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événementoutil indispensable pour la préparationdes équipes : toutes les nationspossèdent 1, voire 2 analystes vidéodans leur staff.« Le rugby se joue avec les mains, mais il se gagne souvent avec les pieds. »Les grands axes de travail s’articulentautour de 2 dimensions :1. une dimension purement technique:● temps de préparation : positionnementdu ballon, prise de marque,concentration, course d’élan,● temps de frappe : frappe axiale,frappe désaxée,● temps d’accompagnement, importantpour le dosage : il est fonction dudéplacement du centre de gravité,● temps de réalisation, conditionnépar les 3 premiers temps : il est matérialisépar la trajectoire du ballon ;2. une dimension tactique :● coup de pied dans le jeu courant :coup de pied de volée d’occupationdu terrain ou pour franchir unobstacle et continuer le mouvement,ou bien créer un pressing au point dechute, coup de pied tombé,● coup de pied sur phase ordonnée :coup d’envoi, renvoi franc, de pénalité.S’agissant des buteurs, nombreuxsont les joueurs qui font appel auxtechniques de sophrologie pour augmenterleur capacité de concentration(« rentrer dans sa bulle ») dansles moments à enjeu maximum.LC : La vidéo est un outil précieuxpour décortiquer les lancements dejeu, les options défensives et lescombinaisons offensives de l’adversaire.Avec le recul qui est levôtre, dîtes-nous pourquoi et commentcette approche a pris tantd’importance au fil des années ?MG : Les apports liés à la vidéo et,plus précisément, l’utilisation deslogiciels d’analyse vidéo des rencontres,ont constitué un apportcertain pour les entraîneurs afin :● d’identifier, analyser et suivre lesnouvelles exigences du jeu ;● d’adapter leur équipe à ces évolutionset les anticiper ;● d’observer, analyser le jeu de l’adversaire.L’outil vidéo informatique est un facteurde progrès, car il permet de :● suivre la performance individuelle ;● suivre la performance collective ;● planifier les charges d’entraînement ;● … mais aussi élaborer des stratégiesparticulières en fonction de l’adversaire.Le jeu évolue rapidement, l’espionnagevidéo accentue cette évolutionet favorise la récupération rapide desinnovations. La vidéo est devenue unLC : De même, le système dedéfense est devenu primordial dansle jeu moderne, au point que toutesles grandes équipes ont dans leursquad un spécialiste had hoc. Pouvez-vousexpliquer à nos lecteurs enquoi la défense est si importante etpourquoi vous n’avez pas de “spécialiste”de l’attaque ?MG : A l’avènement du professionnalismeet la multiplication des rencontresde haut niveau, sous lapression des résultats, les entraîneursont visé d’abord l’optimisation de ladéfense. Cette option, qui apparaîtsécurisante, doit être envisagéecomme porteuse d’un potentiel offensifnon négligeable. Ne dit-on pas queles meilleurs ballons d’attaque sontissus des récupérations liées à l’actiondéfensive, c’est-à-dire les ballons decontre-attaque ?La rigueur défensive n’est pas une finen soi, mais un moyen de transformerla défense en mouvement offensif.Le nombre de plaquages effectuéspar une équipe, lors d’un match international,s’élève en moyenne autourde 150. Pour espérer gagner un match,une équipe ne doit pas, aujourd’hui,comptabiliser plus de 10 % de plaquagesmanqués ou inefficaces, letaux idéal se situant autour de 5 %.Un tel niveau d’exigence sous-entendun haut niveau de technicité, tant surle plan individuel que collectif. Dèslors, les entraîneurs se sont tournésvers des spécialistes. Sport professionneldepuis son origine, le rugbyà 13 a développé des techniques deplaquages particulièrement efficacespour récupérer le ballon ou retardersa sortie après plaquages. C’est donctout naturellement vers ces entraîneurstreizistes que se sont tournésCardio&Sport • n°128

les entraîneurs des équipes nationales,à la fin des années 90, pourcompléter leur staff.LC : Venons-en aux cotés cardiologiqueet physiologique. Dans la classificationinternationale des sportscommunément utilisée, le rugby estclassé dans la case des activités àcomposante isométrique moyenne,ce qui laisse rêveur après ce quevous venez d’évoquer au sujet dela musculation, sans parler despoussées en mêlée fermée et desphases de combat dans les regroupements.Par contre, on acceptemieux le classement en activité àcomposante dynamique moyenne,avec des temps de jeu effectif, enTop 14, de l’ordre de 18 minutespour les ailiers à 35 minutes pourles joueurs du “huit” de devant.Cependant, des travaux réalisés parvous-même et par Mr Doutreloux,grâce au port de cardiofréquencemètrespar les joueurs en match,ont permis d’objectiver que lespiliers et 2 es lignes passent à peuprès 70 minutes d’un match de80 minutes à une fréquencesupérieure à 85 % de leur fréquencecardiaque (FC) maximale,quand les arrières et ailiers sontdans les mêmes plages durantenviron 30 minutes. En découlet-ilune préparation cardiologiquedifférente selon les postes ?MG : Pour des raisons expérimentalesqu’il est aisé de comprendre, les raresétudes qui se sont centrées sur l’évaluationdes exigences physiologiquesdu match ont utilisé le recueil encontinu de la FC comme intermédiaireentre les actions et leur répercussionphysiologique. Or, noussavons que la FC s’avère notoirementinsuffisante pour rendre compte desactions très courtes et très intenses,c’est-à-dire supramaximales, et nepermet qu’une estimation globale del’intensité moyenne d’un match. C’estainsi qu’au plan énergétique, desvaleurs de 80 à 85 % de VO 2 max sontsouvent avancées sans tenir comptedes puissances très nettement supramaximalesde la plupart des actionsprécédemment analysées ! Il serait plusconforme de mettre l’intensité, ladurée et la répétition de ces actionsen regard des puissances musculaireset des substrats requis.LC : Le jeu de rugby reposant sur lecombat, les chocs, les sprints, lessauts et les poussées, les filièresanaérobie, lactique et alactique,paraissent quasi exclusivement sollicitées.Et pourtant, la filière aérobieest travaillée à l’entraînement.Pouvez-vous nous exposer l’intérêtd’une telle approche ?MG : Ce type d’actions intermittentescourtes et intenses qui caractérisentl’implication physique etphysiologique du joueur au coursd’un match, permet de conclure à lanécessité d’un important renouvellementdu pool des phosphagènes(adénosine triphosphate ou ATP etphosphorylcréatine ou PCr), substratsà très forte énergie potentiellemais à très faible réserve qui, dansces conditions particulières, alimententle travail musculaire.Après chaque exercice court etintense, la reconstitution de cesréserves devient prioritaire pourrépondre aux besoins des actionsintenses suivantes. Cette récupérationnécessite la présence d’oxygèneet la vitesse de resynthèse de la PCrdépend de la quantité d’oxygène quele muscle peut utiliser. Comme l’ontmontré un certain nombre de travauxrécents, il est possible d’améliorer lavitesse de resynthèse de la PCr entreplusieurs exercices courts et intenses,grâce à un bon développement préalablede la capacité oxydative (capacitéà utiliser l’oxygène) des musclessollicités. Autrement dit, ces résultats,obtenus de façon expérimentale,expliquent et légitiment parfaitementla place que l’entraîneur doitaccorder au développement de lacapacité aérobie.Les délais de reconstitution de la totalitédes réserves en phosphagènes del’organisme sont très courts, de l’ordrede 6 à 8 minutes. Comme les actionstrès courtes du match n’utilisent quede façon limitée ces réserves, un délainettement inférieur (de l’ordre de 1 à2 minutes) serait suffisant pour lesreconstituer. Notons que les réservesen O 2 immédiatement disponibles(O 2 lié à la myoglobine et à l’hémoglobine)peuvent aussi y contribuer.Cependant, la répétition de ce typed’actions peut non seulement progressivementépuiser ces réserves,mais aussi enclenche très tôt la glycolyselactique comme source énergétiqueadditionnelle.Connaissant les délais de reconstitutionde la PCr, nous pouvons doncindiquer que ce facteur n’intervientque très secondairement dans lacinétique de la récupération entredeux matchs.Par contre, la répétition de chocs, depercussions, d’exercices courts et trèsintenses qui sollicitent des contractionsmusculaires de type excentrique,comme ceux produits au coursd’un match de rugby, peut être délétèrepour les structures membranairesdes cellules musculaires et donc, àterme, pour la fonction musculaireelle-même, lorsque la récupérationdevient insuffisante.La caractéristique principale de l’évolutiondu jeu est incontestablementles délais de plus en plus courts danslesquels se situent des phases de plusen plus prolongées de répétitionsd’actions physiques intenses commeles courses, mais aussi les combats,les poussées, les tractions engageantdes masses musculaires importantes,tant au niveau des membres inférieursévénement9 Cardio&Sport • n°12

événementque de la partie haute du corps…Comme en témoignent les concentrationsdu lactate sanguin (enmoyenne 8 à 11 mmol.l -1 : donnéespersonnelles non publiées), recueilliesà l’issue ou en cours de matchs, cetterépétition d’actions intenses entraîneune mise en jeu de la glycolyse lactiquerelativement importante. Enoutre, comme on peut le prévoir,l’augmentation des durées individuellesde jeu laisse penser que, deplus en plus, le joueur de haut niveaudes années futures devra avoir debonnes capacités dans ce domaineaussi. Ce qui pose alors la pertinencede la récupération active immédiatementaprès un match, voire même laséance dite de “décrassage”, le lendemaindu match…LC : Les test-matchs en Australie ouen Nouvelle-Zélande posent le problèmed’un décalage horaire d’unedouzaine d’heures. Pour la Coupedu Monde 2003, l’arrivée bien avantle début de la compétition avait permisde contourner l’écueil. Maiscomment gérez-vous les tournéesestivales pour lesquelles le tempsd’adaptation est beaucoup plus brefet avez-vous une idée du retentissementsur les profils de FC d’effortet de récupération ?MG : C’est le casse tête du médecinde l’équipe. Les scientifiques affirmentque l’organisme a besoin d’unjour pour récupérer d’une heure dedécalage horaire. Que dire des matchsinternationaux, organisés aux antipodes,après seulement 5 jours pourun décalage de 10 heures ?Dans un tel contexte, le médecin del’équipe conseille aux joueurs de secoucher progressivement plus tôtavant le départ, pour essayer d’anticipersur le décalage. Il conseille égalementun réveil plus matinal, uneexposition à des lampes reproduisantla lumière du jour.Dès son arrivée sur le sol étranger,l’équipe se cale sur le rythme de vielocal.LC : Plusieurs accidents cardiovasculairesse sont produits dans lerugby professionnel français cesdernières années. Au niveau del’équipe de France, existe-t-il unsuivi spécifique ou utilisez-vous lesdonnées obtenues lors des bilansréalisés en club, en accord avecles recommandations de la LigueNationale de Rugby ?MG : Depuis de nombreuses années,les joueurs de l’équipe de Francebénéficient d’un suivi médical longitudinalperformant. Le dispositif misen place conjointement par la FFR, laLNR et contrôlé par le MJSVA, estrégulièrement amélioré. Le joueur estsoumis annuellement à :● 5 à 6 examens biologiques ;● un examen médical complet comprenant,entre autres, une épreuvemaximale d’effort sur tapis roulant oubicyclette ergométrique et une échographiecardiaque ;● un examen traumatologique complet;● une IRM du rachis cervical pour lesjoueurs de 1 re ligne…Les résultats de ces observations etexamens sont la propriété du joueur,mais circulent avec son accord etgrâce à un logiciel fédéral qui préservele secret professionnel, entre les différenteséquipes médicales (FFR,LNR, Club).Est-ce pour autant qu’il ne peut plusy avoir d’accident ? Lors du derniertournoi, la biologie et l’échographiecardiaque ont décelé, chez un de nos3 es lignes, une péricardite peu symptomatique,ce qui a permis une priseen charge adéquate. Une autre échocardiographiea récemment laisséplaner un doute sur une anomalie detrajet de coronaire chez un de nospiliers, doute finalement levé après laréalisation d’autres examens complémentaires.LC : Max, une dernière question quiinquiète les cardiologues du sport :au nom d’une récupération musculaireaméliorée, une mode, arrivéeil y a quelques années de l’hémisphèresud, incite les joueurs à s’immergerdans des bains glacés enarrivant aux vestiaires juste après lematch. Le risque d’infarctus du myocardesur spasme coronaire n’estpas négligeable, ce qui a amené lacommission médicale de la LNR àdéconseiller officiellement de tellespratiques. Je sais que certains médecinsdu Top 14 et des équipes deFrance ont renoncé à cette “technique”ou n’autorisent plus que l’immersiondes jambes. Quelle est la position duXV de France sur cette question ?MG : Il est vrai que durant quelquessaisons, à l’instar des protocoles derécupération proposés par leséquipes de l’hémisphère sud, maisaussi par les Anglo-saxons en général,le staff médical demandait desgrands bacs de glace dans les vestiairesdès la fin de la rencontre. Demémoire, je n’ai jamais vu un joueurfrançais s’immerger totalement, secontentant de l’immersion des jambes.Je constate avec vous que ces pratiquesdisparaissent progressivement.Par contre, le CNR dispose, dans sonespace récupération, d’un couloird’eau froide à côté de la piscine queles kinésithérapeutes font emprunterrégulièrement dans la phase de récupérationle lendemain des matchs,afin de favoriser la récupération.❚Note : Ces réponses ont été rédigées ens’inspirant des travaux réalisés par la cellulede préparation à la RWC 07, composéede G. Cazorla (Université de Bordeaux 2),C.H. Miller (Team MLagardère, Paris),J.M. Goyheneche (Psychologue clinicien,Urugne) et M. Godemet.Cardio&Sport • n°1210

