Vous vous demandez comme pratiquer du trail et de la course à pied par temps froids ? Comment courir en hiver ? Comment s’entraîner et performer malgré les températures qui chutent ?  Cet article est fait pour vous ! 😉

Trail et course à pied en hiver

Pour certains athlètes, la saison hivernale est synonyme de coupure avec la course à pied et le trail. Pour d’autres, le froid, et parfois le manteau blanc qui recouvre les sentiers ne sont pas des freins à l’entraînement. De même, plusieurs compétitions de trail se déroulent pendant la saison hivernale. La SainteLyon, le Bélier Blanc, les Lumières de la Muzelle ou encore le Raidlight Winter Trail … toutes ces courses prennent place à la saison blanche !

 

Pourquoi courir en hiver ?

La première question à laquelle je souhaite répondre ici est pourquoi courir en hiver ? Pour moi, il y a deux raisons principales. La première, c’est pour ne pas se désentraîner. À mon sens, une période de coupure annuelle de quelques jours, voire quelques semaines est bénéfique. Cependant, l’hiver dure 3 mois. Une coupure totale de la course à pied, ou du trail, pendant une si longue période me semble délétère pour votre performance une fois les beaux jours revenus.

La deuxième raison concerne les adaptations mécaniques. Lorsque l’on parle d’entraînement, le stress physiologique imposé sur le métabolisme vient rapidement à l’esprit. Un autre type de stress moins souvent discuté, mais de plus en plus souligné par les experts, concernent le stress mécanique. En effet, si notre moteur doit être travaillé et s’adapte, il en va de même pour la carrosserie. Vos tendons, vos muscles, vos ligaments, vos articulations … toutes ces structures s’adaptent lorsque vous courrez, et se désadaptent quand vous arrêtez. Aussi, s’il est pour moi possible, et intéressant, de diminuer le volume de course à pied et de trail quand les températures chutent, il faut tout de même courir en hiver pour maintenir dans une certaine mesure les adaptations mécaniques liées à la course à pied, et au trail.

 

Comment courir et faire du trail quand il fait froid ?

Il semble donc important de maintenir un certain volume à pied durant la saison hivernale. Nous devons donc nous poser la question de comment bien s’entraîner en hiver. Nous pouvons aussi, pour celles et ceux qui accrochent encore des dossards, nous demander aussi comment performer en trail et en course à pied, pendant cette saison. Pour répondre à ces questions, je vous propose, comme toujours, que l’on s’appuie sur la littérature scientifique.

Je vais diviser cet article en plusieurs parties ! Je vais tout d’abord vous expliquer les conséquences du froid sur l’organisme de manière générale. Ensuite, nous rentrerons en détail dans les effets du froid sur les performances physiques. Et enfin, je vous donnerai quelques conseils pour lutter contre tout cela, et bien vous entraîner ainsi que bien performer en trail et en course à pied pendant l’hiver.

 

Trail et course à pied par temps froid

Les effets du froid

Notre métabolisme quand la température chute

Dans leur méta-analyse de 2015, Castellani & Tipton soulignait les grandes répercussions du froid sur la physiologie humaine. Une des premières réactions de celle-ci est une vasoconstriction périphérique. Les vaisseaux sanguins périphériques, tels que ceux situés dans la peau ou dans les extrémités, se rétrécissent ou se contractent. Cela engendre une diminution du diamètre des vaisseaux sanguins, et donc une diminution du flux sanguin périphérique. Cette dernière réduit le transfert de chaleur par convection entre les tissus profonds et superficiels. En d’autres termes, le sang chaud a plus de mal à atteindre les extrémités de votre corps. Alors, la chaleur de la surface corporelle exposée est perdue plus rapidement qu’elle n’est remplacée, donc la température de la peau diminue.

Contre cette baisse de la température de la peau, le métabolisme déclenche une augmentation de la production de chaleur métabolique. Celle-ci peut avoir lieu à travers une augmentation de l’activité des muscles, volontaire (c.-à-d. nous allons souhaiter nous mettre en mouvement), ou involontaire (c.-à-d. frissons, tremblements). Ces mécanismes sont associés à une augmentation de la dépense énergétique simplement dans le but de lutter contre le froid.

