Introduction
L'organisme sportif est une machine complexe où le couple excitation/contraction musculaire est primordial. Ce processus repose sur l'adénosine triphosphate (ATP), le carburant essentiel des muscles, permettant l'activité de l'actine et de la myosine pour la réalisation du geste sportif. Cependant, l'activité physique intense entraîne une accumulation de déchets, notamment le lactate, et peut avoir des effets secondaires respiratoires, exacerbés par des pratiques comme le tabagisme ou le dopage. Cet article explore en profondeur les mécanismes du métabolisme lactique, ses conséquences, ainsi que les effets respiratoires du tabagisme et les implications du dopage sur la performance et la santé des sportifs.
Métabolisme Énergétique Musculaire et Lactate
Les Bases de la Contraction Musculaire
La contraction musculaire, orchestrée par l'interaction de l'actine et de la myosine, dépend de l'ATP. Les réserves d'ATP dans les cellules musculaires sont limitées, ne permettant que quelques secondes d'efforts. Pour des efforts prolongés, l'ATP doit être régénéré par différentes voies métaboliques.
Les Voies Métaboliques de Régénération de l'ATP
Il existe trois principales voies métaboliques pour la régénération de l'ATP :
- La voie aérobie : C'est la voie privilégiée lors d'efforts de longue durée. Elle utilise l'oxygène pour consommer des molécules organiques comme le glucose et les acides gras, produisant 36 ATP par molécule de glucose. La respiration cellulaire a lieu dans le cytosol et les mitochondries.
- La voie anaérobie : Elle se déclenche rapidement après le début d'un effort et permet la synthèse d'ATP pour quelques minutes. La glycolyse anaérobie produit du pyruvate qui est ensuite transformé en lactate en l'absence d'oxygène. L'accumulation de lactate diminue le pH musculaire, freinant la contraction et causant la sensation de courbatures.
- La voie de la phosphocréatine : Cette voie intervient instantanément. La phosphocréatine, présente en quantité limitée, forme rapidement de l'ATP par hydrolyse.
La Place du Lactate
Le lactate est souvent perçu comme un déchet métabolique responsable de la fatigue musculaire. Cependant, il est important de noter que le lactate lui-même n'est pas le principal responsable des douleurs musculaires. En réalité, c'est le produit de sa dégradation en acide lactique et en ions hydrogène qui acidifie l'organisme, perturbant les réactions énergétiques et cellulaires. L'accumulation de ces ions hydrogène fait baisser le pH du corps. La vitesse d’élimination de l’acide lactique reste variable selon les individus.
Fatigue Musculaire et Surentraînement
Manifestations de la Fatigue Musculaire
La fatigue musculaire se manifeste par l'incapacité de maintenir une contraction pour un effort donné dans un temps déterminé. En dehors de la biologie, la fatigue musculaire peut être ressentie physiquement, avec une élévation de la fréquence cardiaque, un retour aux normes de repos lentes (sportif présentant une tachycardie résiduelle), des crampes musculaires ou des contractures pouvant entraîner une perte du sommeil et aggraver la récupération, des troubles digestifs pouvant être aggravés par un phénomène sous-jacent de déshydratation, une élévation de la température centrale, et enfin une perte des contrôles auditifs (troubles d’humeur, troubles du sommeil, troubles de l’appétit, agressivité).
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Le Surentraînement
À l'extrême, la fatigue chronique peut conduire au syndrome de surentraînement, entraînant des problèmes de blessure, de surinfections et de stress. La variabilité des composantes cardiaques, fréquence cardiaque et tension artérielle, reste un excellent indicateur des phénomènes de surentraînement. Le surentraînement peut être évalué au moyen d’un questionnaire et de grilles d’évaluation très facilement avec l’aide présente ou non d’un psychologue du sport.
Gestion de la Fatigue et Récupération
La gestion de la fatigue est un élément indispensable dans l’optimisation des performances. La notion de récupération doit prendre une place privilégiée dans l’environnement médical du sportif. Ceci doit être traité comme on traite une blessure ou une pathologie, avec toute la rigueur scientifique pour permettre au sportif d’accéder aux méthodes les plus modernes de récupération.
Dopage et Performance
Les Risques du Dopage
Afin d’augmenter leur masse musculaire et décupler leur puissance, certains sportifs consomment ce que l’on appelle des produits dopants. Ce sont des molécules existantes en tant que médicament par exemple, mais qui sont détournées de leur usage premier pour leur action sur les muscles. Les stéroïdes anabolisants sont des molécules qui vont se fixer sur les récepteurs de la testostérone (hormone masculine qui joue un rôle dans le développement musculaire). Ces molécules vont donc provoquer une augmentation artificielle de la masse musculaire.
