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Physiologie des sports d'endurance en montagne Fabienne Durand et Kilian Jornet Préface du Professeur Christian Préfaut

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Physiologie des sports d'endurance en montagne

Fabienne Durand et Kilian Jornet

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ISBN : 978-2-8041-7157-5

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PHYENDMON www.deboeck.com

Préface du Professeur Christian Préfaut

« Depuis une dizaine d’années, de nombreux athlètes s’orientent vers denouvelles activités d’endurance, voire d’ultra-endurance. Ainsi, le mondede la course en montagne, ou trail, est en plein essor, et les sportifs necessent chaque année de repousser leurs limites physiologiques.

Comment l’athlète doit-il se préparer pour faire face à de tels challenges ?Comment l’organisme s’adapte-t-il à de telles charges ? Comment peut-on courir pendant plus de 20 heures, s’adapter à l’extrême chaleur ou aufroid des courses d’altitude ? »

Cet ouvrage didactique est le fruit de la rencontre entre Kilian Jornet, grandchampion de l’endurance en montagne, et Fabienne Durand, physiologistede l’exercice passionnée de montagne. Il propose une analyse des princi-paux systèmes de l’organisme impliqués à l’exercice, leurs adaptations etleurs limites dans le contexte de l’altitude. Des problématiques propres auxathlètes entraînés en endurance sont abordées, comme l’hyperréactivitébronchique, l’hypoxémie d’exercice ou le stress oxydant.

De nombreux éléments incontournables, aussi bien anatomiques que physiologiques, sont présentés de façon claire et synthétique, à l’aide d’encadrés, photos et figures, tout en couleur.

Pour illustrer ces apports scientifiques, Kilian Jornet révèle, dans chaque chapitre, ses stratégies face à l’effort et à ses limites, ainsi que des informa-tions sur la réalité de sa pratique. Il explique comment il utilise sur le terrainles données physiologiques pour optimiser son entraînement.

• Étudiants en STAPS• Médecins du sport• Kinésithérapeutes

• Entraîneurs• Athlètes, y compris les athlètes

amateurs

PUBLIC

Les auteurs

Fabienne Durand est professeur des Universités au département STAPS de l'Université dePerpignan Via Domitia à Font-Romeu et directrice du laboratoire de recherche « Performance SantéAltitude ». Physiologiste de l'exercice, elle est passionnée de haute montagne, qu'elle pratiquerégulièrement.

Kilian Jornet Burgada est sportif de haut niveau en trail running et en ski-alpinisme. Triple vainqueur de l’Ultra-Trail du Mont-Blanc à 24 ans à peine, il est considéré comme le plus grand champion de l’endurance en montagne de cette décennie. Ses performances exceptionnelles forcent le respect de milliers de sportifs mais aussi celui des physiologistes de l’exercice.

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Physiologie des sports d’endurance en montagne

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Collection dirigée par le Pr. Véronique Billat (Université d’évry, Val d’Essonne Genopole®, directrice de l’Unité Inserm 902, Biologie intégrative des adaptations à l’exercice)

et le Dr Jean-Pierre Koralsztein (Centre de médecine du sport CCAS, Paris)

La collection Sciences et pratiques du sport réunit essentiellement des ouvrages scientifiques et technologiques pour les premier et deuxième cycles universitaires en sciences et techniques des activités physiques et sportives (STAPS), sans omettre les professionnels du sport (médecins, entraîneurs, sportifs).

La collection a pour objectifs de :

• consoliderunobjetscientifiqueauchampdesactivitésphysiquesetsportives;• conforterunchampnouveaudeconnaissances.Ils’agitd’explorerlesactivitésphysiquesetsportives

pour en faire un objet de recherche et de formation.

Cette collection comprend deux séries d’ouvrages, dans deux formats différents :

• unesérieSCIENCESDUSPORTcomposéed’ouvragesdonnantlesbasesdessciencesd’appuiappliquéesàlaperformancesportive;

• unesérieSCIENCEPRATIQUEdesactivitésphysiquesetsportives(APS)confrontantlessavoir-faire aux méthodologies scientifiques, cela pour une APS particulière.

Scien ceS d u Sp ort

P. Grimshaw et al. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biomécanique du sport et de l’exerciceN. Boisseau et al. . . . . . . . . . . . . . . . . . . La Femme sportives. Jowett, D. lavallée . . . . . . . . . . . . . . . Psychologie sociale du sporta. Dellal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . De l’entraînement à la performance en footballe. vaN PraaGh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physiologie du sport : enfant et adolescentJ.h. wilmore, D.l. Costill . . . . . . . . . . . Physiologie du sport et de l’exercice. Adaptation physiologique

