Les effets de l'hydratation sur les performances sportives

Qu’est-ce que l’hydratation ?

L’hydratation fait référence au processus de maintien d’un équilibre adéquat des fluides dans le corps.
Le statut d’hydratation comporte trois principales conditions en science, appelées hypohydratation, euhydratation et hyperhydratation, chacune étant définie et décrite dans le tableau ci-dessous.
Nous définissons donc la déshydratation comme un processus de passage de l’hyperhydratation ou de l’euhydratation vers l’hypohydratation.

Hypohydratation
Cette condition se produit lorsqu’il y a un déficit en eau dans le corps, entraînant une altération potentielle de la performance physique et cognitive.

Euhydratation
C’est l’état d’un contenu hydrique corporel normal, dans lequel l’équilibre des fluides est optimal pour le fonctionnement physiologique.

Hyperhydratation
Cet état se produit lorsqu’il y a un excès d’eau dans le corps, ce qui peut diluer les électrolytes et potentiellement conduire à des conditions comme l’hyponatrémie.

L’eau constitue 50 à 70 % du corps humain et joue un rôle fondamental dans de nombreuses fonctions physiologiques. Elle est distribuée entre l’espace intracellulaire (65 % à l’intérieur des cellules) et l’espace extracellulaire (35 % à l’extérieur des cellules).
La teneur en eau des différents tissus et organes varie considérablement, avec la graisse contenant environ 10 % d’eau et les muscles jusqu’à 75 %.
L’eau représentant une proportion aussi importante de la masse corporelle, elle est souvent une cible évidente pour les athlètes qui cherchent à perdre du poids rapidement.
De la même manière, les variations de fluides corporels peuvent provoquer de la confusion et de la frustration chez les personnes qui suivent des régimes répétés.

L’eau est essentielle à la vie, et une hydratation adéquate est nécessaire pour que le corps fonctionne correctement.
Elle soutient les processus cellulaires, régule la température et facilite le transport des nutriments et des déchets.
La déshydratation, même à des niveaux légers, peut avoir des effets négatifs significatifs sur la santé et la performance.
Physiquement, elle peut entraîner de la fatigue et une coordination altérée, tandis que mentalement, elle peut provoquer une baisse des capacités cognitives, une réduction de la concentration et des perturbations de l’humeur.
Assurer un apport suffisant en fluides est vital pour maintenir une santé optimale, une endurance physique et une clarté mentale, tout en prévenant les effets néfastes de la déshydratation.

La déshydratation est causée par un déséquilibre hydrique dans le corps.
Cet équilibre change constamment, car nous perdons de l’eau par l’urine, la sueur, la perte d’eau par la peau, l’air expiré et les selles.
Le taux de cette perte d’eau peut varier considérablement d’une personne à l’autre et selon les conditions environnementales.
Nous obtenons de l’eau par les boissons, les aliments et l’eau métabolique (Jequier & Constant, 2010).

L’exercice représente le principal défi pour le maintien de l’hydratation et de l’équilibre hydrique, en particulier dans des environnements chauds et humides.
Même une petite réduction des niveaux d’eau corporelle, d’environ 2 % du poids corporel (1,6 kg pour une personne de 80 kg), peut entraîner une baisse notable des performances physiques et mentales.
L’euhydratation est généralement bien maintenue grâce à des contrôles comportementaux et biologiques, comme la soif.
En général, même de petites pertes de fluides, correspondant à une perte de 1 % de la masse corporelle, sont compensées dans les 24 heures grâce aux mécanismes de régulation complexes du corps (Jequier & Constant, 2010).
Cependant, la soif seule n’est pas un indicateur assez fiable pour maintenir l’hydratation pendant un exercice prolongé (Kenefick, 2018).
L’équilibre des fluides corporels est essentiel pour maintenir des performances maximales et une santé globale.

Comment le corps traite l’eau

Lorsque nous buvons de l’eau, le corps l’absorbe principalement par le tractus gastro-intestinal.
Le processus commence en réalité dans la bouche, où de petites quantités sont absorbées, mais la majeure partie de l’absorption a lieu dans l’intestin grêle.
Une fois dans l’intestin grêle, l’eau passe à travers les parois intestinales pour entrer dans la circulation sanguine via l’osmose, un processus entraîné par les gradients de concentration d’électrolytes et d’autres solutés, que nous aborderons plus en détail plus loin.
À partir de la circulation sanguine, l’eau est distribuée aux cellules et tissus dans tout le corps, où elle remplit diverses fonctions telles que le maintien de la structure cellulaire, la facilitation des réactions biochimiques et la régulation de la température corporelle.

