Entraînement physique

Entraînement physique

Entraînement physique

Mieux entraîné, le montagnard a davantage de chance de réussir la course, mais c’est surtout au niveau du plaisir et de la sécurité qu’il en tirera tout le bénéfice.

Bien que l’on pense d’emblée à l’entraînement physique,
les entraînements psychique et technique ne doivent pas être négligés.

L’entraînement physique est pris ici au sens physiologique du terme; en tant que préparation défensive à l’égard des agressions de la montagne. Le montagnard doit faire des efforts pour progresser, et adapter son corps au climat et à l’altitude.

Entraînement à l’effort

L’entraînement à l’effort a pour but de développer l’endurance et la résistance.
L’endurance est la faculté de fournir un effort moyen pendant une longue période, type marche en haute montagne.
La résistance est la faculté de fournir un effort soutenu pendant une période relativement brève, type passage d’un surplomb en escalade.
L’entraînement développe le système cardio-vasculaire, le système respiratoire et le système musculaire. Pratiquer la marche, la culture physique et l’escalade sont de très bons moyens pour parvenir au résultar voulu.

La marche

Il est important de commencer cet entraînement plusieurs mois avant la période des courses en altitude. Il est nécessaire de pratiquer la marche régulièrement (au moins une fois par semaine) et dans la nature.

C’est l’entraînement le plus simple et le plus efficace en matière de montagne. Choisir un parcours varié afin d’alterner les plats et les montées. Le but n’est pas de marcher de plus en plus vite mais d’acquérir de la puissance et un automatisme de cadence. Il est bon de parcourir de longues distances, d’un pas lent et régulier (le pas du montagnard), ponctuées d’arrêts courts et régulièrement répartis.

En ce qui me concerne, je m’octroie un repos de cinq minutes toutes les heures (et j’en profite pour boire).

La randonnée pédestre intensive (au minimum 5 heures) est une bonne préparation à la montagne. La montée au refuge est finalement une randonnée. Cette dernière fait donc partie intégrante d’une course en montagne.

La course à pied (après contrôle médical), la natation, et le cyclisme sont également de bons moyens de s’entraîner à l’endurance.

La culture physique

Elle représente un bon complément. En outre c’est un moyen de développer la résistance.

L’escalade

L’escalade est un excellent moyen d’améliorer son entraînement physique tout en perfectionnant sa technique. Le meilleur entraînement s’acquiert dans les « blocs ». Cela permet l’enchaînement rapide des passages dans un effort analogue à celui de la course à pied, ainsi qu’un apprentissage de tous les mouvements d’escalade, aussi bien à la montée qu’à la descente.

Entraînement au climat

Pour profiter au maximum de ses escapades, le montagnard doit s’entraîner à supporter le froid, la chaleur et l’altitude.

L’entraînement au froid

Il est possible d’améliorer sa résistance au froid, surtout localement. La douche écossaise et la natation en eau froide sont de bons moyens pour habituer son corps à supporter le froid. Pour habituer les mains à supporter les basses températures on peut utiliser la méthode qui consiste à plonger les mains alternativement dans de l’eau chaude puis de l’eau froide, en augmentant progressivement les temps d’immersion et les différences de température.

L’entraînement à la chaleur

Dans les conditions climatiques habituellement rencontrées par les montagnards il n’y a aucun moyen d’améliorer la résistance du corps à la chaleur. Le seul moyen de lutter contre la chaleur est l’évaporation de la sueur. Il est donc essentiel de boire suffisamment et de porter des vêtements en tissu respirant.

L’entraînement à l’altitude

Il s’agit essentiellement de l’acclimatation à l’altitude qui s’acquière avant tout par la pratique même de l’alpinisme, en s’assurant que la progression est graduée. La pratique de l’apnée respiratoire et la nage sous l’eau sont de bons compléments à la marche en altitude.

Effort physique

l’Effort physique

On ne peut dissocier l’effort physique du contexte global de l’alpinisme. L’activité alpine entraîne une dépense accrue d’énergie et une adaptation des différentes fonctions de l’organisme. Il faut savoir que la marche rapide consomme six fois plus de calories que la station debout prolongée, et l’escalade dix fois plus. En outre, il y a perte d’eau avec perturbation de l’équilibre en sels minéraux.

