Influence de l’entrainement intermittent à haute intensité sur l’efficacité ventilatoire chez des sportifs entrainés.
INTRODUCTION
L’effort intermittent à haute intensité (HIIT) est définit comme des efforts soit de courte durée répétés (<45s) soit de durée plus longue (2 à 4 minutes) à haute intensité non maximale, ou des efforts courts (<10 secondes de séquences de sprints répétés) ou longs (>20 à 30 secondes de session de sprint intermittents) en sprints associées à des périodes de récupération. Les mécanismes pouvant expliquer l’amélioration de la performance suite à des programmes de HIIT sont relatifs à la VO2max, aux changements du volumes plasmatique, aux changements de réponses hormonales et métaboliques et aux capacités oxydatives du muscle squelettique. Quoi qu’il en soit, l’influence du HIIT sur les paramètres ventilatoires restent controversées.
OBJECTIF
Cette étude a pour but d’évaluer les effets de 3 semaines de HIIT sur la courbe ventilation/production métabolique de CO2 chez des sportifs.
METHODESSeize étudiants sportifs masculins ont participé à l’étude. Les critères d’inclusions étaient :
- Sportifs expérimenté avec au moins 3 ans d’expérience
- Avoir une VO2max supérieure à 60ml/kg/minutes.
Toutes les pathologies aigues ou chroniques constituent des critères d’exclusions, ainsi que le suivi d’un traitement médicamenteux ou le fait de fumer.
Cette étude est un essai contrôlé randomisé incluant un groupe suivant un entrainement de type HIIT (HIITG) et un groupe contrôle (CG). Les mesures de bases incluent un test de course sur tapis et un test de course extérieure sur 400m. Après les prises de mesures initiales, les étudiants ont été randomisé dans les deux groupes. Ceux inclus dans le groupe HIIT ont suivi un programme d’entrainement HIIT pour 3 semaines et alors que le groupe CG a maintenu son entrainement habituel sur la même période. Les données en rapport à l’entrainement ont été récupérées et les charges de travail ont été déterminées par la fatigue perçue x la durée des sessions d’entrainement.
Tapis et test de course sur 400m : une analyse de l’air expiré a été réalisé par spirométrie pendant le test sur tapis, les paramètres cardio respiratoire ont été récolté durant l’ergospirométrie. De plus, les participants ont réalisé un test de course sur 400m, le temps de réalisation a été évalué.
Programme de HIIT : le groupe HIITG a réalisé 11 sessions durant les 3 semaines de programme. Chaque sessions consistait à réaliser 4 minutes d’interval training à une intensité de 90-95% de la VO2max séparées par 4 minutes de récupération active.
Calcul de l’efficacité ventilatoire : la courbe de Ve / VCO2 a été calculée durant tous les exercices. Cette courbe a été calculée du début des tests jusqu’au seuil de transition métabolique et jusqu’à épuisement. Ce seuil de transition métabolique correspond à une augmentation du CO2 ventilatoire et à une diminution de la pression partielle en CO2.
- Sportifs expérimenté avec au moins 3 ans d’expérience
- Avoir une VO2max supérieure à 60ml/kg/minutes.
Toutes les pathologies aigues ou chroniques constituent des critères d’exclusions, ainsi que le suivi d’un traitement médicamenteux ou le fait de fumer.
Cette étude est un essai contrôlé randomisé incluant un groupe suivant un entrainement de type HIIT (HIITG) et un groupe contrôle (CG). Les mesures de bases incluent un test de course sur tapis et un test de course extérieure sur 400m. Après les prises de mesures initiales, les étudiants ont été randomisé dans les deux groupes. Ceux inclus dans le groupe HIIT ont suivi un programme d’entrainement HIIT pour 3 semaines et alors que le groupe CG a maintenu son entrainement habituel sur la même période. Les données en rapport à l’entrainement ont été récupérées et les charges de travail ont été déterminées par la fatigue perçue x la durée des sessions d’entrainement.
Tapis et test de course sur 400m : une analyse de l’air expiré a été réalisé par spirométrie pendant le test sur tapis, les paramètres cardio respiratoire ont été récolté durant l’ergospirométrie. De plus, les participants ont réalisé un test de course sur 400m, le temps de réalisation a été évalué.