Parallèlement et toujours au repos, d’autres phénomènes peuvent être observés comme une augmentation de l’activité nerveuse sympathique, de la sécrétion d’adrénaline, de la pression artérielle, de l’activité cardiaque et des besoins en oxygène du myocarde. De plus, au repos et à l’effort, on observerait également une diminution de la sudation. Mais notre corps n’est pas le seul à réagir au froid, notre cerveau aussi est impacté par les températures basses.

 

Notre cognition et notre motricité quand la température chute

En 2007, Hancock et collaborateurs ont publié une méta-analyse pour comprendre les effets des stresseurs environnementaux, et plus précisément des températures chaudes et froides, sur les performances cognitives et motrices. Ils ont identifié 56 études assez robustes pour être considérées. Elles comparaient les performances cognitives en condition à une température “normale” (autour des 20°C) à celles à des températures froides ou chaudes.

Les analyses statistiques ont révélé que le froid dégrade tout un ensemble de performance. Ces dégradations sont observables sur des capacités comme la perception, les fonctions cognitives générales, la coordination psychomotrice, la précision des mouvements, ou encore la vitesse d’exécution.

Leurs analyses ont également révélé qu’au plus le froid était prononcé, au plus les effets étaient marqués. Par exemple, les dégradations de performance seront plus prononcées à 0°C qu’à 10°C. Enfin, elles ont montré que la durée d’exposition à des températures basses était importante. Plus elle était longue, plus ces différentes diminutions étaient prononcées. Ayant observé des effets similaires dans le chaud (non présentés dans ce billet), les auteurs suggèrent que pour performer, l’être humain doit se trouver dans une zone de “confort thermique”. La méta-analyse de Pilcher et al., en 2002 montrait exactement les mêmes effets. Cette équipe avait aussi observé une dégradation des performances cognitives en conditions froides. Celles-ci étaient aussi de plus en plus marquées à mesure que la température descendait, et à mesure que la durée d’exposition augmentait.

 

Froid et performance en endurance

Je vous propose maintenant de nous intéresser plus spécifiquement aux effets du froid sur l’endurance. D’après la littérature, les effets du froid sur la performance en endurance, comme sur celles en trail ou en course à pied, vont dépendre de l’intensité de l’exercice (et de la température, évidemment).

Froid et endurance à intensité basse

Les articles de Castellani & Tipton (2015) et de Nimmo (2004) vont dans le même sens. Les effets délétères du froid dépendent de l’intensité de l’exercice. Selon ces auteurs, la principale problématique à basse intensité est que la production de chaleur due à l’exercice risque de ne pas être suffisante pour compenser le refroidissement du corps. Par exemple, Nimmo (2004) explique qu’à 30% de la VO2max, une température extérieure à 5° ne sera pas supportable sans vêtements adaptés. En dehors de cela, les auteurs ne notent pas de conséquence notable du froid sur la performance en endurance à basse intensité. Les athlètes doivent “simplement” s’habiller en conséquence.

 

Plus de glycolyse quand les températures chutent ?

De plus, selon ces deux études, on observe à ces intensités un changement au niveau de la voie métabolique dominante, c’est-à-dire la filière qui sera utilisée de manière préférentielle pour produire de l’énergie. À température ambiante “normale”, lorsque les intensités sont basses (p. ex. 30% de la VO2max), la lipolyse dominerait (voir cet article du site). Cela signifie que dans cette zone d’intensité, le corps privilégie les lipides pour alimenter les muscles. En conditions froides, différentes études ont observé une augmentation de la consommation du glucose et du glycogène, et une diminution de celle des lipides.

