L’entraînement à la chaleur

Dans ce billet, je tente de résumer ce que nous savons sur l’entraînement à la chaleur. Que ce soit pour s’acclimater en vue d’une compétition dans un environnement chaud ou pour entraîner des adaptations physiologiques bénéfiques en toutes conditions.

Il existe des méthodes actives, c’est-à-dire l’entraînement dans un environnement chaud ou en portant des vêtements ainsi que des méthodes passives comme le sauna ou l’immersion en eau chaude. Dans tous les cas, l’objectif est de créer un stress thermique permettant des adaptations physiologiques.

Thermorégulation

Par rapport aux autres mammifères et primates, l’être humain est particulièrement efficace pour dissiper de la chaleur grâce à un grand nombre de glandes sudoripares et à l’absence de fourrure. Ces traits sont issus d’un long processus de sélection naturelle ayant permis à nos ancêtres de survivre en pratiquant la chasse à l'épuisement, un genre d’ultra à l’enjeu élevé où le ravitaillement s’enfuit et constitue l’unique objectif. 

En situation de stress thermique, le corps tente d’éviter une élévation de la température corporelle trop importante, dangereuse au maintien des fonctions de l’organisme. La sudation est le principal moyen par lequel l’être humain peut limiter l’augmentation de sa température corporelle. La sueur s’évaporant à la surface de la peau permet de refroidir celle-ci et ainsi d’évacuer de la chaleur. Le processus de thermorégulation implique une augmentation du flux sanguin cutané et donc de la fréquence cardiaque pour un travail donné. 

Cette introduction se veut assez simpliste, j’invite le lecteur désirant en apprendre davantage au sujet de la thermorégulation à consulter cette revue de littérature qui contient plus de 1000 références. Vous ne trouverez pas plus complet.

Adaptations à court terme

Les deux principales adaptations visées sont l’augmentation du volume plasmatique (la portion liquide du sang) et une augmentation de la sudation. L’augmentation du volume plasmatique permet d’améliorer le remplissage du cœur et ainsi d’améliorer le volume d’éjection systolique, soit la quantité de sang quittant le cœur à chaque battement. Une fois acclimaté, il est donc possible de maintenir un transport efficace du sang.

Suite à l’acclimatation, la sudation débute à une température plus basse et elle est plus abondante. En fait, puisque la température corporelle de base est diminuée suite au processus d’acclimatation, l’augmentation de température nécessaire au déclenchement de la sudation resterait la même. La quantité de sueur produite serait augmentée, mais les glandes sudoripares deviennent plus efficaces à retenir le sodium. Bref, une fois adapté, un athlète sue plus tôt, il sue plus, mais sa sueur est moins salée. Ces adaptations permettent un meilleur refroidissement au niveau de la peau, ce qui permet de réduire le flux sanguin vers la peau et donc d’envoyer plus de sang vers les muscules. La meilleure réabsorption du sodium permet un meilleur maintien du volume plasmatique, il y a donc une certaine synergie entre les deux principales adaptations. 

Trois séances d’acclimatation en trois jours consécutifs suffiraient à entraîner des adaptations. Il est donc possible d’aller chercher des gains même dans la semaine précédant une compétition, par exemple lorsque la température annoncée est nettement au-dessus de la normale saisonnière. Comme mentionné plus loin, les méthodes passives sont recommandées dans ce genre de contexte.

Séance d’entraînement à la chaleur actif pour Magali.

