Hydratation à l’effort : pourriez-vous mourir à vouloir trop bien faire ?

Quel titre racoleur, allez-vous peut-être penser… et bien, pas tant que ça, le sujet est sérieux si vous êtes pratiquant d’épreuves de longue durée. En effet, alors qu’un des préceptes de la nutrition sportive conventionnelle depuis les années 80 est de boire abondamment pour prévenir la déshydratation (et il l’est encore pour beaucoup), un autre courant évoque le revers possible de cette médaille. A vouloir suivre ce conseil de manière consciencieuse, vous pouvez en effet « trop » boire et provoquer ce que l’on appelle une hyponatrémie, non seulement délétère sur les performances ¹, mais potentiellement fatale, à l’image des deux décès survenus lors du marathon de Boston en 2002 ². On estime ainsi que 10 à 20% des marathoniens seraient concernés, voire 30% dans le cadre de la pratique d’ultra-endurance ^3-5. Lors du triathlon d’Hawaï en 1984, l’hyponatrémie avait par exemple touché 29 % des finishers.

Cette problématique des quantités optimales de liquide à boire au cours de l’effort d’ultra-endurance a été évoqué lors d’un consensus en 2015, dont les conclusions du Dr Hew-Butler ont fait l’objet d’un certain pavé dans la mare au regard des conseils conventionnels ³.

Etat d’hydratation chez 124 coureurs d’un ultra-trail de 250 km ⁴⁷

De la déshydratation à l’hyperhydratation

Pour bien comprendre le sujet, revenons quelques instants sur notre extraordinaire machinerie cellulaire et sur son principe d’équilibre absolu, l’homéostasie. Claude Bernard avait très bien défini en 1854 que « Tous les mécanismes vitaux n’ont toujours qu’un but, celui de maintenir l’unité des conditions de la vie dans le milieu intérieur ».  

L’eau est le principal nutriment de notre organisme, elle représente environ 60% du poids corporel. Au-delà de vous hydrater, elle contribue également à réguler l’ensemble des échanges cellulaires, notamment des minéraux entre les liquides intra et extracellulaires. En comparaison du milieu intracellulaire, le plasma est naturellement beaucoup plus concentré en un minéral qui nous intéresse particulièrement ici : le sodium (130 à 155 mmol/l vs 10 mmol/l). Le milieu intracellulaire contient à l’inverse davantage de potassium (150 mmol/l vs 3,2 à 5,5 mmol/l).

Concentration en électrolytes

D’après Oxford Textbook of Sports Medicine, 1996

Le gradient de concentration ainsi créé est essentiel au bon fonctionnement des cellules qui disposent d’ailleurs de pompes spécifiques (dites Na+/K+) pour le maintenir. Si l’un de ces deux milieux est amené à se concentrer davantage par rapport à la situation physiologique, comme cela peut être le cas du liquide extracellulaire lors d’une déshydratation, l’intérieur des cellules va alors se déshydrater en libérant davantage d’eau pour conserver cet équilibre. Si à l’inverse, le milieu extracellulaire se retrouve trop dilué, les cellules vont se gorger d’eau. On parle alors d’hyperhydratation intracellulaire, à l’origine d’œdème cellulaire. Pour faire simple, vos cellules gonflent si votre sang est trop dilué. Si ce mécanisme perdure, vos performances baissent, une confusion intellectuelle survient, vous perdez connaissance, voire vous risquez potentiellement de décéder à la suite d’un œdème cérébral ou pulmonaire ^6-9. D’autres facteurs participent à la survenue de l’hyponatrémie (toutes les origines ne sont pas encore bien établies), notamment la baisse d’irrigation rénale à l’effort et les perturbations hormonales limitant les capacités des reins à éliminer l’excès d’eau, d’autant plus marquées dans des conditions d’endurance (chaleur, lyse musculaire).

Une fois ce mécanisme compris, projetons-le à la pratique de longue durée (supérieure à 4h). En tant que sportif consciencieux, vous respectez les conseils visant à boire beaucoup pendant l’effort pour prévenir la possible déshydratation liée à une transpiration importante, parfois plus d’un litre par heure. Vous buvez donc beaucoup, surtout s’il fait chaud… mais dans un contexte où vous avez déjà perdu beaucoup de sodium par la transpiration. Il s’en suit alors une hyperhydratation à l’effort et une hyponatrémie symptomatique (EAH pour exercise-associated hyponatremia en jargon scientifique).

