MODIFICATIONS DE L’ÉTAT FONCTIONNEL DES ATHLÈTES AVEC LE DÉVELOPPEMENT DE LA DÉSYNCHRONISATION DE VOL

Pr. Zakharyeva N.N..

Résumé:  Cet article présente une analyse de contenu de plus de 50 sources littéraires issues des bases de données Web of Science, Scopus, PubMed et eLibrary.ru (2015-2025), révélant les caractéristiques des modifications de l’état fonctionnel des touristes et des athlètes lors de l’apparition du décalage horaire. L’article identifie les principaux mécanismes physiologiques de la désynchronisationu liée au vol, ses symptômes les plus fréquents et des recommandations pratiques pour en atténuer les effets néfastes.

Mots-clés: la désynchronisationu de vol, athlètes, rythme biologique, état fonctionnel, mécanismes physiologiques.

Introduction.

Un facteur commun à la civilisation moderne qui perturbe le rythme précis de la vie humaine est celui des vols long-courriers. Ces derniers entraînent souvent une désynchronisation liée au vol (flight jetlag), un état qui survient lorsque les relations de phase des rythmes circadiens sont désynchronisées. Cette désynchronisation se manifeste par une perturbation de leur synchronisation mutuelle et une modification de l’interaction temporelle des rythmes des différentes fonctions corporelles [1]. La désynchronisation liée au vol chez les athlètes a été observée pour la première fois lors d’une étude portant sur les victoires et les défaites de l’équipe de baseball de l’Alaska. Les physiologistes ont alors constaté une baisse significative des performances de l’équipe à mesure que la distance les séparait de leur domicile lors des vols long-courriers vers l’Est [8]. Dans la littérature moderne, plusieurs chercheurs distinguent le « syndrome du décalage horaire », qui résulte d’un décalage entre l’horloge circadienne interne et les signaux temporels externes chez les athlètes [3, 7]. La désynchronisation circadienne transmeridienne se caractérise par une restructuration temporaire des fonctions dominantes de l’organisme, résultant d’un décalage des phases des rythmes circadiens. Ce décalage se manifeste par une rupture de leur synchronisation et une modification de l’interaction de leurs fonctions respectives [1]. Chez les athlètes, un changement brutal de fuseau horaire peut entraîner une baisse de performance due au flight jetlag, lié à l’apparition d’un syndrome de maladaptation. Ce syndrome peut se manifester par un malaise léger (voire imperceptible), une diminution marquée des performances psychomotrices et physiques, une altération de la coordination et de l’endurance, ainsi qu’une baisse de l’efficacité des efforts dynamiques [3]. De plus, durant la première semaine suivant le vol, une réactivation de maladies préexistantes, notamment chroniques, qui étaient entrées en rémission sous l’effet du climat local, peut être observée [9]. Au vu des recherches présentées dans les revues de littérature internationales, il convient de noter que le syndrome du décalage horaire, décrit aux États-Unis comme une «désynchronisation circadienne – un décalage entre l’horloge biologique interne (d’environ 24 heures) et l’environnement extérieur », n’a jamais été pleinement défini, bien que les personnes qui en souffrent décrivent généralement leurs propres symptômes. Par conséquent, une étude approfondie des modifications de l’état fonctionnel des athlètes lors de l’apparition de la désynchronose liée au vol est extrêmement pertinente. Ceci permettra de développer de nouvelles mesures préventives efficaces et d’optimiser le temps de récupération de l’organisme après les vols transcontinentaux sans nuire aux performances sportives.

L’objectif de ce travail: à partir de l’analyse de sources littéraires issues des bases de données Web of Science, Scopus, PubMed et eLibrary.ru (2015-2025), caractériser les mécanismes physiologiques, les symptômes et les facteurs qui influencent la gravité des symptômes de changements dans l’état fonctionnel des athlètes au cours du développement de la désynchronose de vol.