Afin de mieux comprendre l’importance des moyens dont nous disposons pour lutter contre l’agression de l’effort physique sur notre organisme et qui se traduit par la fatigue, il est nécessaire de connaître le processus de formation de l’énergie musculaire.

 

Énergie musculaire

L’ensemble de l’appareil musculaire représente près du tiers du poids du corps. Le muscle est une machine qui transforme l’énergie chimique en énergie mécanique qui est la force motrice du mouvement. C’est le dernier maillon d’une chaîne de fonctions qui regroupe le coeur, le système nerveux, la thermorégulation, l’apport énergétique, l’oxygénation et l’évacuation des déchets. La réaction qui produit l’énergie musculaire peut se résumer de la façon suivante:

Nutriments + oxygène = énergie mécanique + chaleur + déchets

Les nutriments sont les combustibles, glucides, protides et lipides, produits par la digestion des aliments.

L’oxygène permet l’oxydation des nutriments et la production de l’énergie (processus énergétique aérobie). Certains efforts brefs et violents peuvent se faire en l’absence d’oxygène (processus énergétique anaérobie).

L’énergie mécanique produite par la contraction musculaire est la force motrice du mouvement.

Comme les moteurs à explosion, la machine musculaire a un mauvais rendement. Seulement 25% de l’énergie musculaire est transformée en énergie mécanique alors que le reste est transformé en chaleur. Cette chaleur est transportée vers la peau par le sang et c’est l’évaporation de la sueur qui permet d’éliminer les calories superflues. La perte hydrique engendrée par la sueur devra être compensée par la boisson.

Les déchets sont les produits finaux des réactions énergétiques. C’est l’acide lactique lors de réactions de type anaérobie. L’accumulation d’acide lactique provoque les crampes. C’est également le gaz carbonique, déchet classique des réactions de type aérobie.

Pour le montagnard qui fourni en général des efforts soutenus de moyenne puissance, la voie aérobie de production de l’énergie est la plus importante; c’est la voie énergétique de l’endurance. En présence d’oxygène, toutes les substances nutritives sont utilisées jusqu’à leur dégradation complète.

Glucides, Lipides et Protides + Oxygène = Energie + CO2 + H2O + Chaleur

Cependant, la mise en place de la voie aérobie est retardée par l’inertie du système d’échanges gazeux. Elle est déclenchée au début de l’effort mais ne devient efficace qu’après quelques minutes.
En début d’effort l’énergie est produite par la voie anaérobie. Il existe deux sources de production d’énergie en l’absence d’oxygène. La première résulte de la dégradation du phosphagène (ou créatine phosphate) et la deuxième de la dégradation du glycogène avec production d’acide lactique. Le glycogène est le nom donné aux glucides de réserve stockés dans les muscles et le foie.

Le phosphagène est la substance de démarrage. Son intérêt est la faculté de libérer instantanément une grande quantité d’énergie, l’ATP (adénosine triphosphate), à la puissance maximale selon le processus suivant:

ATP = ADP (adénosine phosphate) + acide phosphorique + énergie

Mais toute dégradation d’ATP exige sa réparation dans le but d’entretenir la prochaine contraction musculaire. Or cette réparation se fait au dépend du glucose, d’où l’importance des glucides dans la production de l’énergie musculaire.

Constitution du muscle

Le tissu musculaire est constitué de fibres assemblées en faisceaux. Il y a deux types de fibres: les fibres à contraction lente adaptées à l’effort d’intensité moyenne de longue durée, et les fibres à contraction rapide capables de soutenir des efforts violents de brève durée. Chaque muscle contient les deux types de fibres selon un pourcentage qui dépend de la spécialité et du niveau d’entraînement.

Les fibres à contraction lente sont richement vascularisées pour permettre un meilleur afflux d’oxygène et de nutriments. Elles contiennent de nombreuses enzymes indispensables au processus énergétique aérobie. Les muscles où prédomine ce type de fibres sont adaptés à l’effort long, régulier, d’une puissance toujours inférieure aux possibilités maximales – c’est l’endurance. La randonnée à pied ou à ski, l’ascension mixte de difficulté moyenne, font appel à ce type de muscles.