Le rôle des reins dans l’hydratation

Les reins jouent un rôle crucial dans la gestion de l’équilibre hydrique en filtrant le sang, en réabsorbant l’eau nécessaire et en excrétant l’excès d’eau et les déchets sous forme d’urine.
Cette régulation garantit que les niveaux d’hydratation du corps restent stables.
Elle est gérée par des hormones telles que la vasopressine et l’hormone antidiurétique.
Ces réponses neuroendocrines aident à réguler l’équilibre des fluides en déclenchant des réactions biologiques telles que la stimulation de la soif et la production d’urine.
Les recherches indiquent que la vasopressine augmente lorsque nous consommons moins de 1,8 litre d’eau sur 24 heures, ce qui signale au corps qu’il doit conserver l’eau en réduisant la production d’urine.
À l’inverse, boire de grandes quantités d’eau sur une courte période réduit la vasopressine et augmente la production d’urine (Armstrong & Johnson, 2018).

Stockage et rétention d’eau

Le corps ne stocke pas l’eau de la même manière qu’il stocke la graisse ou le glycogène.
Il maintient plutôt un équilibre grâce à un apport et une excrétion continus.
Des facteurs tels que l’activité physique, les conditions environnementales et l’apport alimentaire peuvent influencer l’équilibre hydrique.
Par exemple, une activité physique accrue ou une météo chaude peut entraîner une perte d’eau plus importante par la sueur, nécessitant une consommation de fluides plus élevée pour maintenir une hydratation adéquate.
À l’inverse, un régime riche en sodium peut amener le corps à retenir davantage d’eau pour maintenir l’équilibre électrolytique.
Ainsi, une consommation régulière et suffisante de fluides est essentielle pour répondre aux besoins en eau du corps.

En dehors de ses impacts sur la santé physique et la performance, nous savons également que l’équilibre hydrique peut influencer les processus métaboliques et même la gestion du poids (Roumelioti et al., 2018).
Certaines recherches suggèrent qu’une augmentation de la consommation d’eau peut favoriser la perte de poids et améliorer la composition corporelle grâce à la thermogenèse (Vij & Joshi, 2013) ou à une augmentation de l’oxydation des graisses (Thornton, 2016).

Le rôle de la transpiration pendant l’exercice

La transpiration est un processus corporel qui joue un rôle clé dans la thermorégulation pendant l’exercice en dissipant la chaleur par évaporation, ce qui aide à maintenir la température corporelle centrale.
Environ 75 % de l’énergie produite par la contraction musculaire est de la chaleur, ce qui rend ces mécanismes thermorégulateurs absolument essentiels (Wendt et al., 2007).
Cependant, dans des environnements chauds et humides, cet échange de chaleur est plus difficile, ce qui maintient la température corporelle élevée et peut affecter considérablement la performance.
La performance dans la chaleur peut chuter jusqu’à 30 %, principalement en raison des effets de l’hyperthermie sur le système cardiovasculaire, le système nerveux central et les fonctions musculaires (Periard et al., 2021).

Une transpiration excessive peut entraîner des pertes importantes de fluides et d’électrolytes, ce qui affecte négativement le statut hydrique et peut altérer la performance et la santé (Sawka et al., 2007).
Environ 99 % de la sueur est composée d’eau, bien qu’elle contienne également des électrolytes, notamment le sodium, le chlorure, le potassium, le calcium et le magnésium.
La composition de la sueur peut varier considérablement d’un individu à l’autre en fonction de facteurs tels que la génétique, l’alimentation, l’acclimatation à la chaleur, le niveau de forme physique et le statut hydrique (Baker, 2017).
Certaines personnes peuvent perdre plus de sodium dans leur sueur, tandis que d’autres peuvent avoir des concentrations plus élevées d’autres électrolytes.
Cette variabilité montre l’importance de stratégies d’hydratation personnalisées, en particulier pour les athlètes élites, sujet que nous aborderons plus en détail plus loin dans cet article.

