SSE #131: Effets de l'altitude de la chaleur sur la performance des joueurs de soccer

Lee Taylor and Ian Rollo

POINTS PRINCIPAUX 

  • Le soccer se joue dans toutes sortes de conditions environnementales et climatiques, y compris en altitude ou en hypoxie, ou sous une chaleur extrême.

  • L’hypoxie causée par l’altitude et la chaleur extrême sont toutes deux associées à une baisse de la capacité à courir rapidement, et en particulier, de la distance parcourue lors des sprints, deux aspects qui ont un effet direct sur l’issue d’une partie.

  • Les effets négatifs de l’hypoxie peuvent être contrecarrés par une période d’acclimatation à l’altitude, qui tient compte de l’altitude à laquelle la partie se tiendra. Les stratégies nutritionnelles peuvent inclure un apport en nitrates alimentaires et en fer.

  • Certaines stratégies peuvent atténuer quelques-uns des effets négatifs de la chaleur sur la performance des joueurs de soccer, et les recommandations à ce sujet portent sur des protocoles d’acclimatation à la chaleur, une combinaison des techniques de refroidissement (avant la partie et à la pause entre les mi-temps) et le maintien de l’hydratation avant et pendant la partie.

  • D’autres études de recherche s’imposent pour élaborer des stratégies optimales qui soient adaptées à ce que le soccer exige des joueurs dans des conditions environnementales extrêmes en matière de la chaleur et d’altitude.

 INTRODUCTION

Le soccer se pratique partout dans le monde. Il s’agit d’un sport exigeant des efforts intermittents et intenses, généralement sur une période de 90 minutes, séparée en deux mi-temps de 45 minutes, avec une pause de 15 minutes entre les deux. La performance physique des joueurs se mesure généralement par la distance totale parcourue pendant une partie, la distance totale de leurs sprints et leurs aptitudes techniques (passes, tirs et centres réussis). Sur le plan physique, ces activités propres au soccer exigent la production d’énergie aérobie et anaérobie qui dépend de l’interaction complexe entre le système cardiovasculaire et les muscles (Bangsbo, 2014; Mohr et coll., 2005). Les jeux qui s’avèrent déterminants pour l’issue d’une partie sont souvent associés à une étroite corrélation entre courses d’une intensité élevée et aptitudes techniques des joueurs. Par exemple, un sprint en ligne droite est le jeu le plus souvent observé avant qu’un but soit compté, mais ce sprint dépend de la capacité du joueur à faire de brefs sprints de façon répétitive et de ses aptitudes techniques lui permettant de réussir ses lancers au but (Mohr et coll., 2012; Faude et coll., 2012).

Dans le cadre de plusieurs études portant sur des parties jouées en compétition ou hors compétition, une diminution de la distance totale parcourue à une intensité élevée (2,6 - 57 %), sous la chaleur (Mohr et coll., 2003; Mohr et coll., 2004; Grantham et coll., 2010; Mohr et coll., 2012; Mohr & Krustrup, 2013) et en hypoxie (3,1 - 20 %) (McSharry, 2007; Garvican et coll., 2013; Nassis, 2013) a été observée. Les données montrent que la fréquence cardiaque moyenne et l’accumulation moyenne de lactate dans le sang restent inchangées sous la chaleur malgré la diminution de la distance totale parcourue à une intensité élevée (Mohr et coll., 2012). Lors d’un exercice en hypoxie, davantage de perturbations dans les processus métaboliques sont observées (Billaut et Aughey, 2013) tout comme une diminution de la capacité à courir (McSharry, 2007; Garvican et coll., 2013; Nassis, 2013). Quantifier la dégradation d’une performance associée aux conditions environnementales est important pour les instances dirigeantes, les médecins et les entraîneurs (Mohr et coll., 2012; Nassis, 2013) Les clubs élites qui font partie des ligues Champions et Europa de l’Union des associations européennes de football (UEFA) sont parfois appelés à jouer à une altitude aussi élevée que 1 000 mètres au-dessus du niveau de la mer. Or, de « basses altitudes », étant définies entre 500 et 2 000 m, suffisent pour que des modifications mineures de la performance aérobie soient observées parce que la pression partielle de l’oxygène est plus faible (Gore et coll., 2013; Bartsch et coll., 2008). Une diminution de la consommation maximale d’oxygène inhibe la récupération après des sprints à répétition et réduit la distance totale parcourue par un joueur pendant une partie. En plus de l’hypoxie, ces mêmes clubs élites doivent parfois composer avec des températures supérieures à 30 °C au début ou en fin de saison. De plus, en plus de celle du Brésil en 2014 sous environ 30 °C, l’une des deux prochaines coupes du monde de la Fédération internationale de football association (FIFA), soit celle du Qatar en 2022, se disputera sous une chaleur extrême pourrait excéder 40 °C. Le stress thermique à l’effort provoque une dégradation substantielle de la performance des joueurs de soccer en raison de mécanismes multifactoriels, dont l’augmentation de la température corporelle, qui précipitent l’apparition de la fatigue (Mohr et coll., 2010; Mohr et coll., 2012; Mohr et Krustrup, 2013).

