Lundi 3 Octobre 2011 Frédéric Gazeau Dr en Sciences du Sport (Genève) L’altitude simulée pour combattre les effets du stress sur le métabolisme Lundi 3 Octobre 2011 Frédéric Gazeau Dr en Sciences du Sport (Genève)

Altitude = Hypoxie L’élévation de l’altitude se traduit par une baisse de la pression partielle d’oxygène et donc par une diminution du taux d’oxygène sanguin : c’est l’hypoxie Concentration de l’oxygène dans l’air au niveau de la mer Concentration de l’oxygène dans l’air à 5000 m d’altitude

Qu’est ce que l’hypoxie ? L’hypoxie est définie par la diminution de la quantité d’oxygène distribuée par le sang aux tissus. Le terme HYPOXIE est considéré aujourd’hui comme un « gros mot » par le corps médical et pour causes… Ne pas confondre hypoxie « chronique » (plusieurs jours) avec hypoxie « aigüe » (quelques minutes).

Hypoxie « chronique » pathologique Hypoxie « aigüe »provoquée L’hypoxie métabolique peut être générée par différents types de pathologies : L’anémie. L’altération de l’hémoglobine (pigment destiné à fixer l’O2 dans le sang). L’intoxication par le monoxyde de carbone (CO) La pneumopathie chronique. La cardiopathie congénitale. L’insuffisance cardiaque.

L’hypoxie « aigüe » provoquée par l’altitude simulée. Il est aussi possible chez le sujet sain (et à l’exclusion des catégories décrites avant) de provoquer cet état hypoxique par une exposition à l’altitude. La baisse d’oxygène au niveau des tissus implique de multiples adaptations de l’organisme.

Altitude en milieu naturel : Hypoxie hypobare La composition de l’air est identique au niveau de la mer et au sommet de l’Himalaya : 21 % d’oxygène 78 % d’azote 1 % de gaz rares et CO2 En revanche l’air est plus « détendu » à cause d’une pression athmosphérique basse.

Altitude simulée : Hypoxie normobare Depuis une quinzaine d’années, des machines destinées à recréer les conditions d’altitude ont été mises au point. Ces machines ont la particularité de ne pas baisser la pression athmosphérique, mais celle de modifier la composition de l’air. Air « normal » Air recomposé à 5500 m

Les sportifs ouvrent la voie de l’hypoxie Depuis les J.O. de 1968, les scientifiques et les entraîneurs sportifs ont utilisé l’hypoxie pour permettre aux athlètes de s’adapter aux conditions d’altitude de Mexico (2250 m). Puis ils ont cherché à utiliser l’hypoxie pour l’amélioration de la performance en plaine. Différentes applications de l’exposition à l’altitude simulée ont été validées sur le plan scientifique.

L’hypoxie chronique : « sleeping high – Training low » Levin et Stray-Gundersen, 1997 ont proposé un modèle d’utilisation de l’hypoxie qui consiste à s’entraîner à basse altitude et à dormir en moyenne altitude (2500 m). Les coureurs de fond ayant participé à ce programme ont amélioré leur performance grâce à l’augmentation du volume de globules rouges. Cependant cette méthode dite « VHSB » ne fonctionne pas pour tous les sportifs et les réponses individuelles sont donc très variables une fois encore.

L’hypoxie chronique : « sleeping high – Training low » La capacité individuelle à « fabriquer » des globules rouges est très variable. L’émergence depuis 10 ans des tentes à hypoxie montre que l’exposition doit être quotidienne (>8h/jour) à 3500 m d’altitude minimum et doit durer 8 semaines minimum pour espérer augmenter la concentration sanguine en globules rouges. Inconvénients majeurs : vie de couple perturbée, stress physiologique supplémentaire et donc sommeil altéré, fatigue… Qu’en est-il du système inverse (entraînement en altitude et dormir en plaine) ?

