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La température corporelle en temps réel, le nouvel indicateur indispensable ?

CORE est une solution non invasive pour surveiller la température corporelle centrale.

Ce capteur est de plus en plus utilisé par les sportifs professionnels. On l’a testé et on vous donne notre avis 👇

La température corporelle et la performance

Au repos, la température corporelle centrale normale se situe entre 36,1 °C et 37,8 °C. Cependant, pendant l’exercice, cette température évolue à la hausse, se situant alors proche des 40°C lors d’exercices très intenses.

En effet, lorsque vous vous entraînez, votre température corporelle centrale augmente car votre corps est naturellement inefficace. Par exemple, pour produire 300 watts de puissance, il faut environ 1 000 watts. Sur les 1000 watts, 700 sont libérés principalement sous forme d’énergie thermique. On mesure cela pendant les tests physiologiques grâce aux mesures des échanges gazeux qui nous donnent l’énergie dépensé et à la mesure de puissance mécanique grâce au capteur de puissance. On appelle cette mesure le rendement brut (ou gross efficiency en anglais). Cette mesure différencie les sportifs de haut niveau des débutants. Le rendement brut peut aller de 13 à 30% selon le niveau. C’est à dire qu’avec un rendement brut de 13%, un cycliste devra dépenser l’équivalent de 2300 watts pour produire 300 watts sur les pédales. Le cycliste efficient à hauteur de 30% devra lui dépenser l’équivalent de “seulement” 1000 watts pour produire 300 watts. C’est pourquoi le rendement brut est considéré comme un facteur de performance pour les sports d’endurance.

Face à l’augmentation de température corporelle, le corps a deux moyens pour se refroidir :

  • La sudation
  • La vasodilatation périphérique

La vasodilatation périphérique signifie que les vaisseaux sanguins situés à la surface de la peau augmentent de diamètre pour refroidir le sang en évacuant la chaleur par rayonnement. C’est ce rayonnement qui permet notamment aux caméras infrarouges (ou caméras thermiques) de filmer quelqu’un même en pleine nuit.

En conséquence de la vasodilatation périphérique, le sang est détourné des muscles et dirigé vers la peau. Moins d’oxygène et d’énergie sont donc apporté aux muscles, réduisant ainsi le potentiel de production de force des muscles. Si bien, qu’au-delà d’une certaine température corporelle, la performance décline.

On pourrait considérer cela comme une limitation du corps humain car le système de ravitaillement des muscles est directement connecté au système de refroidissement. L’augmentation du besoin de refroidissement réduit l’approvisionnement des muscles.

En pratique, on a tous remarqué que notre performance diminue à partir d’une certaine température ambiante, en moyenne 25°C (Valenzuela, Pedro L et al., 2022). Cependant, nous avons beaucoup moins de connaissance concernant la température corporelle.

En effet, jusqu’à l’arrivé du capteur Core, il était beaucoup plus difficile d’avoir accès à indicateur objectif pour savoir à partir de quelle température corporelle, notre performance décline.

Le capteur Core serait donc intéressant afin d’éviter d’atteindre la température seuil impactant la performance. Dans le cadre de l’entrainement d’acclimatation à la chaleur, le capteur Core permettrait d’être certain de s’entrainer à une température corporelle suffisamment élevé.

Voir sa température corporelle en temps réel

Avant de vous parler de la technologie du capteur Core, quoi de mieux que de vous montrer des captures d’écran de séances avec ce capteur 👇

Puissance lissé sur 1min en noir et température corporelle en orange.

Température corporelle cyclisme Core body temp

Séance VO2max : la température corporelle augmente pendant l’échauffement puis se stabilise au-dessus de 38,5°C.

Température corporelle cyclisme Core body temp

Une course : la cinétique de la température corporelle est assez proche de la séance VO2max mais cette fois à des valeurs légèrement supérieurs (39-39,5°C).

Ici, une autre course. La température corporelle reflète fidèlement le stress subit par l’organisme sur une course, celle-ci reste élevée sur toute l’épreuve, bien au-delà des valeurs de repos.