Les fibres à contraction rapide sont particulièrement bien adaptées au métabolisme anaérobie. Ce sont les fibres de l’effort bref d’intensité maximale – c’est la résistance. Elles sont mises à contribution lors de l’escalade technique soutenue, de passages athlétiques en ascension mixte, de remontée de couloirs, goulottes et cascades de glace.

Alimentation

Lors d’une marche en montagne les pertes caloriques s’élèvent à environ 350 kcal/heure, auxquelles il faut ajouter 100 kcal/heure pour lutter contre le froid. Pour une course de 7 heures, la perte calorique est donc de 7 x 450 kcal/heure soit 3150 kcal. A cela il faut ajouter la perte due à l’activité journalière restante, soit quelques 1500 Kcal.

Il est difficile, du fait de la diversité des facteurs qui interviennent, d’établir avec précision les besoins caloriques de la thermos-régulation. D’après les études de Johnson et Kark, le besoin calorique entraîné par la thermos-régulation, devrait être augmenté ou diminué de 5% lorsque la température variait de + ou – 10 degrés par rapport à une moyenne considérée comme normale.

Les 4650 kcal de perte seront compensées le soir ou le lendemain par une alimentation plus abondante et plus riche. Cependant, l’apport journalier peut difficilement dépasser 4000 kcal d’où un déficit calorique au-delà de 5 à 6 heures d’effort, déficit comblé par un prélèvement sur la masse graisseuse.

S’il est admis que l’alimentation de l’effort doit être riche en hydrates de carbones (glucides), leur importance varie selon les spécialistes. A mon avis, la proportion des glucides, des lipides et des protides n’est pas la même selon que l’on fait une course de un à deux jours ou une course de plusieurs jours en altitude. A titre indicatif on pourrait donner les proportions suivantes:

Nutriments une semaine 2 jours
Glucides 70% 55%
Lipides 20% 30%
Protides 10% 15%

En outre, il est important de respecter les rapports suivants:

Calories des sucres raffinés / Calories totales < ou = à 1/10

Protides animaux / Protides végétaux > ou = 1

Lipides animaux / Lipides végétaux < ou = 3/5

De nombreux ouvrages traitant de la diététique de l’effort proposent des menus et publient des tableaux d’équivalence calorique. Reproduire cette information nous conduirait au-delà du but de ce site. Il suffit de donner les quelques conseils suivants.

La veille d’une course consommer de préférence des glucides lents sous la forme de pâtes (pas trop cuites), de riz ou de pommes de terre.

Le matin de la course prendre des farineux (flocons d’avoine, Bircher muesli, pain complet, etc.), du fromage, des oléagineux (noix, amandes…), et surtout boire suffisamment.

Pendant la course, consommer des glucides rapides (surtout fructose) sous forme de fruits secs, de pâtes de fruits, de dattes, de tablettes agglomérées, etc., et… boire régulièrement ! Au retour de la course, reconstituer les réserves en viande et légumes frais.

Mais surtout évitez de constituer votre menu uniquement en fonction des recommandations diététiques, manger selon ses goûts et son envie est également important.

Ration alimentaire

On peut déterminer la constitution d’une ration alimentaire en fonction des besoins caloriques estimés.

En dehors des courses, un montagnard devrait absorber 3500 kcal/jour. Le tableau ci-dessous donne une indication sur la quantité (en grammes) de nutriments à consommer.

Rations en fonction des nutriments
Nutriments Répartition kcal kcal/g Grammes
Glucides 55% 1950 4 480
Lipides 30% 1050 9 120
Protides 15% 525 4 130
Total 100% 3500

Pour un séjour en altitude excédant deux à trois jours il est bon de prévoir un apport complémentaire de sels (sodium, potassium) et éventuellement de vitamines B1, B2 et C.