Partie principale

Un rythme circadien est un biorythme qui se produit ou se répète approximativement une fois par jour (du latin « circa »). Les rythmes circadiens biologiques sont générés par l’organisme et, chez l’humain, leur période dépasse généralement légèrement 24 heures [1]. Le corps humain, son métabolisme, son activité bioélectrique, son rythme de sécrétion hormonale et son comportement sont soumis aux conditions d’un rythme quotidien (alternance de lumière et d’obscurité) d’environ 24,5 heures: l’éveil et l’activité sont observés pendant la journée, et le sommeil pendant la nuit. Chaque cellule de l’organisme possède un ou plusieurs oscillateurs ou horloges biologiques, coordonnés par un stimulateur circadien central situé dans les noyaux suprachiasmatiques (NSC) de l’hypothalamus. Le mécanisme physiologique de la génération du rythme circadien repose sur une boucle de rétroaction négative dans l’expression des gènes (gène Per3) de l’horloge circadienne 24,25. Divers polymorphismes des gènes de l’horloge circadienne humaine ont été identifiés et sont fortement corrélés aux caractéristiques phénotypiques humaines : vitesse d’adaptation aux décalages de phase, préférences quotidiennes, vulnérabilité au développement et à l’exacerbation de maladies [3]. Le « système circadien humain de synchronisation des biorythmes » (SCHS) a été décrit dans les études de nombreux scientifiques [3,7]. Lors d’un changement brutal de 6 à 7 fuseaux horaires, voire plus, suite à un vol transcontinental, se développe le décalage horaire (flight jetlag), une désynchronisation transcontinentale interne d’origine centrale. Sa formation repose sur une perturbation de la réception et de la transmission du signal de synchronisation par les oscillateurs centraux : le noyau suprachiasmatique (NSC) et la glande pinéale. Ce décalage est transitoire, car il n’y a pas de dysfonctionnement structurel de l’oscillateur central.

Chez la plupart des individus, les symptômes du décalage horaire (flight jetlag) s’atténuent avec le temps, le système circadien s’adaptant aux nouveaux signaux horaires. En cas de décalage horaire fréquent et prolongé, les symptômes de désynchronisation persistent et s’aggravent avec l’âge, favorisant l’apparition de maladies. Parmi celles-ci figurent le plus souvent l’insuffisance cérébrovasculaire et les maladies cardiovasculaires [10]. Le sens et l’amplitude du décalage de ce rythme dépendent du moment de l’exposition au stimulus : une exposition à la lumière tôt le matin, pendant l’heure biologique, avance le rythme circadien, tandis qu’une exposition à la lumière tard le soir, également pendant l’heure biologique, le retarde et le décale vers l’arrière.

L’adaptation au déphasage horaire lors des changements de fuseaux horaires implique les bâtonnets, les cônes et les cellules ganglionnaires (notamment celles du système visuel), qui participent à la transmission de l’information lumineuse dans les noyaux suprachiasmatiques (NSC) de l’hypothalamus. L’horloge neuronale au sein des NSC forme un réseau hétérogène où la plupart des neurones sont synchronisés et nécessitent des signaux de synchronisation périodiques pour leur fonctionnement rythmique. La direction et le rythme des variations du système circadien, nécessaires à l’adaptation aux changements brusques des signaux temporels, dépendent largement de la longueur d’onde, de la durée d’exposition à la lumière, de son intensité et de sa composition spectrale, qui sont des facteurs essentiels. L’interaction dynamique des synchroniseurs exogènes et l’accord des rythmes endogènes à cette influence déterminent la capacité à compenser et à s’adapter au stress physique lié aux voyages en avion.

D’après les travaux d’Arendt J., une variabilité individuelle de l’adaptation au déphasage horaire lors des changements de fuseaux horaires et de la réponse à la thérapie de désynchronisation de vol, ce qui présente certaines difficultés pour les médecins encadrant les athlètes lors du choix du traitement en tenant compte de la phase circadienne individuelle.  [3].

Selon la classification de Kostenko E.V. (2013), la chronomédecine distingue les stades suivants de développement de la désynchronisation : stade I – désalignement temporel ; stade II – troubles de la régulation ; stade III – troubles énergétiques ou biochimiques ; stade IV – troubles structurels de la source d’oscillation et de la période du biorythme [10].

