être progressivement augmentée après le troisième jour d’exposition à la chaleur, lorsque la plupart des adaptations cardiovasculaires ont déjà eu lieu.
  • Comme le risque de maladie due à l’effort est réduit après le quatrième jour et que la tolérance à la chaleur est accrue, il serait judicieux à ce stade d’effectuer des séances d’entraînement qui imitent l’intensité de l’événement.
• Pour ceux qui utilisent l’immersion dans l’eau chaude ou le sauna pour s’adapter à la chaleur, ces stratégies doivent être appliquées pendant des périodes de 15 à 60 minutes si aucun exercice n’a été effectué auparavant. Si ces stratégies sont utilisées après une séance d’entraînement, l’exposition à la chaleur peut être réduite à 10 ou 40 minutes.
• Il est essentiel que les athlètes ne boivent pas seulement lorsqu’ils ont soif dans ces conditions, car cela conduira probablement à une sous-consommation. Étant donné la perte accrue d’électrolytes dans la sueur, il est également conseillé de consommer des liquides contenant des électrolytes.
• N’oubliez pas que le stress physiologique lié à l’exercice dans la chaleur doit être pris en compte dans le calcul de la charge d’entraînement de l’athlète.
• Pour les athlètes féminines, il est possible qu’un plus grand nombre d’expositions à la chaleur soit nécessaire pour que l’acclimatation se produise.

Comme vous pouvez le constater, il existe de multiples façons de s’assurer que vous êtes prêt à compétitionner dans la chaleur. La bonne nouvelle pour vous, c’est que toutes ces méthodes se sont avérées efficaces pour améliorer vos performances en chaleur. La question évidente que vous vous posez maintenant est : laquelle dois-je choisir? Choisissez celle qui correspond le mieux à votre calendrier de course (et de vie). N’oubliez pas que votre entraînement pour les chaleurs doit commencer 1 à 3 semaines avant la compétition, afin de vous assurer que vous récupérez de votre entraînement intensif et de vous permettre d’effectuer une période d’adaptation (Pryor et coll., 2019).

Combattre la chaleur pendant la compétition

Alors, que pouvez-vous faire si l’entraînement à la chaleur n’est pas une option? Indépendamment de la réalisation d’un protocole d’entraînement à la chaleur, les stratégies de refroidissement peuvent avoir un effet significatif sur la performance le jour de la course ou du match. Les stratégies de refroidissement peuvent être classées comme internes, comme l’ingestion d’une boisson glacée ou d’une boisson froide, ou externes, comme l’utilisation d’un vêtement réfrigérant ou l’immersion en eau froide. Ces stratégies peuvent être employées avant (pré-refroidissement) ou pendant l’événement (refroidissement en parallèle). Le pré-refroidissement vise à réduire la température centrale du corps avant le début de l’événement, tandis que le refroidissement en parallèle vise à réduire la température de la peau et à améliorer la perception thermique pendant l’événement (Gibson et coll., 2020). Étant donné que les effets de pré-refroidissement des différentes stratégies peuvent s’atténuer après environ 20 à 30 minutes, une combinaison des deux types de refroidissement peut être la plus bénéfique (Périard et coll., 2021; Racinais et coll., 2015).

La recherche suggère que l’immersion dans l’eau froide semble être la méthode de pré-refroidissement la plus efficace, entraînant les plus grands bénéfices sur le plan de la performance, tandis que l’utilisation d’un gilet de glace a entraîné les plus grands bénéfices pendant l’événement.

En mettant les recommandations en pratique, voici quelques exemples de ce que vous pouvez faire pour essayer de minimiser les effets que la chaleur peut avoir sur vos performances (Douzi et coll., 2019; Gibson et coll., 2020; Périard et coll., 2021; Racinais et coll., 2015) :

Avant votre événement :

• Si l’immersion dans l’eau froide n’est pas possible, il existe d’autres moyens de se rafraîchir. Le port d’un gilet réfrigérant ou l’ingestion d’eau froide ou d’une boisson glacée peuvent aider.
• L’utilisation d’un ventilateur ou d’un jet d’eau et d’un ventilateur pourrait être une stratégie facile à mettre en œuvre.
• Des trousses de refroidissement et des serviettes glacées peuvent également être placées autour du cou et du torse pour aider à combattre le stress thermique.
• N’oubliez pas que ces stratégies doivent être testées à l’avance : par exemple, l’ingestion de boissons glacées peut entraîner des troubles gastro-intestinaux pendant votre course; vous devez donc tester cette stratégie à l’avance.