Boisson

Pendant l’effort il est recommandé de boire 100 à 120 ml de liquide toutes les 20 minutes. On peut préconiser un mélange d’eau (1 litre) + citrons pressés (2) + miel (4 cuillères à café) + sel (200 à 400 mg).

Se souvenir que boire et plus important que manger. Pour une course engagée, prendre un petit réchaud afin de faire fondre la neige et boire chaud. Une ration de survie au fond du sac peut aussi rendre service.

Agressions liées à l’altitude

Agressions de l’organisme liées à l’altitude

Ci-dessous nous allons traiter des agressions subies par l’organisme et des moyens à mettre en œuvre pour réaliser un nouvel équilibre compatible avec la vie en altitude.

♦ Augmentation du froid pouvant provoquer des lésions

♦ Baisse de la pression atmosphérique pouvant provoquer le « mal des montagnes »

♦ Baisse de l’humidité atmosphérique

♦ Augmentation du rayonnement

Le froid

La sensation de froid est due à la vitesse de refroidissement de la surface de la peau.

Trois facteurs influent sur la vitesse de refroidissement : la température, la force du vent, et l’humidité de l’air.

La température baisse en moyenne de 0.8 degré par 100 mètres de dénivelé positif.

Le vent s’intensifie avec l’altitude.

En revanche, l’humidité de l’air diminue.
Vers 2000 mètres l’humidité relative a diminué de moitié par rapport au niveau de la mer, et des trois-quarts à 4000 mètres. Ce facteur de refroidissement diminue donc au fur et à mesure que l’on monte. Il faut savoir que la conduction thermique de l’eau est 20 fois supérieure à celle de l’air, ce qui explique qu’un froid humide est plus difficile à supporter qu’un froid sec.

L’homme ne peut vivre que dans une fourchette de température très étroite autour de 37 degrés. Il doit donc constamment gérer son capital thermique. Quand sous l’effet du froid les pertes de chaleur dépassent les gains, l’organisme va réagir de deux façons, il va : limiter les pertes en diminuant le débit sanguin cutané, et augmenter la production interne de chaleur.

 

Diminution du débit sanguin cutané

La peau contrôle en permanence les échanges thermiques de notre corps avec l’extérieur. Pour préserver les organes vitaux d’une baisse dangereuse de température, la peau va diminuer son irrigation sanguine. Le bénéfice est double: (1) une peau froide constitue une barrière efficace contre les pertes de chaleur, car moins irriguée elle est moins conductrice de chaleur; (2) le sang ne circulant plus en surface et dans les extrémités, il se refroidit moins.

Production interne de chaleur

La thermogenèse peut être volontaire. L’exercice physique est un bon moyen de se réchauffer mais il consomme de l’énergie. Les aliments apportent en plus de leur valeur nutritionnelle un gain de chaleur à la digestion.
Elle peut être aussi involontaire. Le frisson est une contraction musculaire involontaire visant à produire de la chaleur. La sécrétion hormonale intervient dans la lutte contre le froid en augmentant les métabolismes.

Les lésions dues au froid

  • Gelures

  • Hypothermie

Les gelures

La gelure est une brûlure par le froid. Les gelures affectent « l’écorce » du corps, c’est à dire la peau et les extrémités. Elles ne menacent pas directement la vie. En fait, c’est comme si « l’écorce » se sacrifiait pour préserver les organes vitaux.

Ce qui fait le danger des gelures c’est qu’elles s’installent sans prévenir, de façon progressive et insidieuse. Lorsqu’il y a risque de gelure, chaque membre de la cordée doit observer ses compagnons afin de déceler une éventuelle apparition de plaques blanchâtres sur le nez, les joues ou les oreilles. Ces gelures, si elles sont fréquentes ne sont jamais très graves.

Plus graves sont les gelures des doigts et des orteils. Il faut se souvenir que lorsqu’il y a du vent des gelures peuvent survenir assez rapidement. L’humidité est un facteur aggravant.