Contraintescardiovasculairesde l’exercice musculaireen ambiance chaudeLe point sur...L’exercice musculaire à la chaleur induit une contrainte thermique extrême qui va solliciterparticulièrement le système cardiovasculaire pour les besoins en débits sanguins musculaireset cutanés. La déshydratation et l’hyperthermie vont altérer la bonne adaptationdes réponses cardiovasculaires et favoriser l’apparition de la fatigue et les risquesd’accidents.Dr Bruno Melin, Dr Gustave Savouray, Dr Jean-Claude Launay (Département des FacteursHumains, Centre de Recherches du Service de Santé des Armées, La Tronche, Grenoble)musculaire réalisé àla chaleur représente uneL’exercicesituation de contrainte thermiquemajeure en raison du cumulde deux sources d’apport calorique :l’une interne, du fait de la productionde chaleur métabolique, et l’autreexterne, du fait de l’ambiance climatiquechaude. L’organisme va mettreen jeu des réactions dites de “thermolyse”pour lutter contre un stockagethermique trop important, setraduisant par une hyperthermiepotentiellement dangereuse. C’estainsi que le système cardiovasculairesera particulièrement sollicité, car ildoit satisfaire les besoins énergétiquesdes muscles actifs, mais aussile transfert de la chaleur métaboliquevers la périphérie cutanée poursa dissipation. L’efficacité thermorégulatricesera à l’origine d’unedéshydratation qui va, par elle-même,majorer considérablement l’astreintecardiovasculaire et thermique ducorps (1). Ce cercle vicieux ainsi crééva favoriser l’apparition précoce dela fatigue, mais aussi et surtout, lesrisques d’accidents.> Réponsescardiovasculairesà l'exercice musculaireDès le début de l’effort, le débit cardiaque(Qc) doit s’adapter à l’intensitéde l’exercice pour répondre auxbesoins énergétiques des muscles enactivité. Pour cela, la nouvelle répartitiondes débits sanguins locaux sefait au profit des muscles actifs et auxdépens, principalement, des débitssanguins cutané, hépato-splanchniqueet rénal (2). Les principaux facteurs del’adaptation de Qc sont représentéspar l'élévation du volume d'éjectionsystolique (VES) et de la fréquencecardiaque (FC). Pour les exercices detype endurant, la pression artériellesystolique augmente alors que ladiastolique diminue, d'où une légèreaugmentation de la pression artériellemoyenne (PAM).Quand l’exercice se prolonge, la productionde chaleur métabolique, etle stockage thermique qui en résulte,vont provoquer des réactions de thermolyse: augmentation du débit sanguincutané (transport des caloriesvers l'échangeur thermique cutané)et déclenchement de la sudation,dont l’évaporation permet le refroidissementpermanent de la peau(l’évaporation d’un litre de sueurélimine 600 kcal). Les pertes sudorales,parfois considérables lors d’unexercice en endurance (1 à 1,5 l/h),entraînent une perte hydrique et labaisse du volume sanguin central ;la diminution du retour sanguin veineuxest compensée par une dérivede FC, permettant d’adapter Qc à lademande musculaire et cutanée.> Réponsescardiovasculairesà l'exercice à la chaleurLa réalisation d'un exercice en environnementchaud impose à l'organismeune contrainte thermique11Cardio&Sport • n°12

Le point sur...supplémentaire, qui favorise l’élévationde la température interne. Lesdébits sanguins cutané et sudoralvont être augmentés par rapport aumême exercice réalisé en conditionsclimatiques plus confortables. Eneffet, au-delà d'une température d'airsec de 35-36° C, l'organisme reçoit dela chaleur par l'environnement etl'évaporation de la sueur reste laseule possibilité d'élimination calorique.Si cette évaporation est permisepar l'ambiance (air sec), lacontrainte thermique peut être compenséeau prix d'une majorationnotable du débit sudoral (le débitsudoral peut alors atteindre, voiredépasser, 2 l/h). Cependant, lespertes hydriques seront à l’origined’une déshydratation qui peut rapidementdevenir importante, avec uneélévation plus rapide et plus conséquentede la température interne etde la FC (1). Il en résulte une apparitionplus précoce de la fatigue en raisond’une réduction de Qc, des débitssanguins musculaires et cutanés etde PAM (3). La baisse de VES est l’élémentmajeur qui contribue à laréduction de Qc, malgré la dérivecompensatrice de FC. Plusieurs facteursen sont la cause : la diminutiondu volume sanguin central par labaisse du volume plasmatique liée àla déshydratation et l’augmentationdu stockage sanguin en périphériecutanée (4), mais aussi l’élévation deFC, par effet direct de l’hyperthermie,qui réduit également les possibilitésde remplissage diastolique (4). Deplus, le stress chaud s’accompagned’une réduction de la consommationmaximale d’oxygène, en raison desbaisses de Qc et de PAM qui limitentles débits sanguins et d’apport enoxygène aux muscles en activité (5).Ainsi, un exercice endurant à la chaleursera effectué à une intensitérelative potentiellement plus élevéeque lors du même exercice en environnementclimatique confortable.L’humidité ambiante ajoute unecontrainte supplémentaire majeureà l’exercice réalisé en climat chaud.En effet, une forte humidité de l’airva réduire considérablement les possibilitésd’évaporation de la sueur etla contrainte thermique ne pourraplus être compensée ; on parle, dansce cas, de “stress thermique non compensable”.La sudation sera profuseet inefficace, avec une déshydratationmajeure et des risques accrusd'accidents liés à l’hyperthermie et àla déshydratation.> Les risques d'accidentLe syndromede déshydratationLa symptomatologie de ce syndromedépend du niveau de déshydratation :● une déshydratation de 1 % du poidscorporel est bien tolérée ;● à 2 %, la soif devient importante etles capacités physiques commencentà s’altérer ;● à 4 %, les capacités physiques etintellectuelles se dégradent ;● à 6 %, le sujet est épuisé ;● à 8 %, une confusion mentale apparaît;● à partir de 15 %, la mort peut survenir.Le traitement consiste en une réhydratation,soit par voie veineuse si lesujet est inconscient, avec surveillancedu ionogramme sanguin,soit par voie orale s'il peut boire.La syncope de chaleurElle survient généralement aprèsl’arrêt de l’effort, au changement deposition ou au cours de la stationdebout prolongée. Elle est due, principalement,à une baisse du volumesanguin central, en raison de la vasodilatationpériphérique aggravée parl’hypovolémie sanguine liée à ladéshydratation. Le traitement consisteà placer le patient en position têteBruno MelinExploration des réponses physiologiqueslors de l’exercice musculaire à la chaleur,en chambre thermoclimatique chaude.basse, dans une pièce fraîche, et à leréhydrater.L'hyponatrémiesymptomatiqueElle correspond à un déséquilibrehydrosodé en raison d’une ingestiond’eau trop importante par rapport àcelle du sel (chlorure de sodium). Elleest favorisée par la pratique d’activitéssportives ultra-endurantes à lachaleur (6). La fatigue est constante,avec des douleurs musculaires, voirede la tétanie, et des troubles digestifs(nausée, diarrhée). L'évolution versdes formes graves survient souventaprès la fin de l’épreuve sportive, avecdes troubles cardiocirculatoires, respiratoireset neurologiques, liés àune hypertension intracrâniennepouvant apparaître en phase ultime.Cardio&Sport • n°1212

Le traitement nécessite le repos dansune pièce fraîche avec restauration del’équilibre électrolytique en fonctiondes données du ionogramme sanguin(en particulier, natrémie et osmolalitéplasmatique).L'épuisement à la chaleurIl est caractérisé par :● un abattement parfois associé à destroubles caractériels ;● une hyperthermie modérée ;● une déshydratation ;● une désadaptation cardiocirculatoire.Peu grave, il évolue favorablement àl'arrêt de l'activité, la mise au reposdans une ambiance fraîche avec réhydratation.Non traité à temps, il peutévoluer vers le coup de chaleur.Le coup de chaleurLe coup de chaleur d’exercice est l’accidentle plus redouté du fait de sagravité. Il se caractérise par :● des troubles de conscience ;● une hyperthermie dépassant 40° C ;● un arrêt de la sudation ;En cas de coup de chaleur, le patient doitêtre aspergé d’eau et ventilé pour refroidirla peau.● des vomissements et des troubleshémodynamiques avec insuffisancehépatique et rénale ;● une coagulation intravasculairedisséminée et une rhabdomyolyse.Le traitement doit être mis en œuvreimmédiatement dans le but de refroidirle plus physiologiquement possible: mise à l'ombre du sujet,déshabillage, aspersions d'eau et ventilationpour favoriser l’évaporationde l’eau et refroidir ainsi la peau. Lerééquilibrage hydrosalin par perfusiondoit être entrepris le plus tôt possibleet l’accidenté doit toujours êtreévacué sous réanimation vers unestructure de traitement d'urgence.> La tolérancephysiologiqueLors de l’exercice musculaire en environnementchaud, certains sujets,dits “intolérants à la chaleur”, ont uneimpossibilité physiologique à biendissiper la chaleur métabolique. Ilsprésentent une élévation plus marquéede la température interne et deFC, avec une apparition plus rapidede la fatigue et des risques accrusd’accidents liés à la chaleur (7). Cetétat peut être la conséquence de facteurstransitoires comme :● l’insuffisance d’acclimatement auchaud ;● la déshydratation ;● une pathologie infectieuse sousjacente;● l’usage de médicaments, voire dedrogues (7).Il peut être aussi la conséquence defacteurs permanents liés, en particulier,à une insuffisance des mécanismesthermorégulateurs à l’origined’un transfert inadapté de la chaleur,soit du noyau vers la périphérie cutanéepar dysfonctionnement desréponses vasculaires vasomotrices,soit de la périphérie cutanée versl’environnement par dysfonctionnementdes glandes sudorales (7).Dans un souci de prévention, pourdes sujets potentiellement exposés,des recherches ont été effectuéesconcernant des tests de tolérance etdes marqueurs biologiques de tellesprédispositions. Des études récentesont montré qu’il pouvait exister unesusceptibilité génétique à la toléranceà la chaleur (8) et une altération de latranscription de gènes liés à la cytoprotection,pouvant contribuer à l’intoléranceà la chaleur (9).> Les recommandationset les contre-mesuresD'une façon générale, il faut éviter lapratique sportive intensive par tempschaud et très humide. Actuellement,des logiciels de prédiction de tempsde tolérance tendent à remplacer lesindex de contrainte thermique, dontle plus connu est le WBGT (Wet BulbGlobe Temperature), qui prend majoritairementen compte la températurehumide. Tout sujet qui désireréaliser un exercice endurant à la chaleurdoit subir, au préalable, un examenmédical rigoureux, en particuliercardiovasculaire. La réalisation d'uneépreuve d'effort en milieu cardiologiqueest souhaitable, car ces exercicesextrêmes sont déconseillés aucardiaque, quelle que soit la naturede son affection.Des contre-mesures adaptées permettentcependant de mieux tolérerla contrainte thermique.Acclimatement à la chaleurDes exercices répétés à la chaleurprovoquent une acclimatation progressiveet une amélioration de latolérance à la chaleur. L’acclimatementmaximal est obtenu après 10 joursd’exposition régulière (100 minutesd’un exercice continu d’intensitémodérée à la chaleur) (10). Pendantla phase d’acclimatation, lesLe point sur...13 Cardio&Sport • n°12

Le point sur...modifications majeures des réponsesphysiologiques concernent un déclenchementplus précoce de la sudation,un débit sudoral augmenté et desvaleurs de FC et de températureinterne plus basses lors de l’exercice àla chaleur. L’acclimatement resteoptimal pendant les 15 jours quisuivent la dernière exposition auchaud, puis disparaît rapidementlors des 15 jours suivants (10).Apports hydrominérauxadaptésIl est important de rappeler que pendantl’exercice, la soif n’est pas un critèrefidèle de l’importance de ladéshydratation et il convient de boireavant la soif (donc peu après le débutde l'exercice) et plus que ce que lasensation de soif inciterait à le faire.En particulier, pendant l’exercice à lachaleur, la réhydratation doit être fréquenteet abondante (elle peut allerjusqu'à 1,5 l/h) (11). Des apports desel (NaCl à 1,2 g/l), dilués dans l'eaude la boisson, sont absolumentrecommandés et des apports depotassium dans la boisson, sousforme d'un sel de potassium (conte-Pendant l’exercice, la soif n’est pas un critèrefidèle de l’importance de la déshydratation :il convient de boire avant la soif.nant 0,4 g/l de potassium), sontconseillés (12).Refroidissement corporelpréalableUn refroidissement corporel préalable(pre-cooling), par différentes techniques(immersion en eau fraîche, veste avecpacks de glace ou circulation de liquiderefroidi), permet de réduire l’astreintephysiologique lors d’un exercice endurantà la chaleur, avec un effet favorablesur la performance physique (13). Ils’agit d’une orientation actuelle, quimérite d’être mentionnée, mais quipose encore le problème de sa gestionpratique sur le terrain.> En conclusionL’exercice musculaire à la chaleurentre dans la catégorie des sports enconditions extrêmes en raison de laBibliographiecontrainte thermique majeure appliquéeà l’organisme. Le système cardiovasculaireest particulièrementsollicité pour satisfaire les besoinsconjoints du métabolisme musculaireet de la thermolyse. La déshydratationet l’hyperthermie vont altérerl’adaptation du débit cardiaquenécessaire à ces besoins et favoriserl’apparition de la fatigue et les risquesd’accidents. Une bonne tolérance àla chaleur est requise dans ces conditions,ainsi que le respect des recommandationsconcernant, en particulier,l’apport hydrominéral pendantl’exercice. ❚MOTS CLÉSExercice à la chaleur,Réponses cardiovasculaires,Tolérance physiologique1. Melin B, Curé M, Jimenez C et al.Déshydratation, réhydratation et exercicemusculaire en ambiance chaude.Cah Nutr Diét 1990 ; 25 : 383-8.2. Rowell LB. Human cardiovascularadjustements to exercise and thermalstress. Physiol Rev 1974 ; 54 : 75-159.3. Gonzalez-Alonso J. Separate andcombined influences of dehydrationand hyperthermia on cardiovascularresponses to exercise. Int J Sports Med1998 ; 19 : S111-4.4. Gonzalez-Alonso J, Mora-RodriguezR,Coyle EF. Stroke volume during exercise:interaction of environment and hydration.Am J Physiol (Heart Circ Physiol)2000 ; 278 : H321-30.5. Gonzalez-Alonso J, Calbet JAL.Reductions in systemic and skeletalmuscle blood flow and oxygen deliverylimit maximal aerobic capacity inhumans. Circulation 2003 ; 107 : 824-30.6. Melin B, Jimenez C. L’hyponatrémiehypotonique du sportif d’endurance.Cah Nutr Diét 2004 ; 39 : 255-60.7. Epstein Y. Heat intolerance: predisposingfactors or residual injury? MedSci Sports Exerc 1990 ; 22 : 29-35.8. Heled Y, Moran DS, Mendel L et al.Human ACE I/D polymorphism is associatedwith individual differences inexercise heat tolerance. J Appl Physiol2004 ; 97 : 72-6.9. Moran DS, Eli-Berchoer L, Heled Y etal. Heat intolerance: does gene transcriptioncontribute? J Appl Physiol2006 ; 100 : 1370-6.10. Sawka MN, Cheuvront SN, KolkaMA. Human adaptations to heat stress.In Nose H, Mack GW, Imaizumi K eds.Exercise, Nutrition, and EnvironmentalStress, Vol 3. Traverse City, MI : CooperPublishing Group, 2003 : 129-53.11. Melin B. Eau et sport. In : Apportsnutritionnels conseillés pour la populationfrançaise (3 e édition). Sportifs etsujets à activité physique intense,Chap 14. Martin A, eds. Paris : Tec et Doc,2001 : 364-8.12. Melin B. Electrolytes et sels minéraux: sodium, chlore, potassium. In :Apports nutritionnels conseillés pour lapopulation française (3 e édition),Sportifs et sujets à activité physiqueintense, Chap 14. Martin A, eds. Paris :Tec et Doc, 2001 : 368-71.13. Arngrimsson SA, Petitt DS, Stueck MGet al. Cooling vest worn during activwarm-up improves 5-km run performancein the heat. J Appl Physiol 2004 ;96 : 1867-74.Cardio&Sport • n°1214

