Transpiration et hydratation chez le nageur
Régulation de la température, transpiration et hydratation en natation : voilà des sujets sur lesquels les questions et les idées reçues sont nombreuses. Nos réponses à 6 questions-clé sur ces sujets importants.
Comment le corps régule sa température?
Pour comprendre les problèmes de pertes en eau et d'hydratation, il faut savoir que le fonctionnement de nos organes vitaux dépend du maintien d'une température interne constante (autour de 37°). Or, les muscles ont tendance à jouer le rôle de radiateur. En fait, seul 20 à 25% de l'énergie qu'ils produisent est réellement transformé en mouvements, le reste est transformé en chaleur. Pour l'évacuer, le flux sanguin dans les vaisseaux proches de la surface du corps augmente, le sang véhicule ainsi la chaleur des muscles vers la peau. Cet afflux sanguin explique d'ailleurs que lors d'un effort intensif la peau prenne une couleur rouge. Deux mécanismes permettent ensuite d'évacuer la chaleur vers le milieu extérieur : le radiation (dans l'air) ou conduction (dans l'eau) : c'est le passage de la chaleur d'un milieu chaud au contact d'un autre plus froid. la transpiration : les glandes sudoripares évacuent de la sueur qui en s'évaporant à la surface de la peau permet de dissiper une importante quantité de chaleur.
Transpire-t-on dans l'eau?
Dans le mécanisme de transpiration, c'est l'évaporation de la sueur qui permet de dissiper la chaleur mais dans l'eau celle-ci est impossible et la transpiration est donc quasiment inutile. Nous devons donc uniquement compter sur le mécanisme de conduction. Heureusement l'eau permet une évacuation de la chaleur 25 fois supérieure à celle de l'air ce qui permet d'éviter la surchauffe. Lorsque l'effort est important, la transpiration ne semble pourtant pas être complètement stoppée. Plusieurs études ont mesuré les pertes en eau des nageurs. L'une d'elle, menée par des chercheurs australiens et réalisée auprès de nageurs de haut niveau montre que ceux-ci perdent en moyenne 138 ml par kilomètre pour les hommes et 107 ml par kilomètre pour les femmes. Ces mesures concernent des sportifs qui s'entraînent de façon très intensive, elles représentent donc plutôt un maximum mais permettent de se faire une idée de la quantité d'eau que l'on peut perdre lors d'une séance. A titre de comparaison, pour un entraînement intensif d'athlétisme par une température supérieure à 25°, le sportif peut perdre 1.5 à 2.5 litres par heure.
Quelles leçons pour le nageur?
Même en buvant abondamment, le sportif ne peut se réhydrater que de 800 ml par heure environ, le système digestif ne peut pas absorber plus d'eau. Ce chiffre peut être un problème pour certains sports terrestres où l'athlète sera parfois déshydraté même en buvant suffisamment. Le nageur, lui, n'a pas ce type de problème : même pour un effort intensif, sa température n'augmentera que très peu et ces besoins en eau seront réduits. Il aura ainsi le grand avantage de pouvoir compenser facilement ses pertes pendant la séance. L'effet pervers est que le nageur est souvent moins sensible que les autres sportifs au besoin de bien s'hydrater. Or la déshydratation, même légère, a des conséquences importantes (moins bonne récupération, augmentation du risque de blessure, diminution du rendement musculaire et donc des performances).
Quelles quantités boire?
Les besoins en eau d'une personne non sportive sont d'environ 2.5 litres par jour (plus précisément 30 à 40 ml par kilogramme). Une alimentation équilibrée peut nous apporter environ 1 litre par jour car la plupart des aliments (notamment les fruits et légumes) contiennent de l'eau. Le reste doit être apporté en buvant suffisamment et tout au long de la journée. Grâce à cela, on arrivera à l'entraînement bien hydraté et en condition pour réaliser une bonne séance. En plus de cela, il va falloir compenser les pertes liées à l'entraînement en buvant régulièrement de petites quantités pendant et juste après la séance. Par exemple pour une séance de 4.5 km en 1h30 : on pourra boire 2 fois 150 ml au cours de la séance et au moins 200 ml à la fin. La soif n'est pas un bon indicateur car cette sensation intervient tardivement, une fois que la déshydratation est déjà engagée, il faut donc boire avant d'avoir soif. La couleur des urines peut être un moyen d'évaluation : si elles sont claires, on est bien hydraté.