à l’exercice physique (4e édition)C.m. thiéBaulD, P. sPrumoNt . . . . . . . . . Le Sport après 50 ansF. GraPPe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cyclisme et optimisation de la performancew.D. mC arDle, F.i. KatCh, v.l. KatCh . . Nutrition & performances sportivesv. Billat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Physiologie et Méthodologie de l’entraînement. De la théorie à

la pratique (2e édition)r.h. Cox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Psychologie du sportJ.r. PoortmaNs, N. Boisseau . . . . . . . . . Biochimie des activités physiques et sportives (2e édition)e. Newsholme, t. leeCh, G. Duester . . . . La Course à pied. Bases scientifiques, entraînement et

performancesC.m. thiéBaulD, P. sPrumoNt . . . . . . . . . L’Enfant et le sport. Introduction à un traité de médecine

du sport chez l’enfantr. Paoletti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Éducation et motricité. L’Enfant de deux à huit ansD. riChé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Micronutrition, santé et performancev. Billat, C. Colliot . . . . . . . . . . . . . . . . Régal et performance pour toust. PaillarD et al. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optimisation de la performance sportive en judoF. GraPPe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Puissance et performance en cyclisme. S’entraîner avec

des capteurs de puissance

Scien ce p ratiqu e

v. Billat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L’Entraînement en pleine naturem. ryaN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nourrir l’enduranceG. millet, l. sChmitt . . . . . . . . . . . . . . . S’entraîner en altitude

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Fabienne Durand et Kilian Jornet

Physiologie des sports d’endurance en montagne

Préface du Professeur Christian Préfaut

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© De Boeck Supérieur s.a., 2012 1re éditionRuedesMinimes39,B-1000Bruxelles 3e tirage 2014

Tous droits réservés pour tous pays.Il est interdit, sauf accord préalable et écrit de l’éditeur, de reproduire (notamment par photocopie) partiellement ou totalement le présent ouvrage, de le stocker dans une banque de données ou de le communiquer au public, sous quelque forme et de quelque manière que ce soit.

Imprimé en Belgique

Dépôt légal : Bibliothèque nationale, Paris : août 2012 BibliothèqueroyaledeBelgique,Bruxelles:2012/0074/241 ISBN978-2-8041-7157-5

Pour toute information sur notre fonds et les nouveautés dans votre domaine de spécialisation, consultez notre site web : http://www.deboeck.com

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À mon fils Lucas, mon petit montagnard, pour qu’il garde toute sa vie en mémoire que « là où il y a une volonté, il y a un chemin ».

Fabienne Durand

À tous les gens qui aiment le trail,aux personnes qui m’ont appris à l’aimer :

Jordi, Núria, Maite… et tant d’autres,et qui m’ont appris que le muscle le plus fort est le cerveau.

Kilian Jornet

Remerciements

Les auteurs remercient le Professeur Christian Préfaut pour sa préface ; Grégory Doucende pour sa relecture de l’ensemble de l’ouvrage ; TristanShu.com© pour la photo de couverture.

Préface

La première édition de l’Ultra-Trail du Mont-Blanc, 166 km à parcourir avec 9  500 mètres de dénivelé positif, se déroula en 2003. On dénombrait 66 participants. Cinq ans plus tard, ils étaient plus de 6 000 de 60 natio-

nalités différentes. C’est dire l’extraordinaire engouement qu’a provoqué cette nouvelle avancée des sports d’endurance, qu’il faut bien qualifier d’extrême.Comment l’organisme, dont certes on admire la plasticité, peut-il résister voire s’adapter à de telles charges ? Comment l’athlète doit-il se préparer pour faire face à un tel challenge ? C’est ce que Fabienne Durand et Kilian Jornet Burgada nous décrivent à travers cet ouvrage. On commence à le lire tranquillement, puis on accélère sa lecture comme pour un roman d’aventure, mais c’est bien de cela dont il s’agit. Chacun sait que la physiologie a pour objet la compréhension intégrée du fonc-tionnement de l’organisme. Intégrée parce que, par exemple, le cœur ne saurait fonctionner sans les poumons, ou les muscles sans ces deux derniers organes. Mais il y a mieux, la physiologie c’est aussi, pour ne pas dire avant tout, les adap-tations de notre organisme à l’environnement. Dans ce livre sont envisagées au moins deux adaptations : à l’exercice, à l’altitude et toujours l’intégration : l’exer-cice en haute altitude. Toutefois, la physiologie c’est compliqué : est-ce vraiment utile pour un athlète de comprendre comment fonctionnent les choses ? Ne faut-il pas laisser cela au coach ? Comment un avocat pourrait-il défendre un accusé sans connaître parfaitement la loi ? Comment un médecin pourrait-il donner des soins sans connaître les maladies ? Comment un athlète peut-il s’entraîner sans connaître le fonctionne-ment de son propre organisme ? Dit autrement, il s’agit de « comprendre pour mieux s’entraîner ». Mais est-ce compréhensible ? Oui, pour deux raisons. Il y a d’abord l’approche pédagogique de l’universitaire, qui d’une manière concise et dans la simplicité, explique les phénomènes, éclairés par des figures, photos, etc. Il y a ensuite les « encadrés » de Kilian qui relate comment il a utilisé et appliqué sur le terrain les données physiologiques pour optimiser son entraînement, et avec quel succès !Mais ce livre c’est aussi la rencontre d’un athlète de haut niveau, d’un champion avec sa passion : le trail ou plus exactement l’ultra-trail. Comment peut-on cou-rir « confortablement » pendant 15 ou 20 heures en fonction des dénivelés posi-tifs (6 000 à 9 000 mètres) ? Comment peut-on s’adapter à l’extrême chaleur de la Western State (entre 42 et 50 degrés) ou au froid des courses d’altitude ? Com-ment se prépare-t-on pour battre le record du Kilimandjaro (5 895 mètres), ce

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qui implique une acclimatation à la course en haute altitude et donc aux hypoxies extrêmes ?Alors Kilian est-il génétiquement programmé pour gagner autant de courses, établir autant de records ? S’agit-il d’une adaptation à la vie en montagne sur une ou plusieurs générations ?Ce livre vous donnera peut-être la réponse, quoi qu’il en soit, il vaut la peine d’être lu.

