Nous considérons dans cette partie les exercices prolongés ou inhabituels induisant des dommages musculaires comme les épreuves de course à pieds prolongées, les exercices de musculation ou des jeux collectifs comme un match de football par exemple.
4.1. Caractéristiques de la récupération après des exercices prolongés ou inhabituels induisant des dommages musculaires
Les exercices incluant des contractions excentriques et conduisant à des dommages musculaires induisent des perturbations de la fonction neuromusculaire
dont la dynamique de récupération est le plus souvent bimodale (Faulkner et al. 1993).
Cette dynamique inclut une phase de récupération dite « aigüe » qui est l’expression d’altérations métaboliques induisant des douleurs musculaires et une chute importante de la force. La seconde phase dite « retardée » résulte de dommages cellulaires suscitant le développement de processus inflammatoires qui s’accompagnent généralement de courbatures et d’une diminution des performances musculaires pendant plusieurs jours.
La fatigue liée à ce type d’exercice est généralement étudiée au travers d’un ensemble de paramètres. La production de force maximale volontaire lors de contractions maximales volontaires est l'un des indicateurs utilisé pour évaluer les dommages musculaires (Clarkson et al. 1992). La chute de force maximale volontaire après l’exercice est dépendante de la durée d’exercice, du niveau d’entraînement et est accentuée lorsque que l’exercice comporte des contractions de type excentrique ou une forte consommation d’oxygène (Rohlsberger et al. 2000; Petersen et al. 2007).
Différentes études montrent par exemple une diminution de la force maximale volontaire de 22 à 25% après un marathon réalisé par des athlètes très entraînés (Petersen et al. 2007) ou la réalisation de contractions excentriques répétées (Howatson et al. 2009). Ce déficit de force perdurent dans le temps et n’est rétabli qu’après plusieurs jours (Clarkson et al. 1992; Chen et al. 2009) De la même façon, parmi les différents tests permettant d’estimer la fatigue, la mesure de la hauteur de saut lors de sauts verticaux en contre mouvement est une technique communément employée. La cinétique de la hauteur de saut à l’arrêt de l’exercice est semblable à celle de la force maximale volontaire. La chute de performance maximale est enregistrée entre l’arrêt de l’exercice et 48h et n’est rétablie qu’après 3 à 5 jours (Suzuki et al. 2006; Jakeman et al.
2010).
Figure 30. Force isométrique (moyenne ± SD) avant (Pre) et immédiatement après l’exercice (Post) et 10 pendant les 10 jours suivant l’exercice (Clarkson et al. 1992).
L’étendue de la fatigue musculaire est également étudiée à travers les sensations de douleurs musculaires perçues après l’effort, immédiatement et dans les jours qui suivent. Ces douleurs, qualifiées de courbatures, sont souvent évaluées à partir de paramètres psychologiques et constituent un indicateur qui permet de renforcer la pertinence des marqueurs physiologiques (Hirsch and Liebert 1998). Le pic est généralement observé dans les 24 à 72h qui suivent l’exercice (Chen et al. 2008;
Lavender and Nosaka 2008) puis s’atténue et disparait (Clarkson and Tremblay 1988).
Les courbatures peuvent persister jusqu’à 8-10 jours après l’exercice, en fonction du niveau de dommages atteint au cours de l’exercice et du niveau d’entraînement (Cheung et al. 2003).
Pour compléter ces marqueurs, les concentrations dans le plasma, de protéines intramusculaires – myoglobine (Mb), créatine kinase (CK) ou encore lactate déshydrogénase (LDH), normalement peu concentrées dans ce compartiment sont également appréciées. A l’issu d’un exercice de course en descente (-10%) de 45 min à 60% de la VO2max (Apparailly et al. 2002), la concentration de la Mb plasmatique augmente de 1100% immédiatement après ce dernier puis continue d'augmenter jusqu’à atteindre 1800% de la valeur basale après 1h de récupération. La concentration de la Mb diminue ensuite pendant les heures qui suivent mais demeure plus élevée (100%) après 24h de récupération comparativement à la valeur de repos. De la même manière (Suzuki et al. 2006), la CK augmente graduellement pour atteindre un pic après 24h de récupération. En effet, elle voit sa concentration augmenter de 40%
immédiatement après l’exercice, puis de 56% et enfin de 420%, respectivement 1h et 24h après ce dernier. L’exercice de longue durée induit également une élévation de la LDH. Son niveau est doublé et reste élevé jusqu’à 2 semaines après l’épreuve (Kobayashi et al. 2005).