Températures ressenties en fonction du vent
Vitesse du vent (Km/h)
Température ressentie  (°C)
0 5 0 -5 -10 -15 -20
5 4 -2 -7 -13 -19 -24
10 3 -3 -9 -15 -21 -27
15 2 -4 -11 -17 -23 -29
20 1 -5 -12 -18 -24 -30
30 0 -7 -14 -20 -26 -33
50 -2 -8 -15 -22 -29 -35
70 -2 -9 -16 -23 -30 -37

-10 à -24: La peau nue exposée ressent le froid. Risque d’hypothermie si l’exposition est de longue durée et sans protection. Porter plusieurs couches de vêtements, un chapeau et des gants.

-25 à -37: Risque de gel de la peau (gelure grave). Surveiller tout engourdissement ou blanchiment de la figure, des doigts, des oreilles et du nez. Risque d’hypothermie si l’exposition est d’assez longue durée et sans protection. Porter plusieurs couches de vêtements, un bonnet et des gants chauds. Couvrir le visage.

Ne jamais frictionner des membres gelés car les tissus sont fragiles, bien qu’ils soient insensibles. Ne jamais réchauffer à la chaleur d’une flamme car la température est trop élevée.

Une règle importante: Il ne faut entreprendre le réchauffement d’un membre gelé que si l’on est sûr de pouvoir entretenir un réchauffage constant et suffisant jusqu’à l’évacuation. Un réchauffage lent et insuffisant, souvent suivi de re-gelure fait encourir de sérieuses complications. Il faut savoir qu’une extrémité réchauffée est inutilisable et le montagnard devient un impotent.

Au vu des expériences vécues et des constatations médicales, on peut marcher longtemps avec des pieds gelés sans risquer davantage de complications.

Ne pas hésiter à organiser l’évacuation

L’hypothermie

L’hypothermie commence lorsque la production de chaleur par l’organisme ne couvre plus les pertes caloriques. Des lésions par hypothermie peuvent donc survenir par des températures supérieures à zéro degré. Il faut se souvenir que la perte de chaleur corporelle n’est pas seulement fonction de la température, mais surtout du vent et dans une moindre mesure de l’humidité.
Il est vital de rester calme et bien maîtriser la situation afin d’éviter un gaspillage de calories. Les décharges d’adrénaline dues au stress et à la panique brûlent très rapidement les réserves de l’organisme. Il est arrivé que des randonneurs peu expérimentés perdus en moyenne montagne meurent en une nuit. Boire, manger et rester calme aideront à sortir de cette mauvaise situation.

La perte de chaleur moyenne, au repos et sans vent, est estimée à 2.8 degrés/heure dans la neige et 4.1 degrés heure en plein air. Après une heure trois quart passé dans la neige, sous une avalanche par exemple, le corps est à 32 degrés, température à laquelle commencent les perturbations physiques. Après quatre heures un quart, le corps est à 25 degrés et il y a risque de mort.

Le diagnostic est en général évident. Jusqu’à 35 degrés, l’individu reste conscient et peut décrire ses sensations. Au dessous de 33 degrés, les idées ne sont plus très claires. La peau est froide, le visage livide, le pouls est faible et rapide. Par moment le malade est agité de tremblements.

Il faut tout de suite soustraire le malade du froid. Lui mettre des habits secs, se mettre avec lui dans un duvet préchauffé, lui donner des boissons chaudes et sucrées, placer des gourdes d’eau chaude sous les aisselles et entre les cuisses. Surtout éviter un brassage rapide du volume sanguin entre la périphérie froide et le centre resté plus chaud. Pas de frictions, pas de mouvements et… pas d’alcool.

L’hypothermie est une urgence médicale !

Baisse de la pression atmosphérique

Lorsque l’altitude augmente la pression atmosphérique diminue et, parallèlement, celle de l’oxygène aussi. A 2500 mètres, la pression de l’oxygène n’est plus que les trois quarts de ce qu’elle est au niveau de la mer, à 5500 mètres la moitié et à 8500 mètres le tiers. Or, la pression est la seule force qui fait progresser l’oxygène de l’air ambiant aux cellules de l’organisme.