Par conséquent, une température élevée et une diminution de la pression partielle de l’oxygène (comme c’est le cas en haute altitude ou en hypoxie) peuvent avoir des répercussions sur l’exécution des jeux propres au soccer (Garvican et coll., 2013; Mohr et Krustrup, 2013), sur la récupération après un effort intense (Mohr et coll., 2003; Garvican et coll., 2013) et sur les aptitudes techniques des joueurs (Banderet & Lieberman, 1989; Mohr et coll., 2012; Nassis, 2013). Les interventions pouvant contrer les effets négatifs de conditions environnementales extrêmes sont donc d’un intérêt certain puisque de telles conditions peuvent avoir des effets sur l’issue d’une partie. À cet égard, il importe que les entraîneurs, les analystes de la performance et les scientifiques du sport comprennent et quantifient correctement les différences et les subtilités du profil de chaque joueur en tenant compte des conditions environnementales extrêmes ou non, afin de pouvoir optimiser et structurer leurs interventions et faire au joueur des recommandations utiles (Di Salvo et coll., 2006; Di Salvo et coll., 2007).

HYPOXIE ET SOCCER

En ce qui concerne l’effort en altitude, on croit souvent à tort que la composition de l’air atmosphérique est différente. Mais il n’en est rien. Le contenu de l’air en oxygène est toujours de 20,93 %, que ce soit au niveau de la mer, à une altitude moyenne (de 2 000 à 3 000 m) ou en haute altitude (de 3 000 à 5 000 m) (Bartsch et coll., 2008, Tableau 1). En réalité, c’est la pression partielle de l’oxygène (et autres gaz ambiants) qui diminue en altitude, réduisant ainsi le nombre total de molécules d’oxygène pouvant entrer dans les poumons à chaque inspiration. Même si des ajustements métaboliques et physiologiques peuvent être observés lors d’un effort intense en hypoxie, ces ajustements ne suffisent pas pour neutraliser la diminution de la pression partielle de l’oxygène comme c’est le cas au niveau de la mer. S’il est insuffisant, un apport en oxygène, ou plus précisément le nombre total de molécules d’oxygène se rendant aux poumons à chaque inspiration, réduit la quantité maximale d’oxygène absorbée par les muscles squelettiques, ce qui réduit la capacité aérobie (Billaut et Aughey, 2013) et prolonge la récupération après un effort intermittent d’une intensité élevée (Garvican et coll., 2013). De façon plus précise encore, l’hypoxémie artérielle (définie comme étant une baisse de 3 % de la saturation du sang artériel en oxygène par rapport à sa valeur avant l’effort ou, dans le cas qui nous occupe, à sa valeur au niveau de la mer) nuit à la capacité de faire un effort intense et des accélérations consécutives (Billaut et Aughey, 2013). Or, cette capacité joue un rôle déterminant dans les moments décisifs d’un affrontement (Gregson et coll., 2010; Faude et coll., 2012).

Les joueurs d’élite originaires d’un pays au niveau de la mer présentent une baisse de performance (capacité de courir à une intensité élevée et d’en récupérer) quand ils disputent une partie à plus de 1 200 mètres au-dessus du niveau de la mer (Nassis, 2013). Pendant la Coupe du monde de 2010 de la FIFA (en Afrique du Sud), les parties se sont jouées à « basse altitude » (0 à 1 400 m et 1 401 à 1 753 m) (Bartsch et coll., 2008). Pendant ce championnat, il était manifeste que jouer à une altitude supérieure à 1 200 mètres, plutôt qu’au niveau de la mer (0 mètre), entraînait une diminution d’environ 3,1 % (p < 0,05) de la distance totale parcourue par les joueurs (Nassis, 2013). Détail important, chez les jeunes joueurs d’élite, la capacité de courir à une intensité élevée, comme lors des sprints, diminue d’environ 150 % à 1 600 mètres si elle est comparée à la capacité de courir au niveau de la mer (Garvican et coll., 2013). Il est intéressant de noter que, chez les joueurs d’élite qui courent à vitesse élevée sous une altitude de 1 200 à 1 750 mètres, la diminution de la capacité à courir à vitesse élevée ne s’accompagne pas d’une diminution des aptitudes techniques (Nassis, 2013). Quand de jeunes joueurs de soccer de niveau élite ont joué à une haute altitude, soit à 3 600 mètres (voir Tableau 1), la distance totale parcourue avait aussi diminué (Aughey et coll., 2013). Dans cette étude, les joueurs originaires de pays au niveau de la mer (Australie) et en altitude (Bolivie) ont pris part à deux parties amicales à 430 mètres d’altitude et à trois parties amicales à 3 600 mètres d’altitude. En comparaison avec les parties jouées au niveau de la mer, lors des parties disputées en altitude, la distance totale parcourue à la minute et la course à vitesse élevée pendant une minute ont diminué chez les deux groupes de joueurs. Par ailleurs, les parties en altitude se sont tenues sur une période de 13 jours, soit le jour 1, le jour 6 et le jour 13. Il a donc été observé qu’une acclimatation de 13 jours en haute altitude n’est pas suffisante pour que la performance des joueurs revienne à celle qui est la leur au niveau de la mer (Aughey et coll., 2013).