Programme de HIIT : le groupe HIITG a réalisé 11 sessions durant les 3 semaines de programme. Chaque sessions consistait à réaliser 4 minutes d’interval training à une intensité de 90-95% de la VO2max séparées par 4 minutes de récupération active.
Calcul de l’efficacité ventilatoire : la courbe de Ve / VCO2 a été calculée durant tous les exercices. Cette courbe a été calculée du début des tests jusqu’au seuil de transition métabolique et jusqu’à épuisement. Ce seuil de transition métabolique correspond à une augmentation du CO2 ventilatoire et à une diminution de la pression partielle en CO2.
RESULTATS
Aucun changement significatif n’a été mis en évidence dans les paramètres étudiés (tableau 3). La puissance statistique pour la taille d’échantillon choisie de 16 (8 dans l’HIITG et 8 dans le GC) était de 95%; alpha = 0,05 sur la base des données post-hoc de la pente VE / VCO2 ne prenant en compte aucun changement de l'efficacité ventilatoire après une HIIT.
L'efficacité ventilatoire (jusqu'à VT2 et jusqu'à épuisement) n'a pas montré de changement dans l'HIITG après entraînement (p> 0,05; ES = 0,24 HIITG et ES = 0,21 CG).
Aucun changement significatif n'a été observé dans la VEmax (p> 0,05; ES = 0,38).
VO2max et T400 m n'ont pas montré d'amélioration significative après la période d'entraînement (pas de temps d'interaction × groupe, p> 0,05) (ES = 0,43 et ES = 0,75 dans HIITG, respectivement).
Aucune relation n'était trouvé entre l'efficacité ventilatoire et la VO2 max (r2 = 0,210) et la performance sportive (T400m; r2 = 0,057).
L'efficacité ventilatoire (jusqu'à VT2 et jusqu'à épuisement) n'a pas montré de changement dans l'HIITG après entraînement (p> 0,05; ES = 0,24 HIITG et ES = 0,21 CG).
Aucun changement significatif n'a été observé dans la VEmax (p> 0,05; ES = 0,38).
VO2max et T400 m n'ont pas montré d'amélioration significative après la période d'entraînement (pas de temps d'interaction × groupe, p> 0,05) (ES = 0,43 et ES = 0,75 dans HIITG, respectivement).
Aucune relation n'était trouvé entre l'efficacité ventilatoire et la VO2 max (r2 = 0,210) et la performance sportive (T400m; r2 = 0,057).
DISCUSSION
Les résultats de cette étude montrent que 3 semaines de HIIT ne modifient pas la réponse d'efficacité ventilatoire chez nos sujets. Ces résultats suggèrent également le manque de relation entre efficacité ventilatoire et performance sportive.
Les conditions où la production de CO2 est élevée, comme un exercice de haute intensité, semblent jouer un rôle essentiel dans le contrôle ventilatoire. L'entraînement physique régulier a été suggéré comme un stimulus efficace pouvant modifier la chimiosensibilité au CO2 chez les athlètes. Cependant, des résultats contradictoires ont été rapportés, ce qui peut s'expliquer en partie par les protocoles d’entrainement modestes utilisés dans certaines études. Cependant, l'entraînement contrôlé n'a pas influencé la réponse d'efficacité ventilatoire dans la présente étude (Tableau 3). L’efficacité ventilatoire a été mesurée, non seulement jusqu’à VT2, mais aussi jusqu’à épuisement pour étudier la réponse après le point de compensation, là où l’on trouve les taux de production de CO2 les plus élevés. Le HIIT n'a pas modifié la réponse d'efficacité ventilatoire jusqu'à VT2, ni jusqu'à épuisement (Tableau 3). De la même manière, la production maximale de VCO2 ne montre pas de changement significatif après la période d’entrainement (p> 0,05). Ces résultats pourraient suggérer qu’il est difficile de modifier la relation VE / VCO2 avec l’entrainement, même lorsque ces sessions sont réalisées avec des taux de production de CO2 élevés (∼5,5 l /min) et des exigences ventilatoires élevées (185 l / min). Selon cette hypothèse, l’efficacité de l’élimination du CO2 au cours de l’exercice pourrait évoluer de façon très limitée et pourraient être à peine modifiée par l’entrainement. Il s'agit d'une découverte importante, car elle pourrait indiquer que l'efficacité de la ventilation pourrait être une caractéristique innée, et pourrait rester relativement stable chez les athlètes en bonne santé, indépendamment des améliorations rapportées dans les performances sportives.
