Érythropoïétine (EPO) et altitude : pourquoi les athlètes s'entraînent en montagne

Introduction

L’« entraînement en altitude » est le rêve de presque tous les athlètes d’endurance. Des coureurs de fond kényans aux coureurs du Tour de France, tous effectuent un entraînement périodique en base d’altitude entre 1 800 et 2 500 m. Le mécanisme physiologique central est le suivant : facteur induit par l’hypoxie HIF-1α → érythropoïétine EPO → augmentation de la masse de globules rouges → amélioration de la capacité de transport de l’oxygène. Cet article s’appuie sur les recherches sur l’entraînement en altitude de Levine, Stray-Gundersen et autres pour décomposer le calendrier réel d’action de l’EPO.

HIF-1α : le capteur d’oxygène de la cellule

Le HIF-1α (Hypoxia-Inducible Factor-1α) est le thème du prix Nobel de médecine ou physiologie 2019. En normoxie, il est hydroxylé par l’enzyme PHD puis dégradé ; en hypoxie, l’activité de la PHD diminue, le HIF-1α s’accumule et pénètre dans le noyau cellulaire, activant plus de 200 gènes, dont :

• Le gène de l’EPO dans les cellules tubulaires proximales rénales
• Le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire VEGF
• Le transporteur de glucose GLUT1
• L’oxyde nitrique synthase eNOS

Calendrier de l’EPO, de l’augmentation à l’effet

Pourquoi choisir une altitude de 1 800 à 2 500 m

Trop bas (<1 500 m) : stimulation hypoxique insuffisante, réponse EPO faible.
Trop haut (>3 000 m) : qualité d’entraînement en baisse, synthèse musculaire insuffisante, l’effet net peut être négatif.
Point idéal 2 000 à 2 500 m : permet à la fois de stimuler l’EPO et de maintenir l’intensité d’entraînement (principe fondamental du live-high train-low).

À Taïwan, les endroits adaptés à un séjour prolongé entre 2 000 et 2 500 m sont rares : Cingjing (1 750 m) est trop bas, Songxue Lodge (3 150 m) est trop haut. Les plus idéaux sont la zone des chalets de la rivière Hehuan et les environs de Siyuan Pass (1 950 m).

Différences individuelles : bons et mauvais répondeurs

Les recherches de Levine montrent qu’environ 30 % des athlètes sont de « bons répondeurs » (high responders), avec une augmentation de l’Hb >1 g/dL après la montée en altitude ; environ 20 % sont de « mauvais répondeurs », avec presque aucune réponse. Les différences proviennent du polymorphisme génétique du récepteur EPOR et des réserves de fer de base.

Conseils pratiques

• Commencer la supplémentation en fer 4 semaines avant la montée : la ferritine sérique doit être >35 ng/mL, sinon même une EPO élevée ne fournira pas les matériaux pour l’hématopoïèse.
• Éviter l’inflammation : l’infection et l’inflammation (hepcidine↑) bloquent l’absorption du fer ; réduire l’entraînement à haute intensité la semaine précédant la montée.
• Ne pas monter trop haut : au-dessus de 3 000 m, la qualité d’entraînement diminue et l’effet net peut se dégrader.
• Calendrier des compétitions après le retour en plaine : la littérature montre que les performances sont optimales les jours 1 à 3 ou 14 à 21 après le retour en plaine, avec une « période de transition » entre les jours 4 et 13.
• Stage d’entraînement de l’équipe cycliste de Wuling : un camp de 3 jours sert principalement à la préparation technique et mentale ; ne vous attendez pas à un effet EPO sur les globules rouges.

Conclusion

L’EPO est la véritable héroïne de l’entraînement en altitude, mais elle nécessite la réunion de trois éléments : le temps (21 à 28 jours), l’altitude (1 800 à 2 500 m) et les matériaux (fer). Comprendre la chronologie physiologique du HIF-1α et de l’EPO est essentiel pour que l’investissement des athlètes taïwanais dans l’entraînement en altitude ne soit pas vain.

Lectures complémentaires

• L’adaptation à l’altitude en course à pied : comment l’entraînement en haute altitude stimule la production de globules rouges et améliore l’endurance
• Mécanismes de l’entraînement hypoxique en altitude : la science du facteur induit par l’hypoxie HIF et de la production de globules rouges
• L’effet EPO de l’entraînement en altitude à vélo : principes scientifiques et applications à Taïwan
• La physiologie de l’entraînement en altitude : EPO, hémoglobine et chaîne de transport de l’oxygène