Avant mai 2007, la FIFA a interdit à trois occasions les parties de soccer de calibre international qui devaient se jouer à une altitude de plus de 2 500 mètres (Gore et coll., 2013). Le dernier veto (mai 2007) a été annulé peu après son annonce (Gore et coll., 2013). Cette série d’annonces et d’annulations a été faite malgré des études portant expressément sur le soccer et montrant en détail que la performance physique des joueurs baisse, que les parties soient jouées à basse, à moyenne ou à haute altitude (Gore et coll., 2013). Des tentatives ont été faites pour rassembler des données empiriques sur la performance des joueurs de soccer disputant une partie en altitude, notamment dans le cadre de l’étude ISA3600 (International Study on Football at Altitude 3,600 m), qui s’est terminée en 2012 (Gore et coll., 2013). Toutefois, malgré l’approche novatrice et bien structurée de l’étude ISA3600, les valeurs obtenues en ce qui concerne d’importants paramètres d’évaluation lors des parties (p. ex., distance totale parcourue et distance parcourue en courant à haute vitesse) ont été considérées peu fiables et d’une grande variabilité en raison de facteurs inhérents au jeu (tactiques, adversaires) et aux conditions environnementales (Bangsbo, 2014; Bloomfield et coll., 2005; Gregson et coll., 2010). Par conséquent, les déductions en ce qui concerne la dégradation de la performance des joueurs de soccer lors d’une partie, et dont il a été question plus haut, sont problématiques. Par exemple, l’un des principaux indicateurs de performance, le sprint, s’est révélé un paramètre peu fiable d’une partie à l’autre, son coefficient de variation étant d’environ 36 % (Gregson et coll., 2010); ainsi, il est difficile de se fier aux données obtenues lors des parties pour tirer des conclusions en ce qui concerne la baisse de performance en raison de conditions environnementales (chaleur, froid, hypoxie, etc.) et pour déterminer les interventions ou recommandations à faire pour l’atténuer autant que possible.

Pour mieux comprendre les effets des diverses conditions environnementales sur la performance des joueurs de soccer, ces conditions doivent être mieux contrôlées. Il est possible d’y parvenir à l’aide de simulations, tant en laboratoire que sur le terrain, qui reproduisent ce qu’une partie de soccer exige des joueurs, mais en l’absence de facteurs pouvant susciter la confusion (tactiques, adversaire, conditions environnementales). Les protocoles portant sur une distance fixe, une vitesse constante et un tapis roulant ont une faible validité écologique en ce qui concerne le soccer. Par conséquent, des protocoles portant sur des distances variables et des jeux effectués sur le terrain ont donc été conçus pour augmenter la validité des valeurs obtenues. Le test iSPT (Intermittent Soccer Performance Test est l’un de ces protocoles personnalisés, et il a été utilisé pour analyser les effets de l’hypoxie (1 000 mètres; saturation en oxygène de 18,4 %) sur la performance des joueurs à la course (Taylor et coll., 2014a; Aldous et coll., 2013). Les données d’études pilotes montrent que la distance totale parcourue (Figure 1b) et la distance parcourue à haute vitesse (Figure 2b) étaient nettement plus élevées dans des conditions contrôlées que dans des conditions hypoxiques. De plus, lors de la comparaison de tous les blocs de courses prescrits par le protocole, la plus forte baisse dans la vitesse des courses a été observée pendant les 15 dernières minutes du test iSPT. Il est raisonnable de penser que, en altitude, ces différences en fonction du temps de courses à haute vitesse sont déterminantes pour l’issue d’une partie. Par exemple, lors des Coupes du monde de la FIFA de 1998 et de 2002, la plupart des buts (p < 0,05) ont été marqués pendant la seconde mi-temps (Armatas et coll., 2007). Aussi, en comparant toutes les périodes de 15 minutes, il a été observé que davantage de buts ont été marqués ou accordés dans les 15 dernières minutes de jeu (de la 76e à la 90e min). Ce phénomène relatif aux buts marqués est probablement dû à l’incapacité des joueurs à rester performants lors des sprints à répétition, ou lors des sprints ponctuels effectués avec une intensité maximale, sans éprouver de fatigue dans les 15 dernières minutes de jeu (Rollo, 2014; Aldous et coll., 2013). De telles baisses en matière de performance semblent être exacerbées en hypoxie (Garvican et coll., 2013; Taylor et coll., 2014a). 

 



HYPOXIE : RECOMMANDATIONS UTILES 

Les recommandations qui portent en particulier sur la préparation à un exercice en altitude tiennent compte de l’élévation. Bartsch et ses collaborateurs (2008) ont publié une déclaration consensuelle qui recommande une période d’acclimatation de 3 à 5 jours si les joueurs passent du niveau de la mer à une basse altitude (1 500 mètres). Toutefois, à une altitude moyenne, il est recommandé que la période d’acclimatation doit d’une à deux semaines. Enfin, à une haute altitude, la période d’acclimatation devrait être d’au moins deux semaines et avoir lieu à l’endroit où la partie se déroulera (Tableau 1). La recherche donne à penser que le joueur de soccer acclimaté à l’altitude (ou le joueur vivant déjà en altitude) aura une meilleure endurance (parcourra une plus grande distance à la course rapide si la partie l’exige), une allure plus efficace, une meilleure récupération entre les parties si plusieurs parties sont jouées et probablement aussi un meilleur contrôle du ballon vu la plus faible densité de l’air (Aughey et coll., 2013).

