Comment prévenir les blessures causées par la chaleur pendant l'entraînement militaire

Sommaire

La maladie due à la chaleur d'effort (EHI) a un impact fondamentalement négatif sur les performances des combattants.

Cet article fait référence à des recherches scientifiques et militaires indépendantes pour résumer l'impact du refroidissement par conduction dans la prévention des maladies liées à la chaleur à l'effort et dans la fourniture d'un avantage opérationnel au combattant individuel.

Maladie de la chaleur à l'effort : une menace importante

Selon le rapport mensuel de surveillance médicale du ministère de la Défense de mars 2017 , « les maladies liées à la chaleur demeurent une menace importante pour la santé et l'efficacité opérationnelle des militaires et de leurs unités et représentent une morbidité considérable, en particulier lors de la formation des recrues dans l'armée américaine [1 ].” En 2016, il y avait 2 536 cas documentés de maladie causée par la chaleur, dont 406 étaient une forme grave de maladie causée par la chaleur connue sous le nom de coup de chaleur [1]. Les effets d'un coup de chaleur vont au-delà du temps immédiat perdu. Le coup de chaleur "peut avoir des effets durables, notamment des dommages au système nerveux et à d'autres organes vitaux et une diminution de la tolérance à la chaleur, rendant un individu plus sensible aux épisodes ultérieurs de maladie due à la chaleur [1]". Parmi toutes les branches de l'armée américaine, l'armée est touchée de manière disproportionnée par les malaises causés par la chaleur, trois installations de l'armée représentant plus de 30 % des cas documentés de malaises causés par la chaleur en 2016 : Fort Benning, GA ; Fort Bragg, Caroline du Nord ; et Fort Jackson, Caroline du Sud [1]. En 2017, le US Army Training and Doctrine Command (TRADOC) a enregistré « une augmentation de 9 % des incidents de chaleur signalés par rapport à l'année précédente [12] ».

Le problème de refroidissement du gilet pare-balles

Le problème de refroidissement des gilets pare-balles des combattants est bien compris et a été largement étudié par les militaires. Les soldats sont alourdis par des dizaines de livres d'équipement de protection nécessaire. Cet équipement a un impact sur les performances de travail du personnel militaire [11], « augmentant considérablement les contraintes thermiques et cardiovasculaires [14] ». La contrainte thermique est exacerbée en limitant la circulation de l'air et en augmentant l'isolation autour du torse [15].

Le corps de la littérature médicale et scientifique sur des sujets liés à la chaleur et au refroidissement à l'effort au sein des communautés militaires et de performance est énorme.

Les études se sont concentrées sur deux catégories principales de refroidissement [16] :

Refroidissement actif : décharge directe de chaleur par conduction et convection.

Refroidissement passif : favorise la décharge naturelle de chaleur du corps par évaporation.

En raison des charges thermiques élevées auxquelles sont confrontés les combattants portant des gilets pare-balles individuels (IBA), les mesures passives n'ont pas été efficaces [16], mais les mesures actives se sont révélées prometteuses. Une étude de 2014 dans Military Medicine a noté que "les dispositifs de refroidissement actifs peuvent réduire la tension physiologique associée au port de l'IBA dans des environnements chauds". L'étude a également noté que "la poursuite du développement de stratégies de refroidissement optimales pour réduire la tension physiologique pendant les opérations où l'IBA est nécessaire est justifiée [16]".

Prévention de l'EHI : techniques de décharge de chaleur

La maladie de la chaleur fait référence à "un éventail de troubles qui surviennent lorsque le corps est incapable de dissiper la chaleur absorbée par l'environnement externe et la chaleur générée par les processus métaboliques internes [1]". Le risque EHI est exacerbé par l'exposition cumulative à la chaleur. Par conséquent, les chefs sont encouragés à surveiller les trois derniers jours d'exposition à la chaleur d'un soldat lors de l'évaluation des risques. L'évacuation efficace de la chaleur demeure un élément clé de la prévention et du traitement. [12]

Les scientifiques ont étudié un certain nombre de techniques différentes de décharge de chaleur :

• Systèmes de refroidissement par immersion des bras (AICS)
• Immersion corps entier,
• Calottes glaciaires
• Glacières et gilets,
• Gilets de refroidissement,
• Traitements salins froids IV,
• Ingestion d'eau froide et de coulis de glace.