Dans la majorité des cas, les symptômes de cette hyponatrémie à l’effort apparaissent souvent décalés dans le temps.  Les signes d’une hyperhydratation à un stade avancé sont les céphalées, une fatigue, une agitation, des troubles du comportement ou encore des vertiges. Ce qui correspond fortement aux signes de… la déshydratation ! La difficulté réside donc dans le diagnostic exact, avec le risque de confusion entre deux mécanismes aux recommandations nutritionnelles opposées, hyponatrémie et déshydratation. La prise de poids au cours de l’effort (par rétention d’eau) est l’un des indices les plus probants pour démontrer l’existence de cette hyponatrémie. Des athlètes ayant pris au moins 4% de leur poids corporel lors d’une course auraient ainsi 45% de risques de souffrir d’hyperhydratation selon Tim Noakes, un des principaux lanceurs d’alerte sur le sujet ¹⁰. En parlant de poids post-course, il est intéressant de noter qu’une perte de poids minime au cours des efforts de longue durée, de l’ordre de 3 % du poids corporel, n’est pas synonyme de déshydratation (encore moins de perte importante de masse grasse) dans la mesure où cette perte peut notamment être liée à la déplétion du glycogène ¹¹. Ainsi, une légère perte de poids n’est pas inquiétante, une prise de poids l’est davantage.

Variations de poids après l’Ironman d’Afrique du Sud en 2000 et 2001 ²⁹

Relation entre les variations de concentrations plasmatique en sodium et l’état d’hydratation chez des coureurs d’ultra-marathon ⁴⁷

Vous l’aurez donc compris, l’excès de consommation d’eau ou de boisson énergétique pauvre en sodium au cours d’efforts de longue durée est la principale cause d’hyponatrémie. Se pose alors la question essentielle des recommandations optimales en matière de composition et de volume d’hydratation à l’effort. Voici une véritable énigme attisant à juste titre des débats entre scientifiques spécialistes et aux points de vue opposés, tels Dr Armstrong de l’université du Connecticut et Dr Hoffman de l’université de Californie ¹².

Éviter la déshydratation marquée, un consensus

Physiologiquement, la déshydratation perturbe de nombreux paramètres physiologiques. Toutefois la réalité et l’importance des conséquences sont à nuancer en fonction du niveau de cette déshydratation, notamment concernant la baisse de performances musculaires (en matière de résistance, de puissance et d’endurance) et cardio-vasculaires ^13,14.

La question est davantage de savoir à partir de quel seuil considérer la déshydratation comme délétère. La position du collège américain de médecine du sport semble claire mais pourrait apparaître comme en lacune d’arguments scientifiques validés. L’objectif préventif est de limiter la déshydratation au-dessus de 2% du poids corporel ¹⁵. C’est d’ailleurs à partir de ce seuil (en moyenne entre 1 et 2 %) qu’apparaît la soif ¹⁶. Une déshydratation de 3 à 4 % semblerait réduire l’endurance musculaire d’environ 10% et la force musculaire de 2 % ¹⁷, bien que de tels chiffres ne soient pas confirmés de manière unanime.  Par ailleurs, plusieurs études récentes mettent en évidence qu’une déshydratation inférieure à 2% ¹⁸, voire à 4% ^14-19, n’altère pas les performances générales en conditions réelles d’épreuves de longue durée.  La grande majorité des athlètes peuvent d’ailleurs supporter un niveau de déshydratation de 2% sans risques pour leur santé. En réalité, la véritable raison expliquant cette recommandation préventive réside dans le fait que cette donnée a été établie en laboratoire ou constatée lors d’efforts de très longue durée pouvant atteindre 30h ^{20, 21}. Par ailleurs, rappelons que la consommation préventive de boisson augmente les risques de troubles digestifs ²², pouvant altérer eux-mêmes les performances ²³.

De telles données permettent donc de mieux comprendre les raisons pour lesquelles les marathoniens les plus rapides ne boivent pas ou très peu au cours de l’épreuve (à l’instar de Hailé ayant perdu 9,8% de son poids corporel après un marathon en 2004), ou encore que les meilleurs triathlètes et ultra-marathoniens peuvent terminer la course déshydratés de 4 à 9 % de leur poids corporel ^24-26.

Commencer à boire quand la soif apparaît ?

Au regard de ces éléments, on peut se poser la question. C’est ce que l’équipe de Dr Armstrong défend avec ferveur, position qui a d’ailleurs été confortée lors du colloque international sur l’hyponatrémie en 2015 ²⁸ et qui fait suite aux travaux de Tim Noakes, considérant notamment que la sensation de soif est une réponse intégrée régulant la capacité de l’organisme à répondre à la sollicitation des efforts de longue durée ²⁹. Serait-ce alors aussi simple ?

