La cryothérapie : bienfaits de la thérapie par le froid

La cryothérapie : bienfaits de la thérapie par le froidPedro · 23/10/2019 (mis à jour le 18/08/2023) · 18 min read

La cryothérapie a gagné en popularité parmi les athlètes dans de nombreux sports. Les principaux objectifs de la cryothérapie, et plus particulièrement de la cryothérapie du corps entier, sont la prévention des blessures et la lutte contre les symptômes inflammatoires négatifs à la suite d'une performance sportive dans l'espoir d'améliorer la récupération.

Qu'est-ce que la Cryothérapie ?

La cryothérapie est définie comme le refroidissement du corps à des fins thérapeutiques. Traditionnellement, elle était réalisée avec des sacs de glace ou des bains d'immersion en eau froide. Plus récemment, la cryothérapie du corps entier (CCE) est devenue une technique populaire de cette modalité. Bien que beaucoup plus coûteuse que les formes traditionnelles de cryothérapie, la CCE est devenue très populaire chez les athlètes et en médecine sportive.

Elle est souvent utilisée dans le but de prévenir les blessures et de contrer les symptômes inflammatoires après une performance sportive, améliorant ainsi la récupération. Le CCE est généralement proposée de deux façons. Tout d'abord, une personne peut se tenir debout dans une chambre qui est ouverte au sommet. Le corps et le torse sont exposés à des températures glaciales dans la chambre, tandis que la tête reste dehors à température ambiante. Deuxièmement, un individu, ou un groupe d'individus, peut s'asseoir dans une chambre qui est ensuite remplie d'air frais. Tout le corps, y compris la tête, est exposé à des températures glaciales.
 
La CCE est effectuée dans un environnement qui consiste en une brève exposition à de l'air extrêmement froid dans une chambre cryogénique à température et humidité contrôlées sur mesure. Ces chambres sont maintenues entre -110°C et -140°C, selon le système de refroidissement spécifique (électrique ou azote). Cependant, alors que les chambres sont censées refroidir à cette température, en raison de la convection des sujets humains, la température de la peau est beaucoup plus chaude chez les sujets humains (-35°C) qu'un mannequin placé dans la chambre (-150°C). En outre, les individus ayant une plus grande adiposité dans leurs tissus ont tendance à se refroidir à des températures plus basses.

Avant d'entrer dans la chambre cryogénique, chaque participant subit 30 à 60 s d'adaptation en température dans un vestibule à une température de -60°C. Pendant l'exposition, une quantité minimale de vêtements (shorts, chaussettes, chaussures, gants et chapeau/bandeau) est portée pour éviter les engelures. Un masque chirurgical est également porté lorsque la chambre comprend la tête du participant pour éviter l'expiration de l'air humide. Il faut enlever la sueur de chaque participant avant d'entrer dans la chambre cryogénique pour éviter le risque de brûlure de la peau et de nécrose. Dans la chambre cryogénique, les sujets doivent aussi bouger leurs doigts et leurs jambes et éviter de retenir leur souffle. La durée d'exposition est généralement de 2 à 3 minutes. Des études sur l'effet de trois différentes durées d'exposition par cryothérapie chez 14 joueurs de rugby professionnels ont rapporté que 2 minutes est la durée d'exposition optimale à -135°C. Ceci a été déterminé sur la base de l'oxyhémoglobine, de la désoxyhémoglobine, de l'indice d'oxygénation des tissus et de la température cutanée des tissus gastrocnémiens.

Effets biochimiques et physiologiques

Bien que les mécanismes cellulaires précis de la GB soient inconnus, ses effets présumés comprennent une diminution de la température des tissus, une réduction de l'inflammation, une analgésie et une récupération accrue après l'exercice.

