Taux de sudation et hydratation : quelle quantité boire pendant l'effort ?

Introduction

Lors d'un effort prolongé, la sudation thermorégulatrice induit des pertes hydriques et électrolytiques qui varient considérablement d'un athlète à l'autre et selon les conditions environnementales [1]. Un déficit hydrique non géré peut altérer la fonction cardiovasculaire et la thermorégulation, tandis qu'une surconsommation inconsidérée de liquides hypotoniques expose au risque d'hyponatrémie associée à l'exercice (HAE) [1, 7, 11]. Traduire des mesures brutes de taux de sudation en un plan d'hydratation intra-effort concret nécessite de concilier les métriques individuelles de sudation avec la cinétique d'absorption gastro-intestinale, l'osmolalité de la formulation et la régulation systémique du sodium [1, 14, 15].

Quantifying Sweat Rate and Electrolyte Losses

Le taux de sudation chez les athlètes d'endurance est généralement compris entre 0,5 et 2,0 L/h, avec des pics dépassant 3,0 L/h en cas de forte chaleur ou d'intensité d'effort élevée [10, 14]. Le taux de sudation individuel est estimé en mesurant la masse corporelle nue avant et après l'exercice, en corrigeant pour les fluides ingérés et l'excrétion urinaire [1, 10]. Les évaluations de terrain doivent prendre en compte les variables du bilan de masse non liées à la sueur : l'excrétion urinaire non corrigée peut surestimer les pertes par sudation de 16 % à 37 %, la perte de masse métabolique et la perte d'eau respiratoire peuvent entraîner des surestimations de 9 % à 20 %, et la sueur piégée dans les vêtements peut sous-estimer la perte de 8 % à 10 % [10].

La concentration en sodium de la sueur ([Na⁺]) présente une variabilité d'environ un facteur 10 selon les individus, s'étendant généralement de 10 à 90 mmol/L (environ 200 à >2 300 mg/L), avec une moyenne autour de 950 mg/L (~41 mmol/L) [8, 9, 10]. La sueur primaire formée dans la partie sécrétrice eccrine est isotonique au plasma (135–145 mmol/L de Na⁺, 95–110 mmol/L de Cl⁻ et 4–5 mmol/L de K⁺) [8]. Au fur et à mesure qu'elle s'écoule le long du canal vers la surface cutanée, le sodium est réabsorbé passivement via les canaux épithéliaux à sodium (ENaC) et activement via la Na⁺/K⁺-ATPase basolatérale sous le contrôle de l'aldostérone [8]. Les athlètes hautement entraînés présentent des métriques de tests de sudation fiables (coefficient de variation d'environ 5,5 % par ionophorèse à la pilocarpine) [9]. De plus, une acclimatation structurée à la chaleur améliore la réabsorption canalaire, diminuant la [Na⁺] sudorale de 15 à 25 mmol/L [9].

Dehydration vs. Hyponatremia Risk

L'objectif principal de l'apport hydrique durant l'exercice est de prévenir une déshydratation excessive — définie comme une perte de masse corporelle supérieure à 2 % du poids initial — tout en évitant des perturbations majeures de l'équilibre électrolytique qui compromettraient la performance [1]. L'hypohydratation induite par l'exercice (~3 % de perte de masse corporelle) exacerbe les marqueurs de lésions intestinales (tels que l'élévation de la protéine de liaison des acides gras intestinaux, I-FABP), augmente la réponse en hydrogène expiré indicative d'une malabsorption, et accroît l'incidence des symptômes gastro-intestinaux [21].

Inversement, une surhydratation par rapport aux pertes hydriques présente de graves risques. L'hyponatrémie associée à l'exercice est définie par une concentration sérique de sodium inférieure à 135 mmol/L, avec une escalade des risques symptomatiques sévères en dessous de 128 mmol/L et particulièrement sous 125 mmol/L [6, 7, 12]. Des études de dépistage de l'HAE asymptomatique ont détecté des incidences post-épreuve de 11 % chez les triathlètes Ironman, 8 % chez les coureurs de marathon/semi-marathon, 51 % à 67 % chez les ultramarathoniens, et jusqu'à 70 % chez les rameurs juniors d'élite [7, 11]. L'HAE est principalement provoquée par une surconsommation de liquides hypotoniques au-delà de la soif, combinée à une sécrétion non osmotique d'arginine-vasopressine (AVP) [7, 11]. La libération non osmotique d'AVP altère la clairance rénale de l'eau libre et est déclenchée par l'hyperthermie induite par l'exercice, la contraction volumique, l'hypoglycémie, la sécrétion d'interleukine-6 (IL-6), les nausées et certains médicaments comme les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) ou les ISRS [7, 12].

Les réserves endogènes non osmotiques de sodium stockées dans les os, la peau et le cartilage, liées aux glycosaminoglycanes, représentent jusqu'à un quart du sodium corporel total [7]. Des anomalies dans le recrutement de ces réserves internes échangeables ou l'inactivation osmotique du sodium peuvent influencer davantage la prédisposition d'un athlète à la dysnatrémie au cours d'épreuves prolongées [7, 12].