Ce phénomène serait la cause, d’une part, d’une diminution de la vascularisation des tissus adipeux, rendant les lipides moins disponibles. D’autre part, elle résulterait de l’utilisation préférentielle des fibres musculaires de type 2, gourmandes en glucose, au détriment de celles de type 1, gourmandes en lipides, à cause du froid. Une hypothèse est que les fibres de type 2 pourraient produire plus de chaleur. Certains travaux ont aussi montré que pour une même intensité, les stocks de glycogène étaient plus diminués s’il faisait froid que s’il faisait une température “normale”.

Ce changement dans la filière énergétique à basse intensité engendrerait donc une plus grande dépendance de la performance aux stocks de glycogène, et aux glucides exogènes (c.-à-d. apportés par l’alimentation). Par exemple, Pitsiladis and Maughan (1999) ont montré que des cyclistes consommant des glucides à l’effort étaient toujours plus performants sur un test de type “temps jusqu’à épuisement” que des cyclistes n’en consommant pas. Cependant, la différence entre ces deux groupes étant encore plus marquée quand l’effort était réalisé à 10°C, comparativement à 30°C. 

 

Plus de lactate quand les températures chutent ?

Des études ont aussi trouvé de plus grandes concentrations de lactate à basse température (comparativement à une température “normale”) pour une même intensité d’exercice. Castellani & Tipton (2015) et Nimmo (2004) considèrent cette observation comme normale, puisque la glycolyse sécrète plus de lactate que la lipolyse (voir cet article du site). L’augmentation de la contribution de la glycolyse à la production d’énergie expliquerait ces plus grandes concentrations en lactate.

 

Oui … mais seulement chez certains athlètes !

La revue de Jett et al. (2006) souligne tout de même que cette diminution de l’utilisation des lipides à l’exercice en conditions froides, au profit des glucides, serait moins marquée chez les athlètes très entraînés et habitués aux conditions froides. Ainsi, ce phénomène ne se produirait que chez les personnes peu habituées au froid. Cependant, cette équipe souligne que leurs observations proviennent de peu d’évidences et demandent à être confirmées.

Quoi qu’il en soit, et contrairement à une idée largement répandue, aucune étude ne montre que faire de l’exercice en conditions froides améliore l’utilisation des graisses (“brûle les graisses” comme on peut lire parfois). Il semblerait même que ça soit plutôt l’inverse. Intéressons-nous maintenant aux effets du froid sur les performances en endurance à intensité plus élevée.

 

Froid et endurance à intensité modérée

Ici encore, les propos de Castellani & Tipton (2015) et de Nimmo tendent dans la même direction. Les capacités d’endurance, et les performances, à intensité modérée (p. ex. 70% de VO2 max) seraient impactées par le froid, mais dans une moindre mesure. Tout d’abord, moins de vêtements sont nécessaires. Avec l’augmentation de l’intensité de l’effort, la température corporelle augmente, et donc la sensation de froid sera moindre. L’athlète transpirera cependant plus. Il faudra donc tout même protéger certaines zones clés (p. ex. le torse) de l’air et du vent froid qui pourrait faire chuter rapidement la température corporelle en refroidissant la sueur.

Nimmo (2004) explique que de rares études rapportent une augmentation de la consommation en oxygène à des températures basses (entre 4 et 10°) comparativement à des températures “normales”. Cependant, d’autres ne trouvent aucune différence avec la consommation à 20°C. Une étude a quant à elle démontré une consommation d’O2 aux seuils lactiques et aux seuils ventilatoires plus grande à -20°C qu’à 0°C et qu’à 20°C.

Castellani & Tipton (2015) soulignent que les consommations d’oxygène et les fréquences cardiaques associées sont souvent plus hautes pour une même intensité en conditions froides que dans des températures “normales”. Dans leur revue, Jett et al. (2006) confirment cela. Selon ces équipes, il faut donc absolument prévenir la chute de température corporelle pour s’entraîner correctement et performer à intensité modérée. Cependant, cela sera bien plus facile à mettre en oeuvre dans cette zone qu’à intensité basse, grâce à la chaleur produite par le corps.

