Sport & performances : repousser ses limites mentales et physiques

La vie moderne et la recherche de toujours plus de confort ont affaibli notre organisme et notre mental. La solution ? l'hormèse, une pratique qui consiste à soumettre le corps et l'organisme à une contrainte : choc thermique : sauna finlandais, douche écossaise, bain glacé, passage sous une cascade, naturisme hivernal, marche sous un soleil de plomb, cryothérapie ; exercice physique intense, jeûne, séjour en haute altitude, apnée, exorcises susceptibles de déclencher une série de réactions physiologiques adaptatives, de renforcer le système immunitaire ou d'accroître la « niaque ». Les compétiteurs adeptes de la nage en eau glacée des régions tempérées ne disposant d'aucun plan d'eau gelé s'entraînent dans une eau glacée statique. Natacha Perrier a fait l'acquisition d'un grand congélateur que son mari a transformé en baignoire qu'elle remplit d'eau qui atteint presque le point de glaciation dans lequel elle passe jusqu'à 7 minutes !

Depuis la préhistoire l’humain a dû s'adapter au froid, les premiers hommes, plus minces, ont vu leur morphologie changer en migrant vers des climats plus froids devenant plus trapus pour limiter les pertes thermiques (thermolyse). Le corps humain exposé à des températures froides active plusieurs mécanismes physiologiques pour maintenir sa chaleur centrale. Quand la température chute, les organes de Ruffini (thermorécepteurs sous la peau) envoient des messages au cerveau, le frisson produit de la chaleur, la « chair de poule » crée une couche d'air grâce aux poils qui se hérissent, la vasoconstriction protège le cerveau et les organes profonds situés dans la poitrine en réduisant l’apport sanguin aux extrémités et en surface de l'épiderme, le débit cardiaque augmente.

La thermogenèse est assurée par les mitochondries qui produisent de l’ATP, molécule qui fournit l’énergie indispensable aux fonctions cellulaires. Les pertes de chaleur, corps immergé, se font à 90 % par la peau (conduction) et 10 % par la respiration (évaporation). « Plus la température de la peau est basse, plus un nouvel abaissement provoque immédiatement une sensation de froid. Une différence de seulement 0,02°C par seconde est ressentie comme un refroidissement rapide ». La thermogenèse et la vasoconstriction multiplient par 6 la production de chaleur. L'inconfort et les signes physiologiques : frissons, tremblements, dents qui claquent, couleur de la peau sont proportionnels à la différence de température, à la durée, et se manifestent une fois les défenses débordées.

Les promoteurs de l’hormèse font un parallèle avec la vaccination et la désensibilisation (allergies). Leur credo « tout ce qui ne me tue pas me rend plus fort ». Les records du Hollandais Wim Hoff, né en 1959, surnommé Ice man ont largement contribué à en populariser la pratique : semi-marathon pieds nus et en short en Finlande (2007). La même année, il entreprend l'ascension de l’Everest en tong et short, les orteils gelés, il est contraint de renoncer à 7 400 m. En 2008 il passe 72 minutes dans un tube translucide rempli de glaçons. En 2022 il réalise une apnée de 6 min 20" sous la glace polaire.

La respiration est la seule fonction vitale qui soit à la fois automatique, inconsciente et sous contrôle possible de notre volonté. La méthode Wim Hof consiste à emmagasiner le maximum de dioxygène (O2) en respirant profondément, suivie de phase d'apnée à poumons pleins et poumons vides. L'hyperventilation se poursuit sur une trentaine de cycles respiratoires et se termine par une inspiration profonde suivie d'une apnée avant d'expirer et de maintenir l'apnée poumons vides le plus longtemps possible ". L'apnée à poumons vides a pour effet d'alcaliniser le sang. L’exercice respiratoire est répété une dizaine de fois. L'hyperventilation entraîne une élimination du CO2, un abaissement de la réserve alcaline (alcalose) et une légère augmentation du stock d'O2. Le taux de CO2 déclencheur de la reprise respiratoire est repoussé, les glandes surrénales produisent de l'adrénaline (hormone du stress) et du bicarbonate (modification du pH sanguin) pour compenser la chute de CO2. Le taux du CO2 au repos chez un sujet normal varie entre 30 et 35 mmHg, après hyperventilation intense de 3 minutes il passe à 20 mmHg avec un retour à la normale après 5 minutes de repos.

