Altitude et cyclisme

Petit tour d'horizon des effets de l'altitude sur certains paramètres pouvant accentuer les difficultés propres à l'effort cycliste :

PARAMETRES VARIANT AVEC L'ALTITUDE

PRESSION ATMOSPHERIQUE 

Plus on monte en altitude, plus on assiste à la diminution de la pression atmosphérique. La pression à une altitude donnée diffère selon le climat et la saison : la pression est plus haute en été qu'en hiver du fait des températures et des cumulus.

 (Source : montagnesdannecy.com)

PRESSION D'OXYGENE

Plus on monte en altitude, plus on assiste à la diminution de la pression d'O2 dans l'air ambiant. Il y a toujours 21% d'oxygène dans l'air mais la quantité de molécules d'O2 diminue du fait de la baisse de la pression atmosphérique (quand la pression est plus faible, un même volume d'air contient moins de molécules). Ainsi, sur le mont Everest qui culmine à 8.848 m, la pression atmosphérique est le tiers de celle du niveau de la mer. Un même volume d'air (par exemple chaque respiration d'un alpiniste) contient donc trois fois moins de molécules à cette altitude.

 (Source : montagnesdannecy.com)

TEMPERATURE

En altitude, la température baisse jusqu'à plus de - 40°C à plus de 8000 m. Une règle climatique établit une baisse de 6 degrés pour 1000 m d'élévation mais ceci est à moduler en fonction des versants et de l'état des sols (alpages, forêts...). Dans les Alpes par exemple, on considère une baisse moyenne de 0,5°C par 100 m de dénivelé.

 (Sources : montagnesdannecy.com - atlasmontblanc.org)

HYGROMETRIE DE L'AIR

L'altitude diminue la teneur en eau de l'air qui est donc plus sec. 

L'environnement d'altitude est donc caractérisé par une hypoxie hypobare (baisse de la pression d'oxygène associée à une baisse de la pression atmosphérique) dans un contexte de température plus basse, d'air plus sec mais aussi d'ensoleillement plus élévé.

EFFETS DE L'ALTITUDE SUR L'ORGANISME HUMAIN

Chez l'homme, l'altitude agit surtout par :

- la diminution de la pression partielle de l'oxygène dans l'air inspiré

- la diminution de l'air total

- l'abaissement de la température

- et par l'action du rayonnement solaire.

Le cycliste aura donc plus de mal à capter l'oxygène en altitude qu'au niveau de la mer. Le travail en anaérobie sera donc plus fréquent et les déchets produits par l'effort musculaire augmentés en conséquence.

L'exposition à l'altitude déclenche diverses adaptations physiologiques favorables mises en place en quelques jours et visant à assurer une oxygénation suffisante malgré l'environnement hypoxique. Au cours de la première semaine passée en altitude, on observe une hyperventilation (augmentation de la respiration), une tachycardie (augmentation de fréquence cardiaque) et une stimulation de la moelle osseuse (stimulation de l'hématopoïèse) : c'est la phase d'adaptation. La polyglobulie (augmentation du nombre de globules rouges dans le sang) s'observe au bout de 10 à 15 jours. On assiste également à l'augmentation de l'excrétion des bicarbonates urinaires atténuant l'alcalose ventilatoire.

Zoom sur la stimulation de la moelle osseuse :

Plus l'altitude est élevée (idéalement 2500 m pendant 2 à 4 semaines pour un stage sportif en altitude), plus la production de globules rouges est  importante. Pour compenser le déficit en oxygène, le rein va sécréter de l'érythropoïétine (EPO), une hormone qui va entraîner une stimulation de la moelle osseuse pour augmenter la production de globules rouges. Cette augmentation du nombre de globules rouges favorise l'augmentation de la quantité d'oxygène transportée par le sang vers les muscles. 