 

Altitude

Classification

Implication

0-500 m

Near sea level

 

>500 – 2,000 m

Low Altitude

Minor impairment in aerobic performance. 3-5 d acclimation

>2,000-3,000 m

Moderate Altitude

Mountain sickness begins to occur and acclimation gets increasingly important. 1-2 weeks acclimation

>3,000 -5,500 m

High Altitude

Performance considerably impaired, acclimation becomes clinically relevant. >2 weeks acclimation

>5,500 m

Extreme Altitude

Prolonged exposure results in progressive deterioration

Table 1. Altitude definition: The impact of altitude on performance and health is highly individualised. Therefore, it should be noted that the above definitions of altitude zones can vary significantly between players and by some hundreds of meters (Table modified from:  Bartsch et al., 2008).

 

Il est important de noter que la majorité des articles sur lesquels se fonde la déclaration de Bartsch et ses collaborateurs (2008) sur l’altitude et la performance portent sur des athlètes pratiquant des sports en particulier et que leurs données ne s’appliquent pas directement aux sports d’équipe comme le soccer. Ainsi, ces directives ne sont pas exclusivement basées sur des recherches systématiques et des enquêtes menées auprès des joueurs de soccer. Par ailleurs, l’adaptation à différentes altitudes variant énormément d’un joueur à l’autre, généraliser en ce sens à toute une équipe de soccer peut facilement être contesté (Bartsch et coll., 2008). De fait, la plus récente déclaration consensuelle au sujet de « l’entraînement en altitude et les sports d’équipe » précise qu’aucune recommandation ne peut convenir à tous les joueurs d’une équipe. En théorie, quand une équipe se prépare à une période d’acclimatation en altitude ou tente d’obtenir un avantage ergogène en s’entraînant en altitude, les joueurs ne devraient pas tous être exposés aux mêmes conditions hypoxiques. Il faudrait plutôt déterminer l’exposition (quantité, temps, type) qui sera optimale pour chaque joueur (Girard et coll., 2013).

Certaines interventions nutritionnelles peuvent par ailleurs jouer un rôle important en cas d’hypoxie. Il a été montré que les nitrates alimentaires améliorent l’oxygénation des muscles pendant un effort sous-maximal et maximal en cas d’hypoxie grave aiguë (Masschelein et coll., 2012), atténuent les effets négatifs de l’hypoxie sur le métabolisme musculaire pendant un effort intense (Vanhatalo et coll., 2011) et améliorent la performance lors d’un effort intermittent et intense au niveau de la mer (Wylie et coll., 2013). Il est difficile de faire des recommandations utiles pour optimiser la supplémentation en nitrate (dose, source, apport ponctuel ou continu) chez les joueurs de soccer en hypoxie. D’abord en raison de la grande variabilité entre les stratégies de supplémentation proposées dans le cadre des études ayant montré les effets positifs d’une supplémentation en nitrate sur la performance à l’effort et, ensuite, en raison du peu d’études portant sur les effets des nitrates sur l’exercice en hypoxie (Vanhatalo et coll., 2011; Masschelein et coll., 2012; Hoon et coll., 2013). Il semble néanmoins qu’un apport ponctuel de nitrates inorganiques (300 à 600 mg provenant de produits végétaux riches en nitrates, comme le jus de betterave) 75 à 150 minutes avant l’exercice (après ou non une supplémentation continue) améliore la performance à l’effort ou l’efficacité de l’effort. Cela dit, une supplémentation continue pendant au moins quelques jours augmente les possibilités d’obtenir les effets positifs ayant été observés sur la performance à l’effort (Hoon et coll., 2013; Jones, 2013).

D’autres recommandations utiles sur la performance en altitude ont récemment été publiées (Armstrong, 2006; Gore et coll., 2008)., notamment celle d’augmenter l’apport alimentaire en fer à l’aide de suppléments oraux de 100 à 300 mg/jour de fer inorganique et environ 1 000 mg/jour de vitamine C pendant plusieurs semaines avant le séjour en altitude. Un tel schéma de supplémentation ne devrait être instauré que sous la surveillance d’un médecin, qui doit déterminer la dose de fer en fonction des taux sériques de ferritine du sujet (Armstrong, 2006; Gore et coll., 2008). Il faut faire preuve de vigilance, toutefois, car de telles doses de fer peuvent causer de la constipation et de légers malaises gastro-intestinaux (Gore et coll., 2008). Il semble aussi qu’une alimentation contenant une quantité adéquate de glucides à laquelle s’ajoutent des suppléments de glucides pendant les parties soit une stratégie prudente, en altitude (Gore et coll., 2008).