Translating Measured Losses into Intake Targets

Il est conseillé aux athlètes de remplacer entre 70 % et 100 % de leurs pertes sudorales horaires pendant un effort prolongé, ajusté de manière à ce que la perte de poids corporel totale reste dans la fourchette de 0 % à 2 % de déficit sans induire de prise de masse [1, 14].

Un remplacement ciblé du sodium est principalement indiqué lorsque la durée de l'effort dépasse 2 heures, a lieu dans des environnements chauds, ou implique des pertes sudorales cumulées en sodium supérieures à 3 à 4 g de Na⁺ [5]. Les formulations contenant 0,5 à 0,7 g/L de sodium (20–30 mEq/L) améliorent l'appétence de la boisson, stimulent la prise hydrique volontaire, favorisent la rétention liquidienne vasculaire et aident à maintenir le sodium du liquide extracellulaire dans la plage physiologique normale de 135–145 mmol/L [4, 5].

La préparation préalable à l'exercice nécessite de commencer l'hydratation plusieurs heures avant l'effort, au cours des repas ou avec des boissons, afin de permettre une absorption liquidienne suffisante, d'atteindre l'euhydratation avec des électrolytes plasmatiques normaux et de normaliser le volume urinaire [1]. Une stratégie classique de préhydratation consiste à consommer environ 500 mL de liquide environ 2 heures avant l'exercice [4].

Formulation Osmolality and Gastrointestinal Constraints

L'apport hydrique intra-effort est contraint par la vitesse de vidange gastrique et les limites d'absorption de l'intestin grêle [14, 15]. L'absorption intestinale de l'eau est optimisée en utilisant des solutions hydro-électrolytiques glucidiques (SHEG) hypotoniques à isotoniques [14, 15]. Les solutions hyperosmolaires (>400–500 mOsm/kg) altèrent significativement le flux liquidien intestinal proximal ; l'absorption de fluide chute progressivement de 18,3 ± 2,6 mL·cm⁻¹·h⁻¹ avec de l'eau et 16,5 ± 3,7 mL·cm⁻¹·h⁻¹ avec une SHEG à 6 % (~330 mOsm) jusqu'à 6,9 ± 1,5 mL·cm⁻¹·h⁻¹ avec une SHEG à 8 % (~400 mOsm) et 1,8 ± 1,7 mL·cm⁻¹·h⁻¹ avec une SHEG à 9 % (~590 mOsm) [15].

Un apport en glucides de 30–60 g/h via 600–1200 mL/h d'une solution à 4 %–8 % (glucose, saccharose ou maltodextrine) exploite le co-transporteur luminal sodium-glucose (SGLT1) pour accélérer l'absorption d'eau [4, 14]. Pour les séances prolongées nécessitant une disponibilité glucidique plus élevée (75–90 g/h et jusqu'à 108 g/h), la co-ingestion de glucose et de fructose dans un ratio 2:1 sollicite des transporteurs apicaux distincts — SGLT1 pour le glucose et GLUT5 pour le fructose — avant que les deux ne rejoignent la circulation via GLUT2, augmentant ainsi l'oxydation totale des glucides en contournant la saturation d'un transporteur unique [14, 18].

La chaleur environnementale et l'intensité de l'exercice imposent des limites physiologiques à la délivrance intestinale [20]. L'exercice sous une chaleur de 35 °C réduit l'efficacité de la vidange gastrique par rapport à un environnement à 25 °C (59 % contre 79 % vidangés sur un volume de 1 L à 65 % de VO₂max) [20]. Un stress environnemental et d'effort sévère réduit le débit sanguin splanchnique, provoquant potentiellement une ischémie muqueuse, une hyperthermie et un dysfonctionnement de la barrière épithéliale, ce qui peut se manifester par une endotoxémie et des troubles gastro-intestinaux [20, 21].

Pour optimiser la délivrance gastrique et la tolérance intestinale pendant l'effort :

• Volume du bolus liquidien : La vidange gastrique répond directement au volume intragastrique ; consommer des bolus de liquide plus importants à intervalles modérés (par ex., 200 mL toutes les 20 minutes) maintient une clairance gastrique plus rapide que de petites gorgées fréquentes (par ex., 50 mL toutes les 5 minutes), sans aggraver l'inconfort gastro-intestinal [14].
• Température du liquide : L'ingestion de liquides frais (15–22 °C) favorise une consommation régulière et une bonne appétence [4].
• Entraînement de l'appareil digestif (gut training) : Des sollicitations nutritionnelles répétées à l'entraînement améliorent le confort gastro-intestinal, accélèrent la vidange gastrique spécifique aux nutriments et réduisent les symptômes gastro-intestinaux hauts liés à l'effort, permettant de tolérer des volumes de liquide et de glucides plus élevés en compétition [17, 18, 19].