Adaptation à long terme : augmentation de la masse d’hémoglobine

Initialement, l’augmentation du volume plasmatique induit une dilution de l’hémoglobine dans le sang, donc sa concentration est réduite. Lorsque l’entraînement à la chaleur est maintenu pendant environ 5 semaines à raison de 5 séances par semaine, le corps compense cette dilution en produisant plus d’hémoglobine et la concentration revient aux valeurs de base. La masse totale d’hémoglobine est donc augmentée ce qui est très intéressant pour la performance en endurance et ce, peu importe les conditions environnementales présentes le jour de la compétition. La dose minimale d’entraînement à la chaleur nécessaire au maintien de l’élévation du volume plasmatique n’est pas encore clairement déterminée, mais trois séances par semaine seraient suffisante. La masse d’hémoglobine serait déjà réduite après deux semaines d’arrêt. Au moins une autre étude a montré un maintien des adaptations en faisant 3 séances par semaine (suite à une première phase comprenant 5 séances hebdomadaire pendant 5 semaines). Toutefois, il est fort probable qu’une fréquence moindre fonctionne tout aussi bien. Comme pour les durées d’exposition, la science n’est pas encore parvenue à définir précisément la dose minimale requise. À mon avis, une période initiale de 5 semaines avec 4 séances par semaine suivie d’une période de maintien avec 2 séances par semaine devrait suffire pour la plupart des athlètes. C’est déjà un protocole très contraignant, aussi bien en faire moins que trop, surtout durant la phase de maintien. Comme il est possible de constater des différences au niveau du taux de sudation et de la fréquence cardiaque, il devrait être possible de s’apercevoir d’une perte des adaptations et donc d’ajuster la fréquence au besoin. Dans tous les cas, je ne recommanderais un protocole à long terme qu’aux athlètes ayant la possibilité de faire des séances passives à la maison et dont l’horaire n’est pas trop contraignant.

Seuils de température ?

Il y a une dizaine d’années, il était recommandé de faire des séances d'entraînement à la chaleur d’au moins 60 minutes. Les études du moment utilisaient des protocoles où les personnes faisaient de l’exercice dans un environnement chaud en visant l’atteinte et le maintien d’une température corporelle d’au moins 38,5°C. Dansplusieursétudes, les participants continuaient l’exercice durant 90 minutes une fois cette température cible atteinte. Considérant ce que nous savons aujourd’hui, ces durées d’exposition sont peut-être exagérées. Surtout si la température de la peau est elle aussi maintenue au-delà d’un certain seuil. Malheureusement, ces études ne rapportent pas les données de température de la peau durant les séances d’entraînement. Ça reviendra souvent dans ce texte, mais il manque souvent d’information dans la littérature pour déterminer quelle est la dose minimale nécessaire. Enchaîner des séances de plus de 2 heures (il faut généralement une trentaine de minutes pour atteindre la cible de température corporelle) dans les deux semaines précédant immédiatement une compétition n’est certainement pas idéal pour la plupart des athlètes.

Le fameux 38,5°C de température corporel est encore aujourd’hui le seuil le plus communément rapporté lorsqu’il est question d’entraînement à la chaleur. Toutefois, l’efficacité de certaines méthodes passives ou de séances plus courtes indiquent que l’atteinte, et surtout le maintien, d’une température corporelle de 38,5°C n’est peut-être pas si importante. Une étude publiée en 1996 montrait déjà l’importance d’une élévation de la température de la peau dans le processus d’acclimatation. De plus, des auteurs proposaient déjà en 2014, que le dépassement d’un seuil de température de la peau de 35°C expliquerait mieux la perte de performance en environnement chaud. Bref, il n’existe probablement pas un seuil précis de température corporelle au-delà duquel les adaptations prennent place et comme vous le verrez dans les protocoles proposés ci-dessous, c’est peut-être plutôt un seuil de température de la peau (35°C ?) qui devrait être utilisé.

Modalités

Il est possible de s’acclimater à la chaleur durant l’exercice (acclimatation active), mais aussi de façon passive. L'avantage des méthodes passives comme l’immersion en eau chaude ou le sauna est d’éviter le risque de surmenage (overreaching) qui peut survenir avec les séances actives qui ajoutent un stress à l’entraînement. L’acclimatation active peut se faire dans un environnement chaud naturel, mais il fait rarement suffisamment chaud ou il faut alors une exposition prolongée pour que ce soit bénéfique. Il faut donc généralement avoir recours à du chauffage ou à des vêtements pour que l’acclimatation active soit efficace. Il est aussi possible de combiner différentes méthodes.

Les protocoles suivants sont basés sur des études ayant démontré des effets considérables. Il est possible que des expositions plus courtes ou à des températures moins élevées soient tout aussi bénéfiques. Attention de bien écouter vos sensations. L’entraînement à la chaleur peut être inconfortable, mais ça ne devrait pas être très difficile. Pour les expositions passives, c’est toujours pire après, donc il vaut mieux sortir de l’eau ou du sauna si on commence à mal se sentir. Comme pour l’entraînement, il vaut mieux y aller progressivement et être prudent.