Enfin, la fonction cognitive des joueurs est d’une importance capitale pendant une partie puisqu’elle exerce une influence sur leur capacité à prendre des décisions, à anticiper les passes, à courir au bon moment et à suivre le ballon ou le défenseur. Les recherches préliminaires donnent à penser qu’une supplémentation en tyrosine pourrait favoriser quelque peu la fonction cognitive en cas d’hypoxie (Banderet et Lieberman, 1989). Des données montrent qu’une supplémentation ponctuelle de 150 mg de tyrosine par kilogramme de masse corporelle est bien tolérée et a des effets positifs (Taylor et coll., 2014b), si elle est prise entre 5 et 1 heure avant le test iSPT, mais d’autres études s’imposent avant qu’une supplémentation en tyrosine soit recommandée en toute confiance dans le cas d’une partie de soccer en altitude (O’Brien et coll., 2007; Baker, 2013).

CHALEUR ET SOCCER

En comparaison avec d’autres conditions environnementales pouvant être préjudiciables aux joueurs, comme en hypoxie, les compétitions de soccer ont plus souvent lieu sous la chaleur. Comme au Brésil, en 2014, l’une des deux prochaines Coupe du monde de la FIFA (Qatar, 2022) se déroulera probablement sous une température extrême (30 à 45 °C), ce qui rendra très difficile, même pour les meilleurs joueurs au monde, de répondre aux exigences physiques qu’exige une partie de niveau élite en matière de performance. Par exemple, la distance totale parcourue pendant une partie diminue si la température ambiante passe de 20 à 30 °C (Ekblom, 1986), des hausses relatives encore plus élevées de la température (d’environ 21 °C à environ 43 °C) réduisant de 7 % la distance totale parcourue (Mohr et coll., 2012).

La capacité de faire un effort diminue par temps très chaud, la température corporelle augmentant en fonction des conditions environnementales et avec la production de chaleur métabolique (muscles squelettiques actifs), de sorte que l’équilibre entre gain de chaleur (exercice et environnement) et perte de chaleur (évaporation, convection et radiation) est perturbé au profit d’un gain de chaleur (Nybo et coll., 2014). Le véritable mécanisme par lequel le stress thermique induit par l’exercice diminue la performance à l’effort n’est pas clair, mais des interactions complexes entre des facteurs périphériques (en amont) et centraux (en aval) se produisent selon le type d’effort, son intensité et sa durée (Nybo et coll., 2014). Par exemple, les premières études sur le sujet donnaient à penser qu’une température interne critique (environ 38,6 °C) coïncidait avec l’épuisement. Même s’il est clair que la température interne joue un rôle crucial dans le développement de la fatigue, cette hypothèse a été abandonnée et la température du muscle et de la peau ainsi que plusieurs autres facteurs y jouent aussi un rôle important. Il est intéressant de noter que les personnes bien entraînées semblent tolérer des températures internes plus élevées (39,2 °C et 40,3 °C) que les personnes moins entraînées, ce qui est compatible avec le fait que l’épuisement s’instaure plus lentement quand l’exercice est effectué à un rythme constant (Cheung, 2010). Il a été montré que la température des quadriceps et la température interne sont plus élevées quand une partie est disputée par temps chaud plutôt qu’en milieu tempéré (Mohr et coll., 2012). Chez les joueurs de soccer, il est clair que la fatigue dépend de plusieurs facteurs et, pour expliquer la fatigue liée à la pratique du soccer par temps chaud, il faut tenir compte d’autres facteurs multifactoriels complémentaires que la température interne et celles des muscles et de la peau (Sawka et coll., 2011; Sawka et coll., 2012).

Sous un climat très chaud, l’exercice effectué à une intensité maximale est limité par des facteurs cardiovasculaires limitant eux-mêmes de façon synergique l’apport en oxygène aux muscles squelettiques sollicités, tout en maintenant une thermorégulation adéquate (Nybo et coll., 2014). Par ailleurs, l’intensité fixe sous-maximale est limitée par la fatigue centrale (diminution de la capacité à soutenir une activation musculaire maximale lors de contractions soutenues), elle-même régulée par l’activité des neurotransmetteurs dopaminergiques, l’augmentation des températures (corporelle, cutanée et musculaire) et les perturbations métaboliques dans le muscle squelettique (Nybo et coll., 2014). En comparaison avec une partie de soccer sous une température moyenne, lors d’une partie par temps très chaud, la distance totale parcourue par les joueurs ainsi que leur capacité à faire des efforts intenses diminuent considérablement, même si une hausse de la fréquence cardiaque moyenne et du taux de lactate dans le sang n’est pas toujours observée (Mohr et coll., 2012).

Compte tenu des exigences du soccer sur le plan physiologique (Bangsbo, 2014), il est logique de supposer qu’une combinaison de facteurs associés à la fatigue lors d’un effort maximal et d’un effort sous-maximal interagit pour réduire les distances parcourues et favoriser les perturbations cardiovasculaires et métaboliques. Ces effets seraient manifestes pendant toute une partie et, en comparaison avec ce qui se passe lors des parties sous une température moyenne, ils seraient temporaires sous un climat très chaud (Mohr et coll., 2003; Mohr et coll., 2004; Mohr et coll., 2005; Mohr et coll., 2010; Mohr et coll., 2012; Mohr & Krustrup, 2013).