Chacune de ces techniques utilise les principes de conduction et/ou de convection pour évacuer la chaleur du corps, visant à réduire la température corporelle centrale (T c ).

Des recherches ont également été menées pour examiner l'efficacité du moment où les techniques de refroidissement sont appliquées: avant (pré-refroidissement), pendant (per-refroidissement) et après (post-refroidissement) l'effort. Un aperçu complet des connaissances scientifiques actuelles a montré que "l'utilisation d'une stratégie de pré-refroidissement à méthode mixte est la plus efficace pour améliorer les performances physiques des athlètes, tandis que l'ingestion d'eau froide/de bouillie de glace est la stratégie de refroidissement la plus favorable [18]". La même revue a déclaré que bien que "le refroidissement par perforation soit efficace pour améliorer les performances physiques", les méthodes de refroidissement par perforation telles que le port d'un gilet de glace ne sont généralement "pas pratiques lors de compétitions sur le terrain [18]".

AICS et immersion complète du corps

L'AICS consiste à immerger les mains et les avant-bras (jusqu'au coude) dans de l'eau fraîche pour accélérer le refroidissement du corps après une activité intense. Un article de juin 2007 sur l'aviation, l'espace et la médecine environnementale affirmait que l'immersion complète de l'avant-bras (par opposition à une simple immersion des mains) était significative pour réduire le T c après des séances d'exercice intermittentes avec un équipement de protection [5]. Une étude rétrospective du Commandement de la santé publique de l'armée américaine a montré que, bien que l'AICS n'ait pas réduit l'incidence globale de l'EHI, l'AICS en a réduit la gravité, "comme l'indique le statut d'hospitalisation [4]". Selon un numéro de novembre 2017 de Military Medicine [6], l' AICS a été associée à une économie de coûts médicaux de 1 719 $ par victime .

L'immersion complète du corps entraîne également une réduction spectaculaire de la température centrale dans les situations aiguës. Selon un article paru en 2009 dans le Journal of Athletic Training , "l'immersion dans l'eau glacée et l'immersion dans l'eau froide sont les méthodes dont il a été prouvé qu'elles ont les taux de refroidissement les plus rapides [8]".

Refroidissement par calotte glaciaire

Une méthode de refroidissement rapide est l'Ice-Sheet Cooling (ISC). L'ISC consiste à envelopper le corps d'un soldat surchauffé dans des draps imbibés d'eau glacée dans le but d'abaisser la T c . Une étude publiée dans le numéro de septembre 2017 de Military Medicine conteste l'efficacité de l'ISC pour abaisser la T c : « L'ISC ne fournit pas de réduction efficace de T re [température rectale] après une hyperthermie d'effort par rapport à l'absence de traitement. Cependant, les avantages perceptifs peuvent justifier l'utilisation de l'ISC dans des contextes où les réductions rapides de la température centrale ne sont pas préoccupantes (c'est-à-dire la récupération après l'exercice). Ainsi, les cliniciens devraient continuer à utiliser des techniques validées (c'est-à-dire l'immersion en eau froide) pour le traitement des maladies liées à la chaleur d'effort [22].

Poches de glace et gilets

Il a également été démontré que l'utilisation de simples blocs de glace appliqués sur des points clés du corps réduit la T c . Dans un article intitulé "Efficacy of Field Treatments to Reduce Body Core Temperature in Hyperthermic Subjects", l'application de compresses de glace sur le cou, les aisselles et l'aine a réduit la T c à une vitesse de 0,07 +/- 0,02°C/min [7].

Le pré-refroidissement du haut du corps à l'aide d'un gilet de glace n'a pas amélioré l'exercice de sprint intermittent dans un environnement modérément chaud, bien que les gilets de glace ou de refroidissement soient juste derrière l'eau glacée / le coulis de glace en termes d'efficacité d'amélioration des performances par refroidissement [18].

