Altitude et cyclisme : quels effets sur le corps du cycliste ?

Rouler en montagne ne se résume pas à gravir de longues pentes et admirer des paysages spectaculaires. L'altitude influe directement sur les performances du cycliste. Pression atmosphérique, oxygénation, fréquence cardiaque… le corps subit des adaptations majeures.

Cet article vous détaille les effets physiologiques de l’altitude sur le cycliste, que vous soyez simple grimpeur amateur ou compétiteur en quête de performance.

Pourquoi l’altitude modifie-t-elle les performances ?

Dès que l’on dépasse 1300 mètres d’altitude, l’organisme commence à réagir à la baisse de la pression partielle en oxygène. Plus on monte, plus cette pression diminue, rendant le transfert d’oxygène entre les poumons et le sang moins efficace.

Résultat : les muscles reçoivent moins d’oxygène pour un effort équivalent, et les performances chutent si le corps n’a pas eu le temps de s’adapter.

Les principales adaptations de l’organisme à l’altitude

L’altitude impose au corps humain un environnement hypoxique, c’est-à-dire un déficit en oxygène par rapport à la plaine. En réponse, l’organisme déclenche une série d’ajustements visant à maintenir, autant que possible, un apport suffisant en oxygène pour les fonctions vitales et l’effort physique.

Ces adaptations concernent plusieurs systèmes :

• respiratoire,
• cardiovasculaire
• et musculaire.

1. La ventilation pulmonaire augmente

C’est la première réponse observable dès les premières heures en altitude : on respire plus vite et plus profondément. Cette augmentation de la ventilation minute — le volume total d’air ventilé par minute — repose sur deux paramètres : le volume courant (la quantité d’air inspirée à chaque respiration) et la fréquence respiratoire (le nombre de respirations par minute), tous deux en hausse.

Cette hyperventilation vise à augmenter la quantité d’oxygène disponible dans les alvéoles pulmonaires, là où se font les échanges gazeux avec le sang.

Bien qu’elle ne compense pas entièrement la baisse de la pression partielle en oxygène, elle constitue une adaptation immédiate essentielle pour maintenir un minimum de performance. Elle s’accompagne parfois de sensations d’essoufflement plus marquées et peut perturber le sommeil les premières nuits.

2. La circulation sanguine s’adapte

En parallèle de la réponse respiratoire, le système cardiovasculaire est lui aussi fortement sollicité. Le cœur accélère son rythme afin de compenser la moindre concentration d’oxygène dans le sang. Résultat : la fréquence cardiaque augmente de manière significative, aussi bien au repos que pendant l’effort. Cette élévation du rythme cardiaque s’observe dès les premiers jours en altitude.

Le débit cardiaque (volume de sang éjecté par minute) augmente pour tenter d’acheminer une quantité suffisante d’oxygène aux muscles en activité. Ce phénomène est d’autant plus important lors des exercices prolongés, comme une ascension de col à plus de 2000 mètres.

À savoir : pour un cycliste, cela se traduit par une sollicitation cardiovasculaire accrue, notamment dans les longues montées. À intensité perçue identique, le cœur travaille plus dur qu’en plaine. Ce stress supplémentaire peut provoquer une fatigue prématurée, surtout si l’acclimatation n’a pas été suffisante.

Un col gravi à 2000 mètres sollicitera donc davantage le cœur qu’en plaine, à effort perçu égal.

3. Les tissus musculaires se transforment avec le temps

Les adaptations les plus intéressantes pour l’endurance surviennent après plusieurs jours, voire semaines, d’exposition continue à l’altitude. Ces changements sont profonds mais plus lents, et concernent principalement les tissus musculaires.

Sous l’effet de l’hypoxie, l’organisme stimule la production de nouveaux capillaires sanguins autour des fibres musculaires (capillarisation). Ce réseau plus dense favorise une meilleure diffusion de l’oxygène depuis le sang vers les cellules. Par ailleurs, la concentration en myoglobine, une protéine présente dans les fibres musculaires et jouant un rôle de stockage de l’oxygène, augmente également. Cela améliore la capacité du muscle à conserver de l’oxygène en réserve.

D’autres adaptations incluent une stimulation de la production d’érythropoïétine (EPO), hormone qui favorise la fabrication de globules rouges, et donc la capacité de transport d’oxygène. Cependant, cet effet met plus de temps à se manifester (10 à 14 jours minimum) et dépend fortement de l’altitude et de la durée d’exposition.

L’intérêt des stages en altitude pour les cyclistes

Les sportifs d’endurance exploitent ces phénomènes en réalisant des stages en moyenne altitude (entre 1800 et 2800 mètres).

Ces séjours, de 2 à 4 semaines, permettent à l’organisme de s’adapter progressivement, entraînant un bénéfice au retour en plaine : la capacité à transporter et utiliser l’oxygène est améliorée, donnant une sensation de "superforme" transitoire.

Cette stratégie est connue sous le nom de "Live high, train low" : on dort en altitude pour bénéficier des adaptations, mais on s’entraîne à plus basse altitude pour maintenir une intensité d’entraînement élevée.

L’entraînement hypoxique : simuler l’altitude sans bouger de chez soi

Depuis une dizaine d’années, les tentes et chambres hypoxiques ont investi les foyers de nombreux sportifs professionnels. Ces dispositifs recréent une atmosphère appauvrie en oxygène, sans monter en montagne. En y dormant au moins 16 heures par jour, on simule un séjour prolongé en altitude, avec des effets proches de ceux observés en montagne.

Certains vont plus loin et réalisent des séances sur home trainer en atmosphère hypoxique, poussant l’organisme à s’adapter encore davantage.

Attention : ces méthodes nécessitent un suivi rigoureux et peuvent entraîner une fatigue importante si elles sont mal gérées.

Les effets de l’altitude sur le matériel : un mot pour les grimpeurs

À noter, même si l’article est centré sur la physiologie : le matériel est également impacté. La pression atmosphérique influence la pression des pneus, la lubrification des chaînes peut être altérée en haute montagne, et le refroidissement du corps se fait différemment. L’altitude modifie donc aussi l’approche du cyclisme dans sa globalité.

En résumé : que retenir des effets de l’altitude sur le cycliste ?

• L’altitude perturbe l’oxygénation des muscles, réduisant la performance.
• Le corps réagit en augmentant la ventilation et la fréquence cardiaque.
• Des adaptations profondes apparaissent après plusieurs jours (capillarisation, myoglobine…).
• Les stages ou l'entraînement hypoxique peuvent booster la forme… à condition d’être bien préparés.

Rouler en altitude, c’est une école de l’humilité, mais aussi un levier d’amélioration puissant pour les cyclistes d’endurance.