Christian PréfautProfesseur à la Faculté de Médecine de Montpellier

Introduction

Depuis une dizaine d’années, force est de constater que de nombreux ath-lètes s’orientent vers de nouvelles activités d’endurance, voire d’ultra-endurance. Ainsi, le monde de la course en montagne ou trail est en

plein essor et les athlètes ne cessent chaque année de repousser ce qu’il convient d’appeler les limites physiologiques. La course qui fait référence dans ce milieu est l’Ultra-Trail du Mont-Blanc : 9  400 mètres de dénivelé positif et quelque 166 km en montagne. De la même façon, le ski-alpinisme suit le même mouve-ment, avec, il est vrai, un peu plus d’intimité liée à la technicité de la pratique, elle aussi très exigeante. Là aussi il y a de véritables courses mythiques comme la fameuse Pierra Menta : 4 jours de course avec presque 10 000 mètres de dénivelé positif et une quinzaine de cols de haute montagne.Mais, malgré le niveau de difficulté physique et psychologique, malgré les souf-frances auxquelles personne n’échappe, malgré les concessions à faire pour s’en-traîner spécifiquement à ces grandes aventures de l’endurance, il y a, dans chacune de ces disciplines de montagne, de plus en plus d’inscrits. Certains sont quasiment professionnels, d’autres sont de formidables amateurs mais tous ont un rêve alors qu’ils partent pour une aventure sportive extrême : arriver. Et au bout des heures d’effort parfois non-stop et sans sommeil, certains arriveront et seront allés au bout d’eux-mêmes. D’autres abandonneront en se jurant une meilleure préparation et une autre fois… Alors simple phénomène de mode rattaché à l’émergence du sport-écolo ou véritable besoin du dépassement de soi, les activi-tés d’endurance et d’ultra-endurance forcent le respect et remettent parfois à l’heure un certain nombre de fondements sur la physiologie de l’adaptation à l’exercice. Cet ouvrage, qui se veut avant tout didactique et pédagogique, permettra aux différents lecteurs de se replacer vis-à-vis des adaptations physiologiques à l’exer-cice d’endurance. Pour cela, un certain nombre d’éléments incontournables aussi bien anatomiques que physiologiques seront présentés de façon claire et synthé-tique avec de nombreuses figures. Seront abordées les conséquences de l’entraî-nement en endurance en montagne sur le fonctionnement des principaux systèmes impliqués à l’exercice, avec parfois une étroite limite entre le sport et la santé… À travers le trail, l’endurance en montagne sera présentée tant sur le plan théorique que sur le plan pratique avec les commentaires du champion Kilian Jornet.Plusieurs niveaux de lecture donc qui vont de l’étudiant en STAPS, au médecin du sport, en passant par les kinésithérapeutes, les entraîneurs, les athlètes, y compris les athlètes amateurs qui pourront trouver un ensemble de connaissances scien-tifiques avant de se lancer dans l’aventure.

Les systèmes impliqués à l’exerciceLe corps humain est une formidable machinerie cellulaire, parfaitement organisée en différents niveaux. Ainsi, de la cellule, la plus petite unité de vie, au système de notre organisme, en passant par les tissus et les organes, tout est pensé et construit pour un fonctionnement optimal dans des conditions normales, à savoir un orga-nisme sain et au repos. Ce fonctionnement est directement lié à la dégradation d’une molécule, l’ATP (Adénosine triphosphate), qui permet la libération d’énergie nécessaire. Cette molécule d’ATP doit ainsi sans cesse se renouveler et il y a plu-sieurs voies de régénération, mais celle qui est majoritairement impliquée dans les conditions normales de vie et aussi la plus efficace, est la phosphorylation oxydative qui se déroule dans la mitochondrie. Cette voie fait appel à l’oxygène dont chacun sait qu’il est un élément indispensable de vie. Mais nous verrons dans de prochains chapitres qu’il peut aussi être dangereux, faisant parler certains auteurs de « para-doxe de l’oxygène ». Le parcours de l’oxygène et son transport jusqu’à la mitochon-drie sont donc particulièrement important, et, à l’exercice, parce que ce sont les muscles en activité qui en ont le plus besoin, ce sont les mitochondries du système musculaire qui sont les plus impliquées. Les différents éléments en présence, orga-nisés sous forme d’une chaîne, sont donc complémentaires et l’ensemble se repré-sente par une structure couramment appelée chaîne cardio-respiratoire (Figure 1). La chaîne cardio-respiratoire est constituée de différents maillons qui sont com-plémentaires : le maillon pulmonaire, le maillon cardiaque et le maillon muscu-laire dont le fonctionnement est directement lié aux caractéristiques anatomiques et physiologiques de chacun des systèmes.

n 1. Le maillon pulmonaire

L’appareil respiratoire est le premier maillon de la chaîne cardio-respiratoire et il est directement en relation avec le milieu extérieur de par sa situation anatomi-que, sa structure et sa fonction. Cette situation lui permet, nous le verrons plus tard, d’être particulièrement impliqué dans la prévalence de certaines pathologies respiratoires spécifiques aux athlètes d’endurance.

