Effort physique en altitude : quelles adaptations pour l’organisme ?
Introduction
La pratique d’une activité physique en altitude impose à l’organisme des contraintes
physiologiques spécifiques. La diminution de l’oxygène disponible modifie les réponses
cardio-respiratoires, métaboliques et musculaires, impactant directement la performance
et la tolérance à l’effort.
Les effets de l’altitude sur l’organisme
Une condition hypoxique
En altitude, la composition de l’air reste identique à celle du niveau de la mer.
En revanche, la pression barométrique diminue de façon exponentielle, réduisant la
quantité d’oxygène réellement disponible pour l’organisme.
Au niveau pulmonaire, cette baisse de pression entraîne une diminution de la pression
partielle en oxygène dans les alvéoles. Le gradient de pression entre l’air, le sang
et les mitochondries est alors réduit, rendant le passage de l’oxygène plus difficile.
Conséquences circulatoires et musculaires
La diminution du gradient de pression entre le sang artériel et les mitochondries limite
l’utilisation de l’oxygène par les muscles. La production d’énergie aérobie devient moins
efficace, ce qui explique la baisse rapide des capacités d’endurance en altitude.
Diminution de l’humidité de l’air
L’air plus sec en altitude favorise des pertes hydriques importantes, accentuées par
l’hyperventilation liée à l’hypoxie. Cette déshydratation entraîne une diminution du
volume plasmatique et une augmentation de la viscosité sanguine.
Autres facteurs environnementaux
L’altitude s’accompagne également de plusieurs contraintes supplémentaires :
baisse de la température, diminution de la densité de l’air, augmentation des radiations
ultraviolettes et ionisantes. À cela s’ajoutent des facteurs de stress tels que l’isolement,
l’éloignement des structures médicales et les dangers objectifs du milieu montagnard.
Les réponses physiologiques à l’altitude
Réponses aiguës
Dans les premières heures ou les premiers jours, l’organisme réagit par une augmentation
progressive de la ventilation et de la fréquence cardiaque à l’effort sous-maximal.
Ces adaptations visent à compenser la baisse de l’oxygène disponible.
Réponses chroniques
Lors d’une exposition prolongée, l’organisme développe une polyglobulie, c’est-à-dire
une augmentation du nombre de globules rouges afin d’améliorer le transport de l’oxygène.
Cette adaptation s’accompagne toutefois d’une augmentation de la viscosité sanguine,
majorant les risques de déshydratation, de thrombose et de gelures à haute altitude.
On observe également une diminution de la fréquence cardiaque maximale, liée à des
mécanismes d’adaptation du système nerveux visant à protéger le cœur.
Performance physique en altitude
Diminution de la VO2max
La VO2max diminue dès 600 mètres chez les sportifs entraînés. La baisse atteint environ
10 à 20 % à 2 000 mètres, 30 % à 5 000 mètres et devient extrême aux altitudes très élevées.
Cette diminution est principalement expliquée par la réduction de la fréquence cardiaque maximale.
Atteinte plus rapide des seuils ventilatoires
Les seuils ventilatoires sont atteints pour des fréquences cardiaques plus basses qu’en
plaine. Le sportif entre plus rapidement dans des zones d’intensité élevée, avec une
diminution notable de la puissance développée.
Ces mécanismes entraînent une baisse globale des performances aérobies dès des altitudes
avoisinant 2 000 mètres.
Effets d’un séjour prolongé en haute altitude
Un séjour prolongé au-delà de 5 000 mètres entraîne une diminution de l’activité de
plusieurs enzymes impliquées dans la glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire.
Ces adaptations négatives affectent à la fois le métabolisme aérobie et anaérobie.
On observe également une diminution des réserves de glycogène musculaire et d’importantes
modifications structurelles et fonctionnelles du muscle, probablement liées à des troubles
de l’absorption des nutriments.
Conclusion
L’altitude modifie profondément les capacités physiques et les réponses physiologiques
à l’effort. Une préparation adaptée, une bonne gestion de l’acclimatation et une
compréhension des limites imposées par l’hypoxie sont essentielles pour préserver la
performance et la santé du sportif.
Les notions de préparation en plaine, d’acclimatation et de stages en altitude feront
l’objet d’un prochain article.