Parmi les facteurs influençant la gravité des symptômes du décalage horaire (flight jetlag), il convient de souligner les suivants : 1. le sens du voyage – les vols d’ouest en est sont plus difficiles à supporter que ceux d’est en ouest ; 2. le nombre de fuseaux horaires traversés; 3. les caractéristiques d’adaptation individuelles de l’athlète (notamment sa capacité d’adaptation aux nouvelles conditions climatiques); 4. la durée du vol.

La littérature scientifique fait état d’une variabilité du rythme d’adaptation, se traduisant par un retard ou une accélération lors des vols d’athlètes sur la direction est-ouest. Ainsi, Spencer M.B. et al. (1995) ont mené une étude auprès de 10 sujets effectuant un vol vers l’est à travers 5 fuseaux horaires. Ils ont observé un retard chez la majorité des participants (6 personnes), mais une avance de l’horloge biologique chez 4 d’entre eux [9].

Le mécanisme physiologique sous-jacent à la désynchronisation liée au vol est conditionné par un mécanisme réflexe, perturbant le rythme veille-sommeil établi dans le nouveau fuseau horaire.

D’après les recherches de Platonov V.N. (2020), dans des conditions inédites, les athlètes subissent plusieurs phases de resynchronisation de leur rythme circadien après des vols long-courriers, en raison du décalage horaire (flight jetlag) [11]. La première phase (réactions d’adaptation primaires) dure environ 24 heures et se caractérise par un syndrome de stress et un écart significatif entre les effets adaptatifs finaux et un niveau constant. La deuxième phase (principale) dure de 3 à 7 jours et correspond à la restructuration initiale des fonctions et des systèmes de régulation de l’organisme, incluant des réactions compensatoires et adaptatives. La troisième phase (achèvement des réactions d’adaptation) dure généralement de 10 à 15 jours. Elle se caractérise par un rétablissement progressif d’un fonctionnement stable des principaux systèmes de l’organisme et par la mise en place du système circadien de l’athlète, permettant la synchronisation des biorythmes [11].

La biorhythmologie sportive distingue une période d’adaptation à divers facteurs environnementaux et une période de désadaptation (une « rupture » de l’adaptation), considérée comme un état transitoire entre santé et maladie. Les états pré-pathologiques réversibles d’adaptation au décalage horaire (flight jetlag) sont classés dans un groupe distinct[12].

La gravité des symptômes du décalage horaire (flight jetlag)  chez les athlètes lors de vols transcontinentaux est influencée par : le volume et l’intensité de l’activité physique, le degré de détérioration de la condition physique, la détérioration des performances psychomotrices, le degré de réduction de la plage de fonctionnement des systèmes nerveux, cardiorespiratoire et endocrinien, l’évolution défavorable des conditions de pré-départ, la détérioration des qualités psychologiques morales et volontaires, et une diminution de la motivation biologique à performer chez un athlète.

D’après de nombreuses études, les biomarqueurs physiologiques de l’efficacité du rythme circadien sont: 1. la température corporelle ; 2. des indicateurs caractérisant l’activité du système nerveux supérieur : force/faiblesse des processus d’excitation/inhibition au sein du système nerveux; capacité à différencier l’inhibition, vitesse et qualité d’apparition de la fatigue, précision et coordination des réflexes des membres supérieurs et inférieurs; 3. des indicateurs de performance du système cardiovasculaire (fréquence cardiaque, pression artérielle, volume d’éjection systolique et volume minute au repos et à l’effort, résistance vasculaire totale, pression hémodynamique moyenne); 4. des indicateurs de ventilation pulmonaire (ventilation pulmonaire maximale, volumes de réserve inspiratoire et expiratoire); 5. des indicateurs caractérisant les capacités de coordination de l’athlète (stabilité verticale lors de différents tests fonctionnels) ; 6. des caractéristiques de l’état psycho-émotionnel de l’athlète (sommeil, bien-être, activité, humeur, appétit, motivation biologique à l’entraînement et à la compétition, capacité à communiquer, etc.) [13]. Le suivi de ces indicateurs de l’efficacité du rythme circadien chez les athlètes permettra de déterminer la gravité de la désynchronisation de vol.