Comment mesure-t-on le statut d’hydratation ?

L’aspect intéressant de l’hydratation est qu’il n’existe actuellement aucune méthode unique d’évaluation du statut hydrique qui soit entièrement fiable.
À la place, une combinaison de méthodes peut être utilisée pour obtenir une plus grande précision.
Ces méthodes vont de techniques invasives comme l’analyse par activation neutronique à des méthodes non invasives comme l’observation de la couleur de l’urine et de la masse corporelle.
Il convient toutefois de noter que les évaluations salivaires et urinaires, bien que pratiques, manquent de précision générale dans la mesure du statut d’hydratation.

Actuellement, la meilleure mesure pratique du statut d’hydratation est une évaluation combinée du changement de masse corporelle et de la concentration urinaire (densité spécifique ou osmolalité et couleur) (Barley et al., 2020).
D’un point de vue pratique, pour les athlètes amateurs, surveiller la masse corporelle chaque matin et évaluer la couleur de l’urine ainsi que la soif tout au long de la journée peut être considéré comme une approche correcte.
Évaluer également la masse corporelle avant et après les séances d’entraînement est important pour estimer le niveau d’hydratation à ces moments : avant l’entraînement, car l’hydratation est essentielle à la performance, et après l’entraînement, car elle est nécessaire pour optimiser la récupération.

L’impact de la déshydratation sur la performance sportive

La déshydratation entraîne une gamme de symptômes selon sa gravité.
Une déshydratation légère à modérée inclut des signes tels que la soif, la bouche sèche, une réduction du volume urinaire, une couleur d’urine foncée, une peau sèche, des maux de tête, des étourdissements et de la fatigue.
Dans un contexte sportif, la déshydratation peut avoir un impact négatif sur la performance, augmenter le risque de crampes musculaires, accroître les dommages musculaires et la perception de la douleur, et prolonger la récupération.

Une déshydratation sévère est plus critique et inclut une soif extrême, une peau très sèche, une absence de transpiration, une fréquence cardiaque rapide, des yeux enfoncés, une pression artérielle basse, de la confusion et des évanouissements.
Une déshydratation sévère nécessite une attention médicale immédiate pour éviter de graves complications.

Dans un cadre sportif, un athlète est généralement considéré comme déshydraté lorsqu’il perd plus de 2 % de son poids corporel à cause de la perte de fluides.
Ainsi, si un individu de 80 kg perd 1,6 kg par la sueur, cela serait considéré comme une déshydratation.
Ce niveau de déshydratation peut altérer la performance physique, la fonction cognitive et la thermorégulation.
La déshydratation existe évidemment sur un continuum de gravité, le coma et la mort devenant un risque réel à partir de plus de 10 % de perte de masse corporelle.

Pourquoi l’hydratation est-elle importante dans le sport ?

Comme nous l’avons vu, la déshydratation peut avoir un impact négatif significatif sur le métabolisme, les cellules, les tissus et les organes, en particulier le cerveau.
De manière générale, une déshydratation légère, d’environ 2 % de perte de masse corporelle, n’altère pas de manière critique la fonction cognitive, y compris l’attention complexe, les fonctions exécutives, l’apprentissage et la mémoire (Goodman et al., 2019).
Une méta-analyse a cependant démontré qu’une déshydratation plus sévère, de 3 à 5 % de perte de masse corporelle, entraînait une altération significative des performances cognitives.
Les symptômes comprenaient des troubles de l’humeur, de la fatigue et une augmentation de l’effort perçu (Dube et al., 2022).
L’humeur a été systématiquement montrée comme étant affectée par une déshydratation même légère, ce qui est un facteur important à considérer au quotidien.

La déshydratation peut rendre l’exercice plus difficile, comme le montre l’indice d’effort perçu.
Une méta-analyse de 16 études avec 147 participants a démontré que la déshydratation (avec une perte de masse corporelle de 1,7 à 3,1 %) augmentait l’effort perçu de 0,21 point pour chaque augmentation de 1 % de déshydratation.
Des augmentations significatives de l’effort perçu sont observées à des pertes de masse corporelle de 2,3 ± 0,5 %, avec une différence maximale de 0,81 point entre les états hydraté et déshydraté (Deshayes et al., 2022).