Anti-inflammatoire

L'un des principaux objectifs de la cryothérapie est d'accélérer la récupération et de limiter l'inflammation après la compétition. Des études ont démontré que la CCE y parvient en augmentant les niveaux d'interleukines anti-inflammatoires et en diminuant la sécrétion de molécules de signalisation pro-inflammatoires, ce qui a été démontré dans plusieurs études (6-12). Il a été établi que l'élévation aiguë et chronique de l'IL-6 a des effets pro-inflammatoires importants. Mila-Kierzenkowska et al (10) ont démontré que le CCE pré-exercice a empêché les pics de l'IL-6 chez les joueurs de volley-ball masculin. Les taux sériques de cytokines ont été mesurés à trois moments : avant le GB, immédiatement après le GB et immédiatement après l'exercice. Les taux sériques du groupe témoin (récupération passive) ont été établis avant et immédiatement après l'exercice. Cette étude a démontré un effet protecteur potentiel contre la cascade postinflammatoire après l'exercice. Ziemann et ses collaborateurs (8) ont en outre démontré que des GB répétées (5 jours, deux fois par jour) dans le cadre d'exercices quotidiens permettaient de maintenir l'IL-6 au niveau de base comparativement à la récupération passive. Ziemann et ses collaborateurs (7) ont également démontré dans une étude antérieure que ce même protocole de CCE (5 jours, deux fois par jour) entraînait une diminution de 60 % du TNF sérique, comparativement à 35 % dans le groupe à récupération passive. Dans ces deux études, des échantillons de sang ont été prélevés avant et 24 heures après l'exercice. Banfi et ses collaborateurs (12) ont également signalé une diminution de la molécule d'adhésion intercellulaire 1 et de la prostaglandine E2, ce qui corrobore l'activité anti-inflammatoire du GB. La diminution de la signalisation inflammatoire diminue intuitivement la douleur et la douleur à la suite d'une activité sportive, ce qui pourrait permettre à l'athlète de récupérer rapidement de la compétition.

Effets sur les lésions musculaires

L'activité musculaire pendant l'exercice génère des oxydants à l'intérieur de la cellule, qui sont ensuite libérés dans l'espace intercellulaire à la suite d'une rupture de membrane, ce qui est compatible avec l'exercice. Les oxydants libérés induisent d'autres lésions membranaires, ce qui augmente encore la concentration des oxydants dans l'espace intracellulaire. Cette poussée d'oxygène réactif induit une réponse inflammatoire locale induisant des lésions musculaires.
 
Le CCE peut également fonctionner pour diminuer la douleur et les blessures après une compétition sportive en diminuant l'activité des muscles cataboliques. Le mécanisme proposé comprend une réduction de l'inflammation et, par conséquent, une réduction potentielle des lésions musculaires après l'exercice. De multiples études ont tenté d'examiner cette question, mais les résultats sont mitigés (9,12,13). L'augmentation de la créatine kinase sérique (CK) est associée à la rhabdomyolyse d'effort et peut indiquer une charge de travail physique excessive et un surentraînement possible. Wozniak et al. ont signalé une diminution de 34 % de la concentration sérique totale de CK lorsqu'ils ont examiné l'effet des GB sur les taux de CK chez les kayakistes comparativement à ceux sans GB. Ils ont signalé que les GB induisaient une baisse claire et significative des valeurs moyennes de CK (14). Banfi et al. ont étudié les taux de lactate déshydrogénase et de CK chez 10 joueurs de rugby de haut niveau dans un état de récupération passive comparativement à l'utilisation de CCE. Ils ont constaté une diminution des taux de CK et de lactate déshydrogénase avec CCE par rapport à la récupération passive. En revanche, Hausswirth et al (13) ont examiné les taux de CK chez des coureurs bien entraînés. Ils n'ont constaté aucune différence dans les niveaux de CK lorsqu'ils comparent la récupération passive à la récupération gravitaire. Bien que la littérature soit mitigée, il semble prometteur que l'EBW puisse effectivement réduire les lésions musculaires et ainsi améliorer la récupération.

Diminution de la résorption osseuse

Galliera et ses collaborateurs (15) ont signalé que la leucocytose leucocytaire peut altérer l'équilibre du métabolisme osseux en réduisant la résorption osseuse. Cela permettrait alors d'améliorer la santé osseuse en augmentant la densité minérale osseuse. Dix joueurs de rugby professionnel qui ont suivi des séances quotidiennes de CCE pendant cinq jours consécutifs (-110°C, 2 min) ont été comparés à 10 joueurs qui ont suivi le même protocole d'entraînement sans CCE. Le métabolisme osseux a été mesuré en comparant les taux plasmatiques de l'activateur des récepteurs du facteur nucléaire кB (RANK), du ligand de l'activateur des récepteurs du facteur nucléaire кB (RANKL) et de l'ostéoprotegérine (OPG). Ils ont signalé que même si le RANK et le RANKL n'étaient pas différents dans le cas de la GB, OPG a augmenté de façon significative avec le traitement de la GB. L'ostéoprotégérine est un leurre récepteur du RANKL qui réduit la production d'ostéoclastes, favorisant ainsi la formation osseuse plutôt que la résorption (catabolisme). Le potentiel ostéogénique du GB peut diminuer le catabolisme osseux et peut avoir des effets positifs à cet égard pour l'athlète.