L’hypoxie aiguë : « sleeping low – Training high » Suite aux travaux de Hans Hoppeler, on comprend que s’entraîner à 2300 m d’altitude en endurance tout en dormant en plaine comporte des avantages car ce protocole permet d’augmenter la concentration en myoglobine intramusculaire. Une large étude parue en 2007 (Dufour et col.) a montré une amélioration significative de la VO2max (+5 %) et surtout du temps limite à VO2max (+35 %) pour 2 entraînements par semaine pendant 6 semaines (2300 m d’altitude au seuil d’endurance) en plus de l’entraînement ordinaire. Ce modèle « sleeping low – training high » a donc fait ses preuves et démontre l’intérêt de l’entraînement en hypoxie pour l’amélioration des performances aérobies sur des durées courtes (moins de 30 minutes d’effort). Ce procédé est bien adapté aux sportifs de bon et haut niveau mais il n’apporte pas d’avantages à la personne « lambda ».

L’Hypoxie Aiguë Normobare Passive : la méthode Métab Clean Depuis 5 ans, une autre façon d’utiliser l’hypoxie émerge : l’HANP La méthode « Métab Clean » est issue des techniques de préparation des sportifs en altitude mais abordée cette fois sous l’angle de la récupération. Pour progresser, les sportifs doivent s’entraîner intensivement. De plus ils subissent le stress du quotidien (professionnel, vie privée etc..) et s’exposent donc au phénomène de surentraînement (baisse des performances, baisse de la motivation, risques de blessures etc..). L’intérêt de la méthode est de diminuer fortement le sentiment de fatigue des personnes et d’améliorer ainsi la récupération. Fort des excellents résultats obtenus avec les sportifs, nous avons testé la méthode sur les personnes souffrant de fatigue et (ou) de stress chronique, mais ne pratiquant pas d’activités sportives.

La méthode Métab Clean Il s’agit de s’exposer à de très hautes altitudes (entre 3500 et 5500 m) en position semi couchée pendant 50 minutes et ce 10 fois en 5 semaines. Chaque session est adaptée en fonction des réponses individuelles grâce au suivi de la saturation sanguine en oxygène (oxymètre).

Le questionnaire de santé Le protocole Métab Clean ne peut en aucun cas constituer un traitement médical. Les questionnaires sont strictement confidentiels et ne peuvent en aucun cas être transmis. Certaines personnes sont exclues du protocole : Insuffisants cardiaques, respiratoires et rénaux personnes atteintes de cardiopathie et cardiomyopathie Femmes enceintes

Le questionnaire de qualité de vie Ce questionnaire vise à mesurer la perception individuelle du bien-être physique et mental. Ce questionnaire a été élaboré sur la base de plusieures études scientifiques. Des adaptations ont été réalisées en fonction des objectifs poursuivis par la méthode Métab Clean.

Le questionnaire de qualité de vie Il comprend 4 secteurs d’analyse : Stress global moyen déclaré (9 questions) Sentiment de Forme et de Bien-être (11 questions) Qualité de sommeil déclarée (5 questions) Contrôle du poids corporel (6 questions) Il aboutit à un indice de qualité de vie global déclaré.

L’indice de qualité de vie global déclaré L’indice de qualité de vie global déclaré s’échelonne de 0 à 100 (du meilleur vers le pire) et ne comporte pas d’unité. 252 questionnaires exploitables. La population est hétérogène : 138 femmes 114 hommes Age moyen : 48 ans +/- 10 ans Sportif(ve)s et non sportif(ve)s

L’indice de qualité de vie global déclaré (IQDV)

Evolution de l’IQDV après exposition au protocole Metab Clean 50.8 31.8 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Avant Avant Après Avant : 50,8 +/- 21,6 Après : 31,8 +/- 18,3 Différence significative : p<0,01 ; n=126

Stress global moyen déclaré Le niveau de stress global déclaré s’échelonne de 0 à 60 (du plus bas vers le plus haut).