Sur le sujet de la perception, des recherches ont également montré que la déshydratation peut augmenter la perception de la douleur jusqu’à 44 %, ce qui n’est pas bénéfique pendant l’entraînement ou la compétition intense (Cleary et al., 2005).

Un autre aspect intéressant de la déshydratation est que le simple fait d’être informé que l’on est déshydraté peut avoir un impact négatif sur la performance.
Funnell et al. (2024) ont rapporté une réduction de performance de 5,6 % lorsque les participants croyaient être déshydratés, même si leur statut hydrique réel était identique à celui des participants qui pensaient être hydratés.
Une autre étude dirigée par James et al. (2017) a révélé que l’hypohydratation entraînait une réduction de 8 % de la production physique par rapport à l’état bien hydraté, malgré le fait que les participants ne savaient pas s’ils recevaient de l’eau ou non (les fluides étaient administrés par un tube nasal).
Ces études démontrent que l’hypohydratation peut affecter négativement la performance par des mécanismes physiologiques mais aussi psychologiques.

Impact sur la fonction cardiovasculaire et la performance aérobie

Le système cardiovasculaire est également fortement impacté par la déshydratation.
Les recherches montrent que pour chaque perte de 1 % de masse corporelle due à la déshydratation, la fréquence cardiaque augmente en moyenne de 3 battements par minute (b·min⁻¹).
Cette augmentation de la FC est constante à travers différentes intensités d’exercice et met en évidence la charge cardiovasculaire supplémentaire imposée par la déshydratation (Adams et al., 2014).

Concernant les conséquences pratiques de ces changements, les recherches ont démontré que des coureurs effectuant un contre-la-montre de 3 km sur tapis roulant étaient 6 % plus lents que lorsqu’ils effectuaient le même test en état hydraté (Funnell et al., 2023).
Les performances sur 5 km et 10 km sont également altérées par l’hypohydratation, avec des ralentissements respectifs de 6,7 % et 6,3 % (Armstrong et al., 1985).

De même, une méta-analyse a conclu que l’hypohydratation, avec une perte moyenne de masse corporelle de 3,6 %, diminue la performance en exercice aérobie de 2,4 %, la consommation maximale d’oxygène de 2,4 %, et la consommation d’oxygène au seuil lactique de 4,4 % (Deshayes et al., 2020).
En cyclisme, une autre méta-analyse a montré que le maintien de l’hydratation améliore la performance de 2,1 % pour un effort de 1 à 2 heures et de 3,2 % pour un effort de plus de 2 heures.

Inversement, pour des efforts intenses et courts (1 heure), la consommation de liquides peut altérer la performance de 2,5 % (Holland et al., 2017).
Cela suggère que dans certains contextes où le rapport puissance/poids doit être optimisé, comme en sprint cycliste, une légère déshydratation pourrait être avantageuse.
Cependant, des recherches ont montré que les vitesses de sprint sont plus lentes lorsque les athlètes sont déshydratés (Baker et al., 2007 ; Davis et al., 2015 ; Gamage et al., 2016).

Impact sur la fonction musculaire, la dégradation du glycogène et les compétences techniques

Le muscle est composé d’environ 75 % d’eau, donc il n’est pas surprenant que sa fonction soit affectée par la déshydratation.
Une méta-analyse a confirmé que l’hypohydratation réduit significativement l’endurance musculaire de 8,3 %, la force musculaire de 5,5 % et la puissance anaérobie de 5,8 %.
La capacité anaérobie et la hauteur de saut vertical sont affectées dans une moindre mesure, avec seulement une diminution de 3,5 % (Savoie et al., 2015).

Nous savons également que la déshydratation peut accélérer la dégradation du glycogène pendant l’exercice intense, ce qui augmente la fatigue et prolonge le temps de récupération après l’effort (Lopez-Torres et al., 2023).

Les recherches indiquent aussi que la déshydratation peut altérer les performances techniques et les compétences spécifiques au sport.
En basketball, elle réduit la précision des tirs, ainsi que le temps de réaction et la vigilance (Baker et al., 2007 ; Hoffman et al., 2012).
En football, le dribble, les temps de réaction et la mémoire sont affectés (McGregor et al., 1999 ; Bandelow et al., 2010).
En hockey, la prise de décision est altérée (MacLeod & Sunderland, 2012) et en cricket, la performance au lancer est également réduite (Devlin et al., 2001).