«  Une bonne respiration, c'est au moins une inspiration nasale, une respiration lente et ample à prédominance expiratoire et ventrale, une respiration " pausée " en fin d'expiration pour emmagasiner l'O2, soit en fin d'expiration pour retenir le CO2 ". (...) Les viscères étant incompressibles, il est indispensable qu'à l'expiration la sangle abdominale se relâche pour permettre aux viscères de descendre et au diaphragme de s'abaisser ; à l'expiration, il est tout aussi indispensable que la sangle se retende pour faire remonter les viscères et d'aider la coupole diaphragmatique à remonter ». En principe, le rythme respiratoire moyen est de 12 à 15 cycles/min et en hyperventilant de 5 à 8 avec des apnées inspiratoires de 5 à 10 secondes environ.

Un effort physique ne peut être qualifié d'hyperventilation, car il correspond à un ajustement respiratoire aux besoins de l'organisme. Le débit ventilatoire (fréquence et volume courant) est d'autant plus élevé que l'effort est intense. Lors d'une activité, il est conseillé de « caler » sa respiration sur un nombre de mouvements, par exemple 3 battements pour le crawl de loisir. Le rythme respiratoire est corrélé à l'état mental, respiration lente égale état de calme, respiration rapide égale état de stress. Chez certains sujets cela peut induire une auto-hypnose.

La méthode Ice man est silencieuse sur l'alimentation... « Un homme de 70 kg est constitué de 46,2 kg d'eau, 11 kg de protides, 9 kg de lipides, 0,3 kg de glucides (hydrate de carbone) et 3,5 kg de sels minéraux  ». S'enduire le corps d'un mélange de graisse à traire, vaseline et lanoline pour obturer les pores de la peau ne saurait suffire. Selon Stève Stievenart qui a traversé la Manche, aller-retour (105 km) dans une eau à 15°C en 34 heures et quarante-cinq minutes (12/08/2020) « Il faut pour traverser la Manche, prendre 7 à 10 kg par rapport à son poids de forme ».

L'énergie chimique présente dans les glucides et les graisses (processus d'oxydation et dégradation du glycogène) est stockée sous forme d'adénosine triophosphate (ATP). Seules les glucides, les lipides et les protides peuvent libérer de l'énergie utilisable par l'organisme : 1 g de protides = 4 kcal (construction des cellules) - 1 g de glucides = 4 kcal (leur dégradation permet la formation d'ATP indispensable aux cellules) - 1 g de lipides = 9 kcal (essentielle pour assurer la thermogenèse) - 1 g de fibres = 2 kcal. Une calorie correspond à la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 1 g d'eau de 1°C (1 cal = 4,1855 j, et 1 W = 1 j/sec). Un régime hyper-glucidique (70 % de glucides) ou cétogène (riche en lipides) suivi pendant une semaine et reparti en cinq repas quotidiens avant l'épreuve permet l'augmentation du glycogène et une fixation hydrique (1 gr de glycogène a besoin de 2,7 gr d'eau). Ces régimes extrêmes réservés à des épreuves exigeantes ne doivent pas être appliqué plus de 2 ou 3 fois par an ni sans l'avis d'un nutritionniste.