L’importance de la fatigue en réaction à un stress thermique induit par l’exercice varie beaucoup d’un joueur à l’autre (Nybo et coll., 2014), et en fonction de l’entraînement et du degré d’acclimatation du joueur, qui dépendent en partie des variations génétiques et phénotypiques des particularités qui déterminent la tolérance innée à la température et son acquisition (Horowitz, 2014; Taylor, 2014 b). À ce sujet, les lecteurs sont invités à consulter d’excellentes analyses récentes sur la fatigue due à l’hyperthermie lors d’un exercice (Nybo et coll., 2014) et sur l’adaptation humaine à la chaleur (Horowitz, 2014; Taylor, 2014).

Comme nous l’avons indiqué plus haut, si une diminution de la distance totale parcourue modifie les caractéristiques du jeu, il reste qu’elle n’est pas toujours aussi déterminante, en ce qui concerne l’issue de la partie, que la rapidité de la course, par exemple. Rappelons que l’issue d’une partie dépend davantage des sprints que de la distance totale parcourue (Gregson et coll., 2010; Bradley et coll., 2011; Faude et coll., 2012; Bradley et Noakes, 2013). Sous une température très chaude (environ 43 °C), il a été montré que la distance parcourue à haute vitesse par des joueurs de soccer professionnels de sexe masculin est 26 % moins longue que celle qu’ils parcourent sous une température moyenne (environ 21 °C) (Mohr et coll., 2012). Il semble donc que le temps très chaud a plus de répercussions sur les variables de la performance directement liées à l’issue d’une partie.

En comparaison avec une partie disputée sous une température moyenne, lors d’une partie par temps chaud, la diminution de la distance parcourue à vitesse élevée et de la distance totale parcourue a des répercussions directes sur les caractéristiques de l’affrontement (possession du ballon, rotation des joueurs, aptitudes techniques, etc.) (Mohr et coll., 2010; Mohr et coll., 2012; Mohr et Krustrup, 2013), quoique cette distinction ne permette pas prédire l’issue d’une partie. Contrairement à ce qui passe en hypoxie, les aptitudes techniques lors des passes (8 %) ou des centres (9 %), par exemple, sont mieux maîtrisées par temps chaud que sous une température moyenne (Mohr et coll., 2012). Cette augmentation des aptitudes techniques est probablement un artefact des changements inhérents aux caractéristiques du jeu. Par exemple, en comparaison avec une partie disputée sous une température moyenne, il y a moins de duels et de revirements par temps chaud et le temps de possession du ballon est plus long (Mohr et coll., 2012). Ainsi, en comparaison avec ce qui se passe sous une température moyenne, avant qu’un joueur opte pour une technique de jeu difficile par temps chaud, la pression exercée sur le joueur en possession du ballon est moins forte; autrement dit, elle se fait avec moins d’insistance et la proximité entre les joueurs est resserrée, ce qui permet au joueur de se concentrer sur la technique à exécuter. C’est probablement ce qui explique la meilleure maîtrise des aptitudes techniques.

Comme il en a été question dans la section sur l’hypoxie, il y a des avantages à analyser les paramètres de la performance sous des conditions mieux contrôlées (Gregson et coll., 2010). Les différences entre ces paramètres peuvent être encore plus manifestes lors d’une partie disputée sous la chaleur (environ 43 °C), car la stratégie en ce qui concerne la cadence du jeu et la répartition de l’intensité des efforts pendant toute la partie peut être modifiée (Mohr et coll., 2012). Dans une étude antérieure, Morris et ses collaborateurs (2005) avaient constaté qu’en cas de course-navette intense, prolongée et intermittente, effectuée sous la chaleur (33 °C, humidité relative de 28 %), l’épuisement se présentait plus tôt que sous une température moyenne (17 °C, humidité relative de 63 %). Fait intéressant, si l’utilisation du glycogène musculaire augmente en cas de stress thermique, il reste que l’épuisement précoce n’était pas attribuable à une faible concentration de glycogène musculaire. L’épuisement a plutôt été associé à une hyperthermie. Une étude récente a montré à l’aide du test iSPT effectué sous des températures de 18 °C et de 30 °C que la distance totale parcourue et la distance parcourue lors des sprints étaient nettement moins longues quand l’exercice était effectué par temps chaud (Aldous et coll., 2014). De façon plus précise, la diminution de la distance parcourue lors des sprints par temps chaud s’accompagnait d’une augmentation de la fréquence cardiaque, du taux de lactate dans le sang et de la température interne (environ 0,4 °C) du corps (Aldous et coll., 2014).

Le mécanisme entraînant précisément la diminution de la distance des sprints en cas de stress thermique lors d’un exercice propre au soccer n’est pas clair, mais il est probablement régi par l’interaction mentionnée plus haut entre des facteurs périphériques et centraux (dont une hausse de la température interne, musculaire et cutanée), des facteurs qui sont à l’origine de la fatigue induite par l’hyperthermie lors d’un effort intermittent de 90 minutes (Mohr et coll., 2012; Nybo et coll., 2014).

CHALEUR : RECOMMANDATIONS PRATIQUES

La performance des joueurs de soccer sous la chaleur, de 30 °C environ (Ekblom, 1986) à 41 °C (Mohr et coll., 2012), et en laboratoire à 30 °C (Aldous et coll., 2014), entraîne une diminution de la course très intense et de la distance totale parcourue, ce qui peut se répercuter sur l’issue d’un match (Faude et coll., 2012), d’une part, et sur les caractéristiques du jeu (Mohr et coll., 2012), d’autre part. La perturbation parallèle de la température de l’organisme (entre autres facteurs, rappelons-le) est compatible avec un modèle multifactoriel de la fatigue induite par l’hyperthermie et propre au soccer (Nybo et coll., 2014).

