Conséquences physiologiques de l'entraînement en hypoventilation volontaire réalisée à de faibles volumes pulmonaires

Physiological consequences of training with voluntary hypoventilaton carried out at low pulmonary volumes.

• Auteur / Autrice : Xavier Woorons
• Direction : Alain Duvallet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 13

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anoxie

Hypoventilation pulmonaire

Hypercapnie

Résumé

Cette thèse avait deux objectifs principaux 1) démontrer que l'exercice en hypoventilation volontaire (HV) réalisée à de faibles volumes pulmonaires peut entraîner une désaturation artérielle suffisamment forte pour obtenir une hypoxémie sévère 2) déterminer les conséquences physiologiques d'un entraînement en HV. Nous avons tout d'abord montré qu'une HV à de faibles volumes pulmonaires pouvait entraîner une chute de la saturation artérielle en oxygène à 87% au cours de l'exercice sous maximal. Les résultats ont également révélé que cette hypoxémie sévère s'accompagnait d'une augmentation significative des pressions en CO2, faisant de cette technique respiratoire une méthode à double effet, hypoxique et hypercapnique. Après quatre semaines d'entraînement en HV à la capacité résiduelle fonctionnelle, nous n'avons trouvé aucune modification du métabolisme ou de la performance aérobie. En revanche, malgré l'intensité d'exercice modérée au cours de l'entraînement, la concentration maximale de lactates sanguins a été maintenue. Ceci suggère que l'exercice en HV solliciterait plus la glycolyse anaérobie qu'un exercice en respiration normale. De plus, nous avons trouvé un pH et une concentration en bicarbonates sanguins (HCO3-) plus élevés à 90% de la fréquence cardiaque maximale après l'entraînement. Ainsi, le principal effet de l'entraînement en HV à de faibles volumes pulmonaires serait de retarder l'acidose sanguine, sans doute grâce à une meilleure capacité tampon. Une moindre accumulation d'ions hydrogène au cours de l'exercice pourrait être particulièrement intéressante pour la performance anaérobie. L'amélioration de la vitesse maximale (Vmax) que nous avons trouvée chez 6 des 7 sujets du groupe hypoventilation et la relation significative entre cette amélioration de Vmax et l'augmentation de HCO3- semblent accréditer cette hypothèse.

We showed that voluntary hypoventilation (VH) at low pulmonary volumes could lead to a drop of arterial oxygen saturation down to 87% during submaximal exercise. We also reported that this severe hypoxemia was accompanied by a significant increase in CO2 pressures, demonstrating that this respiratory technique has both a hypoxic and a hypercapnic effect. After a 4-week training with VH at functional residual capacity, we did not find any change in aerobic metabolism or performance. On the other hand, despite a moderate exercise intensity during training, the maximal blood lactate concentration was maintained after the training period. Furthermore, we found a higher pH and bicarbonates concentration in blood at 90% of maximal heart rate after training. Thus, the main effect of training with VH at low pulmonary volumes would be to delay blood acidosis, possibly thanks to a better buffer capacity. This phenomenon should have a significant positive impact on anaerobic performance.