Effets hématologiques cellulaires

Dans la documentation, on ne sait toujours pas avec certitude s'il existe un effet hémolytique, s'il s'agit d'un résultat transitoire et si l'effet sur l'athlète existe. On a signalé que le GB a un effet important sur les paramètres hématologiques, comme l'hémoglobine, le nombre total d'érythrocytes et la largeur de distribution des globules rouges (4,16). Lombardi et al. ont examiné l'effet du GB sur les érythrocytes et l'hématopoïèse. Vingt-sept rugbymen professionnels ont suivi deux séances quotidiennes de CCE à -140°C pendant 3 minutes par séance pendant 7 jours consécutifs. La première séance d'entraînement du CCE a eu lieu avant l'entraînement du matin, et la deuxième séance a eu lieu le soir après la deuxième séance d'entraînement du joueur. Après 7 jours, la numération érythrocytaire (GR), l'hématocrite (Hct) et l'hémoglobine (Hgb) ont diminué, Hgb passant de 15,06 ± 0,84 à 14,70 ± 0,62 g/dL (16). Cependant, Selfe et ses collaborateurs (4) ont examiné ces paramètres hématologiques pendant une plus longue période de temps et ont constaté que ces changements étaient transitoires. Ils ont examiné deux groupes de 15 étudiants de l'Académie militaire nationale polonaise, l'un d'entre eux recevant le CCE et l'autre ne recevant aucun traitement. Les paramètres hématologiques ont été mesurés après 10, 20 et 30 séances, qui ont été effectuées quotidiennement (5 d-wk-1) dans une chambre cryogénique à -130°C, pendant 3 minutes. Après 10 séances, le Hgb est passé d'une moyenne de 15,1 ± 0,74 à 14,4 ± 0,94 g/dL et est resté à cette concentration après 20 séances (14,5 ± 0,71 g/dL). Cependant, elle est ensuite montée à 15,1 ± 1,1 g/dL après 30 séances. Des changements similaires ont été observés pour l'hématocrite et la numération des érythrocytes. Cette étude suggère que l'hémolyse leucocytaire induit potentiellement une hémolyse transitoire pendant les phases initiales du traitement. Cependant, cette hémolyse stimule ensuite la libération d'érythropoïétine (EPO), qui a augmenté de 4,5 % par rapport au départ après 10 séances, et de 10,8 % et 10,1 % après 20 et 30 séances, respectivement. L'augmentation de l'OEB favorise le rétablissement du nombre total d'érythrocytes après la diminution initiale (4). Cependant, une autre explication pourrait inclure des décalages de fluides secondaires à la CCE, secondaires à la vasodilatation induite par le froid, comme l'ont étudié Selfe et al (4).

D'autres études, cependant, n'ont pas démontré cet effet hémolytique de la leucocytose. Ziemann et al. ont examiné 12 joueurs de tennis professionnels au cours d'un camp d'entraînement contrôlé et ont rapporté que 10 séances de CCE sur 5 jours n'ont pas affecté l'hémoglobine ou le nombre total d'érythrocytes (7). De même, Sutkowy et ses collaborateurs (17) ont étudié 16 kayakistes de compétition au cours d'un programme d'entraînement de 19 jours qui ont subi deux fois par jour un CCE pendant les 10 premiers jours.
 
