La plupart des grandes fonctions psychophysiologiques fluctuent rythmiquement, c’est-à-dire qu’en fonction du temps elles passent par des états de plus ou moins grande efficacité. La chronobiologie étudie ces fluctuations et les mécanismes qui les sous-tendent en fonction de la périodicité des phénomènes. Dans le domaine de la performance sportive, ce sont surtout les rythmes dits « circadiens », ayant une période proche de 24 h, qui ont été le plus étudiés. Il est maintenant bien établi que les systèmes cardio-circulatoires, ventilatoires, métaboliques et hormonaux au repos ou lors d’exercices de type aérobie présentent des rythmes circadiens caractéristiques (pour revue : Atkinson et Reilly, 1996). En revanche, les données disponibles sur les exercices supra-maximaux, sollicitant fortement le métabolisme anaérobie, sont beaucoup moins nombreuses. De même que nous avons très peu d’information sur les nombreux facteurs susceptibles de perturber ces rythmes : le type et l’intensité de l’exercice, le chronotype des sujets, l’âge, les horaires habituels des repas et d’entraînement, les niveaux d’activité physique habituelle, les privations de sommeil ainsi que les décalages horaires liés aux vols transméridiens.

Les travaux concernant les rythmes circadiens de la force musculaire sont peu nombreux. De plus, la majorité des actions musculaires enregistrées au cours des différentes études se résument au régime musculaire isométrique. Le faible nombre de travaux lors d’actions dynamiques peut s’expliquer par le nombre limité d’appareils de mesure fiables et reproductibles.

L’exploration des fluctuations journalières des puissances anaérobies a été faite en utilisant différentes aporoches.

Au cours des différentes études des rythmes circadiens de la force et de la puissance musculaires, différentes hypothèses explicatives ont été avancées, sans toutefois être toutes vérifiées. Tous les auteurs, qui observent l’évolution en phase des rythmes de la performance musculaire et de la température corporelle au repos, évoquent la possibilité d’un effet causal (figure 1a), les variations de la température seraient directement responsables des fluctuations de la performance musculaire. Cette hypothèse est reprise par les auteurs qui ont travaillé sur le fonctionnement musculaire en anaérobie (Melhim, 1993 ; Bernard et al., 1998). L’augmentation de la température corporelle au cours de la journée peut être assimilée à un échauffement, celui-ci s’accompagne d’une diminution de la viscosité musculaire et d’une augmentation de la vitesse de conduction nerveuse et de l’amplitude articulaire (Shéphard, 1984 ; Atkinson et al., 1993) et donc d’une amélioration de la performance musculaire. Cependant, si les tests d’évaluation de la force sont pratiqués toutes les 4 heures au cours d’un exercice soutenu et continu de 24h, des fluctuations circadiennes de la force musculaire perdurent malgré l’échauffement musculaire dû à l’activité physique (Callard et al., 2000). Les travaux de Martin et al., (1999), au cours desquels la température du muscle est artificiellement élevée le matin semblent indiquer que la fluctuation de la température ne suffit pas à expliquer l’amplitude totale des rythmes observés. Par ailleurs, l’amplitude des variations de la température obtenues dans notre étude (Souissi et al., 2003) est beaucoup trop faible pour expliquer l’amplitude des variations des performances anaérobies. Une deuxième hypothèse peut alors être avancée pour laquelle les deux rythmes circadiens (performances anaérobies et température) dépendraient de la même horloge biologique et recevraient la même information simultanément, sans avoir de lien de causalité entre eux (Figure 1b).

Les sportifs peuvent être soumis à divers types de perturbations du cycle du sommeil allant de la privation partielle à la privation totale. La privation totale de sommeil se rencontre fréquemment chez les sportifs, par exemple, lors de courses en haute montagne, de navigation en solitaire ou d’épreuves sportives d’une durée supérieure à 24 heures (ultratriathlon). Le sommeil peut aussi se trouver fragmenté par de mauvaises conditions de couchage, par l’anxiété ou le stress induit par la compétition et par les voyages. Les effets de la perturbation du sommeil vont dépendre de plusieurs facteurs interindividuels dont le chronotype, la personnalité, le sexe, l’âge et le niveau de forme du sujet.

Lors d’une privation de sommeil, tous les résultats concordent pour dire que les performances psychomotrices et cognitives (pour revue : Horne, 1988) ainsi que l’humeur (Pilcher et Huffcut, 1996) sont préférentiellement les plus affectées. En revanche, les résultats concernant les performances physiques restent discutés (Naitoh et al., 1990). Néanmoins, les études les plus récentes font généralement état d’un effet de la privation de sommeil sur les performances aérobies (VanHelder and Radomski, 1989).

Au cours d’un entraînement pour développer les capacités aérobies, Torii et al., (1992) ont mis en évidence que selon l’heure à laquelle l’entraînement est réalisé, il est possible d’enregistrer aussi bien des progrès significatifs qu’une absence d’amélioration des performances. De plus, Hill et al., (1989,1998) montrent que, lorsqu’il y a une augmentation des performances, celle-ci est dépendante de l’heure de la journée. En effet, les gains les plus importants sont observés à l’heure habituelle d’entraînement :

Cette revue de question montre que les performances réalisées au cours d’exercices intense sollicitant principalement le métabolisme anaérobie présente des variations circadiennes avec des acrophases observées enfin de l’après-midi début de soirée. Cependant ces fluctuations journalières dépendent de la qualité de sommeil et de l’heure habituelle d’entraînement.