Quelques chiffres ;-((. La chaleur va du corps chaud vers le corps froid (deuxième principe de la thermodynamique), quand vous versez de l'eau chaude sur un glaçon, celui-ci se réchauffe et fond. L'eau ayant une grande capacité calorifique massique, il faut lui ajouter ou retirer une grande quantité de chaleur pour en changer la température : eau 1.000 kcal.kg^-1.k^-1 - corps humain 0,83 - glace 0,50 - air 0,24. Au repos, la thermogenèse produit 100 W environ. Dans l'eau le corps se refroidit 23 fois plus que dans l'air : conductivité thermique de l'eau 0,598 W/(m^-1.k^-1) - air 0,026 W/(m^-1.k^-1 ) - tissus humains 0,21 W/(m^-1.k^-1) - graisse 0,17 W/(m^-1.k^-1). La dépense d'énergie est proportionnelle à la consommation d'oxygène. La dépense en oxygène est estimée par la formule 8,1 x V³ (en m/sec) + 0,69. Exemple pour une vitesse de nage de 0,56 m/sec (100 mètres en 1' 78"), la consommation d'O2 est d'environ 2,1 litres.

Dans une eau à 0°C, la survie moyenne est 10 à 30 minutes. La sensibilité au froid varie d'un individu à l'autre : Δ de T°, efficacité du système de thermorégulation, surface emergée (gilet sauvetage), le sexe, l'IMC (les graisses brunes (tissus adipeux vascularisés) participent à la thermogenèse en diffusant la chaleur dans le corps et en brûlant les calories avant de puiser dans les réserves d'ATP), l’âge, l’état de santé, la dépense d'énergie, l'accoutumance, vêtements portés, eau vive ou stagnante.

Hypothermie légère, température centrale à 36°C : l'organisme cherche à lutter, augmentation du rythme cardiaque et de la consommation d'oxygène. TC à 35°C : apparition des frissons, irritabilité, diminution de la volonté de lutter. TC à 34°C : altération de la mémoire, contractures musculaires, perte de contact avec la réalité. TC à 33°C : réaction de lutte de l'organisme, erreurs d'appréciation.

Hypothermie modérée, TC 32°C : disparition des frissons, 30°C l'arythmie cardiaque est installée, rigidité musculaire, le nageur n'éprouve plus de réaction à la douleur et devient incapable de faire un mouvement (il est incapable de s'extraire de l'eau seul).

Hypothermie sévère, TC 28°C : œdème, hémorragie cérébrale, la mort peut survenir par fibrillation ventriculaire. TC 27°C : mort apparente. TC 20°C : arrêt cardiaque.

Ne jamais réchauffer un noyé ayant séjourné dans une eau glacée, l'hypothermie entraîne une diminution des besoins en O2 de 7 %/°C.

La méthode Wim Hoff est à accueillir avec précaution et ne saurait convenir à tous. Un avis médical reste indispensable. Lors de la nage en eau glacée (plongeons et virages culbutés interdits) la TA peut grimper de 30 %, une plaque d'athérome se détacher. Certains sujets supportent le froid (bénéficiaires de la protéine alpha-actinine-3), d'autres la chaleur extrême, la faim, la soif, la privation de sommeil, le stress. La réponse serait plutôt liée à l'acceptance de l'épreuve, au taux d'adrénaline et à la personnalité. Chaque organisme est différent : métabolisme, capacité cardio-pulmonaire, indice IMC, surface corporelle, somatotype (ectomorphe, mésomorphe ou ondomorphe), etc. Ce n'est pas parce qu'on fait du basket que l'on est grand, c'est parce qu'on est grand que l'on fait du basket.

Le docteur Alexandre Fuzeau, alias Ice doctor, capable de passer 40 minutes dans une eau glacée déconseille la méthode Win Hoff « incompatible avec les efforts physiques de longue durée ». L'épreuve sportive la plus exigeante ? Euduroman, Londres-Douvres en course à pied (145 km), traversée de la Manche à la nage (15°C ; la distance dépend des courants, des marées et du trafic maritime), Calais-Paris à vélo (290 km) ; une cinquantaine d'heures pour les meilleurs ! Une correction, une précision, une remarque ?