Pour éviter l’hypoxie (oxygénation insuffisante) et les risques de mal des montagnes, une adaptation des mécanismes physiologiques va s’effectuer au niveau respiratoire avec une augmentation du volume de l’air inspiré, au niveau sanguin avec une augmentation du nombre de globules rouges et enfin au niveau cellulaire, en permettant une meilleure libération de l’oxygène de son transporteur.

Le mal des montagnes regroupe un ensemble de symptômes qui se manifestent à des degrés divers selon les personnes. Il se manifeste généralement par des maux de tête, des nausées, un manque d’appétit, des étourdissements et des insomnies. Dans la majorité des cas, tout rentre dans l’ordre au bout de quelques jours.
L’apparition de vomissements, la diminution du débit urinaire et la persistance de violents maux de tête malgré l’aspirine, sont les manifestations d’un oedème cérébral.
Des difficultés respiratoires, la toux, un sentiment d’oppression dans la cage thoracique, la faiblesse et, finalement, la fièvre sont les manifestations d’un oedème pulmonaire.

Le mal aigu des montagnes (le MAM) peut affecter les personnes à partir d’une altitude de 2000 mètres déjà. Les symptômes apparaissent de 4 à 8 heures après l’arrivée en altitude. Ils évoluent en 3 à 4 jours. Les enfants sont particulièrement vulnérables.

Pour prévenir le MAM il faut boire abondamment et avoir une alimentation de type hyper glucidique. Une progression lente est le meilleur moyen de minimiser les risques.

En cas de doute, il faut impérativement descendre,
à une altitude inférieure d’au moins 500 mètres.

Baisse de l’humidité atmosphérique

La quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air diminue avec l’altitude. A 4000 mètres, la tension de vapeur d’eau ne représente plus que le quart de sa valeur au niveau de la mer. Si on ajoute à cela que le volume d’eau contenu dans l’air est plus faible aux températures basses qu’aux températures élevées, il devient manifeste que l’air qui entoure le montagnard est sec. Cet air sec augmente la déshydratation contre laquelle l’organisme n’a aucune protection. Cet air sec et froid est aussi à l’origine de l’irritation des voies respiratoires et des maux de gorge.

La déshydratation a une conséquence directe sur la performance physique.

Une perte d’eau de 2 % du poids du corps (soit un litre et demi pour 80 kilos)
diminue la performance de 20 %

Augmentation du rayonnement

Les rayons dont il faut se protéger sont les Ultra-Violets (UV). Il y a trois sortes d’UV: les UVC, UVB et UVA par ordre décroissant de nocivité. Les UVC sont arrêtés par l’atmosphère et ne nous atteignent pratiquement pas. Par contre toute exposition prolongée aux UVB et UVA va provoquer des brûlures de la peau et des yeux.

Plus on s’élève, plus la couche de protection atmosphérique diminue et le rayonnement UVB augmente. L’intensité du rayonnement augmente de 4% tous les 300 mètres.
En outre, plus le soleil est bas sur l’horizon, plus la traversée atmosphérique est longue et moins intense est le rayonnement qui parvient jusqu’au sol. Il y a donc un maximum d’UVB entre 11 h et 14 h. Les rayons ne tombent pas tout droit sur la terre. Ils sont diffusés par l’air, les particules de vapeur d’eau et de poussière.
Si les alto-cumulus de moyenne altitude absorbent la majeure partie des UV, les cirrus de haute altitude qui donnent un ciel gris très lumineux transmettent presque autant d’UV qu’un ciel clair. La réflexion du sol dépend de sa nature, elle peut être importante (jusqu’à 90% sur la neige).

Avant-propos sur la physiologie

Avant-propos sur la physiologie

La physiologie  étudie le rôle, le fonctionnement et l’organisation mécanique, physique et biochimique des organismes viants et de leurs composants. La physiologie étudie également les interactions entre un organisme vivant et son environnement.

En ce qui concerne l’alpinisme, cette catégorie traite des agressions subies par l’organisme lors d’une course en montagne.

Les éléments traités sous cette catégorie couvrent les agressions liées à l’environnement dans lequel évolue le montagnard (le froid, la pression atmosphérique, l’humidité atmosphérique et le rayonnement solaire), ainsi que les agressions sur l’organisme liées à l’effort physique.