Que boire?
Pour des séances de moins d'1h15, il est inutile de boire autre chose que de l'eau. Au delà, la boisson peut être enrichie en glucides ce qui permettra d'économiser les réserves musculaires et de maintenir le taux de sucre dans le sang. Attention cependant, une boisson trop sucrée ralentit l'absorption de l'eau et augmente même la déshydratation en provoquant un transfert d'eau vers le tube digestif. Les recommandations pour la composition des boissons d'effort varient entre 30 et 60 grammes de sucre par litre (les sodas et jus de fruit contiennent généralement autour de 100 g/L). Une très légère quantité de sel (1g/L maximum) permet une meilleure absorption de l'eau. Les autres sels minéraux et les vitamines ne sont pas indispensables étant donné que les pertes liées à la transpiration seront très limitées. On peut donc créer sa boisson énergétique faîte maison en mélangeant un litre de jus de fruit ou de soda pour un litre d'eau et en y ajoutant une pincée de sel. On peut également retrouver la bonne concentration de sucre en ajoutant de la grenadine à l'eau. Y aura-t-il une différence avec les boissons énergétiques que l'on trouve dans le commerce? Oui, le goût et quelques arguments marketing comme l'ajout de vitamines dont l'utilité est plus que discutable mais surtout une grosse différence de prix. A vous de choisir...
Et dans une piscine surchauffée?
Pour terminer, nous allons étudier le cas de l'entraînement dans une eau dont la température est supérieure à 30°. Comme nous l'avons vu la transpiration est un mécanisme inefficace dans le milieu aquatique et tout repose donc sur la convection. Pour faciliter le transfert de chaleur, le débit sanguin augmente vers les vaisseaux situés en périphérie. Dans une eau chaude, cet afflux sanguin va être maximum et le rythme cardiaque va donc augmenter. En raison de cette sollicitation supplémentaire du système cardiaque la fatigue du nageur augmentera, surtout si les efforts sont intensifs. A partir de 32°, la différence de température entre la peau et l'eau devient minime voir inexistante (d'où le choix de cette température minimale pour les activités bébés nageurs). En plus de la transpiration, c'est la convection qui devient alors inefficace, le corps ne dispose plus d'aucun de ses mécanismes de régulation et la température centrale augmente. Ceci peut contrarier le fonctionnement des organes vitaux (coeur, cerveau) et avoir de graves conséquences (coup de chaleur, malaises...). L'entraînement en natation à des températures élevées est donc contre-indiqué.
Sweating and hydration in swimmers
Temperature regulation, perspiration and hydration when swimming: these are subjects on which there are many questions and preconceived ideas. Our answers to 6 key questions on these important subjects.
How does the body regulate its temperature?
To understand the problems of water loss and hydration, you must know that the functioning of our vital organs depends on maintaining a constant internal temperature (around 37°). However, muscles tend to act as radiators. In fact, only 20 to 25% of the energy they produce is actually transformed into movements, the rest is transformed into heat. To evacuate it, blood flow in the vessels close to the surface of the body increases, the blood thus carries heat from the muscles to the skin. This blood flow also explains why during intensive exercise the skin takes on a red color. Two mechanisms then allow the heat to be evacuated to the external environment: radiation (in the air) or conduction (in water): this is the passage of heat from one hot environment to contact with another colder. perspiration: the sweat glands release sweat which, by evaporating on the surface of the skin, dissipates a significant quantity of heat.
Do we sweat in water?