Température corporelle cyclisme Core body temp

Les séances tempo permettent de cumuler beaucoup de temps à haute température corporelle. On observe aussi l’inertie de la température corporelle qui atteint son maximum non pas pendant l’effort mais en descente, après les 2 premiers intervalles.

Température corporelle cyclisme Core body temp

Une température extérieure de 4°C n’empêche pas d’atteindre une température corporelle élevée, même sur de l’endurance. J’étais ici trop habillé.

Température corporelle cyclisme Core body temp

Séance seuil : la température augmente quasi linéairement pendant les intervalles.

Au premier abord, les valeurs peuvent surprendre. Cependant des valeurs de température corporelle moyenne en compétition de plus de 38,5°C ont déjà été rapporté dans la littérature (Ross, Megan L et al., 2014), et ce dans des conditions tout à fait tempérées.

Sur des séances intenses à l’entrainement (eg. séance VO2max), il est tout à fait possible de passer beaucoup de temps à plus de 38,5°C, même dans un environnement tempéré.

On peut donc atteindre sans problème des températures corporelles élevées sans s’entrainer en chaleur. Est-ce que cela signifie que l’on peut bénéficier des mêmes effets sur la performance que l’entrainement en chaleur ?

Est ce qu’on peut construire des séances de façon à cumuler le plus de temps possible à plus de 38,5 ou 39°C ?

Quoi qu’il en soit, se préparer à affronter des températures corporelles élevées est crucial à l’entrainement.

Une étude a rapporté les valeurs de températures corporelles lors des championnats du monde de 2016 à Doha au Qatar (Racinais, Sebastien et al, 2019). Les conditions étaient chaudes, 37°C au soleil (mais sec, environ 25% d’humidité relative).

10 cyclistes ont dépassé les 40°C, avec une température record à 41,5°C, notons qu’aucun cycliste n’a eu de “coup de chaud”. Peut-être que pour être performant il faut être capable de tolérer une température corporelle très élevé ?

Ou, à l’inverse, l’entrainement à haut niveau modifie les capacités de tolérance à la chaleur et permet donc de dépasser sans problème les 40°C.

Certainement aussi que la plupart des athlètes présent à Doha avaient réalisés un protocole d’acclimatisation à la chaleur. Ils étaient donc préparé à affronter des températures élevée. Leur corps à ainsi pu tolérer une temperature corporelle de plus de 40°C sans “coup de chaud”.

Température corporelle cyclisme

Cette étude nous apprend encore une chose. Voici quelques données d’une femme qui a participé à la fois au contre-la-montre et à la course sur route :

Température corporelle cyclisme

C’est une différence impressionnante. Mes données et celle de cette étude confirment que les intensités élevées font directement augmenter la température corporelle. C’est le contraire de ce à quoi la plupart des gens s’attendent, étant donné que la surchauffe a tendance a être associée à la déshydratation. Mais le principal facteur de la température corporelle est l’intensité d’exercice. Le corps humain est comme un moteur et il n’est efficace qu’à environ 20 à 25 %. Si vous pédalez à 250 watts, cela signifie que vous générez également environ 750 watts supplémentaires en excès de chaleur. Plus la course est courte, plus la puissance est élevée et plus vous pouvez générer de chaleur. Et s’il fait chaud, vous ne pourrez pas vous débarrasser de cette chaleur assez rapidement, ce qui entraînera une augmentation rapide de votre température centrale comme démontré par les données ci-dessus.

Le capteur Core permet aussi de mieux connaitre son corps et d’apprendre la sensation liée à une température corporelle donnée.

De plus, le capteur a généralement un coup d’avance sur nos sensations de chaud ou de froid. Il permet donc d’anticiper les coups de froid ou coups de chaud.

Dorénavant, dès que je dépasse 39°C, je fais attention à me découvrir. En été je prends aussi le réflexe d’anticiper le coup de chaud en m’arrosant pendant l’effort pour me rafraichir.

On sait aussi que l’utilisation des glucides est augmenté avec l’élévation de la température corporelle (Maunder, E et al., 2020) et le stress thermique (Bennett et al., 2022). Ainsi, lorsque que l’on observe une température corporelle au delà de 39°C, la quantité de glucide apporté par l’alimentation doit augmenter pour combler au maximum les dépenses. Le capteur Core pourrait donc servir également pour réguler le ravitaillement pendant l’effort.