D’après la plupart des spécialistes travaillant avec ce profil d’athlètes, les principaux symptômes de la désynchronisation de vol se caractérisent par l’apparition du complexe symptomatique suivant: 1. syndrome asthéno-névrotique (syndrome de fatigue en vol): léthargie, troubles du sommeil (difficultés d’endormissement, sommeil léger, réduction de la durée du sommeil, sensation de déséquilibre après le sommeil sans récupération complète, inversion du rythme veille-sommeil: somnolence diurne et insomnie nocturne), météoropathie, céphalées ; 2. syndrome végétatif : diminution de l’appétit et de la sensibilité gustative, inversion de la sensation de faim. Lors d’un vol vers l’Est, une aggravation des symptômes de la  désynchronisation a été observée pendant le petit-déjeuner et le déjeuner, tandis que lors d’un vol vers l’Ouest, elle s’est manifestée pendant le dîner. Les signes de la  désynchronisation peuvent inclure diverses arythmies : tachycardie, extrasystoles, blocs auriculo-ventriculaires et syndrome de dysfonctionnement neurovégétatif (dystonie végétative). Avec l’apparition d’une désynchronisation liée au vol chez les athlètes, on observe souvent une augmentation du temps de récupération après une activité physique habituelle; 3. syndrome neurodystrophique – troubles du système nerveux central et périphérique: céphalées, diminution de la coordination musculaire, troubles de l’équilibre thermique, vertiges, modifications des réactions aux stimuli biologiquement significatifs; 4. diminution de l’endurance, de la force musculaire, de la vitesse, mais surtout une détérioration marquée des capacités de coordination; 5. diminution de l’immunité – augmentation de l’incidence des infections respiratoires virales aiguës, de la grippe et exacerbation des maladies chroniques après le vol; 6. sensibilité accrue au stress – manifestations prononcées du syndrome de stress avant et pendant le départ; 7. risque élevé de développer des blessures sportives [14,15,16].

Les symptômes d’un dérèglement des rythmes biologiques chez les sportifs se manifestent généralement par un ensemble de signes de malaise, caractéristiques de la plupart des disciplines sportives, mais plus marqués dans celles qui exigent une coordination complexe des mouvements. S. M. Razinkin a suivi 26 joueurs de hockey qui, pendant 10 mois, ont franchi chaque mois plus de sept fuseaux horaires en effectuant des vols entre Moscou et Vladivostok. Les principaux symptômes rapportés par les joueurs de hockey (avec un pic au cours des trois premiers jours) étaient une faiblesse musculaire (69 %), des troubles du sommeil (endormissement tardif, réveils nocturnes fréquents, difficultés à se rendormir après un réveil nocturne) (65 %), une fatigue accrue le matin après le vol, ainsi qu’une apathie et une somnolence diurnes (58 %) [2].

     Plusieurs chercheurs ont observé une hétérochronie dans le rythme d’adaptation des différents systèmes fonctionnels et organes lors du développement d’une désynchronisation transméridienne. Arendt, J (2009) souligne que l’horloge biologique du système hépatobiliaire s’adapte plus rapidement à un décalage de phase brutal que l’horloge circadienne centrale. Il est établi que plus le système circadien s’adapte rapidement à un nouveau fuseau horaire, plus la période symptomatique est courte [3].

Les touristes s’adaptent mieux aux conditions extrêmes du décalage horaire soudain grâce à un hébergement, une alimentation et un repos optimaux. Lors des longs vols, les mesures visant à améliorer leur confort sont importantes: aménagement des sièges, utilisation d’équipements de protection individuelle et sommeil. Plusieurs études ont souligné la grande efficacité des compléments alimentaires régulant le sommeil (mélatonine, fortifiants) [7,5].

Les athlètes s’adaptent mieux aux conditions extrêmes du décalage horaire lorsque, outre un mode de vie, une alimentation, un repos et un entraînement optimaux, ils utilisent les méthodes suivantes: 1. des méthodes médicamenteuses pour corriger le décalage horaire (flight jetlag) : mélatonine, agonistes des récepteurs de la mélatonine, hypnotiques non benzodiazépines, diphenhydramine, caféine, armodafinil, etc.; et des méthodes non médicamenteuses: préadaptation, luminothérapie, ajustements du sommeil et de l’alimentation, et kinésithérapie. Un médecin du sport doit anticiper les horaires de vol serrés et connaître la législation antidopage afin d’élaborer, avec l’équipe d’encadrement, un plan d’entraînement intégrant des outils de rééducation appropriés. Il convient de souligner le rôle positif des entraînements de biofeedback basés sur les principes du biofeedback, dont l’effet clinique dure au moins 6 à 12 mois.