Aujourd'hui, les sportifs ont de plus en plus recours aux stages en altitude pour travailler leur capacité à résister à l'altitude mais aussi pour augmenter la performance de leur organisme. De retour en plaine, leur quantité d'oxygène est ainsi augmentée et performance et endurance se trouvent favorisées. Cependant, ces modifications physiologiques ne persistent que 10 à 15 jours. Effectuer un stage en altitude est donc bénéfique si l'on prévoit de faire une compétition lors du retour à une altitude normale.

(Centre De Alto Rendimiento - Centre d'entrainement en altitude - Sierra Nevada - Espagne - 2320m)

L'exposition à l'altitude induit aussi des modifications plutôt défavorables. On sait par exemple qu'il existe une vasoconstriction artérielle pulmonaire hypoxique, des perturbations biologiques des bilans de coagulation et des troubles du sommeil. Par ailleurs, une trop grande quantité de globules rouges peut provoquer une thrombose, une embolie ou un accident vasculaire cérébral par hyperviscosité sanguine.

Si l'athlète recherche l'altitude pour booster ses performances, l'entraînement en altitude offre également des contraintes pour l'athlète. En effet, l'air étant raréfié, il s'ensuit un manque d'oxygénation. Il est donc important de respecter une phase d'acclimatation avant d'attaquer les phases de travail. A partir de 1500m, il est important d'attendre au moins 2 à 3 jours avant de s'entraîner plus durement. Il faut commencer par de sorties d'adaptation de moins de 2h et se rappeler que la récupération est plus difficile en altitude. Il faut savoir qu'une personne située au niveau de la mer utilisera 100% de son VO2 max, alors qu'elle ne pourra utiliser que 70% de son VO2 max au Mont Blanc (4808 m) et seulement 20% à l'Everest (8846 m). 

Lors d’un stage en altitude, l'alimentation est essentielle. Le manque d'oxygène coupe souvent l’appétit et favorise la perte de masse musculaire (elle active la sécrétion de cortisol, hormone du stress qui produit de l’énergie en brûlant les muscles). Afin de freiner le processus, il faudra insister sur la consommation de protéines (viande, poisson, œufs, soja, produits laitiers... à chaque repas), si besoin pratiquer des petits exercices de musculation et boire abondamment.

Lors des efforts physiques en altitude, la déshydratation s'accentue du fait de la sécheresse de l'air. Par ailleurs, le revêtement des voies respiratoires est également plus sec. Associé à la fatigue et à la fraîcheur nocturne, les risques d’infections de la gorge et du nez sont plus élevés.

Le temps est très changeant en montagne. Il est impératif de prévoir des vêtements adaptés (un coupe-vent est essentiel avant d'engager les descentes) ainsi que des lunettes de protection solaire de qualité (à 2000m d'altitude, la proportion d'ultraviolets dans la lumière solaire est multipliée par 1,5). On n'oubliera pas non plus de protéger sa peau contre les UV.

L'adaptation de l'organisme à l'altitude peut être insuffisante en particulier si l'altitude est élevée. A 3000m, on estime à 20% l'incidence du "mal aigu des montagnes". En dessous de 3000 m, il est très rare qu'une personne souffre de ce mal mais ce phénomène n'est pas impossible pour un cycliste qui évolueraient plusieurs heures (le plus souvent à partir de 12 heures) ou plusieurs jours au delà de 2000 mètres. On a déjà observé des signes de ce mal (céphalées, fatigue, essoufflement, insomnie et anorexie) chez des voyageurs "prédisposés" (personnes habitant au niveau de la mer, personnes de sexe féminin, personnes obèses, voyageurs dont la condition physique n'est pas excellente, personnes atteintes d'affection pulmonaire type asthme). Ces signes sont le plus souvent limités et transitoires mais il convient de les garder en mémoire si on est un sujet à risque et que l'on prévoit un challenge de longue durée au-delà de 2000.

(Sources : montagnesdannecy.com, Nassima Chabouni - equipe.fr, Dr Stéphane Cascua - santesportmagazine.com, Revue Prescrire - Faut-il médicaliser l'altitude ? - Janvier 1994)

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(Mars 2019 - MAJ Octobre 2019)