Votre sensation de soif apparaît au cours de l’effort quand deux types de récepteurs sont activés : les osmorécepteurs (sensibles à la variation de pression osmolaire, donc du sodium) et les barorécepteurs cardiaques. Tant que votre déshydratation n’a pas atteint 1, voire 2 % (soit une osmolalité plasmatique supérieure à 288 mOsmol/kg H₂O), les osmorécepteurs n’étant pas activés, la soif n’apparaîtrait pas ⁴⁸. Boire selon sa soif représenterait donc la solution optimale pour limiter les risques d’hyperhydratations, maintenir un état d’hydratation adapté ^{31, 32}, voire augmenter les performances selon une étude menée dans le cadre d’une épreuve cycliste de 80 km ³³.

Un conseil à nuancer

Toutefois, la réalité en cours est légèrement plus complexe. D’autres mécanismes sensibles à la déshydratation peuvent perturber l’apparition de cette sensation, notamment la durée et le contexte de l’effort, les facteurs psychologiques, la bouche sèche, la température de la boisson et de l’air, l’état de remplissage de l’estomac, la glycémie, la faim, l’âge (les personnes de plus de 50 ans y sont en moyenne moins sensibles), etc. ³⁴.  Il apparaît par ailleurs que les études visant à évaluer les effets de la déshydratation sur les performances ont été réalisées essentiellement dans des conditions expérimentales, à savoir en laboratoire, et non pas en conditions réelles, occultant de fait l’influence des facteurs environnementaux ^{35, 36}. L’équipe du Dr Armstrong elle-même nuance à juste titre cette recommandation, valable surtout dans des conditions où l’athlète peut accéder facilement à l’hydratation, en cyclisme par exemple, discipline représentant d’ailleurs le cadre expérimental le plus étudié ³⁷. Ce conseil n’est donc pas aussi simple à mettre en pratique…Par ailleurs, pour des mêmes recommandations de contrôle des apports pendant un Ironman, l’équipe du Dr Speedy, a démontré que les variations interindividuelles s’échelonnaient d’une déshydratation de 9% du poids corporel jusqu’à une prise de poids de 5% ³⁸.

Mais alors, quelle boisson choisir ?

De manière évidente, boire abondamment de grandes quantités d’eau (souvent associée aux gels énergétiques pour tenter de pallier les dépenses énergétiques) ou de boisson énergétique peu sodée sur des efforts de longue durée ne peut qu’accroître le risque d’hyponatrémie, d’autant plus si vous transpirez beaucoup.

Les pastilles de sel serait-elle alors la solution idéale ? Et non… Trop concentrées, elles augmentent au contraire les risques de déshydratation par perturbation digestive.

Le compromis semble encore une fois se cacher dans le juste milieu, à savoir une boisson énergétique suffisamment dosée en sodium, de préférence sous forme de citrate et non de chlorure de sodium, de 20 mmol/l (460 mg/l) à 50 mmol/l (1150 mg/l) (ce qui peut apparaître comme un compromis pour satisfaire partiellement les besoins sans engendrer d’augmentation importante de la concentration en sodium de la sueur ou biaiser la sensation de soif), associée à des glucides intervenant également sur l’osmolarité (40 à 80 g par litre en théorie, plutôt 60g/l dans la réalité des courses compte tenu des contraintes digestives sur les épreuves de longue durée). Je vous conseille donc vivement d’être attentif à la quantité de sodium présent dans la boisson,la notion de boisson isotonique ne suffisant nullement à satisfaire ce point. 

En pratique, quoi et comment vous hydrater à l’effort ?

• Dans tous les cas :
  • Veiller à débuter votre effort sans sensation de soif, normo-hydraté (éviter les boissons diurétiques (alcool ou thé) au cours des 3h précédant l’effort ;
  • Au cours de l’effort, boire régulièrement par petites gorgées (1 à 2 petites gorgées) en fonction de votre sensation de soif ;
  • « Apprendre » à boire à l’effort : votre estomac est un muscle et la déglutition n’est pas prioritaire au cours de l’effort. Réussir à bien s’hydrater au cours de l’effort s’acquiert dans le temps. La couleur des urines et le niveau de miction ne sont pas des indicateurs fiables ;
  • Ne jamais tester de boisson de l’effort lors d’une compétition. Vérifier votre tolérance à plusieurs reprises au cours d’efforts de même intensité, à plusieurs reprises à l’entraînement et si possible dans les mêmes conditions climatiques ;
  • Après l’effort : boire à votre soif une eau riche en bicarbonates de sodium (Vichy, Badoit, St Yorre, etc.).