Cependant il ne faut pas oublier que l’intestin doit être entrainé à absorber une grosse quantité de glucides, encore plus en condition chaude. En effet, l’exercice dans des environnements chauds entraîne une augmentation du flux sanguin vers la peau pour permettre un refroidissement par évaporation (Johnson, J M, and M K Park., 1979). En conséquence, le flux sanguin dans d’autres tissus et organes, est réduit pendant l’exercice à la chaleur. Un flux sanguin réduit vers l’intestin peut altérer l’absorption de glucides (et d’autres nutriments)(WILLIAMS, J H Jr et al., 1964), ce qui peut par la suite entraîner une réduction du taux d’oxydation des glucides ingérés. Ainsi, les sujets non-acclimatés à la chaleur et non entrainé spécifiquement à tolérer de grosses quantités de glucides, risquent de voir leur absorption de glucide réduite pendant l’exercice dans la chaleur (Jentjens, Roy L P G et al., 2002). Soyez donc prudent avec la consommation de glucides pendant l’effort en chaleur.

L’entrainement en chaleur

Le capteur Core pourrait également être utile afin de calibrer et monitorer l’entrainement en chaleur. Ce type de protocole d’entrainement s’est avéré être un excellent moyen pour se préparer à des températures élevées mais aussi afin d’améliorer les performances, même en condition tempérée (Lorenzo, Santiago et al., 2010).

Une des raisons pour laquelle l’entrainement en chaleur améliore les performances est l’augmentation du volume plasmatique.

Le plasma sanguin est le composant liquide de votre sang. Si le volume plasmatique est augmenté, vous pouvez envoyer du sang pour rafraîchir votre peau sans compromettre le volume de sang dédié aux muscles.

De plus, le volume plasmatique supplémentaire a pour effet de diluer la concentration de globules rouges dans votre sang, l’hématocrite. Si l’entraînement à la chaleur fait augmenter le volume plasmatique, cela diminuera l’hématocrite.

Les reins surveillent constamment l’hématocrite, essayant de la maintenir dans une plage normale. Si l’hématocrite a une diminution soutenue, le rein réagit en produisant de l’EPO pour déclencher la production de globules rouges plus riches en hémoglobine. Contrairement à l’augmentation rapide du volume de plasma, il s’agit d’un processus plus lent, cela pourrait prendre environ cinq semaines.

Plus d’hémoglobine permettra d’apporter plus d’oxygène à vos muscles, ce qui permettra d’être plus performant.

Ainsi, certains émettent l’hypothèse que s’entraîner dans la chaleur est une meilleure option que l’entrainement en altitude.

La technologie du capteur Core

Capteur core body temp cyclisme

Le capteur core est un outil complémentaire aux outils habituels du testing physiologique

Qu’est-ce que le transfert d’énergie thermique et pourquoi est-ce important ?

En tant qu’êtres humains, nous ne ressentons pas la température, nous percevons le transfert d’énergie thermique. Par exemple, si vous touchez deux objets différents comme un objet en bois et un objet en métal sur votre table, ils donneront l’impression d’être à des températures différentes bien qu’ils ait la même température. Ce que vous ressentez vraiment, c’est le transfert d’énergie, plus d’énergie est retirée par le métal lorsque vous le touchez que par le bois.

Le transfert d’énergie thermique est un effet bien connu, créé par les différences de température dans un système donné. Le transfert s’effectue toujours du côté chaud au côté froid et nécessite un milieu à travers lequel la chaleur circule. Dans le cas du corps humain, la chaleur va soit du corps vers l’environnement (lorsque l’environnement est plus froid que le corps), soit dans le sens inverse (lorsque le corps est plus froid que l’environnement).

Par conséquent, le transfert d’énergie thermique est un bon moyen de comprendre comment la chaleur entre et sort du corps. Dans les deux cas, les systèmes corporels travaillent pour maintenir la température stable, créant ainsi de l’énergie pour réchauffer ou refroidir l’ensemble du système. Par exemple, la sudation permet de refroidir le corps car pour faire s’évaporer la transpiration, le corps va devoir brûler des calories, et donc évacuer de la chaleur (jusqu’à 600 kcal pour un litre de sueur).

