Caractérisation fonctionnelle des muscles respiratoires : effets de l'entraînement et du désentraînement

Functional characterization of Respiratory muscles : effects of training and detraining

• Auteur / Autrice : Ahmed Berriri
• Direction : Saïd Ahmaïdi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie - Santé. STAPS, Réadaptation, Sport - Santé
• Date : Soutenance le 11/07/2017
• Etablissement(s) : Amiens
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Adaptations physiologiques à l'exercice et réadaptation à l'effort (Amiens)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Saïd Ahmaïdi, Régis Matran, Aurélien Pichon, Patrick Mucci, François Cottin, Hassane Zouhal
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Régis Matran, Aurélien Pichon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Entraînement (sports) -- Physiologie

Muscles -- Métabolisme

Spectroscopie infrarouge proche

Muscles -- Fatigue

Mots clés libres

Muscles respiratoires

Exercice incrémental maximal

Fatigue

Force

Oxygénation musculaire

Respiratory muscles

Maximal incremental exercise

Fatigue

Strength

Muscle oxygenation

Résumé

L'objectif de cette thèse était d'une part la caractérisation des muscles respiratoires lors d'un effort incrémental jusqu'à l'épuisement et d'autre part, l'étude des effets de l'entraînement et de désentraînement spécifique des muscles inspiratoires. La première étude a confirmé le développement de la fatigue musculaire respiratoire lors d'un exercice incrémental maximal. À travers l'enregistrement de l'oxygénation au niveau du 7ème espace intercostal, la deuxième étude a montré la réduction de la désoxygénation des intercostaux et de la fatigue des muscles inspiratoires avec un exercice inspiratoire antérieur. Ensuite, nous avons montré que 5 semaines d'entraînement spécifique des muscles inspiratoires (IMT) que ce soit à haute ou à basse intensité réduit la fatigue musculaire respiratoire induite par l'exercice incrémental maximal. Cette réduction corrobore la diminution parallèle observée dans l'utilisation de l'O2 au niveau des muscles intercostaux et donc de leurs demandes métaboliques en lien avec la diminution de leur fatigabilité (Études 3 et 4). Ceci pourrait refléter une augmentation de l'apport d'oxygène au niveau des muscles locomoteurs. Ces améliorations étaient plus importantes avec l'IMT à haute résistance. Néanmoins, ces phénomènes adaptatifs gagnés à l'IMT étaient perdus après 10 semaines de désentraînement (Étude 5). Toutefois, la réduction de la fréquence d'IMT à deux séances par semaine tout en préservant la même charge résistive était suffisante pour maintenir les adaptations déjà obtenues. Les travaux de cette thèse ont donc mis en évidence l'implication des muscles respiratoires dans la limitation de l'effort incrémental jusqu'à l'épuisement et ont contribué à mieux comprendre les mécanismes explicatifs de l'amélioration de la performance après l'IMT et en particulier la fatigue et l'oxygénation musculaire respiratoire

The aim of thesis was on one hand to characterize the respiratory muscles during an incremental effort until exhaustion and on the other hand, to study the effects of specific inspiratory muscle training and detraining. We first confirmed the development of respiratory muscle fatigue during a maximal incremental exercise. Through recording of oxygenation at the 7th intercostal space, the second study showed reduced intercostal muscle deoxygenation and inspiratory muscle fatigue with a prior inspiratory exercise. Then, we showed that 5 weeks of specific inspiratory muscle training (IMT), whether at high or low intensity, reduces respiratory muscle fatigue induced by maximal incremental exercise. This reduction corroborates the parallel decrease observed in the intercostal muscle oxygen utilization and therefore in their metabolic demands in relation to their fatigability decrease (Study 3 and 4). This may reflect an increase in the oxygen supply of the locomotor muscles. These improvements were greater with high-resistance IMT. However, the IMT induced adaptations were lost after 10 weeks of detraining (Study 5). Nevertheless, reducing training frequency by up to two sessions per week while preserving the same training load was sufficient to maintain the already achieved adaptations. These results highlighted the respiratory muscle implication in the limitation of incremental effort until exhaustion and have contributed to a better understanding of the mechanisms underlying the improvement of performance after IMT particularly respiratory muscle oxygenation and fatigue