Intérêts et limitesdes tests d’évaluationchez les sportifsOpinionsComme le transport de l’oxygène requiertle bon fonctionnement intégré desétapes ventilatoire, cardiovasculaire et laqualité de son extraction périphérique, la sollicitationaccrue de la capacité aérobie au coursd’un exercice permet de mieux rendre comptede l’état de santé d’un individu. Pneumologueet cardiologue sont donc particulièrement intéresséspar son évaluation.Augmentée jusqu’à son débit maximal, lavaleur limite de la consommation d’oxygène(ou VO 2 max), constitue aussi un excellentcritère d’appréciation du niveau d’aptitude auxexercices intenses de longue durée et, plusglobalement, de l’aptitude aérobie d’un individu,compétiteur ou non.Dans de nombreuses activités physiques, la relationqui existe entre la performance de longuedurée et un VO 2 max élevé est un fait bien établi.C’est donc à juste titre que médecins dusport, entraîneurs, préparateurs physiques etsportifs souhaitent avoir accès à la connaissancede ce potentiel chez le sportif de bon ou/et dehaut niveau.La puissance mécanique, la vitesse limite delocomotion (course et nage) qui permettentd’atteindre le VO 2 max - respectivement définies:puissance aérobie maximale (PAM), vitesseaérobie maximale de course ou de nage (VAMcourse, VAM nage) - représentent aussi de trèsbons critères pour orienter individuellement etcontrôler le contenu des entraînements.L’intensité de l’exercice peut alors être simplementenvisagée en terme de pourcentage dePAM ou de VAM et son impact physiologiquepeut ainsi être mieux ciblé.Sans rechercher la performance de haut niveau,il est tout à fait légitime qu’une personne quisouhaite s’entraîner plus efficacement veuilleutiliser l’évaluation lui permettant d’accéder àce type d’information. Il en est de même del’enseignant d’éducation physique, dont l’objectifest de développer les multiples facettesde la motricité des jeunes qui lui sont confiés.Enfin, dans la plupart des recherches portantsur les effets physiologiques de l’exercice ou/etde l’entraînement, la consommation d’oxygèneconstitue une référence très souvent utiliséepour en exprimer l’intensité énergétique.Il est clair que les tests dits “de laboratoire”,mieux standardisés et plus reproductibles, permettent,pour les cardiologues et pneumologues,des explorations médicales, physiologiques, voirebiologiques, plus approfondies.Concernant le sportif, l’entraîneur, le préparateurphysique et l’enseignant d’éducation physique,sans rien céder au niveau de fiabilitérequis, les tests dits “de terrain”, plus accessibleset nettement moins coûteux aussi bienpécuniairement qu’en durée par individu évalué,peuvent parfaitement répondre auxbesoins quotidiens d’orientation et de contrôlede l’entraînement.Un autre aspect est celui du chercheur dont lelaboratoire est le passage obligé pour tenter devalider de nouvelles épreuves de terrain àmettre à la disposition du plus grand nombre.Aujourd’hui, la dichotomie test de laboratoireversus test de terrain s’avère obsolète. Au coursdes 20 dernières années, de nombreusesformes d’analyseurs miniaturisés ambulatoiresont fleuri, permettant d’enregistrer et de télétransmettreles informations physiologiquesqui, jusqu’ici, n’étaient accessibles qu’au laboratoire.Donc, loin de s’opposer, tests de laboratoire etde terrain sont complémentaires pour apprécierce formidable indicateur de santé et depotentiel de performance qu’est la capacitéaérobie dans l’exploration des réponses physiologiquesde l’Homme au cours de ses activitésspécifiques.15Cardio&Sport • n°12

Opinions> L’évaluationde la capacité aérobieIl convient de bien identifier ce querecouvre le concept de capacité aérobie,afin de mieux choisir les tests delaboratoire ou/et de terrain les pluspertinents permettant d’en évaluerles différentes facettes.La capacité aérobieLa capacité aérobie représente laquantité totale d’énergie potentiellesusceptible d’être fournie par voieoxydative. Comme elle dépend desréserves totales de substrats utilisables,son évaluation directe estimpossible. Par contre, on peut indirectementen apprécier l’importancepar l’évaluation de ses 2 principalescomposantes que sont le VO 2 max etl’endurance aérobie (Fig. 1).Le VO 2 maxLe VO 2 max et, surtout, la PAM et laVAM à laquelle il est atteint, constituentsouvent les références cherchéespour orienter et individualiserl’entraînement, mais aussi pourmieux apprécier le niveau d’enduranceaérobie (ou AE) définie, soitcomme le pourcentage de VO 2 max,ou de la PAM ou de la VAM, susceptibled’être maintenue au cours d’uneépreuve d’une durée donnée, soitcomme la durée d’une activité susceptibled’être maintenue à un pourcentagedonné de VO 2 max, de la PAMou de la VAM.En outre, à ces 2 dimensions de lacapacité aérobie s’ajoute l’efficacitéou l’économie de la locomotion pourexpliquer la performance de longuedurée. L’économie de locomotion estla capacité d’un sportif à consommerpeu d’O 2 pour se déplacer à une vitessedonnée. Autrement dit, la meilleureperformance, dans les sports de longuedurée, aura de fortes chances d’êtreréalisée par un sportif doté d’unVO 2 max élevé (75 à 85 ml.min -1 .kg -1pour les meilleurs, alors qu’il n’est quede 35 à 45 ml.min -1 .kg -1 chez le sédentaireet de 60 à 70 ml.min -1 .kg -1 chezles athlètes et les footballeurs bienentraînés), qui serait capable d’utiliserun pourcentage élevé de sonVO 2 max pendant une longue périodede temps et qui dépenserait moinsd’énergie que les autres pour sedéplacer à une vitesse donnée.Comment choisirles procédures des tests ?Il est évident que l’évaluation de chacunde ces 3 facteurs va faire appel àdes protocoles de tests spécifiques.En fonction des objectifs et desbesoins, on peut ici noter 2 approchesbien distinctes : l’une destinée ausportif, l’autre au patient, permettant,notamment dans ce cas, de diagnostiquerune pathologie latente.● L’approche destinée au sportifL’approche destinée au sportif peutelle-même faire appel aussi bien auxtests de laboratoire sous contrôlemédical qu’aux tests de terrain, plutôtsous la responsabilité des entraîneurset des enseignants d’éducationphysique.FRÉQUENCECARDIAQUE MAXVOLUME D’ÉJECTIONSYSTOLIQUE MAXDENSITÉCAPILLAIREMITOCHONDRIES :ENZYMES OXYDATIVESRÉSERVES EN SUBSTRATSÉNERGÉTIQUES ET QUALITÉDE LEUR UTILISATION[Hb] ; % Sa O 2DÉBIT CARDIAQUEMAXIMALDIFFÉRENCE ARTÉRIO-VEINEUSE EN O 2 maxMASSECORPORELLEAPPRENTISSAGESMOTEURSCONSOMMATION MAXD’OXYGÈNE : VO 2 max :(génétique + entraînement)ENDURANCE AÉROBIE:% de VO 2 max(entraînement)ÉCONOMIE DELOCOMOTIONCAPACITÉ AÉROBIEFigure 1 - Différentes interactions physiologiques et biomécaniques du transport et de l’utilisation de l’oxygène, définissant ensemblela capacité aérobie.Cardio&Sport • n°1216

Evaluation du VO 2 maxPour évaluer le VO 2 max, les protocolesdits “triangulaires”, aussi bien de laboratoiresque de terrain, sont les plusappropriés. Dans ces protocoles, l’intensitéest progressivement augmentée,amenant le sujet, par palierssuccessifs, à la limite de ses possibilitésaérobies. L’intensité de ces palierspeut être incrémentée sans ou avecarrêts intermédiaires si, par exemple,des prélèvements sanguins sontnécessaires. Dans le 1 er cas, une duréede 2 minutes permet d’atteindre unétat stable, alors qu’après un arrêt de1 minute, pour atteindre cet état, ladurée de chaque palier devra êtreégale ou supérieure (pour les sportifshabitués aux activités de longuedurée) à 3 minutes.Sur le terrain, le seul critère objectifd’atteinte de la limite aérobie est l’arrêtvolontaire du test. Lorsque le sujetest équipé d’un cardiofréquencemètreet qu’il est possible de mesurer, a posteriori,sa concentration sanguine enlactate, 2 autres critères sont alors utilisables: respectivement un plafonnementde la courbe de fréquencecardiaque et une lactatémie se situantentre 10 et 12 mmol.l -1 .En laboratoire, lorsque l’équipementle permet, à partir des mêmes protocolestriangulaires réalisés sur desergomètres spécifiques, la mesuredirecte de la consommation d’oxygènepermet d’obtenir 2 autres critèrespour savoir si la limite a étéatteinte : la consommation d’oxygènequi plafonne et un QR voisin ou supérieurà 1,10.Evaluation de l’endurancePour évaluer l’endurance, aussi bienen laboratoire que sur le terrain, lesprincipes sont les mêmes. A la conditionde connaître préalablement leVO 2 max, la PAM ou la VAM, les testsrectangulaires sont plus appropriés. Ilsuffit de fixer une intensité inférieureou égale au VO 2 max, à la PAM ou à laVAM et de chronométrer la duréelimite maintenue à cette intensité.C’est ce qui est actuellement définicomme “temps limite” pour mesurerl’endurance aérobie d’un sujet.Evaluationde l’économie de locomotionEnfin, l’évaluation de l’économie delocomotion nécessite des analyseursde gaz bien étalonnés et la possibilitéde maintenir rigoureusement constantela vitesse ou la puissance de locomotionpour connaître le coût énergétiquedu déplacement de un mètre à cettevitesse ou puissance. Ces conditionssont surtout obtenues en laboratoire.● L’approche destinée au patientDans ce cas, la recherche d’unepathologie ventilatoire ou cardiovasculairerelève du seul contrôlemédical. Pour les pneumologues dontles patients sont atteints d’insuffisancerespiratoire, les tests progressifsen “rampe”, sont plutôt conseilléspour ne pas fatiguer prématurémentle patient, tout en obtenant les rupturesde courbes ventilatoires significativesde pathologies et enpermettant de fixer des zones ciblesd’entraînement en réadaptation.Pour les autres patients et notammentceux habituellement définiscomme “sujets à risques”, seuls lestests inframaximaux seront utiliséssous strict contrôle médical et ce,dans des laboratoires parfaitementéquipés en matériels de réanimation.En conclusionAlors qu’entraîneur, préparateurphysique et enseignant d’éducationphysique ont surtout besoin d’outilsd’évaluation facilement accessiblesdits “de terrain” pour orienter lescontenus, contrôler souvent et suivreles effets de l’entraînement, pneumologue,cardiologue ou médecin dusport feront plus volontiers appel auxoutils les mieux adaptés pour diagnostiquer,au cours d’épreuves demesure ou d’estimation de laconsommation d’oxygène, le potentielou la difficulté physiologiquesusceptible d’être révélée chez unpatient.Tests de terrain et tests de laboratoiresrépondent donc à des objectifs et desbesoins spécifiques bien définis. Pourcertains sportifs de haut niveau quien relèvent, l’épreuve de laboratoirepeut être parfaitement légitime, maisen aucune façon ne pourra permettreles contrôles répétés et les ajustementsde l’entraînement nécessairestout le long d’une saison sportive.Seuls les tests de terrain peuventrépondre à ce besoin. Il n’est pas certain,non plus, que les résultats destests de laboratoire obtenus dans desconditions éloignées de la pratiquepuissent donner les informationsimmédiatement utilisables sur leterrain qu’attendent sportifs etentraîneurs. Loin d’être concurrentes,les 2 approches s’avèrent donc spécifiqueset souvent complémentaires,à la fois pour diagnostiquer des problèmesde santé et pour prescrire descontenus d’entraînement adaptés auxcapacités de chacun. ■Pr Georges Cazorla(Laboratoire Evaluation Sport Santé,Université Victor Segalen, Bordeaux)Bibliographie sur demande :georges.cazorla@sportsante.u-bordeaux2.fr> Tests de terrain :le point de vuedu préparateur physiqueAu cours d’une saison sportive, toutathlète est confronté à une série detests dont le but est, d’une part, de luidonner les pistes nécessaires àl’orientation de ses entraînements et,d’autre part, de le rassurer quant àson état de forme du moment.Opinions17 Cardio&Sport • n°12

OpinionsPour travailler sur des données légitimes,le préparateur physique se doitd’utiliser l’évaluation et, pour ce faire,met en place une batterie de tests luipermettant de positionner ses athlètesau regard de toutes les qualités requisespour la pratique sportive qu’il encadre.Les obligationsde préparateur physiqueJe dois pouvoir répondre, devant mahiérarchie et mes athlètes, du bienfondé de ma programmation.Pour cela, je me heurte à plusieursproblèmes dont les principaux sont :● le temps : le temps alloué à l’évaluationest souvent très limité ;● les données : il faut pouvoir comparerles performances d’un groupeou d’un athlète à celles de laconcurrence ;● le rapport : il doit permettre à tousles acteurs évoluant au sein du staff(quand je travaille pour une équipe)de bien comprendre les résultats ;● les différents tests, qui couvrent engénéral l’ensemble des qualitésrequises pour la pratique et qui formentune batterie, doivent répondreà un ensemble de critères bien précispour pouvoir être utilisables à bonescient et avoir une incidence réellesur l’entraînement proposé.Tests de terrainou tests de laboratoire ?En dehors de données médicalesindispensables (visant à identifier lesaptitudes et éventuelles pathologies),je considère l’évaluation comme faisantintégralement partie de l’entraînement.Les athlètes, grâce aux testsde terrain, restent dans leur environnement.De plus, la place de l’évaluationest multitemporelle etintervient à différents moments.En prenant l’exemple d’une saisonsportive se déroulant de juillet à finmai, l’évaluation est présente à différentsmoments clés :● en tout début de reprise d’entraînement,afin de pouvoir faire l’état deslieux de la forme physique des athlètes :on mettra cette période précompétitiveà profit pour développer les qualitésphysiologiques, la force maximaleet la puissance musculaire ;● 8 à 10 semaines après la reprise del’entraînement, pour gérer la périodecompétitive : cette évaluation permetle contrôle et une réorientation éventuelledes contenus de l’entraînement ;en général, si l’athlète n’a eu aucuneblessure à déplorer, ses qualités physiologiquesatteindront un niveaumaximal, qui se stabilisera au coursde la saison ;● en fonction de périodes compétitivesspécifiques correspondant à unaffûtage ;● en toute fin de saison, pour permettrela mise en place d’un programmed’entretien d’intersaison ;● à chaque fois que nous avons àfaire à une reprise après arrêt (blessure,mi-saison), pour remettre àniveau le ou les athlètes concerné(s),sans risquer la récidive après blessure.L’évaluation est donc un acte prioritairepour le préparateur physique.Elle rythme le cours de la saison.Quels tests choisir ?Un test doit répondre à des exigencesqui ont été identifiées par Cazorla :● la pertinence ou congruence dechoix d’un test dépend de l’analysepréalable des exigences de la pratiquesportive considérée et de la performanceattendue ;● la non redondance : c’est l’opérationqui permet de vérifier que 2 ouplusieurs tests ne mesurent pas unmême facteur au sein d’une batterie ;si c’est le cas, il ne faut retenir que letest le plus accessible, valide et reproductible;● l’accessibilité d’un test dépend dumatériel disponible, du nombred’évaluateurs par évalué, du niveaude qualification des évaluateurs, dela durée du test, du niveau de complexitédu protocole et du passageindividuel ou collectif des évalués ; letest le plus accessible est celui qui estadapté au matériel existant, dont leprotocole très facile permet un passagecollectif de courte durée et nenécessitant qu’un évaluateur nonqualifié ;● la validité d’un test est vérifiée lorsqu’ilest prouvé qu’il mesure effectivementle facteur à prendre encompte ;● la reproductibilité : un test est dit“reproductible” ou “fidèle” lorsque,quel que soit le lieu et l’évaluateur,les résultats demeurent stables ;● la fonctionnalité : un test est dit“fonctionnel” lorsque son ou ses résultatsentrent dans le processus d’entraînementpour orienter, contrôler lescontenus et en suivre les modifications.Les outils de terraind’aide à l’évaluationet à l’entraînementUne fois le choix effectué quantau contenu de la batterie de tests,trois familles de tests sont souventutilisées : biométrique, physique etphysiologique.Si, sur le plan biométrique ou physique,il n’est pas complexe de mettreen place des tests réalisables sur leterrain, sur le plan physiologique, ilfallait trouver un ou des tests permettantde remplacer le tapis roulantou l’ergomètre du laboratoire.Aujourd’hui, grâce à du matérielsimple d’utilisation (cardiofréquencemètres),logiciels spécifiques (Vameval*,Profil Eval*, Rhea 2000*), lepréparateur physique dispose d’un* Enregistrement des différents tests sur CD, logiciels de conduite de l’entraînement et de musculation au CRESS - ZA de Thouars -7 bis rue Alfred de Musset - 33400 Talence.Tél : 00 33 (0)5 56 31 28 18, courriel : contact@cress.fr, site : http://www.cress-sport.comCardio&Sport • n°1218