In the sweating mechanism, it is the evaporation of sweat which allows heat to dissipate but in water this is impossible and sweating is therefore almost useless. So we have to rely only on the conduction mechanism. Fortunately, water allows heat to be evacuated 25 times greater than that of air, which helps prevent overheating. When the effort is significant, sweating does not seem to be completely stopped. Several studies have measured swimmers' water losses. One of them, conducted by Australian researchers and carried out with high-level swimmers, shows that they lose on average 138 ml per kilometer for men and 107 ml per kilometer for women. These measurements concern athletes who train very intensively, so they represent a maximum but allow us to get an idea of the quantity of water that we can lose during a session. For comparison, for intensive athletics training in a temperature above 25°, the athlete can lose 1.5 to 2.5 liters per hour.
What lessons for the swimmer?
Even when drinking abundantly, the athlete can only rehydrate by approximately 800 ml per hour; the digestive system cannot absorb more water. This figure can be a problem for some land sports where the athlete will sometimes be dehydrated even when drinking enough. The swimmer does not have this type of problem: even for an intensive effort, his temperature will only increase very little and his water needs will be reduced. He will thus have the great advantage of being able to easily compensate for his losses during the session. The perverse effect is that swimmers are often less sensitive than other athletes to the need to hydrate well. However, dehydration, even slight, has significant consequences (poor recovery, increased risk of injury, reduced muscular output and therefore performance).
How much to drink?
The water needs of a non-athletic person are approximately 2.5 liters per day (more precisely 30 to 40 ml per kilogram). A balanced diet can provide us with around 1 liter per day because most foods (especially fruits and vegetables) contain water. The rest must be provided by drinking enough and throughout the day. Thanks to this, we will arrive at training well hydrated and in condition to carry out a good session. In addition to this, you will have to compensate for training-related losses by regularly drinking small quantities during and just after the session. For example for a 4.5 km session in 1h30: you can drink 150ml twice during the session and at least 200ml at the end. Thirst is not a good indicator because this sensation occurs late, once dehydration has already started, so you must drink before you feel thirsty. The color of urine can be a means of assessment: if it is clear, you are well hydrated.
What to drink?
For sessions lasting less than 1 hour 15 minutes, there is no need to drink anything other than water. Beyond that, the drink can be enriched with carbohydrates which will save muscle reserves and maintain blood sugar levels. Be careful though, a drink that is too sweet slows down the absorption of water and even increases dehydration by causing a transfer of water to the digestive tract. Recommendations for the composition of exercise drinks vary between 30 and 60 grams of sugar per liter (sodas and fruit juices generally contain around 100 g/L). A very slight amount of salt (1g/L maximum) allows for better water absorption. Other mineral salts and vitamins are not essential since losses linked to perspiration will be very limited. You can therefore create your own homemade energy drink by mixing a liter of fruit juice or soda for a liter of water and adding a pinch of salt. You can also find the right concentration of sugar by adding grenadine to the water. Will there be any difference from commercially available energy drinks? Yes, the taste and some marketing arguments such as the addition of vitamins whose usefulness is more than questionable but above all a big difference in price. It's up to you to choose...
What about in an overheated swimming pool?
Finally, we will study the case of training in water with a temperature above 30°. As we have seen, transpiration is an inefficient mechanism in the aquatic environment and everything therefore relies on convection. To facilitate heat transfer, blood flow increases to peripheral vessels. In hot water, this blood flow will be maximum and the heart rate will therefore increase. Due to this additional demand on the cardiac system, the swimmer's fatigue will increase, especially if the efforts are intensive. From 32°, the temperature difference between the skin and the water becomes minimal or even non-existent (hence the choice of this minimum temperature for baby swimming activities). In addition to perspiration, convection then becomes ineffective, the body no longer has any of its regulatory mechanisms and the core temperature increases. This can disrupt the functioning of vital organs (heart, brain) and have serious consequences (heat stroke, discomfort, etc.). Swimming training at high temperatures is therefore contraindicated.