Gilets de refroidissement

Des études explorant les effets des gilets de refroidissement "perfusés avec de l'eau réfrigérée" ont rapporté "des températures maximales inférieures au cœur et à la peau lorsque des gilets continuellement perfusés avec de l'eau réfrigérée étaient portés par rapport à la condition de contrôle [13]". Une étude portant sur la récupération de la température corporelle dans un environnement thermoneutre a déclaré que «l'immersion dans l'eau glacée devrait rester la norme de soins pour les individus gravement hyperthermiques refroidissant rapidement», en raison du fait que «le taux de refroidissement pour le groupe gilet n'était pas significativement différent de le taux de refroidissement pour le groupe sans gilet [19].

Traitements salins froids IV

Il a été démontré que l'ajout de traitements salins intraveineux froids à la calotte glaciaire en tant que protocole réduisait la durée des hospitalisations liées aux accidents de la chaleur [10]. Une étude en physiologie expérimentale a cependant montré que l'administration d'une solution saline froide par voie intraveineuse, par rapport aux traitements par pack de glace et par ventilateur, suite à une hyperthermie induite par l'exercice, entraînait une fréquence cardiaque significativement plus élevée, indiquant une modulation vagale réduite, qui peut nécessiter davantage examen [9].

Ingestion d'eau froide et de bouillie de glace

Une étude de Medicine and Science in Sports and Exercise a révélé que la consommation d'eau froide augmentait la capacité d'endurance : accumulation de chaleur) pendant l'effort, conduisant à une amélioration de la capacité d'endurance (23 +/- 6%) [21].

Un coulis de glace est une boisson qui contient du liquide en plus des particules de glace. Étant donné que la glace absorbe une plus grande quantité d'énergie que l'eau, les coulis de glace "absorbent plus d'énergie thermique et fournissent un effet de refroidissement plus important que les fluides froids seuls [20]". Le même article suggère que les avantages de l'ingestion de coulis de glace "peuvent être limités par l'absence de refroidissement simultané de la peau [20]". Par rapport à l'eau froide, "l'ingestion de coulis de glace a abaissé la température rectale avant l'exercice, augmenté le temps de course d'endurance sous-maximale dans la chaleur (+19% ± 6%) [13]".

Diverses méthodologies et procédures ont été étudiées pour décharger la chaleur avant, pendant et après un effort physique intense. Une stratégie d'atténuation efficace de l'IEH continuera de prendre en compte la charge thermique individuelle au fil du temps, les stratégies de pré-refroidissement, de per-refroidissement et de post-refroidissement, ainsi que les innovations créatives qui combinent les modalités.

Refroidissement ciblé du torse

L'immersion du torse dans l'eau s'est avérée particulièrement efficace pour réduire la température rectale (T r ) [17]. Les chercheurs ont étudié comment l'immersion du torse dans l'eau froide par rapport à l'immersion des mains et des pieds influençait la Tc chez les joggeurs subissant des contraintes thermiques. La différence dans les techniques de refroidissement était évidente après 10 minutes, concluant "que les températures rectales peuvent être réduites rapidement grâce à l'utilisation d'une technique d'immersion du torse dans l'eau froide [17]".

Per-Cooling : une lacune dans la stratégie d'atténuation de la chaleur

Le per-refroidissement est défini comme « toute possibilité de réduire le stress thermique lors d'un essai de performance physique [18]. « Il existe un écart important dans le refroidissement par perforation lors d'événements à haut risque dans les stratégies actuelles d'atténuation de la chaleur. Les méta-analyses d'une étude "ont conclu que le refroidissement par gilet de glace semblait être la méthode la plus efficace [par refroidissement], suivie de l'ingestion d'eau froide et des packs de refroidissement [18]". Cette même étude reconnaît cependant la limitation traditionnelle du port d'un gilet de glace dans les scénarios de haute performance [18].

