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EQUILIBRE HYDROELECTROLYTIQUE ET SPORT.
Dr Hakim Chalabi
Dr Hakim Chalabi
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L’homme qui est un animal homéotherme va développer des mécanismes adaptatifs permettant de régler les flux de chaleur afin de :
- maintenir l’équilibre thermique de l’organisme,
- faire varier la température centrale dans des limites étroites.
Chez l’homme, c’est le rôle des dispositifs de convection et plus accessoirement de la conduction. A l’exercice, c’est principalement l’évaporation sudorale qui assure la thermolyse et l’équilibre du bilan thermique. Un certain nombre de facteurs déterminent l’importance du débit sudoral, parmi lesquels :
- les conditions climatiques,
- l’intensité de l’exercice,
- mais aussi le niveau d’entraînement et d’acclimatation du sujet à la chaleur.
Dans des conditions de thermogenèse importante, le débit de sueur peut atteindre une valeur maximale qui varie de 1,5 à 1,8 litre par heure, et dans des conditions extrêmes jusqu’à 3,7 l/h. De tels débits sudoraux sont susceptibles d’entraîner des pertes hydriques et électrolytes majeures à l’origine d’hypovolémie notamment. Un exercice intense réalisé dans des conditions climatiques sévères peut être à l’origine d’une perte de 8% du poids corporel !
- maintenir l’équilibre thermique de l’organisme,
- faire varier la température centrale dans des limites étroites.
Chez l’homme, c’est le rôle des dispositifs de convection et plus accessoirement de la conduction. A l’exercice, c’est principalement l’évaporation sudorale qui assure la thermolyse et l’équilibre du bilan thermique. Un certain nombre de facteurs déterminent l’importance du débit sudoral, parmi lesquels :
- les conditions climatiques,
- l’intensité de l’exercice,
- mais aussi le niveau d’entraînement et d’acclimatation du sujet à la chaleur.
Dans des conditions de thermogenèse importante, le débit de sueur peut atteindre une valeur maximale qui varie de 1,5 à 1,8 litre par heure, et dans des conditions extrêmes jusqu’à 3,7 l/h. De tels débits sudoraux sont susceptibles d’entraîner des pertes hydriques et électrolytes majeures à l’origine d’hypovolémie notamment. Un exercice intense réalisé dans des conditions climatiques sévères peut être à l’origine d’une perte de 8% du poids corporel !
Le maintien de l’homéostasie hydrominérale est un élément indispensable au maintien d’une thermolyse efficace, élément déterminant de la performance. D’autre part, l’installation d’un syndrome de déshydratation est souvent évoquée pour expliquer la pathologie digestive fréquemment observée au cours de l’exercice.
La consommation spontanée de «boisson de l’effort» est en partie dépendante de ses qualités organoleptiques. L’eau est le vecteur idéal d’un approvisionnement par exercice en hydrates de carbone. L’équilibre entre l’eau, les électrolytes et les hydrates de carbone doit être gérer en fonction de la durée et de l’intensité de l’exercice et surtout des conditions climatiques. Il n’existe donc pas de boisson-type, utilisable dans toutes les circonstances d’exercice ou climatiques. La composition de la boisson d’effort est essentiellement dépendante de la notion de priorité qu’il y a lieu de donner entre les besoins en substrats (hydrates de carbone) et la compensation des pertes liquidiennes.
Ainsi, selon les circonstances d’exercice ou climatiques, ce sera soit la disponibilité en glucides, soit l’apport en liquide qui sera le facteur limitant de la performance. Par temps chaud, c’est le déficit hydrique qui limitera en premier la performance, alors que la disponibilité en hydrates de carbone limitera la performance d’exercices intenses réalisés en climat froid. Les boissons avec une faible concentration en glucides, qui permettent de maximiser l’absorption hydrique et la disponibilité en eau, seront conseillées par forte chaleur et en cas d’importante perte liquidienne. Inversement, des boissons à forte concentration en hydrates de carbone permettent de maximiser l’absorption de glucides malgré la réduction de la vitesse de vidange gastrique qu’elle entraîne. Ces boissons peuvent être préconisées par temps froid. Il est ainsi possible d’adapter la boisson d’effort en fonction des contraintes climatiques et des spécificités de l’exercice.