Pendant l’événement :

• Lors des compétitions, le port d’une veste de refroidissement (si cela est autorisé lors de votre épreuve) est la meilleure stratégie.
• Si la veste réfrigérante n’est pas possible, l’ingestion de liquides froids ou de boissons glacées est un moyen efficace de réduire la température corporelle centrale et d’améliorer les performances.
  • Pour les sports d’équipe, l’ingestion de liquides froids ou de boissons glacées est recommandée pendant la pause entre les quarts et à la mi-temps (Gibson et coll., 2020).
• Une autre possibilité pour les sports d’équipe est de porter des vestes réfrigérantes à la mi-temps et d’utiliser des serviettes froides, des poches de glace et des ventilateurs avec des brumisateurs pendant les pauses.

Enfin, n’oubliez pas que l’hydratation est essentielle. Des taux de transpiration de 1 à 1,5 litre par heure sont courants lors d’activités intenses dans la chaleur (Racinais et coll., 2015). Le sodium étant le sel le plus souvent perdu pendant l’exercice, il peut être nécessaire (en particulier pour les personnes qui transpirent beaucoup et de façon « salée ») de consommer des boissons pour sportifs contenant du sodium lors d’un exercice de plus d’une heure (Pryor et coll., 2019; Racinais et coll., 2015). La consommation de 30 à 60 g/heure de glucides ou jusqu’à 90 g/heure est également recommandée pour les exercices de plus d’une heure ou de plus de 2,5 heures, respectivement.

Dernières réflexions sur la santé des athlètes dans la chaleur

Sachez que le stress thermique est un état grave. Bien qu’il soit difficile d’établir des seuils spécifiques dans les différents sports pour les compétitions sous la chaleur, il est important de savoir quand le risque est élevé.

Depuis les années 1950, la méthode la plus courante pour rendre compte de la façon dont le corps humain réagit à l’environnement est appelée température au thermomètre-globe mouillé (TTGM). Ce terme a été développé pour prendre en compte les différents facteurs qui affectent une personne dans l’environnement. Le Service de météo national américain la définit comme une mesure du stress thermique en plein soleil, qui prend en compte la température, l’humidité, la vitesse du vent, l’angle du soleil et la couverture nuageuse (rayonnement solaire). Étant donné que la TTGM tient compte de la poussée et de la traction de tous ces facteurs, une détermination complète du stress thermique sur le corps est fournie et a été utilisée efficacement pour guider la prise de décision concernant l’effort dans la chaleur (Budd, 2008).

C’est pourquoi de nombreux physiologistes de l’environnement utilisent la TTGM et de nombreuses directives relatives au stress thermique utilisent la TTGM comme valeur combinée pour signaler le risque de stress thermique. (Brocherie et Millet, 2015). Comme vous pouvez le voir dans la figure 5, lorsque la TTGM augmente et que vous ajoutez une humidité relative accrue, le stress thermique augmente. Cela souligne l’importance du refroidissement par évaporation dans le contrôle du stress thermique, car une humidité relative élevée réduit les mécanismes d’évaporation, ce qui réduit la capacité à se refroidir.

Pour votre propre prise de décision, il est instructif de vérifier l’humidité relative et si elle est élevée, notez que votre capacité à vous refroidir sera moindre (surtout en l’absence de vent ou par vent faible). Pour ceux qui s’entraînent pendant l’hiver canadien, le risque semble être plus élevé juste après les mois d’hiver, lorsque les athlètes ne sont pas acclimatés à la chaleur en saison (Gosling et coll., 2008).

Avec des températures qui resteront élevées dans les années à venir, faire des compétitions dans la chaleur est une réalité. Heureusement, les recherches actuelles en sciences du sport et en physiologie environnementale ont fourni des stratégies efficaces, fondées sur des preuves, pour aider à l’entraînement à la chaleur avant un événement. En outre, le jour de la compétition ou lors d’une journée d’entraînement intense, nous savons également que le refroidissement juste avant et pendant peut améliorer les performances et réduire les complications de santé.