Dopage à l'EPO et Endurance
Avec le dopage à l’EPO et autre stimulant de la production de l’hémoglobine ont comprend aussi pourquoi les sportifs dopés à l’EPO dispose d’une telle endurance et d’une telle fraîcheur à l’arrivée. L’hémoglobine est le plus puissant tampon des ions H+.
Tabagisme et Performance Sportive
Prévalence du Tabagisme chez les Sportifs
La prévalence du tabagisme chez les sportifs est inférieure à celle de la population générale. En France, en 2000, il y avait 24 % de fumeurs réguliers dans la population des sportifs, contre 31,2 % chez les non-sportifs. La prévalence du tabagisme chez les plus jeunes était beaucoup plus faible, avec chez les sportifs licenciés de 12-24 ans, trois fois moins de fumeurs que chez les non-sportifs.
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Effets du Tabagisme sur l'Apport d'Oxygène
Pour qu’une activité physique sportive soit confortable, performante et bénéfique pour l’organisme, les muscles doivent recevoir un sang le plus riche possible en oxygène. Le tabagisme perturbe profondément cet apport en oxygène à tous les niveaux :
- Au niveau bronchique : Effets irritants et inflammatoires sur la muqueuse bronchique, broncho-constriction et altération du fonctionnement des alvéoles pulmonaires altérant les capacités d’échanges gazeux.
- Au niveau sanguin : Le monoxyde de carbone (CO) produit par la combustion du tabac altère de façon majeure la capacité de transport de l’oxygène. Son affinité pour l’hémoglobine est 200 à 250 fois plus importante que celle de l’oxygène et même en faible quantité il se lie préférentiellement à l’hémoglobine. La liaison du CO à l’hémoglobine a aussi un autre effet qui est le déplacement de la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine vers la gauche avec comme conséquence une diminution de la délivrance d’oxygène au niveau des tissus.
- Au niveau musculaire : Le CO se lie à la myoglobine qui assure le transport d’oxygène dans les muscles. Il a également une plus grande affinité pour la myoglobine que l’oxygène et la courbe de dissociation de la myoglobine se déplace également vers la gauche en présence de CO, gênant la délivrance de l’oxygène aux cellules.
- Au niveau cellulaire : Le CO se lie à la cytochrome C oxydase. En bloquant cette enzyme qui permet l’oxydation du cytochrome C dans la chaîne respiratoire mitochondriale, il favorise un métabolisme anaérobie et la production d’acide lactique.
- Au niveau cardiaque : Cette hypoxie doit être compensée par une augmentation plus importante du débit circulatoire et du travail cardiaque. La fréquence cardiaque et la pression artérielle du fumeur étant déjà relativement augmentées au repos chez un fumeur quotidien, l’ajustement du débit et donc la tolérance à l’effort et la capacité d’endurance sont plus limités. Par ailleurs, le myocarde, étant lui-même soumis à cette mauvaise oxygénation, est dans des conditions non optimales pour assurer cette adaptation de débit.
- Au niveau artériel : La dysfonction endothéliale induite par le tabagisme, en rapport avec la diminution de disponibilité de NO et l’effet catécholergique des pics de nicotine provoqués par chaque cigarette, altère les capacités de dilatation artérielle à l’effort, diminuant d’autant les possibilités d’ajustement du débit artériel vers les muscles périphériques et le cœur.
Impact sur la Performance Sportive
En cas de tabagisme régulier, quotidien, ce qui est le cas de la majorité des fumeurs dépendants, toutes ces perturbations entraînent une diminution significative du VO2 max, avec une altération constante et importante des performances sportives, en particulier d’endurance.
Sevrage Tabagique et Amélioration de la Performance
En revanche, après soustraction à toute exposition à la fumée de tabac active ou passive, l’excès de CO est très rapidement éliminé dans un délai d’environ 24 heures et ce handicap vis-à-vis de la capacité à l’effort peut très rapidement régresser. Cette amélioration rapidement perceptible du confort et de la capacité à l’effort à l’arrêt du tabac peut constituer un élément de motivation concret dans un entretien de sevrage avec un sportif.
Tabagisme et Risques pour la Santé
Bien entendu, les fumeurs sportifs comme les autres fumeurs sont exposés aux effets délétères du tabagisme sur la santé. Le tabagisme est la première cause de mortalité prématurée évitable en France, tant en cancérologie qu’en pathologie cardiovasculaire.