pack complet d’aide à l’évaluation,qui répond ainsi à l’une de ses principalesfonctions.Evaluationde la qualité aérobieL’aérobie se caractérise, comme pourchacune des autres qualités relevantdes autres filières énergétiques, parune capacité, une puissance maximaleet une endurance, ces troiscomposantes ayant leur importance.Pour n’établir qu’un simple diagnosticsur le développement de la capacitéaérobie, seul un indice suffit et je peuxutiliser différents tests à ma convenance.Le test de Cooper (1968), le testnavette de 20 m de Léger et al. (1982),le test de Léger et Boucher (1981), letest Vam-éval de Cazorla et Léger(1993), le test de Brue derrière cycliste(1985) et le test de l’Université deBordeaux 2 (TUB2) de Cazorla (1990).Utilisation concrètedes tests de terrain :avantages et limites● La puissance maximalePour évaluer la puissance maximaled’un ou plusieurs sujets, obtenir unevitesse limite ou vitesse aérobie maximale(VAM), à partir de laquelle jepourrai décliner des référenceschronométriques pour élaborer mescontenus d’entraînements, les testsprogressifs de course Vam-éval, Légeret Boucher, Brue et TUB2 répondentà cette demande. La VAM peut sensiblementvarier en fonction du testchoisi. On parlera donc de VAM spécifiqueet on précisera le test choisi.Le concept de VAM est très utilisépuisque, à partir de cette vitesse, peuventêtre facilement programmées lesintensités et les durées optimales utilesde course en fonction des répercussionsphysiologiques souhaitées.Par exemple, pour une séance de15’’/15’’ (15’’ de travail/15’’ de récupération)à 120 % de VAM, il seraaisé de calculer que, pour le sujetou le groupe de sujets dont la VAMest de 18 km/h, il faudra parcourir90 mètres.● L’endurance aérobieL’endurance aérobie, définie commeétant, soit le pourcentage de VAM susceptibled’être maintenue pendantune durée donnée d’exercice, soit ladurée d’exercice susceptible d’êtremaintenue à un pourcentage donnéde VAM, peut être également évaluéede plusieurs façons.Epreuve de vitesses inframaximalesde durée ou de distance préciséeIl s’agit d’effectuer une course de 6 à12 minutes, en faisant le maximumde distance ou un parcours de 1 600 à3 000 mètres le plus vite possible et decomparer la vitesse moyenne à la VAM.Exemple : le sujet à une VAM de16 km/h. Il parcourt 3 000 mètres en12 minutes. La distance théoriqueparcourue en 12 minutes à sa VAM estdonc :16 (km/h) x 12 min = 3,2 km60 minD’où le pourcentage représentant sonindice d’endurance aérobie :3 x 100 = 94 %3,2Epreuve de maintien de VAMle plus longtemps possibleVous imposez à votre sujet une vitessede course proche de sa VAM (90-95-100 %, voire plus) et vous demandezle maintien de cette vitesse le pluslongtemps possible. La durée dumaintien de cette vitesse constituel’indice d’endurance aérobie.Les limites des tests de déterminationde l’aptitude aérobieLes tests demandent :● des espaces relativement importants(piste d’athlétisme ou terrain de sportcollectif) ;● une personne habituée à rouler àvitesse précise et constante pour letest derrière cycliste de Bru ;● la motivation des sujets pour lesderniers paliers dans la déterminationde la VAM ou dans le maintiende sa vitesse dans la recherche del’indice d’endurance.ConclusionEn d’autres termes, le préparateurphysique a besoin d’outils pour :● mieux connaître les capacités dessportifs avec qui il travaille ;● individualiser, avec le plus de pertinencepossible, les charges d’entraînementafin d’éviter le sous ou lesurentraînement ;● contrôler pour, éventuellement,réajuster ces charges d’entraînementen fonction de l’amélioration des qualitéset/ou des nouveaux objectifs,et/ou des différentes périodes d’entraînement;● suivre les effets cumulés induits parces périodes.Les tests de terrain n’évaluent pas lesmétabolismes eux-mêmes, mais lesqualités biomécaniques, neuromusculaireset physiologiques qui leursont associées, comme par exemplela “force explosive”, la force maximale,la vitesse, l’endurance musculaire, lapuissance et l’endurance anaérobiesou aérobies, définies en langage deterrain comme “qualités physiques”.Plus qu’un ensemble de donnéesscientifiques, les données chiffrées destests de terrain sont utilisables directementpour le préparateur physiquedans l’entraînement et permettront àce dernier de construire un schémadirectionnel pour l’acquisition progressivedes qualités physiologiquesspécifiques à l’activité. ■Marc Touzellier(Cabinet de Recherche et d’Expertiseen Sport et Santé)marc.touzellier@wanadoo.frOpinions19 Cardio&Sport • n°12

Opinions> Tests d’évaluationaérobie : le point de vuedu cardiologueLes progrès informatiques majeursenregistrés ces dernières années, larelative uniformisation des processusde mesures et de recueil des données,la plus grande résistance des élémentsvitaux dans la chaîne de traitementpermettent désormais dedisposer d’un matériel de mesure deséchanges gazeux à l’effort relativementfiable, moins ésotérique à l’emploi,et plus compatible avec lesmatériels d’épreuve d’effort standard.La mesure directe de la consommationd’oxygène à l’effort devient doncun examen plus abordable et, disonsle,incontournable dans la gestion decertaines pathologies. Cette techniqueest par ailleurs utilisable dansl’évaluation de la performance dusportif.Les points fortsCette technique a l’avantage decumuler les approches physiologiqueet pathologique.● L’approche physiologiqueObtenir des résultats riches d’enseignementssuppose, évidemment,l’utilisation d’un matériel capablede reproduire les conditions d’exercicehabituelles du sportif. Ainsi, uncoureur sera évalué sur un tapisadapté à la course, long de plus de3 mètres, capable d’atteindre desvitesses de l’ordre de 25 km/h. Il n’esten aucun cas question d’utiliser lesclassiques tapis cardiologiques, enmettant de la pente pour compenserl’insuffisance de vitesse. Demême, un cycliste devra pédaler surun ergocycle spécifique, avec selleréglable dans les deux plans, guidonet braquets adéquats. Unrameur devra, pour sa part, utiliserun ergomètre à bras, intégrant sipossible les spécificités de sa discipline.Cet important pré-requis étantobtenu, les résultats fournis deviennentalors précieux pour l’athlète etson entourage. En effet, l’analyse descourbes permet bien sûr de déterminerla classique consommationmaximale d’oxygène (VO 2 max),ramenée au poids du patient, critèretoujours attendu par le sportif carreflétant assez fidèlement son étatde forme du moment. Mais ce résultatreste cependant relativementsecondaire.En effet, l’athlète doit plutôt s’intéresserà la détermination de sa capacitéà soutenir l’effort dans le temps(2 à 3 minutes pour un sujet de faibleniveau, 7 à 8 minutes pour un sportifd’élite), à une vitesse ou une puissancediscrètement sous-maximale(VMA ou PMA), témoins beaucoupplus fidèles de ses aptitudes en situationréelle. Ces valeurs sont très souventclairement objectivées parl’analyse en laboratoire.La mesure directe des échangesgazeux permet également de déterminerdes critères intermédiaires quesont les seuils d’adaptation (SV1) etd’inadaptation (SV2) ventilatoire,concomitants de modifications d’utilisationdes différentes filières énergétiquesà l’effort.L’analyse des évolutions de la fréquencecardiaque (FC), du pouls d’O 2(VO 2 /FC : reflet de la fraction d’éjectionVG), de la fréquence respiratoireet de la réserve ventilatoire serontautant d’éléments qui peuvent soulignerdes points “forts” et des points“faibles” au sein de la chaîne cardiopneumo-musculairelorsqu’elle estpoussée dans ses derniers retranchements.Quelques exemples concrets :● à VO 2 max égal, 2 sujets présentantdes VMA différentes auront unniveau de performance sensiblementdifférent ;● à VAM équivalente, 2 sujets avec desSV1 et SV 2 différents n’auront pas lemême rendement sur certainesallures sous-maximales prolongées ;● à pouls d’O 2 maximal équivalent,2 sujets n’auront pas un profil chronotropesuperposable et présenterontdonc un rendement et des capacitésde récupération différents pour lesefforts sous-maximaux.Ces paramètres sont donc précieuxpour appréhender avec plus declarté le comportement du sportif àses différents “régimes moteurs”. Ilspeuvent aider à l’établissementd’une programmation d’entraînementplus personnalisée et plusefficace.● L’approche pathologiqueC’est évidemment le point fort de latechnique en laboratoire. Cetteapproche est quasiment inexistante(sauf en cas de précordialgie oumalaise) avec les tests de terrain.L’épreuve d’effort apporte bien sûrdes renseignements précieux, bienconnus de nous tous, sur le statutischémique d’effort du patient. Nousne les détaillerons pas ici. Il faudracependant rester critique vis-à-vis dessous-décalages ST persistants surtapis roulant, correspondant assezsouvent à des artefacts, l’erreur étantredressée après un 2 e test normal surcyclo-ergomètre, réalisé à distancedu 1 er .L’évolution rythmique sera égalementun avantage de cette approchepar rapport aux tests de terrain,apportant des renseignements surles arythmies supra-ventriculaires etventriculaires d’origine catécholergique,en rapport avec une coronaropathie,une myocardiopathiehypertrophique, une dysplasie duventricule droit ou une anomalie denaissance des coronaires. Les arythmiesà gâchette vagale pourront égalementêtre dépistées, avec unCardio&Sport • n°1220

intérêt particulier dans le cadre d’unsyndrome de Brugada sous-jacent.L’adaptation tensionnelle compléterale bilan, même si nos tests,à protocole triangulaire bref (12 à18 minutes dans l’idéal) la plupartdu temps, ne sont pas le reflet fidèlede ce qui se passe sur le terrain lorsd’un effort prolongé de plusieursheures.Enfin, la pratique d’une spirométriepré-test et, éventuellement, de façonrépétée en post-test, est précieusedans le dépistage des syndromesasthmatiformes chroniques potentialiséspar l’effort intense et desasthmes d’effort purs.Les points faiblesCette technique de mesure directefournit une multitude de renseignementssur l’évolution de nombreuxparamètres à l’effort. Il faut cependantapprendre à conserver unerelative distance vis-à-vis de “l’exactitude”des valeurs fournies. En effet,aussi adapté que puisse être l’ergomètreutilisé, le sportif constate souventun petit “décalage” par rapportà son exercice en situation réelle. Ilest, par ailleurs, fréquemment un peugêné par l’embout buccal, à l’origined’une sécheresse laryngée per-test,qui peut constituer un léger obstacleà la performance. Le masque, proposéafin d’éviter cet écueil, présente,à notre sens, moins de garanties dufait de minimes fuites d’air analysé,chaque visage ayant sa propre morphologie,souvent déformée par l’effortmaximal.Par ailleurs, tous les sports ne tirentpas les mêmes enseignements destests de laboratoire : si la méthodologieest adaptée à l’évaluation d’uneffort à charge augmentée par paliersou d’un effort à charge constante sollicitantessentiellement les filièresaérobie et anaérobie lactique, il est,par contre, difficilement envisageablede tester, avec ce matériel, les capacitésd’accélération et de récupérationsur des efforts très intenses ettrès brefs, apanage de nombreuxsports collectifs avec forte participationde la composante anaérobiealactique.Si les paramètres énergétiques purssont fondamentaux dans l’appréciationde la performance, une autredonnée demeure essentielle : le coûténergétique, variable englobant lesrendements bio-énergétique, biomécanique,les capacités techniqueset ergonomiques et la gestion descontraintes environnementales toutau long de l’effort fourni. Il va sansdire que le test de laboratoire ne peut,dans ce domaine, apporter la mêmequalité de renseignement que lestests de terrain.Enfin, le temps consacré à chaqueexamen pose également problème :recueillir des valeurs fiables, tantsur le plan électrocardiographiqueque gazeux, demande une préparationrigoureuse, très chronophage,mais absolument indispensable.L’analyse des données, même entredes mains expertes, demande uneplage de temps supplémentaire. Deces contraintes, il découle l’impossibilitéd’évaluer plus d’un sportifpar heure.Au totalLe test d’effort de laboratoire apporte,sur le versant pathologique, des renseignementsdont il détient l’exclusivité.Sur le plan de la performance, il fournitau praticien, au sportif et à l’entraîneurune multitude de renseignements.Il est d’ailleurs fortprobable que cette fantastiquebanque de données demeure sousexploitéedans l’état actuel de notrepratique.La contrepartie de cette exhaustivitéest le temps consacré au test et soncaractère individuel. Nous avons égalementabordé les bases physiologiquesqui rendent cette techniquebeaucoup plus adaptée aux activitésd’endurance.Toutes ces réserves ne semblent doncplutôt pas destiner la mesure directeen laboratoire aux pratiquants desports collectifs. Pour ces derniers,les tests de terrain, de par leur reproductibilitéaisée, leur aptitude à évaluersimultanément de nombreuxsujets, leur “plasticité” et leur “modularité”,paraissent beaucoup plusadaptés.Nous le voyons, les deux approchesne sont pas vraiment concurrentielles,mais plutôt complémentaires.Le suivi régulier et répété de la seuleperformance semble devoir releverdes tests de terrain, à l’exceptionéventuelle des “endurants purs” quesont les coureurs et les cyclistes.Par contre, un sportif avec facteursde risque personnels ou familiaux(quel que soit son âge), présentantdes antécédents personnels suspects,relevant d’une longue blessure, laissantévoquer un syndrome de surentraînement,tirera bénéfice d’uneapproche médicophysiologique enlaboratoire. ■Dr Laurent Chevalier(Clinique du Sport,Bordeaux-Mérignac)Bibliographie sur demande :lchev@club-internet.frMOTS CLÉSTests de terrain,Puissance maximale aérobie,Epreuve d’effort, Performance,EntraînementOpinions21 Cardio&Sport • n°12