Overmatch de combattant individuel et IcePlate

La conception d'IcePlate's® présente un certain nombre de caractéristiques importantes qui comblent cet écart. De taille identique à une plaque SAPI moyenne, IcePlate®, un bloc de glace congelée qui sert également de récipient d'hydratation, peut être porté directement entre la couche de base de l'utilisateur et l'IBA, refroidissant le corps par conduction à un taux de 70 watts par plaque sur une période de deux heures. Les IcePlates® peuvent également être portées en tandem, doublant ainsi l'évacuation de la chaleur. Chaque IcePlate® fournit 50 oz. d'eau potable en maintenant une température de 32 °F (0 °C) tout au long du processus de fusion [2]. Bien qu'en dehors du cadre de cette discussion, IcePlate®, remplaçant les vessies d'hydratation traditionnelles, distribue plus idéalement la charge de transport d'eau, diminuant ainsi la contrainte de rotation sur le corps [3]. IcePlate® ne tente pas de remplacer les meilleures pratiques de post-refroidissement, y compris l'immersion en eau froide pour les soldats gravement hyperthermiques.

S'intégrant parfaitement dans un kit préexistant, IcePlate® est une station de refroidissement portable à microclimat qui voyage avec le soldat, lui permettant de transcender son environnement et d'augmenter ses capacités de performance physique et mentale. Délivré individuellement et adopté à plus grande échelle, IcePlate® pourrait efficacement minimiser l'EHI lors d'événements à haut risque, réduisant ainsi l'utilisation à long terme d'interventions plus invasives et coûteuses.

Références

[1] « Mise à jour : maladies liées à la chaleur, composante active, forces armées américaines, 2016 ». MSMR . 2017 ; 24(3):9-13.

[2] Qore Performance, Inc. Qore Performance : test de tableau. www.qoreperformance.com/pages/table-testing.

[3] Yazdani, Kelly. "Efficacité de transport de charge et force de rotation : IcePlate contre les vessies d'hydratation." Qore Performance : aperçus militaires. 2 novembre 2018. www.qoreperformance.com/blogs/military-insights/load-carrying-efficiency-and-rotational-force-iceplate-versus-hydration-bladders

[4] David W. DeGroot FACSM, Robert W. Kenefick FACSM, Michael W. Sawkwa FACSM. "Le refroidissement des extrémités réduit la gravité des blessures causées par la chaleur pendant l'entraînement militaire." US Army Public Health Command, US Army Research Unit of Environmental Medicine.

[5] Gordon G. Giesbrecht, Christopher Jamieson et Farrell Cahill. Refroidissement des pompiers hyperthermiques par immersion des avant-bras et des mains dans de l'eau à 10°C et 20°C. Aviation, espace et médecine environnementale . juin 2007 ; 78(6): 561-567.

[6] MAJ David W. DeGroot, MS USA; Robert W. Kenefick, Ph.D. ; Michael N. Sawka, PhD. "Impact du refroidissement par immersion des bras pendant la formation des gardes forestiers sur les maladies liées à la chaleur d'effort et les coûts de traitement." Médecine militaire . 2015 novembre ; 180(11): 1178-1183

[7] Sinclair, WH, SJ Rudzki, AS Leicht, AL Fogarty, SK Winter et MJ Patterson. "Efficacité des traitements de terrain pour réduire la température centrale du corps chez les sujets hyperthermiques." Méd. Sci. Exercice sportif. , novembre 2009 ; 41(11): 1984-90.

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[10] Gordon Mok, DO ; David DeGroot, PhD, FACSM ; Nathanael E. Hathaway, MD ; Daniel P. Bigley, DO ; et Christopher S. McGuire, MD. "Blessure due à la chaleur d'effort : effets de l'ajout d' une solution saline intraveineuse froide (4-C) au protocole préhospitalier." American College of Sports Medicine : Rapport actuel sur la médecine du sport s. 2017 mars/avril ; 16(2): 103-108.

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[12] (15 avril 2018). Programme TRADOC de prévention des maladies causées par la chaleur 2018 [Mémorandum]. Fort Eustis, Virginie : Département de l'armée. Extrait de www.benning.army.mil/MCoE/MCoE-Safety/content/PDF/TRADOC%20Heat%20Illness%20Prevention%20Program%202018.pdf

[13] Siegel R, Maté J, Brearley MB, Watson G, Nosaka K, Laursen PB. "L'ingestion de coulis de glace augmente la capacité de température à cœur et le temps de fonctionnement dans la chaleur." Exercice sportif Med Sci . 2010 avril ; 42(4): 717-25.

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