Lors de l’entraînement, il est indispensable de s’hydrater correctement, c’est-à-dire suffisamment et régulièrement, car les déficits chroniques en eau favorisent la survenue de douleurs musculo-tendineuses, de contractures, de claquages ou même d’entorses. De plus, la compensation en eau est nécessaire pour éviter les accidents de thermorégulation et une diminution des performances, d’où l’aspect hydrique à prendre absolument en compte en préparation d’une compétition ou pendant celle-ci. Aussi, la phase d’entraînement n’est pas à négliger dans l’accoutumance du tube digestif au travail d’assimilation pendant l’exercice.
La sensation de soif pendant l’exercice n’est pas un bon indicateur de l’état d’hydratation corporelle :
- d’une part, la soif apparaît quand le sujet est déjà déshydraté d’au moins 1% du poids du corps. On dit classiquement qu’au moment de la sensation de soif chez le sportif notamment, il a déjà 0,7 litre de retard dans l’hydratation,
- d’autre part, elle ne permet de compenser que très partiellement (50% environ) les pertes hydriques.
La consommation spontanée de «boisson de l’effort» est en partie dépendante de ses qualités organoleptiques. L’eau est le vecteur idéal d’un approvisionnement par exercice en hydrates de carbone. L’équilibre entre l’eau, les électrolytes et les hydrates de carbone doit être gérer en fonction de la durée et de l’intensité de l’exercice et surtout des conditions climatiques. Il n’existe donc pas de boisson-type, utilisable dans toutes les circonstances d’exercice ou climatiques. La composition de la boisson d’effort est essentiellement dépendante de la notion de priorité qu’il y a lieu de donner entre les besoins en substrats (hydrates de carbone) et la compensation des pertes liquidiennes.
Ainsi, selon les circonstances d’exercice ou climatiques, ce sera soit la disponibilité en glucides, soit l’apport en liquide qui sera le facteur limitant de la performance. Par temps chaud, c’est le déficit hydrique qui limitera en premier la performance, alors que la disponibilité en hydrates de carbone limitera la performance d’exercices intenses réalisés en climat froid. Les boissons avec une faible concentration en glucides, qui permettent de maximiser l’absorption hydrique et la disponibilité en eau, seront conseillées par forte chaleur et en cas d’importante perte liquidienne. Inversement, des boissons à forte concentration en hydrates de carbone permettent de maximiser l’absorption de glucides malgré la réduction de la vitesse de vidange gastrique qu’elle entraîne. Ces boissons peuvent être préconisées par temps froid. Il est ainsi possible d’adapter la boisson d’effort en fonction des contraintes climatiques et des spécificités de l’exercice.
Lors de l’entraînement, il est indispensable de s’hydrater correctement, c’est-à-dire suffisamment et régulièrement, car les déficits chroniques en eau favorisent la survenue de douleurs musculo-tendineuses, de contractures, de claquages ou même d’entorses. De plus, la compensation en eau est nécessaire pour éviter les accidents de thermorégulation et une diminution des performances, d’où l’aspect hydrique à prendre absolument en compte en préparation d’une compétition ou pendant celle-ci. Aussi, la phase d’entraînement n’est pas à négliger dans l’accoutumance du tube digestif au travail d’assimilation pendant l’exercice.
La sensation de soif pendant l’exercice n’est pas un bon indicateur de l’état d’hydratation corporelle :
- d’une part, la soif apparaît quand le sujet est déjà déshydraté d’au moins 1% du poids du corps. On dit classiquement qu’au moment de la sensation de soif chez le sportif notamment, il a déjà 0,7 litre de retard dans l’hydratation,
- d’autre part, elle ne permet de compenser que très partiellement (50% environ) les pertes hydriques.