ParachutismeLes contraintescardiovaculairesmise au pointL’intensité des réactions psychiques et physiques surprend toujours lors des premierssauts de parachustime car, que le pratiquant soit débutant ou confirmé, le système cardiovasculaireest particulièrement sollicité lors de cette activité anxiogène.Dr Jean-Michel Chevalier (Service de Cardiologie, Hôpital des Armées Robert Picqué,Bordeaux)Les premiers parachutistes ontd’abord été des militaires fantassins(pendant la secondeguerre mondiale), mis en place auplus près de l’ennemi pour un effetde surprise. Puis, tout en restantl’apanage de militaires d’élite, le parachutismeest devenu une activitésportive particulière, pratiquée enFrance par environ 14 000 personnesde façon régulière. On compte également28 000 sauts occasionnels entandem initiatique (Fig. 1).> Les contraintesdu parachutisme« Le chuteur en parachute est unhomme normal dans un environnementanormal » (1), avec unstress à 3 composantes : physique,environnementale et psychologique(2).La composante physiqueLa composante physique restemodérée, représentée par les déplacementsavec un équipement plusou moins lourd, l’effort musculaireétant rarement intense et tout à faitacceptable pour un sujet normalemententraîné.Figure 1 - Saut à ouverture commandée.Les contraintesenvironnementalesLes contraintes environnementalessont très variables, mais restent généralementmodérées. L’altitudeentraîne une hypoxie relative (3) etaugmente le rythme cardiaque (2, 4, 5).Les variations de pression barométriquen’exerceraient pratiquementaucune influence jusqu’à 4 000 m.Le froid d’altitude, ajouté aux conditionsmétéorologiques locales, est uneagression d’autant plus importante quele vol en parachute dure plus longtemps(saut à très grande altitude avecouverture immédiate et dérive sousvoile) (1). Le froid vif, conjugué à l’effetdu vent sur le visage, est responsablede brusques accélérations etdécélérations des rythmes respiratoireet cardiaque (2, 5-6). Ces modificationsparticipent à l’agression, en modifiantl’hémodynamique cardiaque et lapression veineuse centrale. Enfin, si lesilence en vol parachute ouvert est unplaisir recherché, le parachutiste estinitialement agressé par le bruit et lesvapeurs des moteurs de l’avion (8).23Cardio&Sport • n°12

mise au pointLe stress psychologiqueLa physiologie du parachutiste estdominée de façon écrasante par lestress psychologique (9, 10). Il s’agitd’un stress intense et brutal, dont l’intensitédépend de l’émotivité du sujet,les premiers sauts étant souvent l’expériencela plus terrifiante du débutant(11). Il existe une adaptationémotionnelle, la peur s’estompantprogressivement avec la répétitiondes sauts et l’expérience acquise (8, 12).La peur est multifactorielle :● peur de ne pas sauter ;● peur du vide ;● peur de l’accident mécanique enl’air ;● peur à l’atterrissage.Cependant, le parachutisme sportifsemble nettement moins agressif quela pratique militaire. Mais le stresspsychologique subsiste, quelle quesoit l’expérience du sujet (2). Laréaction d’alarme généralisée dudébutant est progressivement remplacéepar une réaction d’éveil plussélective (anticipation mentale desgestes à effectuer lors de la chutelibre), un saut réussi étant suivi parune phase d’euphorie tout aussiintense. Par ailleurs, la personnalitéet la motivation du parachutiste sonttrès différentes. Certains recherchentdes sensations fortes : « le sentimentd’être tout et l’évidence de n’être rien»(11). D’autres éprouvent un sentimentd’invulnérabilité après avoir triomphéde l’épreuve mortelle. Pour certainsnarcissiquement faibles, lerisque sert de réassurance commeune revendication implicite de leurpersonnalité.> RéactionscardiovasculaireshabituellesL’approche des réactions cardiovasculairespeut se faire par l’étudede la fréquence cardiaque (FC) et dela pression artérielle (PA), au mieuxpar le recueil de façon continue, selonla méthode Holter. Des recueils decatécholamines urinaires ont été réalisésde façon occasionnelle (4, 13).Comme prévu, ces dosages ontconfirmé l’hypersympathicotonie(Fig. 2).La fréquence cardiaqueLa prise de mesureLa FC a été d’abord étudiée parsimple prise manuelle du pouls, avantet après le saut. Elle a pu être suiviependant toute la durée du saut, voiretout le nycthémère par télémétrie (4,5), puis par cardiofréquencemètre (2)et, enfin, par la méthode Holter (2, 5, 7,10). Lors de sauts à ouverture automatique(SOA), 39 Holters rythmiquesont été posés chez des parachutistesmilitaires (8).RésultatsLa FC moyenne est passée de 69 ±8 bpm au repos à 158 ± 12 bpm aumoment du saut, avec des extrêmesallant de 142 à 220 bpm. On note uneanticipation du saut, puisqu’uneheure avant, 92 % des sujets avaientune FC supérieure à 100 bpm. Aprèsl’arrivée au sol, le retour au calmes’accompagne d’une baisse rapide(influence vagale), puis progressivede la FC, avec une valeur de reposatteinte en moyenne 1,5 heures aprèsle saut. La récupération du rythmecardiaque initial est retardée si plu-Figure 2 -Saut militaireen automatiqueà partird’un avionTransall.sieurs sauts sont effectués dans lamême journée (2) ou si des incidentssurviennent.Variations individuellesBien sûr, il existe des variations individuellesimportantes, notammentselon l’expérience, avec une FCmoyenne au moment du saut à 161 ±14 bpm chez les débutants et 150 ±10 bpm chez les sujets expérimentés.Comme Jung (5), nous avons confirmé(2, 8) que la variation de FC, entre lerepos et le saut, est pratiquement lamême quelle que soit l’expérience duparachutiste. Seul le niveau basal deFC diffère (2, 9).Variations selon le type de sautPar ailleurs, les pics de tachycardiesont plus ou moins élevés selon letype de saut. En saut en automatique,la sortie de l’avion est le moment leplus pénible (Fig. 3). En saut retardé,ce sont les phases d’ouverture de voileet d’atterrissage qui sont les instantsFC 220bmc200Pliage180Sortie160"Debout accrochez"140Embarquement120Attente assis100800.00 5 10 15 20 25 30 TempsminuteFigure 3 - Variations de la FC recueilliepar cardiofréquencemètrechez un parachutiste effectuantun saut automatique (2).Cardio&Sport • n°1224

16015014013012011010090807060acritiques (1, 5). Aigle (1) a posé 36 Holtersrythmiques chez 18 parachutistesexpérimentés, effectuant des sautsà très grande altitude (entre 4 500 et6 500 m), avec ouverture immédiate duparachute et longue (15 à 30 minutes),dérive sous voile (10 à 40 km parcourusen l’air selon les vents). Il a pu enregistrer16 sauts de jour et 12 sauts denuit (Fig. 4). On peut nettement voirles variations de FC lors des différentsévènements de ce saut en conditionsextrêmes (en jaune : moyennes des28 sauts ; en rouge : moyenne des12 sauts de jour et des 16 sauts de nuit.Le stress émotionnel grandit avec :● les fautes de pilotage ;● les erreurs de largage ;● les difficultés d’approche de la cible,comme le vent ;● le manque de visibilité : pluie, nuit ;● la compétition ;● et, surtout, la survenue d’incidentsmatériels.Si un parachutiste effectue plusieurssauts dans la même journée, les picsde FC maximale ont tendance àbcdefgs’estomper (8, 9), mais la FC moyenneentre les sauts reste plus élevée,témoignant d’une certaine fatigue. Leraisonnable à ne pas dépasser, pour unparachutiste normalement entraîné,est de 4 sauts dans une journée. Leschampions de voltige ou de précisiond’atterrissage, par ailleurs athlètesde bon niveau, peuvent effectuer 8 à10 sauts par jour, mais ils en ressortentépuisés.hJourNuitJour + Nuit120 mm 96 mm 80 mm 60 mm 45 mm 30 mm 15 mm T0 0 mm 25 mm 45 mm 60 mmFigure 4 - Diagramme des FC de 28 sauts à ouverture commandéeà très grande hauteur (1).a : long équipement au sol ; b : assis dans l’avion avec dénitrogénation en O 2 pur ;c et d : lever et efforts en soute ; e : sortie de l’avion et ouverture immédiate ;f : vérification de l’azimut ; g : dérive sous voile ; h : atterrissage ; i : déséquipement.iL’ECGL’ECG de repos du parachutiste,même très expérimenté, ne présenteaucune anomalie particulière (2). Aucours du saut, tous les auteurs (5-7,9, 10) ont enregistré une tachycardiesinusale avec d’assez fréquents battementscardiaques prématurés,essentiellement supra-ventriculaires.Il est difficile de les différencier desartefacts d’origine musculaire (1, 8).Dans le travail effectué chez les parachutistessautant en automatique (8),seuls 2 sujets sur 28 ont présenté plusde 700 ES par 24 heures, avec un picau moment du saut. Quelques doubletset/ou triplets supra-ventriculairesont été observés. Aucun troublede conduction n’a été noté. Aigle (1)fait les mêmes constatations. L’analysedu segment ST montre, parfois,un sous-décalage, mais il est toujoursascendant (1, 2).Variation de la PAAprès que Colomb (2) ait étudié, parsphygmomanomètre, les variationsde la PA chez 3 parachutistes au coursde 18 SOA, nous avons réalisé un projetde recherche clinique “innovation”,avec mesure ambulatoire de la PAchez 29 parachutistes militaires expérimentés(2, 8). La PA systoliquemoyenne de repos était de 127 ±7 mmHg. Elle est passée à 168 ±35 mmHg au moment du saut (soit uneaugmentation de 41 mmHg de systolique).Six valeurs sont > 200 mmHg.L’élévation a débuté progressivementau moins 2 heures avant le saut (Fig. 5).Trente minutes après le saut, la PAsystolique moyenne était de 132 ±11 mmHg. Le retour à la PAS initiale nese fait, chez certains, qu’en 1,5 heures.La PA diastolique moyenne est passéede 73 ± 8 mmHg à 58 ± 7 mmHg à l’atterrissage.Elle est inchangée 30 minutesavant et 30 minutes après le saut. Cetélargissement de la différentielles’explique par la bonne complianceartérielle du sujet jeune.Figure 5 - Enregistrement continu en ambulatoirede la pression artérielle et de la FCchez un parachutiste confirmé (38 ans)sautant de jour en automatique (2).SOA : saut à ouverture automatique ; PA : pressionartérielle ; Fc : fréquence cardiaque ; PAS : pressionartérielle systolique ; PAD : pression artérielle diastolique.mise au point25 Cardio&Sport • n°12

mise au point> RisquescardiovasculairesLa prévalence des accidents cardiovasculairesest excessivement faible enmilieu militaire, essentiellement dufait de la rigueur des visites médicalesde dépistage, de la bonne conditionphysique des parachutistes et de lasécurité des matériels permettant uneconfiance quasi absolue dans le matériel.De janvier 1990 à décembre 1994,330 000 sauts en parachute (en automatiqueet en commandé) ont été réalisésà l’Ecole des Troupes Aéroportéesde Pau. L’étude des registres d’hospitalisationà l’infirmerie (2) ne révèleque 5 accidents cardiovasculaires :● 1 poussée tensionnelle, persistant24 heures et s’estompant sans traitementde fond ;● 1 angor d’effort, révélant une coronaropathiesévère (chez un championdu monde tabagique de 40 ans) ;● 3 tachycardies soutenues chez despatients porteurs d’une pré-excitation(ultérieurement fulgurée avecsuccès).Dans la littérature, aucun travail n’aété publié sur les accidents cardiovasculairesen parachutisme. Lesmédecins de la fédération françaisede parachutisme n’ont eu connaissanceque de cas anecdotiques.Le risque potentiel est cependantimportant chez le cardiaque connu ouVol au-dessus des nuages.latent. L’hyper-sympathicotonie peutdéclencher ou aggraver des troublesdu rythme aux 2 étages et favoriser unaccident coronarien aigu. Une hypertensionartérielle, une insuffisancecoronarienne ou cardiaque peuventse démasquer. Le risque veineux devarices (par hyperpression du harnais)ou de phlébite d’effort est très théoriqueet n’a jamais été rapporté.> ConclusionSport à contrainte cardiovasculaireimportante, le parachutisme professionnelou sportif doit être interdit auxporteurs d’une cardiopathie connue,même stable sous traitement (14). Ilimpose une bonne condition physiqueBibliographieet une vérification annuelle de l’intégritécardiovasculaire. Il convient dedissuader tout sujet non entraîné, afortiori porteur de plusieurs facteursde risque cardiovasculaire. Un examenclinique complet, un ECG derepos et du bon sens suffisent, le plussouvent, à préciser l’aptitude à pratiquerce sport. Une épreuve d’effortn’est indiquée qu’après 45 ans et, plusparticulièrement, chez le sédentaireà risque cardiovasculaire élevé. ❚MOTS CLÉSParachutisme, stress,réactions cardiovasculaires1. Aigle L. Stress au cours du saut opérationnelà très grande hauteur : apportdu Holter ECG. Thèse Bordeaux II 2000 ;52 : 89.2. Colomb F, Chevalier JM, Beauche A.Réactions cardiovasculaires de stress dusaut en parachute. Med Armées 1997 ;25 : 229-35.3. Marotte H, Bittel J. Conséquencespsychomotrices de l’hypoxie aigüed’altitude. Med sport 1995 ; 69 : 127-31.4. Deroanne R, Cession-Fossion A,Juchmes J et al. Telemetric control ofheart adaptation during automaticfree-fall parachute jumps. Aviat SpaceEnviron Med 1975 ; 46 : 128-31.5. Jung K, Schulze J. Sport-medical studieson parachute jumpers with particularreference to the behaviour ofheart rate. Bioteleme Patient Monit1982 ; 9 : 238-50.6. Reid DH, Doerr JE, Doshier HD,Ellertson DG. Heart rate and respiratingrate response to parachuting: physiologicalstudies of military parachutistsvia FM-FM telemetry II. Aerosp Med1971 ; 42 : 1200-7.7. Tak T, Cats VM, Dunning AJ.Ambulatory ECG recording duringcompetitive parachute jumping inapparently healthy young men: moreevidence for intermittent vagal dominanceduring enhanced sympatheticactivity. Eur Heart J 1986 ; 7 : 110-4.8. Chevalier JM. Réactions cardiovasculairesliées à la pratique du parachutisme.Arch Mal Cœur Vais Pratique1999 ; mars : 6-8.9. Falk B, Bar-Eli M. The psycho-physiologicalresponse to parachuting amongnovice and experienced parachutists.Avia Space Environ Med 1995 ; 66 :114-7.10. Galante J, Hernandez A, Colin L etal. Continuous electrocardiographicrecording during a first parachute jump.Arch Inst Cardiol Mex 1988 ; 58 : 325-31.11. Vanuxem P, Astolfi A, Giuriato L,Duflot JC. Le parachutisme de l’extrême.Med Sport 1998 ; 72 : 73-7.12. Schedlowski M, Tewes U. Physiologicalarousal and perception of bodily stateduring parachute jumping. Psychophysiology1992 ; 29 : 95-103.13. Deinzer R, Kirschbaum C, Gresele C,Hellhammer DH. Adrenocortical responsesto repeated parachute jumpingand subsequent h-CRH challenge ininexperienced healthy subjects. PhysiolBehav 1997 ; 61 : 507-11.14. Pellicia A, Fagard R, Bjornstad HHet al. Recommendations for competitivesports participation in athleteswith cardiovascular disease: a consensusdocument from the Study Group ofSports Cardiology of the WorkingGroup of Cardiac Rehabilitation andExercise Physiology and the WorkingGroup of Myocardial and PericardialDiseases of the European Society ofCardiology. Eur Heart J 2005 ; 26 :1422-45.Cardio&Sport • n°1226