Contrairement au peu de stratégies visant à atténuer les effets d’un milieu hypoxique, plusieurs interventions courantes, pratiques et ergogènes peuvent être envisagées pour contrer l’effet négatif de la chaleur sur la performance des joueurs de soccer. La stratégie la plus répandue consiste à s’acclimater à la chaleur (Taylor, 2014). Les protocoles d’acclimatation à la chaleur, généralement répartis sur une période de 4 à 14 jours, permettent d’obtenir une acclimatation partielle (4 jours) ou complète (14 jours ou plus) (Gibson et coll., 2014; Taylor, 2014), mais leur application reste difficile du point de vue pratique avec les calendriers types des parties jouées à l’échelle nationale et internationale. Un programme d’entraînement normal sous une chaude température peut permettre une acclimatation naturelle à la chaleur en six jours. Dans une étude, des joueurs de soccer semi-professionnels ont obtenu des effets positifs (propres à chacun) sur leur capacité à maintenir leur performance à la course pendant une partie sous la chaleur et en comparaison avec une partie jouée sous un climat tempéré (Racinais et coll., 2012). Toutefois, la réponse au protocole d’acclimatation a varié de façon marquée d’un joueur à l’autre en fonction de l’adaptation hématologique de chacun (augmentation du volume plasmatique). Autrement dit, les joueurs dont le volume plasmatique avait le plus augmenté ont été ceux qui se sont le mieux adaptés à la chaleur et qui ont été les plus capables, par temps chaud, de maintenir un profil de course semblable au leur sous un climat tempéré (Racinais et coll., 2012) Les praticiens devraient explorer l’utilisation de protocoles d’acclimatation à la chaleur artificielle (sans tenir compte du calendrier des parties); il s’agit, dans ce cas, d’une acclimatation à la chaleur provoquée de façon artificielle par une hyperthermie contrôlée (aussi appelée « acclimatation isothermique à la chaleur »). Les protocoles d’acclimatation à la chaleur par hyperthermie contrôlée empêchent le stimulus adaptatif (stress thermique à l’effort) de diminuer avec le temps, grâce à une acclimatation à la chaleur, par rapport à la valeur initiale (la température interne habituelle avant le protocole), tout en réduisant la charge totale nécessaire (Gibson et coll., 2014; Taylor, 2014). En somme, l’efficacité de l’acclimatation à la chaleur varie et, compte tenu du calendrier type des parties, il est difficile de concevoir des interventions pratiques qui seraient également utiles pour tous les joueurs d’une équipe de soccer. Les recommandations propres à chaque cas risquent d’être influencées par des facteurs externes, comme le calendrier des parties. Il devient alors difficile de formuler des recommandations générales. D’abord, il faut choisir entre acclimatation à la chaleur « naturelle » (Racinais et coll., 2012) et acclimatation à la chaleur « artificielle » (Taylor, 2014; Sunderland et coll., 2008), un choix qui appartient aux entraîneurs techniques et tactiques ainsi qu’aux scientifiques du sport qui doivent trouver la meilleure façon d’obtenir une réponse physiologique en tenant compte des priorités relatives à l’entraînement. Ensuite, il faut déterminer le nombre de séances d’acclimatation à la chaleur qui sont nécessaires (généralement plusieurs jours) en fonction du protocole à mettre en place. En général, plus les séances d’acclimatation sont fréquentes, meilleure est l’adaptation (Taylor, 2014). Troisièmement, la température à laquelle les joueurs sont exposés devrait être au moins équivalente à la température qu’il fera sur les lieux de la prochaine compétition, et l’exposition à des températures plus élevées encore offre un meilleur stimulus d’adaptation (Taylor, 2014). Finalement, l’utilisation d’un protocole d’acclimatation par hyperthermie progressive avec stimulus d’effort écologiquement valide, comme une simulation de partie de soccer, peut augmenter son efficacité, d’une part, et sa validité écologique, d’autre part (Sunderland et coll., 2008).