Chapitre 1

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1.1. Organisation de l’appareil respiratoire

L’appareil respiratoire est constitué des voies aériennes extra-thoraciques ou supé-rieures, parmi lesquelles se trouvent la muqueuse nasale, le pharynx, le larynx et la partie supérieure de la trachée, et des voies aériennes intra-thoraciques ou infé-rieures avec des bronches primaires qui vont se diviser en bronches secondaires, tertiaires… jusqu’aux bronchioles terminales. Cette arborisation permet d’abou-tir à plusieurs milliers de bronchioles terminales qui débouchent chacune sur plusieurs alvéoles (Figure 2). Ces alvéoles se trouvent dans la zone respiratoire de l’arborisation bronchique et leur rôle est un rôle exclusif d’échanges gazeux puis-que ces alvéoles sont en contact étroit avec les capillaires pulmonaires. La com-munication entre l’air extérieur et le milieu intérieur est possible par l’interface que représente la paroi alvéolo-capillaire. Cette paroi, qui est en fait le résultat de la fusion de l’épithélium alvéolaire et de l’endothélium capillaire (Figure 3) est extrêmement sensible aux fortes pressions. Mais au-delà de cette organisation, il ne faut pas perdre de vue que l’appareil respiratoire est en fait un ensemble d’élé-ments parmi lesquels il convient de différencier les poumons et le thorax avec, rattaché à ce dernier, des éléments clés comme la cage thoracique et le diaphragme. C’est la mise en action intégrée de ces éléments qui va permettre à l’appareil res-piratoire de remplir son rôle premier, à savoir faire entrer l’air et donc l’oxygène dans l’organisme.

Figure 1 Chaîne cardio-respiratoire avec les maillons pulmonaire, cardiaque et musculaire représentant le transport de l’oxygène

Les systèmes impliqués à l’exercice 13

Figure 2 Organisation de l’arborisation bronchique dans les voies aériennes inférieures, de la trachée aux alvéoles

Figure 3 Structure et fonction de la paroi alvéolo-capillaire

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1.2. Comment l’air entre-t-il dans les poumons ?

L’entrée de l’air dans les poumons est consécutive de l’inspiration, phénomène élémentaire de la ventilation et du cycle respiratoire avec l’expiration. Le phéno-mène d’inspiration est dicté par les lois de la mécanique ventilatoire. Ainsi, tout commence par la contraction des muscles inspiratoires à savoir principalement le diaphragme. La contraction de ce dernier lui fait prendre une position basse tandis que la cage thoracique s’élève. Cette modification géométrique va entraî-ner des changements de volume de la cage thoracique et donc des changements de pression (loi de Boyle-Mariotte). Cette modification suit au niveau alvéolaire et donc la pression alvéolaire (PA) est plus basse que la pression atmosphérique (Patm) à ce moment-là. Les gaz s’écoulant des zones hautes pressions vers les zones basses pressions (loi d’écoulement des gaz), l’ensemble des gaz constituant l’air (principalement l’oxygène, l’azote et le dioxyde de carbone) va entrer dans les poumons jusqu’à ce que PA égale Patm. Le phénomène inverse, déclenché par le relâchement des muscles inspiratoires provoque une expiration passive. Ainsi, il y a par unité de temps une quantité d’air qui entre dans les poumons, c’est la ventilation globale V·E (en L.min–1). V·E augmente à l’exercice en fonction du coût métabolique et la cinétique de V·E à l’exercice est marquée par la présence de deux « décrochages » ventilatoires à l’origine de la détermination des seuils ventilatoires, utiles à l’entraînement des athlètes endurants (voir Encadré 1). Si la ventilation globale est le résultat final, il n’en est pas moins que la façon de faire entrer l’air dans les poumons, donc la façon de ventiler, peut être très diffé-rente selon le statut des individus et/ou leur environnement. Le régime ventila-toire est de fait directement lié à deux paramètres ventilatoires très importants : la fréquence respiratoire (fr, en cycles respiratoires.min–1) et le volume courant (VT, en L) de telle sorte que V·E = fr × VT. Ainsi, la même valeur de V·E peut être obtenue avec des niveaux de fr et VT différents. Chez un sujet sédentaire à l’exercice, il est bien admis que la contribution de fr par rapport à celle de VT est bien plus importante que chez un sujet entraîné en endurance mais nous aurons l’occasion d’en reparler. De la même façon, un sujet présentant une pathologie respiratoire comme l’asthme ventilera avec un faible VT et un fr élevé, ces modalités de régime ventilatoire étant encore plus marquées à l’exercice.Une autre caractéristique de la ventilation est sa modalité, à savoir nasale, oro-nasale ou uniquement orale. La ventilation en mode nasal se rencontre quasi-uniquement dans les situations de repos ou d’exercice de très faibles intensités. Elle facilite la ventilation avec une bonne contribution du VT. Plus l’intensité de l’exercice augmente et plus le sujet, sédentaire ou entraîné, passe d’une ventila-tion oro-nasale à une ventilation purement orale, négligeant la part du VT pour des valeurs de fr plus significatives. Le niveau d’entraînement du sujet influence le moment du passage à ces modes ventilatoires et plus un sujet est entraîné en