Les bienfaitsde l’exercice physiquesous l’angle évolutionnisteInterspécialitéLa pratique régulière d’un exercice physique a des effets bénéfiques incontestables enprévention primaire et en prévention secondaire des affections cardiovasculaires, du cancerdu sein et du côlon, du diabète de type 2 et de l’ostéoporose. Sur un plan évolutionniste,ces effets reflètent un réajustement de notre environnement à un patrimoine génétiquefaçonné pendant toute la durée de l’évolution des êtres vivants par un milieu pauvre enaliments, mais obligeant à une activité physique constante. Le réajustement porte surl’économie globale de l’être humain.Dr Bernard Swynghedauw (Centre de Recherche Cardiovasculaire, Inserm, Paris)Il est très surprenant de constaterqu’en médecine en général, et encardiologie en particulier, les effetsbénéfiques de l’exercice physiquesont à la fois si bien documentés et sipeu prescrits. Prescrire de l’exercicephysique est rarement considérécomme un acte thérapeutiquemajeur. Il fait plus souvent l’objet,de la part de la majorité de nosconfrères, d’une commisération…gentillette. L’évidence est pourtant là,indiscutée, indiscutable. Le mécanismeen est simple : l’exercice physiquerégulier est un retour auxsources en ce qu’il réadapte notreenvironnement à notre génome.L’explication de cette dichotomie estmalheureusement très bête. Il esttellement plus simple pour le praticiende prescrire une pilule que depasser un quart d’heure à convaincreson patient de changer de mode devie et tellement moins fatiguant pourle patient de prendre la dite piluleplutôt que pratiquer une demi-heurede jogging quotidiennement ou passerses vacances en randonnant enmontagne !L’exercice physique régulier est un retouraux sources en ce qu’il réadaptenotre environnement à notre génome.> L’exercice physiquerégulier : un élémentincontournable del’arsenal thérapeutiqueLes arguments sont du domaine del’évidence, aussi bien en médecinepréventive pour prévenir l’athérosclérose,l’hypertension artérielle,l’ostéoporose, le diabète de type 2 oule cancer, qu’en médecine curative,pour traiter l’insuffisance cardiaque,l’insuffisance coronarienne et mêmele cancer (1) (Tab. 1).La littérature clinique sur le sujet estsurabondante. Plusieurs méta-analyses,regroupant des milliers de participants,et plusieurs revues fort bienfaites ont clairement démontréqu’une activité physique régulière,même modérée et quel qu’en soit lemode, dynamique ou statique, l’intensitéou la durée, pendant quelquessemaines ou plusieurs mois, diminuaitla mortalité globale, réduisait lapression artérielle systolique (d’environ3 mmHg) et un certain nombre deparamètres biologiques à risque(glycémie, lipidémie…). Cet effet seretrouve indépendamment de l’âge,27Cardio&Sport • n°12

InterspécialitéTableau 1 - Bénéfices pour la santé de l’activité physique régulièreet/ou d’un bon niveau de condition physique (1).Type d’affectionDegré d’évidence(effet dose/réponse)Mortalité globale toutes causes confondues+++ (oui)(l’activité physique régulière > 2 000 kcal/sem,augmente la durée de vie à 80 ans de 2 ans)Maladies cardiovasculairesPrévention primaire (mortalité, mort subite,+++ (revue) (oui)hypertension)+++ (méta-analyse)Prévention secondaire (insuffisance coronarienneet cardiaque)Diabète de type 2Prévention primaire+++ (revue) (oui)Prévention secondaire+++ (méta-analyse)CancerPrévention primaire (côlon, sein)+++ (oui)Prévention secondaire +Ostéoporose après la ménopausePrévention primaire (densité osseuse, fractures) +++ (grande série)(possible)Prévention secondaire (densité osseuse)+ (préliminaire)Condition physique généraleSensation de bien être, qualité de vie,état psychologique+++ (deux revues)mum de 30 minutes de marche àbon pas tous les jours… toute la vie.C’est clairement le retour auxsources, le rappel des contraintesexercées par notre génome sur notreenvironnement. Mais d’où nousvient cet extraordinaire effet del’exercice physique ?> « Rien, en biologie,n’a de sens en dehorsde l’évolution »Cet aphorisme célèbre d’un grandgénéticien, Dobzhansky (8), n’est pratiquementjamais pris en compte enmédicine : question de cultures et decarence flagrante dans l’enseignement...Le fait évolutif fait l’objet dethéories, évolutionnistes (il y en adans presque tous les domaines),mais seuls quelques rares pionniersont entrepris d’intégrer le fait médicaldans ce cadre, le pionnier étantR.M. Nesse (9) et, malheureusement,ce type d’analyse a souvent, par ladu sexe et du poids corporel. L’effetest indépendant du surpoids et leseffets bénéfiques de l’exercice et de laperte de poids sont cumulatifs (2-4).Il y a unanimité pour affirmer quel’exercice régulier, qu’il s’agisse denatation ou de course à pied, diminuele risque cardiovasculaire. De trèsnombreuses études, plusieurs métaanalysesportant sur des individustout venant non traités, ont démontréque le risque relatif cardiovasculaireétait significativement différententre sédentaires et sujets actifs (5-7).Il y a tout autant unanimité pour affirmerque l’exercice prévient le diabète,les cancers du colon et du sein et l’ostéoporose.Les effets bénéfiques del’exercice, en prévention secondaire,sont tout aussi évidents dans l’insuffisancecardiaque chronique, en postinfarctus.L’exercice permet de réduirela prescription d’antidiabétiques, améliorel’ostéoporose et rend la chimiothérapieanticancéreuse plus efficace.Le consensus recommande un minisuite,été noyé dans un flot de considérationspseudo scientifiques sur lesmédecines dites “naturelle” ou “théologique”(la plus connue étant lecréationnisme), qui ont souventdéconsidéré le sujet. Ajoutons qu’enseignerl’évolution darwinienne n’estpas entré dans les mœurs pédagogiquesde nos facultés de médecine.Comprendre le fait médical, comprendrele pourquoi sommes-nousmalades, à travers l’évolution, c’està-direà travers l’histoire de la vie,réconcilier la médecine avec ce quela biologie a de plus essentiel, est unedémarche rarement entreprise. Etpourtant, recadrer le fait médical à ceniveau est probablement un moyende classer et de hiérarchiser le torrentd’informations biologiques qui,depuis les débuts de la génomique,submerge actuellement le physiopathologisteet l’oblige à reconsidérerpratiquement tous les cadres nosologiques.La médecine évolutionnisteest une manière transversale de mieuxcomprendre le fait médical : elle permetd’isoler un certain nombre demécanismes essentiels, très ancienssur un plan évolutionniste, ces mécanismesétant, bien entendu, le produitdes relations entre génome et environnement.Cette démarche est richeen conséquences, aussi bien pour lapratique médicale que pour larecherche thérapeutique.Il faut d’abord définir quelquestermes. La médecine évolutionniste,appelée “darwinienne” par les anglosaxons,concerne les conflits existantentre d’une part, notre patrimoinegénétique façonné par des millionsd’années d’un environnement thermostable(ou plus exactement d’un environnementcaractérisé par desvariations climatiques de très grandeamplitude), riche en infections etpauvre en aliments et en sel, et,d’autre part, l’environnement actuel,qui a été considérablement modifiépar l’activité humaine et qui estCardio&Sport • n°1228

globalement moins hostile puisque,finalement, nous vivons maintenantbeaucoup plus longtemps.Il y a, à la racine du conflit environnementrécent/patrimoine génétiqueancien, un terme majeur : le temps.D’une part, ce n’est que tout récemmentque notre environnement achangé radicalement : l’abondance dela nourriture et la disponibilité du sel,les animaux de trait et autres moyensde se déplacer - pour ne citer que ceséléments - sont très récents à l’échellede l’évolution. C’est encore plus récemmentque l’activité humaine est à l’originede l’effet de serre dont on peutprévoir qu’il aura de multiples effetssur la santé des êtres vivants. D’autrepart, et à l’opposé, il faut des milliers,voire des millions d’années, pour qu’unpolymorphisme génétique fonctionnelsoit sélectionné, plus encore sil’on émet l’hypothèse que ce polymorphismeapporte un réel avantageà celui qui le porte. On peut dire, pourfaire bref, que la pathologie évolutionnisteest une conséquence des contradictionsexistant entre deux constantesde temps : une courte qui concernel’environnement, une longue quiconcerne le remodelage du génome.La médecine évolutionniste reposesur, au moins, trois paradigmes :● le réchauffement climatique et sesconséquences médicales en termes dethermogenèse, mais aussi de modificationsdes vecteurs et des agents desmaladies infectieuses (10, 11) ;● la diminution des infections, premièreresponsable de l’augmentationde la durée de vie, mais aussi responsableplus que probable de l’augmentationde l’incidence des maladiesauto-immunes et allergiques (12) ;● et, enfin, la suralimentation ou, plusprécisément, la non adaptation del’économie de l’organisme aux potentialitésmétaboliques du génome.> L’économie au centrede l’évolutionIl est peut-être nécessaire, en cestemps moléculaires, de rappelerquelques notions basiques de thermodynamique.L’économie d’un systèmecomme un être vivant, comme celled’une entreprise cotée en bourse,d’une voiture ou d’un muscle, c’est lerapport entre l’énergie qui entre etcelle qui sort. On dit d’une voiturequ’elle est plus économique qu’uneautre si, avec 1 litre d’essence, ellepeut parcourir 10 kilomètres de plus.En mécanique, on améliore généralementl’économie en diminuant lachaleur dissipée lors du transfert del’énergie fossile en énergie mécanique.Mais en biologie, rien ne seperd, et les êtres vivants ont d’autresfinalités puisque, contrairement auxautomobiles, la production de chaleur- la thermogenèse - fait partiedes objectifs du métabolisme.Deux paramètres sont en cause :● la libre disponibilité de l’alimentation(et du sel), jamais expérimentéedans l’histoire de la vie ; le caractèrehectique de l’alimentation des êtresvivants a façonné un génome enfavorisant les gènes capables deretenir des stocks énergétiques (fatretaininggenes) 1 ;● les humains sont, par ailleurs, les seulsêtres vivants ayant la capacité de domestiquerde façon raisonnée et systématiqued’autres vivants à leur usage,minimisant de cette façon l’exercice physiquenormalement indispensable à lasurvie ; cette substitution s’est aggravéepar la mécanisation et le résultat en estune diminution de l’activité physique.Le résultat net est un déséquilibre del’économie normale des êtres humains(mais aussi des animaux de compagnie),ce qui entre devenant plus importantque ce qui sort, et il y a un accroissementde l’énergie stockée sous forme deglycogène hépatique et de triglycéridesdans le tissu adipeux.> Le régime alimentairepaléolithiqueLes nouvelles conditions de la nutritionsont au centre de la médecine évolutionniste.L’homme, en 2006, doit senourrir conformément au capital génétiquemétabolique qu’il a si péniblementsélectionné pendant des milliards d’années,et pas seulement par les hominidiens.Il n’y a pas d’aliments a priorimeilleurs que les autres, il n’y a que desaliments que nous sommes à même demieux métaboliser compte-tenu de ceque Darwin a bien voulu nous laisser !On ne connaît ce capital génétique quedepuis peu et personne ne s’est encoreamusé à caractériser nos capacitésmétaboliques à partir de là (c’est un desobjets de la génomique nutritionnelle).Le menu paléolithiquePar contre, on a une idée assez précisedes menus du paléolithique. Letableau 2 résume un peu nos connaissancesen ce domaine, les donnéesdites “paléolithiques” sont à la foisissues de travaux faits par les paléontologues(on peut compter les grainesou les ossements animaux sur des sitespaléolithiques) et par les ethnologuesenquêtant sur des populations dont lemode de vie peut être considérécomme analogue à celui des êtreshumains de l’âge de pierre (Bushmendu Kalhari, Indiens Trahumara ouWarao, nouveaux Guinéens Biak ouLufa… la liste est importante) (15, 16).Les publications sur le sujet ont portésur 58 populations technologiquementprimitives et ont démontré, qu’enmoyenne, ces populations avaient unealimentation faite de 35 % de viandeet de 65 % de végétaux.Les hommes du paléolithique avaientun régime alimentaire plus irrégulier,Interspécialité1Mais aussi, pour des raisons similaires, les gènes retenant le sel, la quête de salt-retaining genes est à la base de la recherche de gènes liés à l’hypertension artérielle.29 Cardio&Sport • n°12