 

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Froid et endurance à intensité maximale

Tout d’abord, Nimmo (2004) souligne que peu d’études ont été conduites sur le sujet. Les travaux suggèrent que les faibles températures limitent la production de puissance musculaire (moins de force, et moins de vitesse), nécessaire à ces intensités (p. ex. une étude montre des sauts explosifs de moins en moins haut à mesure que la température diminue). Il pourrait donc peut être plus difficile de faire des séances de fractionné par des températures basses (<10°C), et nous pourrions observer des vitesses plus lentes que d’habitude.

Castellani & Tipton (2015) expliquent eux que les meilleures performances sur des tests de type temps jusqu’à épuisement, seraient obtenues, à pied, en short et t-shirt, à des températures avoisinant les 11°. En dessous de cette température, on observerait régulièrement de moins bonnes performances. Malgré quelques débats, la littérature semble s’accorder pour dire qu’à -20°C et 0°C, la VO2 max et la fréquence cardiaque max sont plus basses qu’à 20°C. Pour la FC max atteignable, elle diminuerait de 10 à 30 bpm dès que la température corporelle diminue de 0.5 à 2°, ce qui expliquerait la baisse de la VO2max.

Enfin, à intensités modérées et hautes, les études n’ont presque jamais montré de diminution de la lipolyse et d’augmentation de la glycolyse. À ces intensités la glycolyse est déjà dominante. Cela pourrait expliquer l’absence des mêmes observations qui ont été faites à basse intensité.

 

Froid et performance en course à pied

Une étude que je trouve impressionnante sur la relation entre le froid et les performances en course à pied et en trail est celle de Mantzios et al. de 2022. Cette équipe a identifié 1258 courses officielles de 50km marche, 20km marche, marathon, 10000m, 5000m et 3000m. Grâce aux fédérations nationales et internationales d’athlétisme, et à l’Administration nationale des océans et de l’atmosphère, ils ont ensuite récupéré toutes les données des conditions météorologiques et environnementales de ces courses. Précisément, ils sont récoltés les données de température, de vitesse de vent, d’humidité relative, et d’intensité solaire.

Les compétitions d’intérêts avaient lieu entre -5°C et +35°C, à des humidités relatives entre 14% et 100%, avec des vitesses de vent entre 0 et 25km/h, et sous des intensités solaires entre 0 et 1234 W/m2. Au total, les performances de presque 7900 coureuses et coureurs de niveaux élevés et élites ont été analysées.

Leurs statistiques ont montré que la température de l’air était le facteur environnemental le plus important pour prédire la performance, suivie de l’humidité relative, du rayonnement solaire et de la vitesse du vent. Précisément, les courses avec une température de l’air supérieure à 17,5°C et inférieure à 10°C étaient associées à des performances significativement moins bonnes que celles réalisées entre ces deux températures. Pour chaque degré en dehors de ces conditions optimales, la performance diminuait de 0,3% à 0,4%. Aussi, en conditions froides, c’est-à-dire en dessous de 10°C, vos performances en endurance seront certainement dégradées.

Le schéma ci-dessous résume ces résultats.

Comment s’entraîner en trail et en course à pied en hiver ?

Maintenant que nous savons que le froid peut, à certaines intensités, dégrader nos performances et engendrer certains changements dans notre métabolisme, nous pouvons nous intéresser à comment lutter contre ces effets.

Adapter son alimentation pour courir en hiver

Nimmo (2004) recommande d’être prudent aux apports en glucides par temps froid, encore plus qu’à la belle saison. En effet, l’épuisement des réserves de glycogène pouvant arriver plus vite à température basse qu’à température normale, les apports glucidiques exogènes vont être importants pour s’entraîner, comme pour performer ! Au vu de ce que nous avons discutés précédemment, je vous recommande de consommer des glucides à l’effort comme vous l’auriez fait d’habitude, voire un peu plus. Cela permettra de  contrebalancer l’éventuelle diminution des l’utilisation des lipides, et la surconsommation des glucides. Ce conseil s’applique, à mon sens, sur vos entraînements supérieurs à 1h30, et sur vos compétitions.