L'effet de la leucocytose sur les leucocytes a également fait l'objet de multiples études. Lombardi et al. et Sutkowy et al. n'ont démontré aucun changement dans la numération leucocytaire après le GB chez les joueurs professionnels de rugby et de tennis (16,17). Banfi et al. ont obtenu des résultats similaires lorsqu'ils ont été stratifiés par nombre de lymphocytes et de monocytes chez les joueurs de rugby. Avant et après le traitement des GB, la numération lymphocytaire n'était pas significativement différente à 44,7 ± 8,2 % et 37,8 ± 10,6 %, respectivement. La numération des monocytes n'était pas non plus significativement différente avant et après la leucocytose, soit 9,6 ± 1,7 % et 9,6 ± 3,5 % respectivement (12). Dans l'ensemble, la littérature demeure mitigée, certaines études démontrant une hémolyse transitoire suivie d'une lente augmentation de l'hémoglobine, et d'autres études ne démontrant aucun changement, sans aucune donnée significative suggérant un changement dans la numération lymphocytaire.
 
Bien qu'à l'heure actuelle il n'existe aucune donnée suggérant une augmentation des événements cardiovasculaires chez les patients suivant une GB, la réponse physiologique doit être notée. Aucune donnée publiée n'examine le GB et son effet sur la cascade de coagulation. De multiples études ont démontré une augmentation de la tension artérielle systolique et diastolique pendant et après une exposition au froid du corps entier (18,19). Ces données peuvent être appliquées en toute sécurité au CCE. La prudence s'impose chez les patients présentant des problèmes cardiovasculaires préexistants ainsi qu'une hypertension non maîtrisée.

Altérations hormonales

De multiples études ont suggéré que le GB peut avoir un effet sur l'activité hormonale systémique (7,17,20-23). Leppäluoto et ses collaborateurs (20) ont fait état de 10 patients qui ont subi une GB trois fois par semaine pendant 12 semaines. Bien que les taux de bêta-endorphine et d'épinéphrine n'aient pas changé au cours de la période de 12 semaines, les taux de norépinéphrine ont augmenté de deux à trois fois chez tous les sujets immédiatement après une séance du GB. Hausswirth et ses collaborateurs (22) ont obtenu des résultats similaires chez 15 participants qui ont suivi une seule séance de cryothérapie de 3 minutes. Ils ont signalé que les taux moyens de noradrénaline chez les patients avaient augmenté de 76 % immédiatement après l'encéphalopathie spongiforme bovine. Ces études suggèrent que l'augmentation de la norépinéphrine est probablement une réponse sympathique induite par le froid, plutôt qu'une réponse spécifique à la leucémie hémorragique.
 
Les effets des taux de cortisol sur la performance sportive et la récupération ne sont pas clairs pour le moment, tout comme la réaction à la leucémie hémorragique. Des résultats mitigés ont été rapportés sur les effets des GB sur les taux de cortisol. Grasso et al. ont examiné 25 joueurs de rugby professionnels et ont rapporté une baisse du taux de cortisol salivaire après sept jours consécutifs de CCE (21). D'autre part, Ziemann et al. ont rapporté que les niveaux de cortisol ont augmenté chez six joueurs de tennis professionnels traités avec CCE pendant 5 jours (7). Dans Sutkowy et al (17), un examen de 16 kayakistes qui ont subi un GB pendant 10 jours d'entraînement, les auteurs ont rapporté que les taux de cortisol n'avaient pas changé de façon significative au cours du traitement, Smolander et al (23) ont examiné six femmes en bonne santé pour déceler des changements dans les taux d'hormones thyroïdiennes et hypophyse après un traitement au GB. Ils ont rapporté qu'aucun changement dans la concentration sérique de l'hormone de croissance, de l'hormone stimulant la thyroïde, de la prolactine ou des hormones thyroïdiennes libres n'a été observé pendant 12 semaines de trois traitements par semaine contre la GB.