Prise en Charge du Tabagisme chez les Sportifs
Il faut donc « traiter » cette dépendance et « suivre » les sujets concernés. Cela passe par :
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- une évaluation diagnostique du statut tabagique de chaque fumeur et de sa dépendance ;
- la prescription d’une aide au sevrage (substitution nicotinique, varénicline, thérapie cognitive et comportementale…) ;
- la gestion de l’ordonnance des produits d’aide au sevrage (ordonnance séparée des autres traitements médicamenteux pour la substitution nicotinique, afin de pouvoir gérer le forfait de 50 € ;
- savoir où adresser avec des filières efficaces vers les consultations spécialisées d’aide au sevrage, pour le suivi et la prévention des rechutes.
Le Sport sur Ordonnance pour le Sevrage Tabagique ?
Bien que d’autres études doivent être entreprises pour mieux préciser le bénéfice global sur la prise en charge, une activité physique encadrée et structurée mérite d’être proposée, en particulier aux fumeurs les plus jeunes. À noter qu’avant d’engager un programme d’activité physique chez un fumeur, et ceci d’autant plus qu’il présente d’autres facteurs de risque cardiovasculaire, il est nécessaire de réaliser préalablement un bilan cardiovasculaire pour vérifier la présence ou non de contre-indication à la pratique.
Tabac Non Fumé et Sport
Le tabac non fumé (TNF), tabac à priser (dry snuff) ou tabac à chiquer (snus, moist snuff), a fait son apparition depuis quelques années dans certains milieux sportifs. Cette pratique est à déconseiller et pose le problème d’une assimilation à un dopage de ce mode d’apport en nicotine.
Stratégies d'Amélioration de la Performance et de la Récupération
Augmentation des Réserves de Créatine Phosphate
L’ingestion de créatine, à raison de 0.3 puis 0.03g/kg/j permet d’augmenter la CrP musculaire de 0 à 20% et les performances relevant de la capacité maximale du même ordre. Le poids corporel augmente légèrement (0 à 2.3%), sinon, au-delà, c’est que d’autres facteurs sont intervenus.
Ingestion de Bicarbonates
L’ingestion de boissons bicarbonatées (hydrogénocarbonate de sodium ou « bicarbonate de soude»), à raison de 0.3 à 0.5 g/kg, 1 à 2h avant le début de l’exercice, s’accompagne d’une augmentation du pouvoir tampon musculaire et de la quantité de travail produite, reportant le délai d’apparition de la fatigue. Cette pratique est discutable au plan éthique, puisqu’il s’agit de forcer la nature par l’apport exogène d’un produit qui n’est pas un substrat énergétique et qui ne répond pas à un besoin physiologique dont il vise à modifier l’équilibre.
Sels Alcalinisants et Performance
Le fait de veiller à consommer des sels alcalinisants, tels que les bicarbonates et les citrates, permet également de lutter efficacement contre l’ostéoporose ainsi que contre la fonte musculaire. Toutefois, vous ne pouvez pas consommer en permanence du bicarbonate, car il peut réduire le ph de votre estomac et ainsi réduire les facultés digestives.
Protocoles de Supplémentation en Bicarbonate de Sodium
Pour les protocoles de supplémentation à dose unique, 0,2 g/kg/jour de bicarbonate de sodium semble être la dose minimale requise pour obtenir une amélioration de la performance à l’exercice, la dose optimale semble être de 0,3 g/kg/jour. Des doses plus élevées n’apportent pas de bénéfices supplémentaires et sont associées à une incidence plus élevée et à une plus grande gravité des effets indésirables ; pour les protocoles de supplémentation à dose unique, le moment recommandé pour l’ingestion de bicarbonate de sodium se situe entre 60 et 180 minutes avant l’exercice ou la compétition ; les protocoles de supplémentation en bicarbonate de sodium sur plusieurs jours peuvent être efficaces pour améliorer les performances à l’effort. La durée de ces protocoles est généralement comprise entre 3 et 7 jours avant le test d’exercice. La dose quotidienne totale est généralement divisée en doses plus petites, ingérées à plusieurs moments de la journée.
Optimisation de la Capacité Aérobie
Le principal facteur limitant et déterminant de la capacité maximale aérobie est la teneur en glycogène musculaire, dont dépend l’épuisement lors d’exercices de quelques min à quelques heures ; la capacité maximale aérobie augmente avec cette teneur, qui est améliorée par les régimes de surcharge glucidique.
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