Conclusion  Cette étude présente une synthèse des données issues de revues de la littérature concernant les mécanismes de formation et la symptomatologie du décalage horaire chez les athlètes après des vols transcontinentaux. La détection précoce des symptômes du décalage horaire et la compréhension des mécanismes physiologiques sous-jacents permettront d’élaborer de nouveaux programmes de réadaptation efficaces pour les athlètes souffrant de décalage horaire, de faciliter la disparition rapide des symptômes et de favoriser le rétablissement d’une performance sportive de haut niveau en compétition. 

Aucun conflit d’intérêts n’est déclaré dans ce travail.

   Références

1. Koryagina, Yu. V. La désynchronisation dans le sport : santé et capacité physique // Yu. V. Koryagina, G. N. Ter-Akopov. Revue internationale de recherche appliquée et fondamentale. – N° 10. – 2017. – p. 77-81 [Ressource électronique]https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1771398636&tld=ru&lang=ru&name=Koryagina2017_04.pdf&tex
2. Razinkin, S.M. Désynchronisation chez les sportifs : influence sur la préparation fonctionnelle et évaluation de l’efficacité des méthodes de prévention et de correction à l’exemple des joueurs de hockey // S.M. Razinkin, I.V. Evtukhovich, M.A. Bragin et al. / Revue Médecine sportive. – 2017 ; 13 (4) : 925–929.
3. Arendt, J. Managing jet lag: some of the problems and possible new solutions / Arendt J. // Sleep Med Rev.– 2009.– Vol. 13(4).– P. 249-256 DOI: 10.1016/j.smrv.2008.07.011https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19147377/(Arendt, J. Gestion du décalage horaire : quelques problèmes et nouvelles solutions possibles / Arendt J. // Sleep Med.– 2009. – Vol. 13(4).– P. 249-256.)
4. Archer SN, Robilliard DL, Skene DJ, Smits M, Williams A, Arendt J, et al. Un polymorphisme de longueur dans le gène de l’horloge circadienne Per3 est lié au syndrome de retard de phase du sommeil et à une préférence diurne extrême. Sleep 15 juin 2003 ; 26(4) : 413–5.
5. Carrier J.  Circadian  rhythms  of  performance:  new  trends / J. Carrier, T.H. Monk // Chronobiology international. –  2000. – Vol. 17, n° 6. – p. 719–732.
6. Gupta  O.  Chronobiologie du sport :  rythmes  circadiens  dans  les  performances  psychologiques,  physiologiques et physiques / O. Gupta [et al.] // The Asian man – An International Journal. – 2011. – Vol. 5, n° 1. – p. 40–44.
7. Haimov, I, Arendt J. The prevention and treatment of jet lag. Sleep Med Rev 5.-1999 Sep;3 (3):229–40.
8. Recht, LD, Lew RA, Schwartz WJ. Baseball teams beaten by jet lag. Nature 19 octobre 1995 ; 377(6550) : 583
9. Spencer, MB, Rogers AS, Pascoe PA. The effect of a large eastward time zone change on sleep, performance and circadian rhythms. Rapport. Farnborough, Royaume-Uni : DRA ; 1995 Rapport n° : CHS/A&N/CR/95/011.
10. Kostenko, E.V. Désynchronisation. L’un des principaux facteurs de l’apparition et du développement des troubles cérébrovasculaires // E.V. Kostenko, T.M. Manevich, N.A. Razumov. Dans la revue Lechbnoe Delo. – N° 2, 2013, p. 106–116.
11. Platonov, V. N. Système de préparation des athlètes dans le sport olympique. Théorie générale et ses applications pratiques. – Moscou : Sovetsky sport, 2005. – 816 p.
12. Agadjanian, N. A. Biorythmes, environnement, santé // N. A. Agadjanian, I. V. Radysh. – Moscou : Université russe de l’amitié des peuples. – 2013. – p. 362.
13. Berzin, I. A. Évaluation et correction de la préparation fonctionnelle, de l’état psycho-émotionnel et prévention de la désynchronisation chez les athlètes des équipes nationales de la Fédération de Russie dans les disciplines olympiques d’été et d’hiver lors des phases de préparation aux Jeux de 2018 à PyeongChang, Corée du Sud, et de 2020 à Tokyo, Japon // I.A. Berzin, I.T. Vykhodets, A.A. Kish et al. / Moscou. – Recommandations méthodologiques. – Éd. – FGBU GNTS FMBC A.I. Burnazyan, FMBA de Russie. – 2018. – p. 76.
14. Waterhouse J., Reilly T., Edwards B. Jet Lag and Travel Fatigue: A Practitioner’s Guide .- Clinical Sports Medicine, n° 2. – 24. -2005. pp. 267-380.
15. Reilly, T. Circadian Rhythms, Fatigue and the Athlete/Reilly T. Chronobiology International. N° 6. – 24. – pp. 1165-1177.
16. Juliff L.E., Halson S.L., Roach G.D. Sleep, immunity and exercise stress in elite athletes // Exercise Immunology Review. — 2013. — Vol. 19. — P. 103–123.