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endurance, plus il sera capable de ventiler en mode nasal puis oro-nasal pour des intensités élevées, préservant ainsi la qualité de ces échanges gazeux en inspirant par le nez et soufflant par la bouche. Le mode strictement oral étant réservé à des intensités maximales d’exercice (voir le témoignage de Kilian). À l’inspiration, quel que soit le mode ventilatoire, l’air passe par les voies aérien-nes supérieures. Il est alors réchauffé et humidifié par les muqueuses, ce qui contribue à diminuer la pression partielle des gaz contenus dans l’air ambiant et

Encadré 1. Les seuils ventilatoires

Ils sont au nombre de deux et sont déterminés exclusivement suite à la réalisation d’une épreuve d’effort maximale avec mesure des échanges gazeux. Selon Wasserman, le premier seuil ventilatoire (SV1) est situé au point permettant d’observer une première augmentation nette de la ventilation globale V·E, une augmentation de l’équivalent respiratoire en O2 (V

·E/V·O2), tandis que l’équivalent respiratoire en CO2 (V

·E/V·CO2) reste constant. Ce seuil est conco-mitant avec une apparition des lactates sanguins, mais il est aussi supposé un rôle des catécholamines. À priori, les lactates sanguins sont tamponnés selon l’équation H+ + HCO3– ó H2CO3 instable ó H2O + CO2 qui se dégage et stimule alors VE, d’où le premier décro-chage ventilatoire. À SV1 correspond une fréquence cardiaque qui permet, si elle est utilisée comme fréquence cardiaque cible, d’entretenir un niveau physique acquis. Le système aérobie n’étant de fait jamais surchargé.Le deuxième seuil ventilatoire (SV2) est situé au point permettant d’observer une deuxième augmentation nette de VE, une seconde augmentation de V·E/V·O2 et une augmentation de V·E/V·CO2. À ce stade, le tamponnage des lactates est dépassé et il y a accumulation des ions H+ qui stimulent eux aussi VE. À la fréquence cardiaque de SV2, le système aérobie est surchargé et cette surcharge permet de progresser. Classiquement, SV1 est situé en moyenne à 50-60  % de V·O2max et SV2 à 70-80  % de V·O2max mais il ne faut pas oublier que la détermination des seuils doit être individualisée et qu’elle dépend du niveau physique. Un athlète entraîné en endurance aura des seuils plus tardifs (SV1 vers 70 % V·O2max et SV2 vers 90 % V·O2max).

Physiologie des sports d’endurance en montagne16

notamment celle de l’oxygène. Ainsi, la pression partielle en O2 de l’air ambiant est directement liée à la Patm et la concentration de l’oxygène dans l’air, à savoir une constante égale à 20,95 % d’après la relation PpO2 = Patm × 20,95 % (les pressions sont en mmHg). La Patm varie en fonction de l’altitude mais si nous nous plaçons au niveau de la mer, la Patm étant en moyenne de 760 mmHg, la PpO2 sera en moyenne de 159 mmHg. Le réchauffement et l’humification pro-voqués par le passage des voies aériennes supérieures crée de la vapeur d’eau et la pression inspirée en O2 (PIO2) sera donnée par l’équation : PIO2 = (Patm – 47) × 20,95 %, soit au niveau de la mer une valeur moyenne de 150 mmHg. La diminution de la pression en O2 marque le début de la cascade de l’oxygène.

1.3. Comment l’O2 passe-t-il de l’air dans le sang ?

Certaines caractéristiques du système respiratoire font qu’il existe des pertes et, en fait, tout l’air qui est entré dans les poumons par unité de temps n’atteindra pas les alvéoles. Les espaces morts anatomiques (air « piégé » dans les grosses voies de la zone de convection dans lesquelles les échanges gazeux sont nuls, 150 ml environ) et physiologiques (alvéoles sans échanges gazeux, négligeables chez le sujet sain) sont en fait responsables de ce phénomène qui explique que la ventilation alvéolaire V·A soit exprimée par l’équation suivante : V·A = (VT–VD) × fr avec VD représentant la somme des espaces morts, c’est-à-dire au final des espaces ventilés mais non perfusés. Le passage de l’O2 alvéolaire dans le sang (échanges gazeux) va se faire par le phénomène de diffusion. La diffusion est un phénomène purement physique soumis à des facteurs qui en conditionnent le fonctionnement : le gra-dient de pression de part et d’autre de la membrane alvéolo-capillaire, la surface d’échanges et l’épaisseur de la membrane. D’un point de vue physiologique, les échanges gazeux sont aussi inexorablement liés au rapport qu’il existe entre la qualité de la ventilation alvéolaire (V·A) et la qualité de la perfusion sanguine des capillaires pulmonaires associés (Q·) : le rapport V·A/Q·. Caractérisé par son inho-mogénéité selon les zones géographiques du poumon (haut-bas), ce rapport implique donc un « régionalisme » des échanges gazeux. Important en physiopa-thologie, cette notion pointue l’est un peu moins quand le fonctionnement global de l’individu est abordé puisque finalement, malgré les différences régionales et les pertes parfois importantes, les échanges gazeux se font plutôt correctement, et assurent une pression en O2 artérielle (PaO2) moyenne d’environ 94 mmHg au niveau de la mer chez un sujet sain et jeune (en effet, PaO2 diminue avec l’âge !). La différence alvéolo-artérielle de pression en O2 [D(A-a)O2] étant alors, moyen-née sur l’ensemble du poumon, égale à 6 mmHg (Figure 4). L’ensemble de ces événements contribue à entretenir et achever la cascade de l’O2, c’est-à-dire la chute des pressions en O2 depuis l’air ambiant jusqu’au sang artériel.