Hydratation pour les athlètes

Les recherches suggèrent que jusqu’à 71 % des adultes consomment moins que les recommandations actuelles en matière d’apport hydrique (Armstrong & Johnson, 2018).
Il existe également des données montrant que 56 % des athlètes professionnels (Chapelle et al., 2020) et environ 70 % des athlètes universitaires sont déjà déshydratés avant même le début d’un entraînement, ce qui montre un écart important entre les recommandations officielles et la réalité du terrain (Kostelnik & Valiant, 2023).
La déshydratation est donc une problématique réelle et largement répandue.

Apports hydriques recommandés

Le standard actuel pour l’apport en fluides est d’environ 1 ml d’eau par kcal dépensé dans des conditions normales, avec une augmentation jusqu’à 1,5 ml/kcal pour prendre en compte la variabilité liée à l’activité physique et à l’environnement.
Cela représente environ 2,5 à 3,7 litres par jour pour les hommes et 2 à 2,7 litres par jour pour les femmes.
Des facteurs tels que l’âge, le climat et l’activité physique influencent fortement ces besoins (National Research Council, 1989).

Pour les athlètes, il est recommandé de calculer son taux de sudation individuel pendant les entraînements, avant les compétitions, et de consommer suffisamment de fluides pour compenser ces pertes, tout en limitant la déshydratation à moins de 2 % de la masse corporelle afin de prévenir une baisse de performance.
Comme évoqué précédemment, les taux de sudation et la composition de la sueur varient énormément d’un athlète à l’autre : de 0,5 à 3,0 L/h, avec des besoins en fluides qui peuvent augmenter de 1 à 6 L/jour lors d’entraînements intensifs.

Les événements à haut risque comme la course et la marche longue distance nécessitent des stratégies d’hydratation beaucoup plus rigoureuses, incluant des plans personnalisés d’apport en fluides et un remplacement ciblé des électrolytes (Casa et al., 2019).

Calcul du taux de sudation

Le taux de sudation est relativement simple à calculer grâce à la formule suivante :

Taux de sudation = (Poids avant exercice - Poids après exercice + Volume liquide consommé - Volume urine excrété) ÷ Durée de l’exercice

Un outil en ligne a été développé par Jay et al. (2024) pour automatiser ce calcul.
Ce modèle de prédiction présente une précision élevée, avec une marge d’erreur moyenne de seulement 0,03 L/h pour la course et 0,02 L/h pour le cyclisme.

Importance des électrolytes dans la sueur

La sueur n’est pas composée uniquement d’eau : elle contient également des électrolytes, en particulier du sodium, qu’il est crucial de remplacer lors d’exercices prolongés, surtout en environnement chaud.

La variabilité intra-individuelle (d’un jour à l’autre) est d’environ 5 à 7 %.
La variabilité inter-individuelle peut aller de 10 mmol/L à 90 mmol/L de sueur (Baker, 2017).
Les athlètes d’endurance perdent en moyenne 43 ± 8 mmol/L, soit environ 1546 mg de sodium par heure (Rivera-Brown & Quinones-Gonzalez, 2020).

Grâce aux technologies portables comme Flowbio, il est désormais plus simple et fiable de mesurer la concentration en sodium dans la sueur.

Pourquoi le sodium est crucial

Les études montrent que les boissons riches en sodium améliorent significativement la rétention des fluides par rapport aux boissons faibles en sodium (Millard-Stafford et al., 2021).
Une pré-hydratation avec sodium avant l’effort augmente le volume plasmatique plus efficacement qu’une hyperhydratation avec glycérol et eau seule (Perez-Castillo et al., 2023).
Une boisson riche en sodium entraîne :

36 % de réhydratation en plus par rapport à une boisson sans sodium (Ly et al., 2023).
Une augmentation de 29 % de la consommation volontaire de liquides grâce à une soif stimulée (Wemple et al., 1997).
Une réduction de 40 % de la production d’urine, ce qui améliore la rétention hydrique (Jones et al., 2010).