C’est pourquoi il faut beaucoup plus d’énergie pour effectuer des activités physiques dans des environnements froids ou chauds. Nous devons soit créer de la chaleur dans le corps, soit le refroidir par la transpiration.

Ainsi, le stress physiologique est plus élevé en condition extreme et la charge d’entrainement doit s’adapter en conséquence.

Comment fonctionne un capteur de transfert d’énergie thermique ?

Un capteur de transfert d’énergie thermique est un appareil basé sur l’effet Seebeck : lorsque la chaleur traverse le capteur, il génère un signal de tension proportionnel à l’énergie qui le traverse. Le suivi de ce signal signifie que le transfert d’énergie thermique global peut être mesuré en temps réel.

Le principe est simple : si on place un capteur de transfert d’énergie thermique sur la peau, on peut mesurer l’énergie qui la traverse.

Les mesures de ce capteur suivent la tendance des mesures d’un thermomètre rectal, le gold standard en termes de mesure de la température corporelle (Verdel, Nina et al., 2021). Ce capteur est fiable, d’autant plus que le software est régulièrement mis à jour afin d’améliorer la précision de la valeur absolue, qui avait tendance à être sous-estimé par le passé.

On peut imaginer que l’arrivé de capteur comme le Core va permettre de démocratiser la recherche sur la température corporelle et la performance.

Bibliographie

Bennett et al. (2022). Heat Stress Amplifies Metabolomic Perturbations Induced by Exercise.

Jentjens, Roy L P G et al. “Heat stress increases muscle glycogen use but reduces the oxidation of ingested carbohydrates during exercise.” Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985)  vol. 92,4 (2002): 1562-72. doi:10.1152/japplphysiol.00482.2001

Johnson, J M, and M K Park. “Reflex control of skin blood flow by skin temperature: role of core temperature.” Journal of applied physiology: respiratory, environmental and exercise physiology  vol. 47,6 (1979): 1188-93. doi:10.1152/jappl.1979.47.6.1188

Lorenzo, Santiago et al. “Heat acclimation improves exercise performance.” Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985)  vol. 109,4 (2010): 1140-7. doi:10.1152/japplphysiol.00495.2010

Maunder, E et al. “Exercise intensity regulates the effect of heat stress on substrate oxidation rates during exercise.” European journal of sport science  vol. 20,7 (2020): 935-943. doi:10.1080/17461391.2019.1674928

Racinais, Sebastien et al. “Core temperature up to 41.5ºC during the UCI Road Cycling World Championships in the heat.” British journal of sports medicine  vol. 53,7 (2019): 426-429. doi:10.1136/bjsports-2018-099881

Ross, Megan L et al. “Fluid balance, carbohydrate ingestion, and body temperature during men’s stage-race cycling in temperate environmental conditions.” International journal of sports physiology and performance vol. 9,3 (2014): 575-82. doi:10.1123/ijspp.2012-0369

Valenzuela, Pedro L et al. “Ambient Temperature and Field-Based Cycling Performance: Insights From Male and Female Professional Cyclists.” International journal of sports physiology and performance, 1-5. 24 Mar. 2022, doi:10.1123/ijspp.2021-0508

Verdel, Nina et al. “Reliability and Validity of the CORE Sensor to Assess Core Body Temperature during Cycling Exercise.” Sensors (Basel, Switzerland)  vol. 21,17 5932. 3 Sep. 2021, doi:10.3390/s21175932

WILLIAMS, J H Jr et al. “RELATIONSHIP OF MESENTERIC BLOOD FLOW TO INTESTINAL ABSORPTION OF CARBOHYDRATES.” The Journal of laboratory and clinical medicine  vol. 63 (1964): 853-63.

Mathieu Lambert

Étudiant STAPS à Grenoble et spécialiste du profilage physiologique. Mathieu teste ses protocoles sur lui-même, puisqu'il est encore cycliste en 1ère catégorie à Sablé-Sur-Sarthe, et dans le cadre de son travail pour Sporttesting.

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