Outre ces résultats, ces résultats suggèrent qu’il n’existe pas de relation entre l’efficacité ventilatoire (pente VE / VCO2) et la performance sportive. (Fig 1 et 2).
Ces résultats concordent avec les preuves antérieures rapportées (Brown et al., 2013; Salazar-Martínez et al., 2017; Salazar-Martínez et al., 2016) et pourraient indiquer que la capacité à éliminer le CO2 pendant l'exercice n’influence pas la capacité d’atteindre une performance sportive élevée. Le large éventail de valeurs d'efficacité ventilatoire décrites chez les individus en bonne santé pourrait expliquer le manque de relation trouvé entre l'efficacité ventilatoire et les performances sportives.
En ce qui concerne la VEmax (ventilation max), elle a légèrement augmenté après la période d’entraînement de 3 semaines du HIIT (+ 1,19%; ES = 0,38) malgré le niveau de base élevé signalé (181,8 ± 17,8 ml min-1). Bien qu’il n’y ait pas eu de différence significative entre le pré-test et le post-test (p> 0,05). L'ajustement interindividuel du schéma respiratoire décrit à des intensités d'exercice élevées pourrait expliquer ces petits changements. Trois semaines de HIIT améliore la VO2 max (+ 2,01%; tableau 3). Cependant, aucune différence significative n'a été observée dans l'HIITG après la période d'intervention (p> 0,05). Menz et al. (2015) et Helgerud et al. (2007b) ont trouvé des améliorations plus importantes après 3 et 4 semaines de HIIT; respectivement, utilisant le même protocole d’entraînement (intervalles de 4 × 4 min), + 3,5% et + 7,2%. Contrairement à cette étude, ils ont utilisé un échantillon plus grand et les niveaux de base décrits étaient inférieurs à ceux des sujets de la présente étude (55,5 ± 7,4 et 63,6 ± 7,5 contre 68,4 ± 2,7 ml kg min-1).
Le HIIT a eu un effet positif sur les performances de course (T400m) (ES moyen à grand, tableau 3). Une réduction de -2,18% a été trouvée dans le temps total nécessaire pour terminer 400 m en HIITG. Ces résultats concordent clairement avec les études précédentes qui avaient décrit les effets positifs du HIIT sur la performance en course. Cependant, une fois de plus, il convient de noter que, malgré les améliorations trouvées dans le système HIITG, aucun changement significatif et aucun effet d'interaction n'ont été trouvés (p> 0,05). Ainsi, les résultats doivent être interprétés avec prudence.
Les conditions où la production de CO2 est élevée, comme un exercice de haute intensité, semblent jouer un rôle essentiel dans le contrôle ventilatoire. L'entraînement physique régulier a été suggéré comme un stimulus efficace pouvant modifier la chimiosensibilité au CO2 chez les athlètes. Cependant, des résultats contradictoires ont été rapportés, ce qui peut s'expliquer en partie par les protocoles d’entrainement modestes utilisés dans certaines études. Cependant, l'entraînement contrôlé n'a pas influencé la réponse d'efficacité ventilatoire dans la présente étude (Tableau 3). L’efficacité ventilatoire a été mesurée, non seulement jusqu’à VT2, mais aussi jusqu’à épuisement pour étudier la réponse après le point de compensation, là où l’on trouve les taux de production de CO2 les plus élevés. Le HIIT n'a pas modifié la réponse d'efficacité ventilatoire jusqu'à VT2, ni jusqu'à épuisement (Tableau 3). De la même manière, la production maximale de VCO2 ne montre pas de changement significatif après la période d’entrainement (p> 0,05). Ces résultats pourraient suggérer qu’il est difficile de modifier la relation VE / VCO2 avec l’entrainement, même lorsque ces sessions sont réalisées avec des taux de production de CO2 élevés (∼5,5 l /min) et des exigences ventilatoires élevées (185 l / min). Selon cette hypothèse, l’efficacité de l’élimination du CO2 au cours de l’exercice pourrait évoluer de façon très limitée et pourraient être à peine modifiée par l’entrainement. Il s'agit d'une découverte importante, car elle pourrait indiquer que l'efficacité de la ventilation pourrait être une caractéristique innée, et pourrait rester relativement stable chez les athlètes en bonne santé, indépendamment des améliorations rapportées dans les performances sportives.