Une autre stratégie consiste à prévoir une période de « refroidissement » avant et pendant une partie, ce qui s’est révélé avoir des effets ergogènes sur le stress thermique à l’effort, mais son applicabilité et l’importance de ses effets peuvent varier de façon considérable (Tyler et coll., 2013). Les méthodes de refroidissement les plus souvent employées sont l’immersion en eau froide, l’ingestion d’un liquide froid ou de glace pilée, l’application de sachets réfrigérants sur la peau ou une combinaison de ces méthodes (méthode mixte) (Tyler et coll., 2013). Quelle que soit la méthode utilisée, le refroidissement avant une partie a pour but d’abaisser les températures interne, cutanée et musculaire afin d’augmenter la capacité de stockage de la chaleur et de favoriser ainsi la production de l’effort et sa durée avant l’épuisement (Bongers et coll., 2014). L’efficacité des méthodes indiquées ci-dessus varie, les vestes de refroidissement ayant des effets négligeables ou peu d’effets sur la performance, tandis que l’immersion en eau froide a des effets positifs modérés malgré son côté peu pratique. Des données montrent que les méthodes mixtes ainsi que l’ingestion d’un liquide froid ou de glace pilée sont pratiques et ont des effets ergogènes sur la capacité de faire un effort pendant un stress thermique à l’effort (Bongers et coll., 2014). Seulement deux études ont porté sur le refroidissement avant une partie de soccer (Drust et coll., 2000; Clarke et coll., 2011). Une amélioration des sprints à répétition a été observée par temps chaud après l’application de sachets réfrigérants sur les quadriceps (Castle et coll., 2006) et après l’utilisation d’une méthode mixte (application de sachets réfrigérants sur plusieurs parties du corps et veste de refroidissement) (Minett et coll., 2011; Minett et coll., 2012a). Pour avoir des effets positifs sur le stress thermique à l’effort, en particulier en ce qui concerne la réponse physiologique et la perception des joueurs, le refroidissement avant une partie doit durer suffisamment longtemps (Minett et coll., 2012a) et couvrir une superficie corporelle suffisante (Minett et coll., 2011). Dans le cas du soccer, il peut être avantageux d’utiliser une méthode de refroidissement mixte (Minett et coll., 2011; Minett et coll., 2012a; Minett et coll., 2012 b) qui optimise l’effet ergogène sur la performance, tant avant la partie que pendant la pause entre les mi-temps. Toutefois, au soccer professionnel, le temps dont disposent les joueurs pour utiliser une méthode de refroidissement (tous types confondus) se limite essentiellement à la période de réchauffement (environ 30 minutes), à la période entre le réchauffement et le coup d’envoi (environ 12 minutes) et à la pause entre les mi-temps (environ 2,6 minutes) (Towlson et coll., 2013). D’autres recherches sur le refroidissement avant une partie de soccer devront proposer une solution efficace et pratique (Minett et coll., 2011; Minett et coll., 2012a; Tyler et coll., 2013), surtout en ce qui concerne le peu de temps dont les joueurs disposent pour s’en prévaloir (Towlson et coll., 2013). Une recommandation pratique consiste à utiliser une méthode de refroidissement mixte (en s’assurant de maximiser, de façon pratique, la superficie corporelle refroidie) chaque fois que c’est possible pendant la préparation à une partie et lors de la pause entre les mi-temps. À l’heure actuelle, aucune instance dirigeante n’a formulé de restrictions sur les méthodes de refroidissement avant une partie et à la pause.

Le maintien d’une bonne hydratation avant et pendant une partie est avantageux pour les joueurs qui fournissent un effort par temps chaud (Laitano et coll., 2014; Sawka et coll., 2007). Il a été observé qu’une déshydratation de plus de 2 % de la masse corporelle avant l’effort diminue la capacité aérobie maximale par temps chaud (Craig et Cummings, 1966) et nuit à la performance aérobie sous-maximale sous des climats tempérés, chauds ou très chauds (Sawka et coll., 2012). Une déshydratation pendant l’effort et par temps chaud entraîne une augmentation de l’hyperthermie cutanée, interne et musculaire, en comparaison avec un état d’euhydratation (Sawka et al., 2012). Si les températures cutanée, interne et musculaire ne sont pas les seules responsables de la fatigue consécutive au stress thermique à l’effort (Nybo et coll., 2014), il reste qu’il serait prudent d’en prévenir l’augmentation et de ne pas solliciter à outrance le système cardiovasculaire pendant une partie de soccer (Sawka et coll., 1992; Sawka et coll., 2011; Sawka et coll., 2012; Nybo et coll., 2014). À noter que la réponse à la déshydratation et ses effets sur la performance à l’effort varient considérablement d’une personne à l’autre. Par conséquent, les recommandations relatives à l’hydratation doivent être adaptées à chaque joueur. À ce sujet, les lecteurs sont invités à consulter les travaux de Laitano et ses collaborateurs (2014).

RÉSUMÉ

Des conditions environnementales extrêmes comme l’altitude et la chaleur sont courantes pendant les parties de soccer organisées par la FIFA. Sur le plan du jeu, l’hypoxie causée par l’altitude et la chaleur sont associées à une diminution de la capacité à courir rapidement, et en particulier, de la distance parcourue lors des sprints, deux aspects qui ont un effet direct sur l’issue d’une partie. Les effets négatifs de l’hypoxie peuvent être contrecarrés par une période d’acclimatation à l’altitude, qui tient compte de l’altitude à laquelle la partie se tiendra. Les stratégies nutritionnelles peuvent inclure un apport en nitrates alimentaires et en fer. Certaines stratégies en particulier peuvent atténuer quelques-uns des effets négatifs de la chaleur sur la performance des joueurs de soccer, et les recommandations à ce sujet portent sur des protocoles d’acclimatation à la chaleur, une combinaison des techniques de refroidissement (avant la partie et à la pause entre les mi-temps) et le maintien de l’hydratation avant et pendant la partie. D’autres études de recherche s’imposent pour élaborer des stratégies optimales qui soient adaptées à ce que le soccer exige des joueurs dans des conditions environnementales extrêmes en matière de la chaleur et d’altitude.

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