Les systèmes impliqués à l’exercice 17

Figure 4 Échanges gazeux pulmonaires

Le témoignage de Kilian

« La gestion de la respiration est un point clé dans la réussite d’un trail et dépend beau-coup du type de course.Dans une course courte, comme le kilomètre vertical qui dure environ 30 minutes, l’effort est maximal et le but est de générer un maximum d’énergie. Là, je respire uniquement par la bouche que je garde toujours ouverte et je fais des grosses inspirations et expira-tions à grande fréquence, en essayant de les coordonner à mes pas et à la poussée de mes bâtons. Lors d’un trail de moyenne distance, entre 2 et 5 heures, j’inspire par le nez ou en nez-bouche, et j’expire uniquement avec la bouche. Selon la nature du terrain, il y a des variations : dans les montées, j’essaie de calquer ma respiration avec mes pas, en inspi-rant lors du relâchement du pas et en expirant lors de la poussée. Les expirations sont amples et rythmées ; dans les descentes, c’est moins régulier et j’essaie d’inspirer dans la phase de « vol » lorsque les muscles sont décontractés. Lors de l’impact pied-sol, je blo-que alors par une contraction abdominale et lors de l’amorti, j’expire. Si la descente est technique avec beaucoup de sauts, alors c’est non rythmé et brusque, ce qui n’est plus le cas dès que la descente est plus homogène et douce.Pour les trails longs de plus de 10 heures (l’UTMB par exemple), l’objectif principal est l’économie. J’inspire et j’expire un maximum avec le nez, ce qui est possible dans les plats et les descentes peu engagées. Dans les montées, il faut aller plus vite et j’inspire avec le nez et j’expire par la bouche pour « optimiser » ma ventilation. Dans ce cas, l’amplitude et la fréquence varient en fonction de la pente. Le but est vraiment de se relâcher et de rester économique. »

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L’exercice a pour conséquence d’homogénéiser le rapport V·A/Q· et donc d’abolir les différences régionales en terme d’échanges gazeux. À l’exercice maximal, PAO2 est augmentée tandis que PaO2 est légèrement diminuée, ce qui contribue à augmenter la D(A-a)O2 d’un rapport en général de 1,5 fois la valeur de repos.

1.4. Et après… ?

Une fois que l’O2 a passé la barrière alvéolo-capillaire, l’O2 se retrouve dans le sang sous deux formes : une forme libre, dissoute, indispensable au fonctionne-ment cellulaire mais quantitativement faible et une forme combinée à l’hémo-globine, indispensable à l’oxygénation tissulaire. La forme dissoute est mesurée en tant que PaO2 et la forme combinée est mesurée en tant que saturation arté-rielle de l’hémoglobine en O2 (SaO2). La relation entre ces deux formes est représentée par la courbe de dissociation de l’hémoglobine en O2 ou courbe de Barcroft (Figure 5). Cette courbe a pour principal intérêt de matérialiser le volant de régulation des adaptations possibles à l’exercice. En effet, lors d’un exercice, la température interne augmente tandis que le pH diminue. Ces effets déplacent la courbe de Barcroft vers la droite et induisent à même PaO2, une chute de SaO2, soit une libération de l’O2 par l’hémoglobine… favorisant de fait le fonctionne-ment de la machinerie cellulaire. L’augmentation du 2,3 DiPhosphoGlycérate (2,3 DPG), composé intra-érythrocytaire produit lors d’un exercice intense et/ou lors d’une hypoxie chronique a le même effet.

1.5. Les volumes et capacités du système

Le système pulmonaire, qui n’est pas le facteur limitant l’exercice si le sujet est sain, est cependant contraint à des limites, mesurables lors d’un examen de spi-rométrie (Figure 6). À partir de cet examen lors duquel l’expérimentateur demande au sujet de réaliser des manœuvres ventilatoires (respiration calme- inspiration-expiration puis respiration calme-inspiration et expiration forcées) sont déterminés :

◗  le volume courant (VT), volume mobilisable déjà présenté ;◗   le volume de réserve inspiratoire (VRI), qui est le volume mobilisable lors

d’une inspiration normale et par opposition le volume de réserve expira-toire (VRE) qui est le volume mobilisable lors de l’expiration normale ;

◗   à partir de là : VT + VRI + VRE = CV, capacité vitale qui correspond à l’ensemble des volumes mobilisables. La capacité vitale forcée (CVF) est obtenue après une manœuvre forcée.