Modifications du profil lipidique

Les GB peuvent avoir des effets bénéfiques sur le métabolisme des lipides et peuvent modifier le profil de cholestérol d'un sujet (8,24,25). Lubkowska et ses collaborateurs (24) ont examiné 69 hommes physiquement actifs qui ont subi 20 séances de CCE au cours de 20 jours de traitement.2 mg/dL, le cholestérol des lipoprotéines de haute densité (HDL) a augmenté de façon significative (de 53,2 ± 16,5 à 63,1 ± 27,4 mg/dL) et celui des lipoprotéines de basse densité (LDL) (97,7 ± 48,3 à 72,8 ± 52,0 mg/dL) (24). Ziemann et coll. ont signalé des résultats similaires en ce qui concerne le cholestérol total et les LDL chez 18 hommes physiquement actifs qui ont fait 30 minutes d'activité physique, ainsi que deux séances quotidiennes de CCE pendant 5 jours. Le groupe CCE a enregistré une baisse de 43 % et 52 % de leur cholestérol total et de leurs LDL, respectivement (8). Dans une étude réalisée en 2015, Lubkowska et ses collaborateurs (25) ont examiné 45 hommes obèses et en surpoids après 6 mois d'activité aérobique modérée et de GB. Ils ont signalé que bien que la masse corporelle, le pourcentage de graisse corporelle et le pourcentage de masse maigre n'aient pas changé, le LDL et les triglycérides ont diminué et le HDL a augmenté. Dans l'ensemble, les données probantes suggèrent que le GB a un effet positif net sur le profil lipidique d'une personne.

Utilisations et contre-indications

Récupération fonctionnelle

La récupération fonctionnelle est définie comme le retour à la ligne de base après un effort, quelle qu'en soit la forme, en termes de force, de douleur et de fatigue subjective. Plusieurs études ont examiné les effets de la GB sur la récupération fonctionnelle et la performance avec des résultats limités et mitigés (7,13,26-31). Hausswirth et al. et Ziemann et al. ont étudié les effets du GB sur la récupération fonctionnelle après une activité de course ou une activité sportive (7,13). Hausswirth et ses collaborateurs (13) ont constaté que le fait d'entreprendre l'étude CCE immédiatement et 24 et 48 heures après une course de trail intense a entraîné une amélioration significative de la force, de la douleur et de la fatigue subjective par rapport aux témoins non soignés. Ziemann et al. ont également enregistré une amélioration des performances associées au CCE au sein d'un groupe de joueurs de tennis d'élite. Ils ont constaté que les athlètes incorporant deux fois par jour une exposition à -120°C pendant un camp d'entraînement de 5 jours avaient une plus grande précision de tir pendant deux séances d'essais, comparativement à un témoin non traité (7). Schaal et ses collaborateurs (31) ont constaté que, par rapport à un témoin passif, une seule exposition aux leucocytes (3 minutes à -110 °C) améliorait la récupération subjective et métabolique (d'après le lactate sanguin et V˙O2max) après des périodes intenses de baignade. Enfin, Krüger et ses collaborateurs (30) ont examiné 11 athlètes d'endurance dans le cadre d'un plan croisé randomisé au cours duquel la course à pied à haute intensité a été suivie d'une intervention par CCE ou placebo. Ils ont rapporté que le CCE améliore la récupération aiguë lors d'exercices intermittents de haute intensité dans des conditions thermonucléaires (30).
 
D'autres études, cependant, n'ont rapporté aucun effet bénéfique de la GB sur la performance et la récupération fonctionnelle (26,27,29). Costello et ses collaborateurs (27) ont examiné 36 sujets assignés au hasard à un traitement par CCE ou placebo après la fin des contractions musculaires excentriques. Il a été rapporté que l'EBG n'avait aucun effet sur la position de l'articulation du genou, la contraction isométrique volontaire maximale du genou, la puissance de sortie maximale ou la douleur musculaire après un exercice excentrique. Un examen systématique d'essais contrôlés randomisés portant sur l'efficacité de la CCE a donné des résultats similaires (26). Quatre essais contrôlés randomisés en laboratoire n'ont rapporté aucun avantage de l'amélioration des douleurs musculaires, de la fatigue ou de la récupération grâce à la CCE (26). Fonda et Sarabon (29) ont également étudié les effets du CCE sur la récupération fonctionnelle après l'exercice, mais ont incorporé une dose de refroidissement plus intense à une température de -195°C jusqu'à 6 jours après l'exercice. Peu de différences significatives entre les groupes ont été observées en ce qui concerne la force et la puissance de sortie, cependant, des douleurs musculaires significativement plus faibles ont été rapportées avec les GB.