Entraînement actif à la chaleur en portant des vêtements chauds

Sur vélo ou à la course, il suffit de porter des vêtements: pantalons, chandail, manteau imperméable et capuchon ou tuque sur la tête. D’après mon expérience, la couche imperméable est essentielle pour garder une température de peau élevée. Les séances se font généralement à l’intérieur (tapis roulant ou vélo sur base d’entraînement), mais il est possible de courir avec les vêtements chauds dehors s’il fait suffisamment chaud, disons au moins 20°C. Pour ne pas avoir l’air trop fou, j’utilise un sauna suit d’une entreprise canadienne. Idéalement, la température corporelle atteint au moins 38,5°C, mais comme pour les modalités passives, le maintien d’une température élevée au niveau de la peau permettrait d’optimiser les adaptations. Réduire la puissance ou l’allure pour que la fréquence cardiaque ne dépasse pas la zone 2 (le premier seuil lactique). En gardant la fréquence cardiaque en zone 2 et en ne faisant pas plus d'une heure, je ne crois pas qu’il soit risqué d'atteindre une température corporelle trop élevée. Toutefois, sans mesure (ou estimation) de la température corporelle, il est difficile d'être certain à 100%. C’est normal que ce soit inconfortable, mais ça ne devrait jamais être extrêmement difficile. D’ailleurs, il est permis et même recommandé de boire pendant même s’il vaut probablement mieux éviter l’eau très froide. Des séances de 50 minutes seraient suffisantes. 

Immersion en eau chaude 

Ce protocole est assez simple et très efficace. Il suffit de s’immerger jusqu’au cou dans un bain d’eau à 40°C pendant 30 minutes, idéalement immédiatement après une séance d’entraînement en endurance. Il vaut mieux ne pas y aller au feeling et mesurer la température de l’eau, elle doit être à 40°C au début. Il est préférable de le faire suite aux entraînements à intensité basse ou modérée. L'entraînement à haute intensité pourrait déjà entraîner des adaptations similaires et la combinaison avec l’exposition à la chaleur pourrait engendrer un stress trop important. Une durée plus courte est recommandée lors des premières séances, puis celle-ci peut être augmentée progressivement, mais il ne semble pas bénéfique de dépasser les 30 minutes. Il vaut mieux sortir de l’eau avant que l’inconfort soit important, surtout que les minutes suivant le bain sont les plus stressantes. Il est aussi possible de sortir une partie du corps (une jambe ou même le torse) de l’eau à certains moments pour réduire un peu le stress, comme certaines études le permettent dans leur protocole. De plus, il est possible de boire pendant le bain puisque les adaptations seraient principalement liées à l’augmentation de la température de la peau. Le fait de réduire la température corporelle en buvant de l’eau ne devrait pas nuire aux adaptations souhaitées et cela permettra de maintenir l’hydratation. Certaines études vont jusqu’à 40 minutes, mais il vaut souvent en faire moins que plus, surtout lorsque le bain est précédé d’une séance d’exercice.

En 2022, j’avais fait 2 semaines de bains chauds avant de me rendre en Thaïlande, ça avait bien fonctionné.

Sauna 

Même principe que le bain chaud : immédiatement après une sortie en endurance, passez jusqu'à 30 minutes dans le sauna. Ajuster selon la tolérance, mais ne pas dépasser 30 minutes. Il vaut mieux boire de l'eau pendant et faire plus court les premières fois. Cette durée est basée sur une étude pour laquelle le sauna était maintenu à une température de 90°C. L'article ne fait pas mention de l'humidité, mais il vaut probablement mieux rester en dessous de 20% lorsque la température est aussi élevée.  La règle du 200, qui est plus pratique que scientifique, permet de trouver les bonnes combinaisons de température et d’humidité en additionnant la température en degré Fahrenheit au pourcentage d’humidité (Il faut multiplier la température en Celsius par 1,8 et ajouter 32 pour avoir la température en Fahrenheit). Ça donne une idée, mais ça ne permet pas de comparer précisément le stress thermique. En fait, une étude comparant un sauna humide (59°C à 60,5%) à un sauna sec (90°C à 5-18%) montre tout de même que le sauna humide cause un stress physiologique plus important alors que selon notre petite règle, le sauna sec est plus intense.