Outre ces résultats, ces résultats suggèrent qu’il n’existe pas de relation entre l’efficacité ventilatoire (pente VE / VCO2) et la performance sportive. (Fig 1 et 2).
Ces résultats concordent avec les preuves antérieures rapportées (Brown et al., 2013; Salazar-Martínez et al., 2017; Salazar-Martínez et al., 2016) et pourraient indiquer que la capacité à éliminer le CO2 pendant l'exercice n’influence pas la capacité d’atteindre une performance sportive élevée. Le large éventail de valeurs d'efficacité ventilatoire décrites chez les individus en bonne santé pourrait expliquer le manque de relation trouvé entre l'efficacité ventilatoire et les performances sportives.
En ce qui concerne la VEmax (ventilation max), elle a légèrement augmenté après la période d’entraînement de 3 semaines du HIIT (+ 1,19%; ES = 0,38) malgré le niveau de base élevé signalé (181,8 ± 17,8 ml min-1). Bien qu’il n’y ait pas eu de différence significative entre le pré-test et le post-test (p> 0,05). L'ajustement interindividuel du schéma respiratoire décrit à des intensités d'exercice élevées pourrait expliquer ces petits changements. Trois semaines de HIIT améliore la VO2 max (+ 2,01%; tableau 3). Cependant, aucune différence significative n'a été observée dans l'HIITG après la période d'intervention (p> 0,05). Menz et al. (2015) et Helgerud et al. (2007b) ont trouvé des améliorations plus importantes après 3 et 4 semaines de HIIT; respectivement, utilisant le même protocole d’entraînement (intervalles de 4 × 4 min), + 3,5% et + 7,2%. Contrairement à cette étude, ils ont utilisé un échantillon plus grand et les niveaux de base décrits étaient inférieurs à ceux des sujets de la présente étude (55,5 ± 7,4 et 63,6 ± 7,5 contre 68,4 ± 2,7 ml kg min-1).
Le HIIT a eu un effet positif sur les performances de course (T400m) (ES moyen à grand, tableau 3). Une réduction de -2,18% a été trouvée dans le temps total nécessaire pour terminer 400 m en HIITG. Ces résultats concordent clairement avec les études précédentes qui avaient décrit les effets positifs du HIIT sur la performance en course. Cependant, une fois de plus, il convient de noter que, malgré les améliorations trouvées dans le système HIITG, aucun changement significatif et aucun effet d'interaction n'ont été trouvés (p> 0,05). Ainsi, les résultats doivent être interprétés avec prudence.
LIMITATES
- il se pourrait que la période d’intervention (3 semaines) n’ont pas été suffisamment longs pour favoriser des modifications de la réponse ventilatoire
- le niveau élevé de condition physique de base signalé pourrait avoir limité la capacité d'adaptation de nos sujets.
- la petite taille de l'échantillon n'a peut-être pas été assez grande pour détecter un effet d'interaction dans les variables de performance sportive.
- le niveau élevé de condition physique de base signalé pourrait avoir limité la capacité d'adaptation de nos sujets.
- la petite taille de l'échantillon n'a peut-être pas été assez grande pour détecter un effet d'interaction dans les variables de performance sportive.
CONCLUSION
Bien que la taille de l'échantillon ait été trop faible pour montrer des différences significatives et un effet d'interaction sur certains paramètres de performance, les données actuelles suggèrent qu'un programme de HIIT pourrait avoir un effet bénéfique sur l'amélioration de la performance. Cependant, ces résultats ne supportent pas l'hypothèse que 3 semaines de HIIT modifient l'efficacité de la ventilation chez les athlètes. En outre, ils montrent un manque de relation entre l'efficacité ventilatoire et la performance sportive. Ainsi, cette étude renforce la preuve précédente rapportée qui soutient l'idée que l'efficacité ventilatoire pourrait être une caractéristique innée qui réagit dans une gamme infime indépendamment de la performance sportive.
Article Original
Influence of high intensity interval training on ventilatory efficiency in trained athletes, Eduardo Salazar Martinez et Al. Respiratory Physiology and Neurology, 250, (2018), 19-23,
Doi : 10.1016/j.resp.2018.01.016
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