Le ravitaillement énergétique permet aussi de bien gérer une journée d’entraînement afin d’entretenir ses réserves de glycogène. L’efficacité d’un apport de glucides n’est réelle que pour un effort long et d’une intensité d’au moins 70% de sa VO2max (d’autant que la vidange gastrique modifie le métabolisme glucidique) .
- Les boissons de l’effort peuvent être la cause de problèmes intestinaux si on ne respecte pas certaines règles au niveau de leur concentration en glucides. Trop concentrées, elles mettront longtemps à être absorbées par l’intestin, les sucres ne seront pas disponibles rapidement, la vidange de l’estomac étant perturbée et le sportif en plein effort aura l’impression "de ne pas digérer". Trop diluées, elles n’apporteront pas assez d’énergie.
- Il faut se méfier des boissons trop concentrées prises de façon isolée dans l’heure précédant l’entraînement ou la compétition. Elles peuvent, ajoutées au stress, déclencher des hypoglycémies réactionnelles et donc des malaises.
- Il est également recommandé de fractionner sa consommation afin d’éviter les ballonnements. L’apport idéal est estimé à 200-225ml d’une boisson hypotonique toutes les 20mn à une température de 10-15°c (ou 100ml toute les 10mn). Mais il est préférable de déterminer soi-même la quantité maximum de boisson que l’on peut ingérer sans subir de gêne.
- Il faut aussi surveiller l’excédent d’acidité qui peut provoquer une gastrite chez le sportif déjà fragile et la teneur en magnésium qui peut favoriser l’apparition de diarrhées.
- Avec le ravitaillement énergétique, il ne faut pas oublier de compenser les pertes en eau et de satisfaire les besoins en eau (il faut « boire sans soif »).
Dans les épreuves d’intensité élevée, en cas d’utilisation de produits à base de glucides, les quantités de ces glucides à conseiller sont :
- glucose 30 à 50g/l
- polyglucose ou malto-dextrines 100 à 150g/l
- maltose 70 à 80g/l
- saccharose 50 à 80g/l
Pour des exercices de 1 à 3 h, un apport de boissons contenant du sel (NaCl) à 1.2g/l maximum peut être conseillé afin de compenser les pertes sudorales.
On tiendra compte des facteurs climatiques (température, vent et humidité de l’air). Par exemple, la concentration en glucides sera abaissée jusqu’à 20g/l si la température extérieure dépasse les 25°C.
- glucose 30 à 50g/l
- polyglucose ou malto-dextrines 100 à 150g/l
- maltose 70 à 80g/l
- saccharose 50 à 80g/l
Pour des exercices de 1 à 3 h, un apport de boissons contenant du sel (NaCl) à 1.2g/l maximum peut être conseillé afin de compenser les pertes sudorales.
On tiendra compte des facteurs climatiques (température, vent et humidité de l’air). Par exemple, la concentration en glucides sera abaissée jusqu’à 20g/l si la température extérieure dépasse les 25°C.
EN PRATIQUE
- Une déshydratation de 2% entraîne une baisse de la performance psychique, à 4% on observe une perte de la performance physique de 20 à 40 %.
- Il est important de s’hydrater pour éviter les accidents de thermorégulation.
- La boisson d’attente (avant la compétition) sera une boisson contenant entre 30 et 50 g/litre de sucre.
- En hiver, il faut sucrer son eau pour l’entraînement : meilleure tolérance à l’exercice et meilleure récupération.
Sous l'effet d'un exercice physique prolongé, il existe essentiellement des pertes par la sueur (Na, K, Mg, Fe, Cu, Ca…) et par l'urine (Zn, K, Cr). La pratique d'exercices physiques est donc à l'origine d'une augmentation des besoins pour la plupart des éléments minéraux. Concernant les apports en électrolytes pendant et après l'effort, il convient d'adapter les apports en fonction des trois principaux paramètres suivants : la durée de l'effort, son intensité et les conditions climatiques.