Sauna ou bain chaud sans exercice avant ?

La plupart des études sur les méthodes passives ont utilisé des protocoles où l’exposition à la chaleur se faisait immédiatement après une séance d’entraînement. Cela permet de débuter avec une température corporelle plus élevée. Au moins une étude donnait le choix aux participants de prendre le bain chaud à n’importe quel moment, mais 75% des bains ont été pris immédiatement après l’exercice et la durée était de 45 minutes plutôt que les 30 minutes habituelles. Deux autres études montrant des effets positifs sans exercice au préalable ont aussi utilisé des bains plus longs (40 minutes). La science ne confirme donc pas que des bains ou saunas de 30 minutes sans exercice au préalable suffisent, mais elle ne confirme pas non plus qu’il faudrait faire plus de 30 minutes.

La température corporelle sera plus élevée après l’exercice, alors que la température de la peau devrait être plus basse. L’augmentation initiale de la température corporelle et de celle de la peau pourraient donc être ralenties  lors d’une exposition passive post-exercice. Somme toute, le fait de faire de l’exercice avant ou non, ne devrait donc pas avoir un impact important sur les adaptations. Une personne tolérant très bien les modalités passives d’acclimatation pourrait tout de même, après avoir augmenté progressivement la durée, se rendre à 40 minutes d’exposition.

Capteur CORE

Pour quantifier le stress thermique, il existe un capteur qui estime la température corporelle à partir du flux de chaleur, de la température de la peau et de la fréquence cardiaque. Il est important de comprendre que l'algorithme utilisé pourrait ne pas être très précis. Une étude de l’Université de Sherbrooke a d’ailleurs montré une différence d’environ 0,5°C entre le capteur CORE et une mesure directe. Ça demeure un gadget intéressant, surtout qu’il mesure la température de la peau et donne un indice de stress thermique. Toutefois, avant de dépenser 450$, je vous recommande de vous questionner sur la pertinence d’avoir ces données dans votre contexte d’entraînement et/ou de compétition. J’utilise un capteur CORE depuis quelques années et je trouve intéressant d’avoir les données de température lors de séances intenses, surtout sur tapis ou lors de journées chaudes. Au final, j’ajuste plutôt mon effort selon ma fréquence cardiaque et mes sensations, donc ça reste plus intéressant qu'utile d’avoir des données de température. À noter que cet outil est pertinent seulement pour l’entraînement actif, mais qu’il est possible d’entrer manuellement ses séances passives dans l’application pour qu’elles soient considérées dans le calcul du niveau d’acclimatation.

L’estimation (ou mieux encore, la mesure) de la température corporelle durant l’entraînement serait surtout bénéfique lors d’un exercice en environnement chaud où l’on vise à passer un maximum de temps au-dessus de 38,5°C sans dépasser une température critique, disons 39,5°C. Même si je mentionnais plus tôt que ce type d’entraînement à la chaleur était démodé, ça peut être pertinent si on recherche plus de spécificité. Lors d’une préparation à une course longue et chaude comme la Western States® par exemple. Toutefois, le plus important est d’entraîner des adaptations spécifiques et ce ne sont pas toujours les séances les plus spécifiques à la tâche qui permettent d’optimiser ces adaptations.

Conclusion

Comme toute modification à l’entraînement, il faut considérer les risques et les bénéfices de la mise en place d’un protocole d’acclimatation à la chaleur avant de l’intégrer à sa préparation. À cet égard, l’ajout de séances d’acclimatation passive dans les deux semaines précédant la une compétition en environnement chaud est probablement avantageuse dans la plupart des cas. Alors que pour tout le reste, les contraintes temporelles ou le stress physiologique additionnel sont à prendre en compte. Pour ceux qui n’ont pas trouvé réponse à leur question dans ce texte ou qui ont besoin d’aide dans la mise en place d’un tel protocole, il est possible de réserver une consultation pour discuter de tout ça avec l’auteur.