Stratégies d’hydratation pour les athlètes

Les recommandations générales pour l’apport quotidien en fluides ont été présentées précédemment.
Des recommandations plus spécifiques pour l’hydratation avant, pendant et après l’exercice ont été étudiées pendant de nombreuses années.

Le consensus actuel suggère de consommer 5 à 10 ml de fluide par kg de poids corporel 2 à 4 heures avant l’exercice, ce qui est suffisant pour atteindre l’euhydratation chez la plupart des athlètes (Kostelnik & Valiant, 2023).

Moment	Recommandation	Exemple pour un athlète de 80 kg
Avant l’exercice	5-10 ml/kg 2-4 h avant, + 200-300 ml 10-20 min avant	400-800 ml de fluide + sodium 2-4 h avant, puis 250 ml juste avant l’exercice
Pendant l’exercice	Approcher les pertes par sueur/urine : 200-300 ml toutes les 10-20 min	Calculer le taux de sudation pour adapter les apports
Après l’exercice	Remplacer 150 % de la perte de poids due à la sueur dans les 2 h	Si perte de 1,6 kg → consommer 2,4 L de fluide avec sodium dans les 2 h

Composition optimale des boissons électrolytiques

Des recherches ont montré que les boissons avec une concentration élevée en sodium sont les plus efficaces pour :

maintenir le volume plasmatique,
réduire les pertes urinaires,
améliorer la réhydratation.

Les boissons riches en sodium réduisent la perte de fluide par urine de 60 % par rapport à l’eau seule (Merson et al., 2008).
Après l’exercice, la réhydratation dans les 30 minutes est 70 % efficace avec sodium, contre seulement 50 % avec de l’eau (Maughan et al., 1994).

Une étude de Logan-Springer & Spriet (2013) a montré qu’il est possible de réhydrater complètement en 45 minutes avec une boisson riche en sodium.

Crampe et hyponatrémie

La déshydratation augmente considérablement le risque de crampes musculaires pendant et après l’effort.
Bien que les causes exactes soient encore débattues, les crampes sont souvent associées à :

une déshydratation supérieure à 2 % de la masse corporelle,
des déséquilibres électrolytiques (sodium, potassium, magnésium),
et la fatigue neuromusculaire (Maughan & Shirreffs, 2019).

Les personnes qui consomment uniquement de l’eau pendant un exercice intense et prolongé, avec un taux de sudation élevé, ont 50 % plus de risques de crampes (Lau et al., 2021).
Cela démontre que l’eau seule ne suffit pas.

L’eau seule peut également entraîner une hyponatrémie, une condition potentiellement fatale où le sodium sanguin chute en dessous de 135 mmol/L.
Jusqu’à 30 % des athlètes d’ultra-endurance peuvent être touchés.
Les symptômes vont de la nausée et confusion jusqu’au coma et arrêt cardiaque dans les cas graves (Hew-Butler et al., 2017).

Réhydratation rapide après l’exercice

Pour une récupération optimale :

Consommer un volume équivalent à 150-200 % du poids perdu pendant l’effort.
Utiliser des boissons riches en sodium pour réduire la perte d’eau par urine de 50 % par rapport à l’eau seule (Shirreffs et al., 1996).

Des boissons riches en sodium ont montré une augmentation de 2 % du volume sanguin et un maintien optimal des niveaux de sodium sérique, prouvant le rôle clé du sodium pour la réhydratation post-exercice (Peden et al., 2023).

Cette stratégie est cruciale si une deuxième séance d’entraînement est prévue dans la même journée :
les performances sont nettement supérieures lorsque l’athlète consomme une boisson riche en sodium adaptée (McCartney et al., 2017).

Conclusion

La meilleure stratégie d’hydratation est personnalisée :
elle dépend de nombreux facteurs comme le taux de sudation, l’intensité, la durée de l’effort et l’environnement.

Ce qui est certain :

L’eau seule n’est pas suffisante.
Un apport en sodium et électrolytes est indispensable pour maintenir la performance, prévenir les crampes et éviter l’hyponatrémie.
Regen, grâce à ses 6 électrolytes essentiels (sodium, potassium, magnésium, calcium, phosphore, chlorure), sa vitamine C et son zinc, offre une solution optimale pour s’hydrater avant, pendant et après l’effort.

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Références:

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