Enfin, le développement des dommages musculaires liés à la répétition de contractions musculaires de haute intensité induit la mise en route de processus inflammatoires. Ces derniers constituent une réponse de l’organisme face à l’atteinte tissulaire, et leur finalité vise à favoriser la réparation des tissus lésés. Ils sont indispensables à la bonne adaptation. L’exercice prolongé mobilise différentes cellules immunitaires (neutrophiles, monocytes, cytokines, etc.) qui ont des cinétiques très variables et qui agissent en cascade. Dans les régions tissulaires lésées, les cellules
passent du plasma dans le milieu interstitiel. Elles participent à la formation de l’œdème qui survient au cours des 24 à 48h qui suivent (Cheung et al. 2003). Après ce laps de temps, leur action semble se limiter et leur nombre diminue, bien qu’il puisse resté élevé pendant plus de 5 jours (Tidball 2005). Malgré ce retour vers des valeurs basales, l’œdème installé se résorbe plus lentement. L’œdème est un élément douloureux qui inhibe notamment l’amplitude du mouvement. De plus, la compression locale des capillaires par l’œdème entrave le transport de l’oxygène vers les cellules et favorise les dommages musculaires secondaires (Tiidus 1998; Friden and Lieber 2001). Cet état inflammatoire est accentué dans des ambiances thermiques chaudes.
Ce qu’il faut retenir : Chez l’athlète, l’exercice prolongé ou inhabituel engendre un déficit de performance et des courbatures qui peuvent perdurer plusieurs jours.
4.2. Déterminants de la récupération suivant des exercices prolongés ou inhabituels induisant des dommages musculaires
Contrairement aux exercices intenses répétés dans un laps de temps réduit, l’objectif après un exercice prolongé induisant des dommages musculaire n’est pas tant d’augmenter le débit sanguin pour accélérer le retrait des métabolites et la réplétion des réserves énergétiques. En effet, lorsque le temps alloué à la récupération avant un second exercice est prolongé (24h et plus), la récupération passive permet le plus souvent à elle seule le retour de ces paramètres à des valeurs basales. Et si la réplétion des réserves de glycogène après un effort de très longue durée peut parfois prendre plus de temps (Ivy 1991), celle-ci dépendra surtout des stratégies nutritionnelles adoptées (Friedman et al. 1991). Finalement, l’objectif ici sera d’atténuer l’inflammation et l’œdème qui lui est associé (Barnett 2006), phénomènes qui sont à l’origine des sensations d’inconfort.
Si à première vue, la diminution du débit sanguin musculaire en période de récupération peut paraître contre-productive, il est largement admis que la vasoconstriction induite par le froid (Thorsson et al. 1985), peut prévenir la formation de l’œdème (Yanagisawa et al. 2003; Gregson et al. 2011; Ihsan et al. 2013) et par conséquent atténuer les dommages secondaires causés par l’inflammation (Yanagisawa et al. 2003; Puntel et al. 2011). L’application de froid est par ailleurs utilisée en phase aigüe d’une blessure pour faciliter la guérison (Hillman and Delforge 1985). Ainsi, nous
verrons que l’immersion en eau froide en induisant une vasoconstriction (Gregson et al.
2011), peut théoriquement impacter les processus inflammatoires, l’œdème et certains signes de la fatigue (comme les courbatures). Nous verrons également que ces effets tout comme d’autres (c.-à-d. effets analgésiques notamment) peuvent survenir en raison de la pression qu’exerce l’eau sur la surface du corps, et donc de la même façon la compression élastique.
5. L’utilisation de techniques de récupération pour influencer les caractéristiques