Informations complémentaires sur l’auteure

Zakharyeva Natalia Nikolaevna, docteur en sciences médicales, professeure au département de physiologie, courriel : zakharyeva.natalia@natalia@mail.ru, l`Université russe des sports (GTSOLIFK), Moscou, Russie.

Natalia Nikolaevna Zakharyeva, MD, PHD Professor, Professor of the Department of Physiology, e-mail: zakharyeva.natalia@natalia@mail.ru, Russian University of Sports RUS(GTSOLIFK), Russia, Moscow, Russian University of Sports RUS(GTSOLIFK)

References

1. Koryagina, Yu. V. Desynchronosis in sports: health and physical performance//Yu. V. Koryagina, G. N. Ter-Akopov International Journal of Applied and Fundamental Research. – No. 10. – 2017. – P. 77-81 [Electronic resource] https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1771398636&tld=ru&lang=ru&name=Koryagina2017_04.pdf&tex
2. Razinkin, S. M. Desynchronosis in athletes: impact on functional readiness and evaluation of the effectiveness of prevention and correction methods using hockey players as an example// S. M. Razinkin, Evtukhovich I. V., Bragin M. A. et al./ Journal of Sports Medicine. – 2017; 13 (4): 925–929.

3.Arendt, J. Managing jet lag: some of the problems and possible new solutions / Arendt J. // Sleep Med Rev.– 2009.– Vol. 13(4).– P. 249-256 DOI: 10.1016/j.smrv.2008.07.011 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19147377.

4.Archer SN, Robilliard DL, Skene DJ, Smits M, Williams A, Arendt J, et al. Alength polymorphism in the circadian clock gene Per3 is linked to delayed sleep phase syndrome and extreme diurnal preference. Sleep 2003 Jun 15; 26 (4):413–5.

5.Carrier J.  Circadian  rhythms  of  performance:  new  trends / J. Carrier, T.H. monk // Chronobiology international. –  2000. – Т. 17, № 6. – С. 719–732.

6. Gupta  O.  Sports  chronobiology:  circadian  rhythms  in  psychological,  physiological  and  physical  performances /  O. Gupta [et al.] //The Asian man-An International Journal. –  2011. – Т. 5, № 1. – С. 40–44.
7. Haimov, I, Arendt J. The prevention and treatment of jet lag. Sleep Med Rev 5.-1999 Sep; 3 (3):229–40.
8. Recht, LD, Lew RA, Schwartz WJ. Baseball teams beaten by jet lag. Nature 1995 Oct 19; 377(6550):583
9. Spencer, MB, Rogers AS, Pascoe PA. The effect of a large eastward time zone change on sleep, performance and circadian rhythms. Report. Farnborough, UK: DRA; 1995 Report No.: CHS/A&N/CR/95/011.