Lors d’un examen plus complet, il peut être déterminé le volume résiduel VR c’est-à-dire le volume d’air qui reste dans le système pulmonaire. En effet, même

Les systèmes impliqués à l’exercice 19

Figure 5 Courbe de Barcroft

Figure 6 Volumes et capacités pulmonaires

après une expiration complète, il reste de l’air dans les poumons. Il s’agit d’un volume dit non mobilisable et CV + VR = CPT, capacité pulmonaire totale qui est la quantité d’air qui peut entrer dans le système. Mais, ce qui semble très impor-tant en dehors de la connaissance du contenant, c’est le fonctionnement et éven-tuellement le dysfonctionnement du système. L’évaluation se fait aussi lors d’une spiromètrie et le principal paramètre mesuré est le volume expiratoire maximal par seconde (VEMS). Ce paramètre permet d’explorer l’arbre bronchique dans

A

AcétylCoA, 36Actine, 31-33Adaptation, 65Adrénaline, 29Altitude, 55 Camp d’, 64Appareil respiratoire, 12ATP, 11 ATPases, 31

C

Ca2+, 33Capillaires, 12Cascade de l’oxygène, 16Chaîne cardio-respiratoire, 11Chaîne respiratoire, 83Cœur, 20-28Contraction musculaire, 31Créatine, 34 Phosphate, 34Cycle de Krebs, 35

D

Débit cardiaque (Q· c), 30Déshydratation, 22Différence alvéole-artérielle de pression en

O2, 16Diffusion, 41

E

Eau, 20EOR Anion superoxide, 82EPO (érythropoïétine), 21Érythrocytes, 20Espèces oxygénées réactives (EOR), 82Exercice, 21Extraction d’O2, 30Expiration, 14

F

Fibres De type I, 34

De type II, 33 Musculaires, 50Fréquence cardiaque, 27

G

Génétique, 72Globules Blancs, 21 Rouges, 20Glucose, 37Glycogène, 37Glycolyse, 33Glycolytiques, 33

H

Hématocrite, 20Hémoglobine (Hb), 18, 20Hormones, 30Hyperréactivité bronchique, 20Hypertrophie, 45Hypoxie, 21 Aiguë, 57 Chronique, 58 HIF-1, 60 Hypoxémie, 59 Hypoxémie induite par l’exercice, 41

I

Inflammation, 44Inspiration, 14Interleukines, 44

L

Lactatémie, 61 Lactates, 62Lipides, 37Lits capillaires, 22

M

MAM, 57Mitochondrie, 11Muscle squelettique, 30Myosine, 31

Index

Physiologie des sports d’endurance en montagne108

N

Noradrénaline, 29Nutriments, 30Nutrition, 89

O

OCHA, 67OPHA, 67Oxydation, 87 8-OH-dG, 88 AOPP (Advanced Oxidation Protein

Products), 87 Isoprostanes, 87 Péroxydation lipidique, 87Oxydatives, 33Oxygène, 11

P

Performance, 63Perfusion, 16Phosphorylation oxydative, 35Plaquettes, 21Plasma, 20Poumons, 20Pression, 14 Alvéolaire, 14 Artérielle diastolique, 22 Artérielle systolique, 22 Atmosphérique, 14 Hypertension artérielle, 22 Inspirée en O2 (PIO2), 16 Partielle en O2, 16

R

Rapport de Tiffeneau, 20Rapport V·A/Q· , 16Retour veineux, 22Révolution cardiaque, 27

S

Sang, 20Saturation, 42Saturation artérielle de l’hémoglobine en

O2 (SaO2), 18Seuils ventilatoires, 40

Stress, 55 Hypoxique, 56 Mécanique, 85 Oxydant, 82Systèmes antioxydants, 82 Catalase, 86 Gluthation peroxydase, 86 Superoxyde dismutase (SOD), 86Système nerveux Parasympathique, 27 Sympathique, 27

T

Thermorégulation, 74 Température, 77 Thermogénèse, 76 Thermolyse, 75Trail, 91 Skyrunning, 93 Trailers, 64 Ultra-trail, 93Triglycérides, 36

V

Vasoconstriction hypoxique, 72VEGF (vascular endothelium growth fac-

tor), 86Ventilation, Alvéolaire, 16 Globale, 14 Hyperventilation, 58 Nasale, 14 Orale, 14 Oronasale, 14 Ventilatoire, 14Volume(s), 18 Courant, 18 D’éjection systolique, 28 De réserve expiratoire, 18 De réserve inspiratoire, 18 Expiratoire maximal par seconde

(VEMS), 19 Mobilisables, 18 Résiduel, 18 Télédiastolique (VTD), 29 Télésystolique (VTS), 29VO2max, 37Volume sanguin, 21

Table des matièresRemerciements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Préface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Chapitre 1. Les systèmes impliqués à l’exercice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1. Le maillon pulmonaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1. Organisation de l’appareil respiratoire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.2. Comment l’air entre-t-il dans les poumons ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.3. Comment l’O2 passe-t-il de l’air dans le sang ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.4. Et après… ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.5. Les volumes et capacités du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2. Le maillon cardiovasculaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.1. Le sang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.2. Les vaisseaux sanguins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.3. Le cœur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.4. La physiologie cardiaque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.5. Capacités du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.5.1. La fréquence cardiaque (Fc) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.5.2. Le volume d’éjection systolique (VES). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.5.3. Le débit cardiaque (Q· c) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3. Le maillon musculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.1. Le muscle squelettique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.2. La contraction musculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.3. Les différents types de fibres musculaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.4. Les différents métabolismes musculaires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.4.1. Voie de la créatine phosphate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.4.2. Voie de la glycolyse anaérobie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.4.3. Voie de la phosphorylation oxydative ou voie aérobie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.5. Les substrats à l’effort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Chapitre 2. L’entraînement en endurance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