Evolution du stress global moyen déclaré après exposition au protocole Metab Clean Avant Après Avant : 28,5 +/- 17.1 Après : 17.1 +/- 11,0 Différence significative : p<0,001 ; n=126

Forme et Bien-être déclarés Le niveau de « Forme et Bien-Etre déclarés » s’échelonne de 0 à 100 (du pire vers le meilleur)

Différence significative : p<0,001 ; n=126 Evolution de l’indice de « Forme et Bien-être déclarés » après exposition au protocole Métab Clean Avant Après Avant : 63,7 +/- 15,7 Après : 80.2 +/- 15,2 Différence significative : p<0,001 ; n=126

Qualité de sommeil déclarée Le niveau de « Qualité de sommeil déclaré » s’échelonne de 0 à 100 (du pire vers le meilleur)

Différence peu significative : p<0,1 ; n=126 Evolution de l’indice de « Qualité de sommeil déclarée » après exposition au protocole Métab Clean Avant Après Avant : 64,8 +/- 26,0 Après : 72.9 +/- 20,6 Différence peu significative : p<0,1 ; n=126

Contrôle du poids corporel déclaré Le niveau de « contrôle du poids déclaré » s’échelonne de 0 à 100 (du pire vers le meilleur)

Différence non significative : p>0,1 ; n=126 Evolution de l’indice de « Contrôle du poids corporel déclaré » après exposition au protocole Métab Clean Avant Après Avant : 71,3 +/- 23,2 Après : 80,0 +/- 18.1 Différence non significative : p>0,1 ; n=126

Relation entre « Stress » et « Forme et Bien-être » Indice de stress déclaré Indice de forme et bien-être déclaré 100 r = 0,66 Plus les personnes se sentent stressées, plus le niveau de forme et bien-être déclaré est bas. Le coefficient de corrélation est moyen (r=0.66).

Relation entre « Stress » et « Sommeil » Indice de stress déclaré Indice de qualité de sommeil déclaré 100 r = 0,51 Plus les personnes se sentent stressées, plus la qualité de sommeil est mauvaise. Le coefficient de corrélation est moyen/bas (r=0.51)

Relation entre « Stress » et « Contrôle du poids » Indice de stress déclaré Indice de contrôle du poids 100 r = 0,26 Il n’y a pas de corrélation significative entre le stress et le contrôle du poids (r=0.26)

Les bienfaits identifiés de la méthode La méthode Métab Clean Les bienfaits identifiés de la méthode Métab Clean : Amélioration du « souffle » Baisse de l’irritabilité Amélioration de la qualité du sommeil Meilleure récupération musculaire chez les sujets sportifs

La méthode Métab Clean Les personnes passées par le protocole déclarent donc une amélioration de leur qualité de vie. Quels éléments physiologiques pour expliquer cet état de fait ?

Les adaptations physiologiques à l’hypoxie Etude de Burtscher M. et col. (2004) : 8 hommes en bonne santé + 8 hommes ayant eu un infarctus du myocarde (âge moyen=60 ans). 15 sessions en hypoxie réparties sur 3 semaines. Augmentation signifi. de 6,2 % de la VO2max Augmentation du contenu artériel en O2. Pour une puissance de 1W/kg, il existe une diminution de la FC, de la pression artérielle systolique et de la concentration sanguine en acide lactique. Ces changements sont identiques pour les personnes en bonne santé et pour les cardiaques.

Les adaptations physiologiques à l’hypoxie Etude de Lyamina N.P. et col. (2011) : 33 patients hypertendus stade 1 (non traités) 10 sessions en hypoxie réparties sur 3 semaines. L’hypoxie permet de faire baisser la tension artérielle vers des valeurs normales. La baisse de la TA est associée à l’augmentation de la synthèse en monoxyde d’azote (NO). Le manque de production de NO (vasodilatateur) joue un rôle important dans le développement et la progression de l’HTA. L’hypoxie était plus efficace sur la baisse de l’HTA pour les patients ayant développé la maladie depuis plus de 5 ans. La baisse de pression artérielle perdure pendant au moins 3 mois pour 28 des 33 sujets testés.