• Pour des efforts d’une durée inférieure à 1h: il n’est pas nécessaire de mettre en place une stratégie d’hydratation, ne buvez que si et en fonction de votre soif. De l’eau suffit amplement ;
• Pour des efforts d’une durée de 1 à 4h : une déshydratation totale d’environ 2% est considérée comme acceptable. En moyenne, compter 500 ml / heure d’effort (300 à 700 ml en fonction des conditions climatiques) en écoutant votre soif. Sélectionner une boisson énergétique de qualité, apportant entre 40 et 80g par litre de glucides (dextrose, glucose, saccharose, maltodextrines) et légèrement sodée (au moins 300 mg de sodium par litre) ;

• Pour des efforts d’une durée supérieure à 4h : même stratégie (300 à 700 ml en fonction des conditions climatiques en écoutant votre soif) en considérant une déshydratation maximale totale de 4%. Chsoisir une boisson énergétique de qualité, apportant entre 40 et 80g par litre de glucides (dextrose, glucose, saccharose, maltodextrines) et apportant de 500 mg à 1,2g sodium / litre de boisson (sous forme de citrate idéalement) ;

• A éviter : l’eau pure en cas d’efforts d’une durée supérieure à 4h, les pastilles de sel, les sodas (sauf en cas de tolérance digestive et occasionnellement pour alterner avec la boisson de l’effort en fonction de votre écœurement), les boissons de l’effort partenaires de la compétition si vous ne la connaissez pas, les boissons énergisantes, le café.

Idéalement, personnaliser votre stratégie d’hydratation

Bien qu’elle puisse être fastidieuse, je vous conseille de définir une stratégie personnalisée mesurant votre niveau de déshydratation en fonction de la durée, de l’intensité, du climat et du niveau de transpiration. Elle va vous apporter une ligne directrice qui doit bien entendu être adaptée (à la hausse ou à la baisse) en fonction de la sensation de soif au cours de l’effort.

En pratique (faire en sorte de reproduire l’environnement de la course dans la mesure du possible) :

1. Se peser en sous-vêtements avant et après l’effort (ne pas boire en récupération avant le test), calculer le différentiel de poids (en grammes) : poids avant l’effort – poids après l’effort = X1 kg (x1000) = X2 g
2. Ajouter la quantité de liquide bu au cours de l’effort (en mL) : 1
3. Déduire le volume d’urines émis pendant le test (en mL) : 2
4. Calculer la perte horaire moyenne en fonction du temps d’effort réalisé. X2+1-2
5. S’acclimater à la pratique de l’effort à la chaleur.
6. Adapter si besoin les apports cibles en fonction de la sensation de soif.

X2 + 1 – 2 = volume perdu total, à diviser par le nombre d’heures pour obtenir la perte horaire.

Exemple : vous pesez 65kg avant votre entraînement et 64kg après un effort de 2h, soit une déshydratation théorique X1 = 65-64 = 1 litre ou, en ml, X2 = 1×1000 = 1000 ml. Vous avez bu pendant l’effort 500 ml (= 1) et vous avez uriné 200 ml (2). Votre perte totale est donc de 1000 + 500 – 200 = 1300 ml, soit une perte horaire de 1300/2 = 650 ml / heure. 

Dans la mesure du possible, réaliser ces tests à plusieurs reprises, soit dans des conditions climatiques similaires à la compétition si vous les connaissez, soit dans des conditions différentes pour obtenir une estimation de vos pertes hydriques horaires. Attention toutefois à ne pas vous tromper… d’autant plus que plus l’effort est long, plus les risques de surestimation augmentent. Une erreur à la hause d’à peine 100 ml / heure d’effort sur un ultratrail de 161 km peut par exemple aboutir à une surhydratation de plus de 3 litres dans un contexte où les pertes urinaires sont réduites du fait de modifications hormonales. Rien de tel pour provoquer une hyperhydratation ⁽⁴⁵⁾. Les athlètes les plus consciencieux se verraient là encore les plus pénalisés, le comble ! D’où ce conseil important, bien qu’il puisse paraître relativement subjectif : considérez ces valeurs comme une ligne directrice à revoir à la hausse ou à la baisse, en fonction de … votre sensation de soif.

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