Rôle dans la capsulite adhésive

Le rôle clinique de la GB dans la pathologie musculo-squelettique a également été évalué. Ma et ses collaborateurs (32) ont examiné l'efficacité du CCE chez les patients atteints de capsulite adhésive. Les participants atteints de capsulite adhésive ont été répartis au hasard pour recevoir soit de la physiothérapie, soit de la physiothérapie et des GB. Après 4 semaines de traitement, les deux groupes se sont améliorés en termes de douleur, de fonction de l'épaule et d'amplitude de mouvement (ROM). Cependant, le groupe CCE a connu des améliorations significativement plus importantes en ce qui concerne le score analogique visuel (1,2 cm, intervalle de confiance à 95 %[IC], 0,8-1,6, basé sur une échelle analogique visuelle de 10 cm), le score des chirurgiens américains des épaules et des coudes (quatre points ; IC 95 %, 3,1-4,9, sur une échelle à 30 points) et la ROM active (13° abduction, IC 95 % 9,2-16,8° ; 5° rotation externe, IC % 3,2°-6,7°) (32). (33) ont évalué l'efficacité du CCE chez les patients atteints d'arthrose. Ils ont examiné 50 patients souffrant d'arthrite qui ont subi 10 jours de GB et ont enregistré des scores visuels analogiques après le traitement. Ils ont signalé une amélioration significative chez 39 patients (78 %), une amélioration chez neuf patients (18 %) et aucune amélioration n'a été signalée par seulement deux patients (4 %). Guillot et coll. ont effectué une revue systématique du rôle de la cryothérapie chez les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde. Elles comprenaient six études portant sur un total de 257 patients atteints de polyarthrite rhumatoïde et ont montré une diminution significative des scores analogiques visuels de la douleur et une amélioration du score d'activité de 28 maladies articulaires après cryothérapie chronique. Ils ont suggéré des fonctions de cryothérapie pour diminuer la température intra-articulaire avec une régulation négative de plusieurs médiateurs articulaires inflammatoires et destructeurs (cytokines, enzymes dégradant le cartilage, facteurs proangiogènes).

Sécurité et contre-indications

En raison des risques associés à l'exposition au froid extrême, les GB ne doivent être effectuées qu'en présence d'un personnel qualifié. Ces risques comprennent les gelures, les brûlures, les lésions oculaires, l'asphyxie et la perte de conscience. Des indications ou contre-indications strictes devraient être utilisées pour déterminer si un patient convient à la leucémie hémorragique. De plus, un protocole cohérent et bien étudié devrait être mis en œuvre pour effectuer la CBE en toute sécurité. Une variété de conditions médicales sont des contre-indications à la GB, y compris ; cryoglobulinémie, intolérance au froid, maladie de Raynaud, hypothyroïdie, troubles respiratoires aigus, maladies du système cardiovasculaire (angine de poitrine instable, insuffisance cardiaque aux stades III et IV selon la NYHA), hypertension non maîtrisée, neuropathies sensorielles, lésions cutanées purulentes et gangrénées, neuropathies du système nerveux sympathique (incapacité de contrôler la vasoconstriction/dilatation vasculaire périphérique), troubles locaux du flux sanguin, cachexie, antécédents de blessure par le froid et claustrophobie. Il n'y a pas d'exigences spécifiques concernant l'âge. Il n'y a que deux complications publiées liées aux GB (anévrisme aortique, amnésie globale).

Conclusions sur la Cryothérapie

Le CCE a été de plus en plus utilisé en médecine sportive au cours des dernières années. De multiples études démontrent que le GB a des effets cellulaires et physiologiques prometteurs qui peuvent être bénéfiques après un exercice rigoureux et/ou des lésions musculo-squelettiques (4,7,13,16,20). Cependant, il existe peu de preuves d'un bénéfice clinique certain pour la GB. D'autres recherches cliniques de haute qualité sont nécessaires pour déterminer si le GB peut accélérer la récupération fonctionnelle et améliorer la performance après une activité sportive exigeante. À l'heure actuelle, il existe relativement peu de documentation, mais elle appuie les avantages de l'EBG pour la récupération fonctionnelle après l'exercice, ainsi que les effets protecteurs lors de l'exécution de l'EBG avant l'exercice. Le rôle et l'utilisation des GB pour la récupération et la prévention continuent d'être définis. D'après la documentation actuelle, le GB devrait être utilisé comme supplément au rétablissement fonctionnel lorsque la personne n'a pas de contre-indications à utiliser.

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