InterspécialitéTableau 2 - Comparaison entre le mode de vie dit “paléolithique”et le mode de vie de l’Américain moyen (13-18 et voir surtout 15).“Paléolithique” AméricaincontemporainRégime alimentaire : les entréesProtéines (%) 33 12Glucides (%) 46 46Lipides (%) 21 42Acide gras polyunsaturés/saturés 1,41 0,44Alcool (%) 0 7-10Fibres (g) 100-150 19Sodium (mg) 690 2 300-6 900Vitamine C (mg) 440 87Exercice : les sortiesConsommation d’O 2 maxima(ml/kg/min), VO 2 max 47-67 34-40Conséquences métaboliquesEpaisseur du pli cutané tricipital (mm) 5,2 10,1Prévalence du diabète (%) 1,1 3-10Cholestérolémie (g/l) 1,07-1,80 plutôt 2,20avec de fréquentes périodes de pénurie,pauvre en graisses, mais plus richeen acides gras poly-insaturés (la viandedu gibier est plus pauvre en graisses etcontient 5 fois plus d’acides gras insaturésque la viande des animaux d’élevage),relativement riche en protéines 2et très riche en fibres variées (la diversitédes sources de fibres fait contrasteavec la relative monotonie des fibresproduites par l’agriculture contemporaine)et très pauvre en sodium. Cedernier point est particulièrementfrappant. Les graines ne sont apparuesque tardivement dans l’alimentationhumaine, il y a en gros 10 000 ans,beaucoup plus tard que les fibres, lesfruits ou les autres végétaux. C’estpeut-être ce qui explique le fait quefruits et légumes ont, épidémiologiquementparlant, un pouvoirprotecteur anti-cancérigène et antiathérogèneplus élevé que les graineset céréales (15).Le profil idéalCe furent, ou ce sont, par ailleurs, desgens plus actifs, beaucoup plusentraînés physiquement avec uneconsommation d’oxygène maximaleélevée, un pli cutané beaucoup plusmince, moins de diabète et de cholestérol.Le profil idéal en somme !Les Inuites, par exemple, ont, à 20-29 ans, une capacité aérobiquemaxima de 60 ml/kg par minute. Dansla même classe d’âge, cette capacitéest de 44 chez les Américains moyens.Des différences comparables ont ététrouvées chez les Masai, les Lapons oules Indiens du Venezuela ou en NouvelleGuinée, ce qui indique unemeilleure capacité d’adaptation à l’effortphysique soutenu (14). Plusieursétudes ont par ailleurs démontré que,transposés en milieu urbain contemporain,ces populations acquéraientrapidement toutes nos mauvaiseshabitudes et devenaient, comme2Les données concernant l’alimentation paléolithique suggèrent qu’Homo erectus et qu’Homo sapiens,à leurs tous débuts, avaient une alimentation à 50 % d’origine végétale. Les vestiges de gros gibiersont apparus ensuite progressivement, parallèlement à l’apparition des outils de pierre,puis ceux de poissons, de coquillages et de petit gibier. L’apparition de l’agriculture a considérablementmodifié ces habitudes alimentaires, avec une augmentation considérable de la proportion d’alimentsd’origine végétale (jusqu’à 90 %). Mais, parallèlement, les vestiges alimentaires et les restes d’ossementsdémontrent l’existence de fréquentes périodes de dénutrition sévère (15).Chasseurs-cueilleurs : le profil idéal.nous, et souvent plus que nous, parune espèce de rebond, obèses et diabétiques.Les exemples sont nombreux: aussi bien les Juifs Yéménitesmigrants en Israël, que les Esquimosou les Arborigènes Australiens quittantleurs réserves ; à l’opposé, les Pygmées,chez eux, ont une insulinémietrès basse, tout comme les athlètes dehaut niveau très entraînés (15).> L’exercice physiquechez nos ancêtresLa paléontologie nous confirmequ’avant l’agriculture, nos ancêtresétaient beaucoup plus robustes quenous. Chez eux, la proéminence desinsertions musculaires, la surface desarticulations et l’épaisseur des corticalesdes os longs reflètent bien l’importancedes tractions musculaires quis’exercent à leur niveau. Ces vestigesosseux confirment que lessystèmes musculaire et squelettiqueétaient plus sollicitéspar l’activité importante,mais intermittente, deschasseurs-cueilleurs quepar l’activité pourtantplus continue des agriculteurs3 .Cardio&Sport • n°1230

L’apparitiondu bipédalismePourquoi le bipédalisme a-t-il été sélectionnéavec succès au cours de l’évolution? Il y a plusieurs explications : lesAustralopithèques sont les premiersprimates apparus, leur apparitions’étant faite en Afrique il y a 4,2-3,9 millionsd’années, alors que l’Afriquedevenait plus sèche avec une savanetrès ouverte. Le bipédalisme devait, àcette époque, faciliter la vision, réduirela surface exposée au soleil et libérerles membres supérieurs pour d’autresusages. De plus, la comparaison entrele coût énergétique de la course ou dela marche des primates bipédalistes àcelui des animaux à quatre pattes a étéfaite. Chez les primates, et chezl’homme, le coût énergétique de lacourse est deux fois plus élevé quechez les animaux à quatre pattes. Parcontre, en termes énergétiques, lamarche à deux ou à quatre pattes a uncoût équivalent (13).Modèle bioénergétiqueAfarensis, le premier Australopithèque,était petit (1 m 50) et léger(autour de 45 kg). Les vestiges paléontologiquesnous ont appris qu’il senourrissait surtout de végétaux. Unmodèle bioénergétique a été créé,basé à la fois sur la structure du squelette,l’environnement climatique etles outils disponibles. Ce modèleconsidère que nos ancêtres avaientune dépense énergétique totale (TEE)de l’ordre de 7 600 kJoules (kJ) pour unmétabolisme basal (RMR) de 4 800 kJ,et une activité physique de 76 kJ par kgpar jour, ce qui donne un rapportTEE/RMR de 1,6 ; chez l’hommecontemporain, dont l’activité physiquene dépasse pas les 30kJ/kg/j,le même rapport est de 1,37 (14).Mesure de la VO 2 maxLes mesures de la consommation maximumd’oxygène à l’effort, VO 2 max,confirment cette façon de voir. Cettecapacité aérobique est un excellenttémoin du degré d’entraînement et del’activité physique journalière d’un individu.Le VO 2 max d’un Américain moyenest presque 20 % plus faible que celledes chasseurs-ceuilleurs actuellementencore vivants, comme les IndiensVénézuélens Warao, les Lufas de NouvelleGuinée, les Indiens Tarahumara,les Lapons Finlandais Kautokeino, oules Masais de Tanzanie (Tab. 2) (15-18).> En conclusionIl devient évident que le régime alimentaireet le mode d’activité physique,qui sont recommandés par les nutritionnistesmodernes, rejoignent maintenantcelui de nos lointains ancêtres…et que nous ne sommes finalementadaptés qu’à un certain mode alimentaire,qu’à un certain mode de vie, celuipour lequel la pression évolutive a misdes millions d’années à sélectionnernotre actuel patrimoine génétique. ❚3Ce type d’activité et d’endurance entraîneune production de chaleur importante, ce quiexplique probablement pourquoi les hommes sontparmi les rares êtres vivants à pouvoir suer (14).MOTS CLÉSExercice physique, Paléontologie,Evolution darwinienne, Nutrition,Economie énergétique,Risque cardiovasculaireInterspécialitéBibliographie1. Warburton DER, Nicol CW, Bredin SSD. Health benefits ofphysical activity: the evidence. CMAJ 2006 ; 174 : 801-9.2. Menetoni P, Ménard J, Bourget-Massari A et al. Hypertensionartérielle, alimentation et mode de vie. Brochure éditée par leMinistère de la Santé et de la Solidarité, Paris, 2006.3. Nielsen GA, Anderson LB. The association between highblood pressure, physical fitness, and body mass index in adolescents.Prev Med 2003 ; 36 : 229-34.4. Duscha BD, Slentz CA, Johnson JL et al. Effects of exercisetraining amount and intensity on peak oxygen consumptionin middle-age men and women at risk for cardiovasculardisease. Chest 2005 ; 128 : 2788-93.5. Cornelissen VA, Fagard RH. Effects of endurance-training onresting blood pressure, blood-pressure regulating mechanisms,and cardiovascular risk factors. Hypertension 2005 ; 46 : 667-75.6. Vatten LJ, Nilsen TI, Holmen J. Combined effect of blood pressureand physical activity on cardiovascular mortality.J Hypertension 2006 ; 24 : 1939-46.7. Tanaka H, Seals DR. Review: dynamic exercise performancein Masters athletes: insight into the effects of primary humanaging on physiological functional capacity. J Appl Physiol2003 ; 95 : 2152-62.8. Dobzhansky T. Nothing in biology makes sense except in thelight of evolution. American Biology Teacher 1973 ; 35 : 125-9.9. Nesse RM, Williams G. Why we get sick: the new science ofDarwinian medicine. New York : Times Books, 1994.10. Haines A, Kovats RS, Campbell-Lendrum D, Corvalon C.Climate change and human health: impacts, vulnerability, andmitigation. Lancet 2006 ; 367 : 2101-210.11. MacMichael AJ, Woodruff RE, Hales S. Climate change andhuman health present and future risks. Lancet 2006 ; 367 : 859-69.12. Bach JF. The effect of infections on susceptibility to autoimmuneand allergic diseases. N Engl J Med 2002 ; 347 : 911-20.13. Taylor CR, Rowntree VJ. Running on two or four legs: whichconsumes more energy? Science 1973 ; 179 : 186-7.14. Cordain L, Gotshall RW, Eaton SB. Evolutionary aspects ofexercise. World Rev Nutr Diet 1997 ; 81 : 49-60.15. Eaton SB, Konner M. Paleolithic nutrition. A considerationof its nature and current implications. N Engl J Med 1985 ;312 : 283-9.16. Eaton SB, Konner M, Shostak M. Stone agers in the fastlane: chronic degenerative diseases in evolutionary perspective.Am J Med 1988 ; 84 : 739-49.17. Eaton SB, Strassman BI, Nesse RM et al. Evolutionary healthpromotion. Review. Preventive Medicine 2002 ; 34 : 109-18.18. Carrier DR. The energetic paradox of human running andhominid evolution. Current Anthropol 1984 ; 25 : 483-95.31 Cardio&Sport • n°12

Une intolérance majeureà l’exercicecas cliniqueMme D.O., âgée de 36 ans, consulte pour une dyspnée d’effort majeure allant crescendodepuis quelques années. Elle est atteinte d’une maladie de Leber (neuropathie optique)...Dr Stéphane Doutreleau (Service de Physiologie et d’Explorations Fonctionnelles, CHU,Strasbourg)> Histoire cliniqueL’examen clinique cardiovasculaireest normal. L’échographie cardiaquede la patiente est normale, ainsi queson bilan respiratoire. L’épreuve d’effort(EE) réalisée par son cardiologue(tapis roulant) a été très largementsous-maximale (2 e palier de Bruce),mais avec une fréquence cardiaque(FC) atteignant 90 % de la FMT.Devant cette intolérance à l’effortmajeure, la patiente est adressée pourune EE avec mesure des échangesgazeux. Nous décidons de réaliserune épreuve d’effort sur vélo avec unprotocole très progressif (5 W/min) etavec mesure des échanges gazeux etdu débit cardiaque par impédancemétrie.Ses capacités d’effort sont effectivementtrès diminuées, puisque la PMTsur bicyclette est de 50 W et son picde VO 2 mesuré à 14 ml/min/kg représententrespectivement 44 et 43 % desvaleurs maximales théoriques. La raisonde l’arrêt de l’effort est une dyspnéetrès importante, ainsi qu’unefatigabilité des cuisses. La FC en find’effort est à 140/min (80 % de laFMT). Il n’y a pas de facteur limitantventilatoire. Le débit cardiaque estélevé au repos et pour chaque niveaud’exercice (Fig. 1). En outre, il existeune hyperlactatémie (Fig. 2), puisque lalactatémie maximale est de 6 mmol.l -1en fin d’effort (pour un VO 2 max à650 ml/min). Une atteinte musculaire(cytopathie mitochondriale) associéeest fortement suspectée et confirméepar la biopsie musculaire et l’analysegénétique.> CommentaireLa neuropathie optique familialede Leber est associée à une mutationde l’ADN mitochondrial (plusde 30 mutations décrites), codantpour le complexe I de la chaîne respiratoire.Elle atteint préférentiellementles garçons et est caractérisée par uneatrophie optique bilatérale responsabled’une perte de la vision centrale.Même si l’atteinte est généralementlocalisée au système oculaire, elle peuts’associer, dans de rares cas, à d’autresmaladies mitochondriales et être alorsresponsable d’une atteinte musculairepériphérique. Des atteintes myocardiquessont décrites et cette maladiese complique volontiers de troublesdu rythme.Les cytopathies mitochondriales sontsecondaires à des mutations codantpour les protéines de la chaîne respiratoire,altérant les phosphorylationsoxydatives et limitant l’utilisation del’oxygène et la fourniture d’énergie auniveau cellulaire. Elles regroupent différentesatteintes d’organes. Nousnous focaliserons sur les atteintesmusculaires périphériques, mais lasymptomatologie est beaucoup pluslarge que neuromusculaire, puisquele fonctionnement de beaucoup d’organesdépend de l’intégrité des mitochondries.L’intolérance à l’exercice est un symptômemajeur, parfois le seul, descytopathies mitochondriales (1). Lespatients se plaignent donc souventd’une dyspnée d’effort et d’une tachycardie.Ces symptômes traduisentl’augmentation des débits ventilatoireet cardiaque, en réponse à la mauvaiseutilisation périphérique del’oxygène.Les cas rapportés dans la littératuresont nombreux, mais correspondentaux patients les plus sévères. Toutefois,des atteintes mineures, difficilementdétectables par une évaluationstandard, existent. Ainsi, dans unepopulation de patients atteints decytopathie mitochondriale avérée, lespectre de capacité d’exercice estlarge, avec des pics de VO 2 pouvantaller de 6 à 47 ml/min/kg (2-4).Pour que l’exploration de ces patientssoit optimale, il faut que l’incrémen-33Cardio&Sport • n°12

cas cliniquetation des charges soit modérée, engénéral 5 à 10 W/min, pour permettreun effort d’une durée suffisammentlongue mettant en jeu les mécanismesde glycolyse et de glycogénolyse.Le couplage de l’épreuve d’effortà la mesure des échanges gazeuxs’avère indispensable et, si possible,doit être associé à une mesure dudébit cardiaque à l’effort.Qc (l/min)En effet, chez un individu normal, lorsd’une épreuve d’effort triangulaire surbicyclette ergométrique, le débit cardiaqueaugmente d’environ 5 l/min parlitre d’oxygène consommé :▲ Qc / ▲ VO 2 =5Dès lors qu’il existe une altération desphosphorylations oxydatives, le couplagenormal entre l’apport en oxygène(approché par la mesure du Qc) et sonutilisation périphérique (mesure duVO 2 ) est altérée, et le rapport entre lesdeux augmente de façon importante(2). La mesure du débit cardiaque àl’exercice (impédancemètrie, CO 2rebreathing…) peut donc être d’unapport important pour l’approchediagnostique des dyspnées et/ou desintolérances à l’effort difficiles. Chezcette patiente, le Qc mesuré était systématiquementplus élevée, comme lerapport, élevé à environ 7-8.Figure 1 - Evolution du débit cardiaque à l’exercice.Lactatémie (mmol.l-1)> ConclusionCette observation nous rappelle qu’unfacteur limitant musculaire peut à luiseul expliquer une intolérance plus oumoins importante à l’exercice et/ouune dyspnée. Une exploration complètedoit être réalisée. ❚MOTS CLÉSMaladie de Leber, Dyspnéed’effort, Bilan respiratoire,Hyperlactatémie,Cytopathie mitochondrialeFigure 2 - Evolution de la lactatémie (FE : fin d’effort).Bibliographie1. DiMauro S. Exercise intolerance andthe mitochondrial respiratory chain. Ital JNeurol Sci 1999 ; 20 : 387-93.2. Taivassalo T, Jensen TD, Kennaway N etal. The spectrum of exercise tolerance inmitochondrial myopathies: a study of 40patients. Brain 2003 ; 126 : 413-23.3. Taivassalo T, Haller RG. Exercise andtraining in mitochondrial myopathies.Med Sci Sports Exerc 2005 ; 37 : 2094-101.4. Tarnopolsky MA, Raha S. Mitochondrialmyopathies: diagnosis, exercise intolerance,and treatment options.Cardio&Sport • n°1234