Les adaptations physiologiques à l’hypoxie : résultats non publiés (1) 12 sujets sains sédentaires en situation de dyspnée d’effort (essoufflement précoce) soumis à une hypoxie normobare aiguë continue de 50 minutes en position allongée (protocole Métab Clean®). 10 expositions à l’hypoxie réparties sur 5 semaines. Aucune consigne n’est donnée en matière d’activité physique pendant la durée du protocole. Augmentation significative de 15,3 % de la VO2max (idem Burtscher et col.) Pour une puissance de 0,5W/kg, il existe une diminution de 9,5 % de la FC (idem Burtscher et col.) Pour une puissance de 0,5 W/kg, la combustion des graisses (vs sucres) est augmentée de 15 %.

Variabilité cardiaque : intervalle « RR » : Les adaptations centrales à l’hypoxie : intervalle « RR » résultats non publiés (2) Variabilité cardiaque : intervalle « RR » : L’analyse spectrale de l’intervalle « RR » (temps entre 2 contractions cardiaques) permet de mesurer la variabilité cardiaque. Une variabilité élevée est globalement un signe de bonne santé et de bonne forme physique. Bande à haute fréquence (HF) entre 0.15 et 0.4 Hz. La haute fréquence est conduite par la respiration et semble dériver principalement de l'activité parasympathique : c’est le « frein » du corps humain. Bande de basse fréquence (LF) entre 0.04 et 0.15 Hz. Le LF dérive de l'activité sympathique et a été supposé donner une expression du « niveau de stress ». La balance entre le système nerveux sympathique et parasympathique (LF/HF) doit être idéalement proche de 1.0.

Augmentation de la variabilité cardiaque de 60 % (p<0.1). Les adaptations centrales à l’hypoxie : intervalle « RR » résultats non publiés (2) 12 sujets sains sédentaires en situation de dyspnée d’effort (essoufflement précoce) soumis à une hypoxie normobare aiguë continue de 50 minutes en position allongée (protocole Métab Clean®). 10 expositions réparties sur 5 semaines. Aucune consigne n’est donnée en matière d’activité physique pendant la durée du protocole. Augmentation de la variabilité cardiaque de 60 % (p<0.1). Equilibrage de la balance sympatho-vagale (LF/HFpré = 2,8 vs LF/HFpost = 1,4 ; p<0.05) Résultats à confirmer sur un plus large échantillon.

Etudes scientifiques à venir Etude préparée par la Société Personal Trainer à Genève, Suisse (Dr Frédéric Gazeau) avec l’Institut des sciences du sport de l'Université de Lausanne, Suisse (Dr Grégoire Millet) et le laboratoire INSERM U1042 de recherche sur l’exercice de l’hôpital Sud de Grenoble, France (Dr Samuel Verges). Titre : « Effet de l’exposition hypoxique au repos chez le sujet hypertendu ». Protocole : 24 sujets masculins entre 18 et 60 ans. Hypertension légère (130<Pression systolique<150 mmHg ou 85<Pression diastolique<100 mmHg) sans traitement. Hypothèses : Baisse durable de la tension artérielle Equilibrage de la balance sympatho-vagale. Baisse des valeurs du cortisol (hormone pouvant être responsable de l’HTA). Amélioration de la condition physique (VO2max, VO2seuil lactique).

La méthode Métab Clean : combattre les effets du stress sur le métabolisme Le stress chronique peut fortement dégrader la qualité de vie et peut avoir des effets délétères sur la santé. La méthode Métab Clean utilisée par le centre « SimAlti » est un outil permettant de diminuer l’impact du stress chronique sur le métabolisme. L’amélioration de l’état physique semble influencer positivement l’état psychique (questionnaires). Aucune méthode « périphérique », aucun médicament ne peut avoir la prétention de se substituer à une approche psychologique pour s’attaquer au problème du stress.

Merci de votre attention ! La méthode Métab Clean Merci de votre attention !