Il faudra aussi faire particulièrement attention à ses apports hydriques. Castellani et Tipton (2015) expliquent que le froid peut augmenter la production d’urine, diminuer la sensation de soif, et augmenter les pertes hydriques par la respiration. Néanmoins, la déshydratation peut arriver exactement comme en condition de températures normales ou chaudes. Buvez régulièrement, et environ 500mL par heure (voir cet article du site pour des recommandations).

 

Comment s’habiller pour courir en hiver ?

Pour pratiquer du trail ou de la course à pied par conditions froides, il faudra vous habiller correctement. Vos vêtements devront vous protéger du froid, surtout à basse intensité. Ils devront aussi vous isoler du vent, surtout à intensité modérée et haute, car ce dernier vous refroidira en refroidissant votre sueur. De plus, comme discuté plus haut, le froid diminue le flux sanguin dans les extrémités par vasoconstriction. Ces zones sont donc à protéger en priorité.

Pour le corps, la plupart du temps le système de 3 couches sera le plus efficace (1re couche respirante, 2e couche chaude, 3e couche isolante). Mon conseil est de garder cette approche de l’habillement en hiver par 3 couches, et d’adapter les couches (p. ex. 2e couche plus ou moins chaude) en fonction des conditions (p. ex. températures basses ou très basses) et de l’effort à venir (p. ex. séance intense ou sortie longue à basse intensité).

De plus, mon conseil est de toujours couvrir ses extrémités (p. ex. gants et bandeau ou bonnet), et son cou qui est une zone de passage de l’air froid (p. ex. cache-cou type Buff). Ces différents accessoires sont faciles à ranger dans un sac, ou une ceinture de trail, si vous avez chaud. Il vaut donc mieux, pour moi, partir avec, puis les enlever, que ne pas les avoir. De plus, j’emmène toujours un cache-cou supplémentaire sur moi, au cas où (p. ex. premier cache-cou mouillé).

 

S’acclimater pour courir et faire du trail en hiver

L’acclimatation au chaud est très connue, mais qu’en est-il de celle au froid ? Malheureusement, les revues de littérature citées jusqu’ici (Nimmo, 2004 ; Castellani & Tipton, 2015) soulignent que peu d’études se sont intéressées à la question. Cependant, quelques évidences émergent. Par exemple, ces auteurs soulignent qu’en marathon, une acclimatation au froid entraînerait un abaissement du seuil de frisson. Elle produirait aussi une baisse de la température corporelle moyenne avant la sensation de froid.

De plus, d’après Daanen & Van Marken Lichtenbelt en 2016, l’exposition répétée à un froid intense ne conduit pas à des adaptations physiologiques bénéfiques. Cependant, l’exposition répétée à un froid léger peut conduire à une meilleure résistance au froid (par exemple, 7% de perte en performance si acclimatation au froid modéré préalablement, contre 11%). Celle-ci ne serait pas due à une amélioration des mécanismes de frissonnement, mais à d’autres adaptations. Cependant, toutes ces équipes s’accordent à dire qu’il existerait trop peu d’études robustes à ce jour pour conclure sur le point de l’acclimatation, et pour faire des recommandations sur les moyens optimaux de réaliser celle-ci.

 

Se couvrir après un effort en conditions froides

D’après Castellani et Tipton (2015), l’hypothermie subie par les participants aux sports d’hiver était attribuée à l’exposition prolongée au froid, et/ou à des vêtements inadaptés. Cependant, des études ont observé également une moins bonne réponse de la thermorégulation (p. ex. frissons, vasoconstriction) après un effort physique par conditions froides. Ils ont appelé ce phénomène la “fatigue thermorégulatrice”. Celle-ci proviendrait d’un exercice prolongé en conditions froides, mais d’autres facteurs comme une alimentation insuffisante pendant l’effort, peuvent accélérer le phénomène.