Apport de l’ECG de reposdans la préventionde la mort subite du sportifanalyse d’articleCorrado D, Basso C, Pavei A et al. Trends in sudden cardiovascular death in young competitive athletes after implementationof a preparticipation screening program. JAMA 2006 ; 296 : 1593-601.L’équipe de Padoue vient de publier, dans la revue JAMA, un article qui renforce les argumentsen faveur de l’efficacité du bilan cardiovasculaire de pré-participation à la pratique dusport en compétition.Pr François Carré (Hôpital Pontchaillou, Rennes)La survenue d’un accident cardiovasculaireet en particulierd’une mort subite (MS), lors dela pratique sportive, est toujours unévénement dramatique et mal perçupar l’entourage d’un sujet a priori enbonne santé puisque “sportif”. Dans lagrande majorité des cas, la pratiquesportive révèle donc une pathologiecardiaque ignorée. La détection de cescardiopathies représente un objectifmajeur pour la prévention de cesaccidents. Pourtant, le choix du bilancardiovasculaire de pré-participationà la pratique du sport en compétitionreste très discuté. Récemment, legroupe européen de cardiologie dusport a recommandé un bilan cardiovasculaireà réaliser systématiquement(Tab. 1). Cette proposition était baséesur l’efficacité du bilan cardiovasculaireimposé par la loi italienne pourla détection de la cardiomyopathiehypertrophique, cause principale deMS lors de la pratique sportive outreatlantique(Tab. 2).> Buts de l’étudeCette étude a eu pour but de chiffrerles incidences annuelles et les causesdes MS survenues dans la populationde jeunes sportifs compétiteurs de larégion italienne de Vénétie sur unepériode de 26 ans. Les courbes demortalité annuelle des athlètes explorésont été comparées à celles de lapopulation appariée sédentaire, doncnon “bilantée”. L’influence de la miseen place systématique du bilan depré-participation imposé par la loiitalienne a ainsi pu être analysée.> MéthodologieL’étude s’est penchée sur les incidencesannuelles et les causes de MStouchant les sportifs de compétitionde Vénétie, âgés de 12 à 35 ans entre1979 et 2004. La relation temporelle,Tableau 1 - Bilan cardiovasculaire et attitude recommandés par le groupe de cardiologiedu sport de la Société Européenne de Cardiologie avant la délivrance d’un certificatde non contre-indication à la pratique du sport en compétition à un sportifâgé de 12 à 35 ans (1).NormalPas de contre-indicationà la compétitionCompétiteurs entre 12 et 35 ansBilan médical comprenant au moins :● interrogatoire● examen physique● ECG de repos 12 dérivations à répéter tous les 2 ansCœur “sain”AnormalExamens complémentaires ciblésPathologie cardiovasculaireAptitude adaptée aux recommandations35Cardio&Sport • n°12

analyse d’articleTableau 2 - Causes principales de mort subite lors de la pratique sportiveavant 35 ans (2, 3).Pathologies Maron 2003 Corrado et al. 2003(n = 387) (n = 55)% %CMH 26 0,2Commotio cordis 20 0Malformations des coronaires 14 12Athérome coronaire 3 20Maladie arythmogène du VD 3 24Rupture aortique 3 0,2CMH : cardiomyopathie hypertrophiqueVD : ventricule droitavec la mise en place légale en 1982du bilan cardiovasculaire de pré-participation,a pu être étudiée. Toutdécès inattendu de cause naturelle,survenu pendant ou dans l’heure quia suivi le début des symptômes, abénéficié d’une autopsie classiquecomplétée par un examen anatomopathologiquespécifique du cœur, ycompris du système de conduction,réalisé dans le même centre (Institutd’anatomie pathologique de l’universitéde Padoue). L’histoire cliniquede chaque sportif décédé a été établie.Le contenu du bilan cardiovasculaireet les éléments diagnostiquesretenus pour la réalisationd’examens complémentaires sontrésumés dans les tableaux 1 et 3. Leseffets potentiels du bilan de détectionont été étudiés en scindant lapériode d’analyse en 3 périodes,avant la mise en place du bilan(1979-1981), période initiale du bilan(1982-1992) et période ancienne dubilan (1993-2004).> RésultatsIncidence des MSPendant la période analysée, 55 MS(1,9 MS/100 000 personnes-an) ont étérecensées chez les sportifs et 265 MS(0,79 MS/100 000 personnes-an)chez les sédentaires. La MS chez lessportifs a concerné 50 hommes et5 femmes (23 ± 2 ans), elle est survenueau cours (n = 44) ou dansl’heure (n = 6) qui a suivie une pratiquesportive.Chez les sportifs, l’incidence annuellede MS d’origine cardiovasculaire adiminuée (p ≤ 001) de 89 % (de3,6/100 000 personnes-an ; 1979-1981) à 0,4/100 000 personnes-an ;Nombre de morts subitespour 100 0004,54,03,53,02,52,01,51,00,501979-19801981-19821983-19841985-19861987-19881989-19902003-2004). Chez les sédentaires, l’incidencen’a pas variée significativement.La mortalité, qui a commencéeà diminuer après la mise en place dubilan cardiovasculaire, a continuée às’améliorer dans les années suivantes(Fig. 1 et 2). La réduction de la mortalitéa essentiellement été due à ladiminution des cardiomyopathies(1,50/100 000 personnes-an pour1979-1981 et 0,15/100 000 personnesanpour 1993-2004 ; p = 0,002).L’incidence (nombre de MS pour100 000 sujets /an) totale est passéede 4,19 dans la période sans bilanà 0,87 pour la période d’applicationcomplète du bilan (Tab. 4), avec laplus basse incidence (0,43) entre2001-2004. A l’inverse, l’incidence desMS n’a pas variée dans la populationsédentaire (Fig. 1 et Tab. 4).Les cardiomyopathies et la maladiecoronaire sont les deux étiologies les plusfréquentes dans les deux populations1991-19921993-19941995-19961997-199814 MS 29 MS 12 MS1999-2000Figure 1 - Evolution du nombre de morts subites par an de 1979 à 2004.2001-20022003-2004annéesFigure 2 - Evolution du risquerelatif (RR) de mort subitechez les sportifs en fonction dela période d’analyse : avantla mise en place du bilan cardiovasculaire(1979-1981 ; RR = 0,56et 95 % CI : 0,29-1,15 ; p = 0,04)et après sa pleine réalisation(1993-2004 ; RR = 0,21et CI : 0,09-0,48 ; p = 0,001).Cardio&Sport • n°1236

Tableau 3 - Critères cardiovasculaires de positivité retenus lors de la visite initiale de non contre-indicationà la pratique du sport en compétition pour réaliser des examens complémentaires.Antécédents familiaux● Infarctus du myocarde et/ou mort subite avant 50 ans chez un parent proche● Antécédent familial de cardiomyopathie, maladie coronaire, syndrome de Marfan, syndrome du QT long,arythmies sévères ou autres maladies cardiovasculaires.Antécédents personnels● Syncope ou équivalent mineur● Douleur ou gêne thoracique à l’effort● Dyspnée ou fatigue inadaptée à l’intensité de l’exercice musculaire● Irrégularités ou palpitations cardiaquesanalyse d’articleExamen physique● Signes oculaires, musculaires ou squelettiques, évocateurs de syndrome de Marfan● Anomalie des pouls fémoraux● Anomalie de l’auscultation : souffle cardiaque systolique ≥ 2/6 ou diastolique, clicks méso ou télésystolique● Anomalie du deuxième bruit cardiaque, rythme cardiaque irrégulier● Pression artérielle > 140/90 mmHg à plus d’une repriseElectrocardiogramme● Hypertrophie atriale gauche : phase négative de l’onde P en V1 profonde (> 0,1 mV) et large (> 0,04 s)● Hypertrophie atriale droite onde P pointue et ample (> 0,25 mV) en DII, DIII ou V1● Déviation axiale de QRS dans le plan frontal, droite (120°) ou gauche (- 30° à - 90°)● Augmentation de l’amplitude de R ou S dans une dérivation standard (> 2 mV), ou de S en V1 ou V2 (> 3 mV)ou de R en V5 ou V6 (3 mV)● Ondes Q anormales larges (0,04 s) ou > 25 % de l’onde R ou aspect QS● Bloc de branche droit ou gauche complet (> 0,12 s)● Amplitude des ondes R ou R’ en V1 > 0,5 mV rapport R/S >1● Dépression du segment ST ou onde T aplatie ou inversée dans 2 dérivations● Durée de l’intervalle QT corrigé > 0,44 s chez les hommes et 0,46 s chez les femmes● Extrasystoles ventriculaires ou autres arythmies ventriculaires● Tachycardie supraventriculaire, flutter ou fibrillation atriaux● Durée intervalle PR court PR interval (< 0,12 s) avec ou sans onde delta● Bloc atrio-ventriculaire du premier degré (PR > 0,21 s) persistant après hyperventilation, ou du second ou troisièmedegréétudiées (Tab. 4). Ainsi, le pourcentagede décès par cardiomyopathieest passé de 36 % dans la premièrepériode étudiée à 17 % dans la dernière.Les cardiomyopathies arythmogènesdu ventricule droit (baissede 84 %) sont celles qui ont le plusbénéficié du bilan imposé. La diminutiondes MS par coronaropathieet troubles de conduction n’est passignificative. Les 55 sportifs décédésont tous bénéficié du bilan cardiovasculaireet, chez 24 d’entre eux aumoins, un des critères positifs retenus(Tab. 3) avait été observé, mais considérécomme peu inquiétant. C’estdans le cadre des cardiomyopathiesque l’ECG s’est avéré le plus performant(86 % des cas).Causes cardiovasculairesde contre-indicationà la pratique du sporten compétitionEntre 1982 et 2004, 42 386 sportifs ontbénéficié du bilan cardiovasculaireau centre de médecine du sport dePadoue (22 312 entre 1982 et 1992 ;20 074 entre 1993 et 2004). A la suitede ce bilan, 3 914 sportifs (9 %) ont eubesoin d’examens complémentairescardiovasculaires ciblés, au terme desquels879 d’entre eux (2,0 %) ont étédéclarés définitivement inaptes à lacompétition (Tab. 4). Si le pourcentageglobal d’inaptitude n’a paschangé dans le suivi (455, soit 2,0 %,entre 1982 et ,1992 et 424, soit 2,1 %,entre 1993 et 2004), la proportionde sportifs déclarés inaptes pourcardiomyopathie a significativement37 Cardio&Sport • n°12

analyse d’articleTableau 4 - Nombre (n) et incidence pour 100 000 personnes/an (en %)des morts subites (MS) en fonction des étiologies au coursdes trois périodes étudiées dans les deux populations.1979-1982 1983-1992 1993-2004MS (n) I (%) MS (n) MS (n) I% I (%)Athlètes (total MS)** 14 4,19 29 2,35 12 0,87Cardiomyopathies * 5 1,50 7 0,57 2 0,15Coronaropathie 3 0,90 5 0,41 3 0,22TDC 1 0,30 2 0,16 1 0,07Myocardite 1 0,30 4 0,32 2 0,15ACC 1 0,30 4 0,32 2 0,15PVM 1 0,30 4 0,32 1 0,07Autres 2 0,60 3 0,24 1 0,07Sédentaires (total MS) 29 0,77 110 0,79 126 0,81Cardiomyopathies 8 0,21 35 0,25 40 0,26Coronaropathie 7 0,19 23 0,17 25 0,16TDC 3 0,08 8 0,06 12 0,08Myocardite 4 0,10 15 0,11 20 0,13ACC 2 0,05 5 0,04 7 0,05PVM 2 0,05 9 0,06 8 0,05Autres 3 0,08 15 0,11 14 0,09TDC : trouble de conduction ; ACC : anomalies congénitales des coronaires ; PVM : prolapsus valvulairemitral ; autres : pont myocardique, sténose aortique, rupture aortique, embolie pulmonaire.* p = 0,05 ; ** p = 0,001(p = 0,05) augmenté de 4,4 % (n = 20)à 9,4 % (n = 40) entre les deuxpériodes. C’est le diagnostic de lacardiomyopathie arythmogène duventricule droit qui a le plus été amélioré.Pour les auteurs, ceci peut s’expliquerpar la relativement récenteconnaissance des signes ECG decette pathologie, par rapport à laconnaissance plus ancienne de ceuxde la cardiomyopathie hypertrophique.> Discussionet commentairesL’incidence de la mort subite chez lesjeunes athlètes a nettement diminuédans la région italienne de Vénétiedepuis la mise en place obligatoired’un bilan cardiovasculaire reposantsur un interrogatoire, un examen physiqueet un ECG de repos 12 dérivations.La baisse de la mortalité aessentiellement été due à une incidenceplus faible des décès par cardiomyopathies,qui est allée de pairavec l’augmentation de la détectionde ces cardiomyopathies et, en particulier,de la maladie arythmogène duBibliographie1. Corrado D, Pelliccia A, Bjørnstad HHet al. Cardiovascular preparticipationscreening of young competitive athletesfor prevention of sudden death:proposal for a common Europeanprotocol: Consensus Statement ofthe Study Group of Sport Cardiologyof the Working Group of CardiacRehabilitation and Exercise Physiologyand the Working Group of Myocardialventricule droit grâce au bilan cardiovasculaireimposé.Cette étude confirme l’efficacité dubilan cardiovasculaire systématiqueet, en particulier, de l’ECG de reposdans le cadre du dépistage des pathologiescardiovasculaires à risque lorsde la pratique sportive intense. En Italie,le coût de ce bilan est d’environ30 euros à la charge du sportif ou deson club s’il a plus de 18 ans et à lacharge du système national de santépour les plus jeunes.L’absence de groupes contrôles, athlètessans ECG et sédentaires avecECG, représente la limite principalede cette étude. Pour des raisonséthiques, cependant, il est aisé decomprendre que la constitution dupremier groupe contrôle était difficileà envisager. Une autre limitepotentielle concerne l’incidence globaledes morts subites dans la populationdes sportifs, qui semble varierselon les pays, bien que les donnéesà notre disposition ne concernentque les Etats-Unis et l’Italie. Mais entout état de cause, toute vie sauvéedans cette population de jeunessujets constitue un élément positifmajeur. ❚MOTS CLÉSRecommandations, Mort subite,Bilan cardovasculaire,Cardiomyopathie hypertrophique,Pratique sportiveand Pericardial Diseases of theEuropean Society of Cardiology. EurHeart J 2005 ; 26 : 516-24.2. Maron BJ. Sudden death in young athletes.N Engl J Med 2003 ; 349 : 1064-75.3. Corrado D, Basso C, Rizzoli G et al.Does sports activity enhance the risk ofsudden death in adolescents and youngadults? J Am Coll Cardiol 2003 ; 42 :1959-63.Cardio&Sport • n°1238