1. Les adaptations ventilatoires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

1.1. Conséquences de l’entraînement sur la ventilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

1.2. Impact sur les seuils ventilatoires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

1.3. Entraînement et diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

1.4. L’hypoxémie induite par l’exercice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Physiologie des sports d’endurance en montagne110

2. Les adaptations cardiaques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2.1. Conséquences morphologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2.2. Impact sur les paramètres de la fonction cardiaque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2.3. Modifications du volume sanguin et conséquences. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3. Les adaptations musculaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.1. D’un point de vue quantitatif et qualitatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

3.2. D’un point de vue métabolique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Chapitre 3. Quand le stress s’accumule… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

1. L’altitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

1.1. Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

1.2. Les différentes expositions à l’hypoxie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.2.1. La réponse ventilatoire à l’hypoxie et la diffusion alvéolo-capillaire . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.2.2. La réponse cardiaque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

1.2.3. Les adaptations musculaires, hormonales et métaboliques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

1.2.4. La théorie de l’adaptation hématologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

1.3. Et quand l’adaptation tourne mal… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

1.3.1. Les multiples facettes des pathologies liées au stress hypoxique. . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

1.3.2. La prévention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

1.4. Et la génétique dans tout cela ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

2. La thermorégulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

2.1. Exemples de conditions de course et adaptations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

2.2. Quand l’air est froid et sec. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3. Le stress oxydant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

3.1. Quelques connaissances de base. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

3.1.1. Production d’EOR par la voie de la chaîne respiratoire mitochondriale . . . . . . . . . . . . . 83

3.1.2. Production d’EOR par la voie de la xanthine oxydase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

3.1.3. Production d’EOR par la voie de la NADPH oxydase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

3.1.4. Production d’EOR par la voie des NO synthases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

3.1.5. Les systèmes antioxydants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.2. Quand la balance bascule… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

3.3. Conséquences du stress oxydant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

3.3.1. L’oxydation des lipides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

3.3.2. L’oxydation de protéines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

3.3.3. Oxydation de l’ADN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

3.3.4. Et sur le plan fonctionnel ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.4. Stress oxydant et exercice en altitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

111Table des matières

Chapitre 4. Applications théoriques et pratiquesen trail et ultra-trail avec Kilian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

1. Historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

2. Classification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

2.1. En basse et moyenne montagne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

2.2. En haute montagne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

2.3. En outdoor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

3. Applications à travers les courses mythiques de Kilian. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

3.1. L’Ultra-Trail du Mont-Blanc (UTMB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

3.2. La Western State (WS 100) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

3.3. La traversée des Pyrénées d’Ouest en Est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Physiologie des sports d'endurance en montagne

Fabienne Durand et Kilian Jornet

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ISBN : 978-2-8041-7157-5

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PHYENDMON www.deboeck.com

Préface du Professeur Christian Préfaut

« Depuis une dizaine d’années, de nombreux athlètes s’orientent vers denouvelles activités d’endurance, voire d’ultra-endurance. Ainsi, le mondede la course en montagne, ou trail, est en plein essor, et les sportifs necessent chaque année de repousser leurs limites physiologiques.

Comment l’athlète doit-il se préparer pour faire face à de tels challenges ?Comment l’organisme s’adapte-t-il à de telles charges ? Comment peut-on courir pendant plus de 20 heures, s’adapter à l’extrême chaleur ou aufroid des courses d’altitude ? »

Cet ouvrage didactique est le fruit de la rencontre entre Kilian Jornet, grandchampion de l’endurance en montagne, et Fabienne Durand, physiologistede l’exercice passionnée de montagne. Il propose une analyse des princi-paux systèmes de l’organisme impliqués à l’exercice, leurs adaptations etleurs limites dans le contexte de l’altitude. Des problématiques propres auxathlètes entraînés en endurance sont abordées, comme l’hyperréactivitébronchique, l’hypoxémie d’exercice ou le stress oxydant.

De nombreux éléments incontournables, aussi bien anatomiques que physiologiques, sont présentés de façon claire et synthétique, à l’aide d’encadrés, photos et figures, tout en couleur.

Pour illustrer ces apports scientifiques, Kilian Jornet révèle, dans chaque chapitre, ses stratégies face à l’effort et à ses limites, ainsi que des informa-tions sur la réalité de sa pratique. Il explique comment il utilise sur le terrainles données physiologiques pour optimiser son entraînement.

• Étudiants en STAPS• Médecins du sport• Kinésithérapeutes

• Entraîneurs• Athlètes, y compris les athlètes

amateurs

PUBLIC

Les auteurs

Fabienne Durand est professeur des Universités au département STAPS de l'Université dePerpignan Via Domitia à Font-Romeu et directrice du laboratoire de recherche « Performance SantéAltitude ». Physiologiste de l'exercice, elle est passionnée de haute montagne, qu'elle pratiquerégulièrement.

Kilian Jornet Burgada est sportif de haut niveau en trail running et en ski-alpinisme. Triple vainqueur de l’Ultra-Trail du Mont-Blanc à 24 ans à peine, il est considéré comme le plus grand champion de l’endurance en montagne de cette décennie. Ses performances exceptionnelles forcent le respect de milliers de sportifs mais aussi celui des physiologistes de l’exercice.

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