Face à ces évidences scientifiques, et à la connaissance du phénomène de « fatigue thermorégulatrice », ces auteurs avancent des conseils. Ces derniers recommandent de correctement se protéger après l’effort en conditions froides. Ils soulignent l’importance de porter des vêtements chauds et secs, le plus tôt possible après l’effort en conditions froides. Mon conseil va donc dans le sens de ces auteurs, et suggèrent de préparer des vêtements mêmes légèrement plus protecteur et chaud que ceux que nous aurions portés en temps normal si nous n’avions pas fait d’exercice. De même, les auteurs insistent sur l’importance d’une alimentation adaptée pendant l’effort, pour prévenir cette fatigue.

Comment s’entraîner et performer en trail et en course à pied en hiver ?

En conclusion, courir ou faire du trail en hiver ne semble pas présenter de risques particuliers. Exposé au froid, votre métabolisme va mettre en place plusieurs stratégies pour lutter contre la baisse de la température corporelle (p. ex. vasoconstriction, frissons). Nos performances en endurance à intensités basses et modérées semblent presque toutes impactées négativement par le froid, surtout quand la température chute en dessous de 10°C.

De même, différents marqueurs associés à la performance en endurance (p. ex. FC max, VO2 max, économie de course) semblent eux aussi impactés négativement par le froid. De plus, en hiver et s’il fait froid, votre corps semble utiliser la glycolyse plus que d’habitude, au détriment de la lipolyse. Enfin, dans le cadre spécifique des efforts explosifs (p. ex. travail de fractionnés), la puissance musculaire diminuant, il faut s’attendre à des vitesses de course ou ascensionnelles plus basses. Enfin, votre cognition et votre contrôle moteur semblent eux aussi négativement impactés par les basses températures. 

Pour bien s’entraîner, et performer, en conditions froides, plusieurs stratégies semblent à privilégier. Par exemple, bien se couvrir le corps, et les extrémités permettra de lutter contre la baisse de la température corporelle. Cela préviendra les dégradations des performances et des marqueurs qui lui sont associées. De même, s’alimenter correctement en glucides, comme d’habitude voire un peu plus, pourra vous aider à réaliser vos entraînements et vos performances. Enfin, une attention particulière devra être accordée à l’habillement après l’effort, pour lutter contre la “fatigue thermorégulatrice”, et ainsi éviter un coup de froid post-exercice. 

Vidéos associés à cet article

Vidéo 1 – Mes explications en vidéo

 

Vidéo 2 – Mon interview d’un expert, Sébastien Racinais

 

Références bibliographiques

• Castellani, J. W., & Tipton, M. J. (2015). Cold stress effects on exposure tolerance and exercise performance. Comprehensive Physiology, 6(1), 443-469. (Lien).
• Daanen, H. A., & Van Marken Lichtenbelt, W. D. (2016). Human whole body cold adaptation. Temperature, 3(1), 104-118. (Lien).
• Hancock, P. A., Ross, J. M., & Szalma, J. L. (2007). A meta-analysis of performance response under thermal stressors. Human factors, 49(5), 851-877. (Lien).
• Jett, D. M., Adams, K. J., & Stamford, B. A. (2006). Cold exposure and exercise metabolism. Sports Medicine, 36, 643-656. (Lien).
• Mantzios, K., Ioannou, L. G., Panagiotaki, Z., Ziaka, S., Périard, J. D., Racinais, S., … & Flouris, A. D. (2022). Effects of weather parameters on endurance running performance: Discipline-specific analysis of 1258 races. Medicine and Science in Sports and Exercise, 54(1), 153. (Lien).
• Nimmo, Myra. “Exercise in the cold.” Journal of sports sciences 22.10 (2004): 898-916. (Lien).
• Pilcher, June J., Eric Nadler, and Caroline Busch. “Effects of hot and cold temperature exposure on performance: a meta-analytic review.” Ergonomics 45.10 (2002): 682-698. (Lien).
• Pitsiladis, Y. P., Smith, I., & Maughan, R. J. (1999). Increased fat availability enhances the capacity of trained individuals to perform prolonged exercise. Medicine and science in sports and exercise, 31(11), 1570-1579. (Lien).