Schématiquement, nous distinguerons 3 cas :
- Pour un effort modéré, de durée inférieure à 2 heures, sous un climat tempéré, aucun apport en électrolytes au cours de l'effort n'est nécessaire. L'alimentation couvre les besoins spécifiques en Na/K pour ce type d'effort. Une eau faiblement minéralisée est le bon choix.
- Pour un effort plus intense, de durée comprise entre 2 et 4 heures, dans des conditions climatiques supportables, nous pouvons reprendre les recommandations préconisées par "l'American College of Sports Medicine" (Johnson et al., 1987), à savoir : un apport de Na et de K dans la boisson consommée pendant l'effort (Na : teneur au plus égale à 10 mEq par litre ; K : teneur égale à 5 mEq par litre). (voir tableau ci-dessous).
- Pour un effort intense de durée supérieure à 4 heures, sous un climat chaud et humide, nous recommandons un apport d'environ 20 mEq de Na et 5 mEq de K par litre de boisson consommée pendant l'effort (voir tableau ci-dessous). Un apport supplémentaire de K dans la boisson de récupération après l'effort doit aussi être envisagé (5 à 10 mEq de K par litre). Le Na et le K peuvent être apportés, par exemple, sous forme d'un mélange de chlorures et de bicarbonates
Concernant les apports alimentaires quotidiens en minéraux et oligo-éléments, un apport de l'ordre de 100 à 200 % et, de préférence, compris entre 100 % et 150 % des apports recommandés pour le non sportif, devrait être fourni au sportif.
La hauteur de cet apport est à moduler en fonction de la charge d'entraînement quotidien ainsi qu'en fonction de l'importance de la sudation. Un tel apport devrait être réalisé sans difficulté par l’alimentation chez les sportifs consommant plus de 3 000 kcal par jour. En revanche, dans le cadre d'une alimentation apportant moins de 3 000 kcal par jour et plus précisément en dessous de 2 500 kcal par jour, atteindre cet apport devient difficile pour un certain nombre de minéraux et oligo-éléments. Dans ce cas, sachant qu'il est impossible d'augmenter les apports énergétiques tout en maintenant un équilibre pondéral et qu'une supplémentation médicamenteuse risque d'être mal interprétée par le sportif, il semble raisonnable de recommander la prise de complément minéral sous forme d'aliments liquides ou solides pour sportifs, insérés dans la ration normale ; en rappelant que l’eau n’apporte aucune calorie.
La hauteur de cet apport est à moduler en fonction de la charge d'entraînement quotidien ainsi qu'en fonction de l'importance de la sudation. Un tel apport devrait être réalisé sans difficulté par l’alimentation chez les sportifs consommant plus de 3 000 kcal par jour. En revanche, dans le cadre d'une alimentation apportant moins de 3 000 kcal par jour et plus précisément en dessous de 2 500 kcal par jour, atteindre cet apport devient difficile pour un certain nombre de minéraux et oligo-éléments. Dans ce cas, sachant qu'il est impossible d'augmenter les apports énergétiques tout en maintenant un équilibre pondéral et qu'une supplémentation médicamenteuse risque d'être mal interprétée par le sportif, il semble raisonnable de recommander la prise de complément minéral sous forme d'aliments liquides ou solides pour sportifs, insérés dans la ration normale ; en rappelant que l’eau n’apporte aucune calorie.
L’équilibre hydroélectrolytique joue un rôle encore plus important dans le sport (quelque soit son niveau ; et avant, pendant comme après l’exercice) que dans la vie quoitidienne. Le maintien de cet équilibre est le garant :
- De pouvoir atteindre l’effort recherché,
- De la prévention d’accidents (déshydratation, hypovolémie, hypoglycémie …) comme d’incidents (troubles digestifs),
- De pouvoir totalement récupérer après l’effort.
Si l’eau est l’élément clé, elle est aussi un bon vecteur de nutriments ; la compensation des électrolytes est d’autant plus importante que la perte sera notable et que l’alimentation ne permet pas de la corriger.
