Effets combinés de l’hypoxie et de la cryothérapie-cryostimulation corps entier sur la performance sportive et la récupération

Combined effects of hypoxia and whole-body cryotherapy-cryostimulation on athletic performance and recovery

• Auteur / Autrice : Thibaud Mihailovic
• Direction : Alain Groslambert, Philippe Gimenez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Staps
• Date : Soutenance le 21/06/2024
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Culture- sport- santé- société - UFC / C3S
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Grégoire Millet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Franck Brocherie, Romain Bouzigon
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Stéphane Dufour, Grégory Doucende

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cyclistes

Sommeil

Entraînement (sports)

Récupération (physiologie)

Performance (sports)

Cryothérapie

Altitudes

Anoxie

Mots clés libres

Hypoxie

Altitude

Cryothérapie corps entier

Performance

Récupération

Hypoxia

Altitude

Whole-Body cryotherapy

Performance

Recovery

Résumé

Cette thèse a été menée dans le cadre d’une convention CIFRE, issue d’une collaboration entre le Laboratoire C3S (Culture, Sport, Santé, Société – EA 4660) et l’entreprise Besançon Fitness. Le travail réalisé s’est orienté sur l’étude de la combinaison de l’entraînement en altitude et de la cryothérapie-cryostimulation corps entier (CCE) pour l’optimisation des performances sportives et de la récupération. À notre connaissance, bien que ces deux stimulations soient reconnues pour leurs bienfaits en termes d’entraînement et/ou de récupération, aucun protocole de recherche n’a été réalisé pour étudier leur combinaison. Ainsi les différentes phases de ce travail se sont articulées autour des combinaisons d’expositions au stress hypoxique, allant de l’exposition aigue à l’exposition chronique, et à la CCE.La première étude, menée auprès de seize cyclistes entrainés (âge : 21 ± 3 ans, taille : 178,8 ± 6,5 cm, masse corporelle : 70,4 ± 7,8 kg), a permis l’analyse des réponses psychophysiologiques liées à un entraînement unique de type répétitions de sprints en hypoxie (RSH) combiné à une exposition à la CCE. Les résultats de cette étude ont montré que l'ajout d’une exposition à la CCE pré-RSH ne modifiait pas la puissance produite au cours de l’effort, mais pourrait être bénéfique pour des exercices prolongés en hypoxie en maintenant l'oxygénation musculaire. L’ajout de la CCE pré- ou post-RSH a positivement influencé la perception de récupération des participants. Enfin, l’analyse du sommeil n’a pas mis en évidence de détérioration de la qualité de celui-ci à la suite d’une séance RSH. Il semblerait néanmoins que l’ajout de la CCE-post RSH puisse positivement influencer ce paramètre avec la réduction de la quantité de mouvement durant la nuit. D’autres investigations sont nécessaires pour déterminer plus précisément l’effet de cette association sur le sommeil, avec notamment l’étude de son architecture.La seconde étude de thèse a impliqué vingt-huit cyclistes français de haut niveau dont neuf hommes (âge : 21 ± 4 ans, taille : 184,9 ± 6,5 cm, masse corporelle : 71,8 ± 7,0 kg, V̇O2max : 63,5 ± 5,9 ml.min.kg-1) et dix-neuf femmes (âge : 18 ± 4 ans, taille : 168,1 ± 6,1 cm, masse corporelle : 62,4 ± 8,8 kg, V̇O2max : 54,5 ± 5,3 ml.min.kg-1), a été menée conjointement avec le projet HypoxPerf 2024 financé par du Programme Prioritaire de Recherche « Sport de Très Haute Performance » en prévision des Jeux Olympiques de Paris 2024. Cette étude avait pour objectif d’investiguer l’association d’une exposition chronique à l’altitude aux stress thermiques de façon plus large : la CCE mais aussi la chaleur. Ainsi, un stage LHTHL (Live High-Train High and Low ; vivre en altitude et s’entraîner en altitude et au niveau de la mer) de 14 jours avec 6 séances de RSH a été mis en place et associé à des expositions à la CCE ou à la chaleur en fonction des conditions expérimentales. L’objectif était de déterminer les effets des conditions expérimentales sur l’amélioration des performances mais aussi sur l’acclimatation des participants pendant le stage. Les résultats confirment que les adaptations psychophysiologiques consécutives à un stage LHTLH permettent l’augmentation des performances physiques principalement avec une hausse de la puissance maximale aérobie (PMA) immédiatement et trois semaine après le stage. Néanmoins, l’ajout d’un stress thermique n’a pas d’effet significatif sur l’augmentation de PMA. De même, les variables physiologiques et psychologiques (variabilité de fréquence cardiaque, saturation artérielle en oxygène, qualité de sommeil, charge de travail) mesurées lors du stage sont elles aussi significativement impactées par l’exposition à l’altitude mais pas par les stress thermiques.

This thesis was carried out under a CIFRE agreement, resulting from a collaboration between the C3S Laboratory (Culture, Sport, Health, Society - EA 4660) and the Besançon Fitness company. The work focused on studying the combination of altitude training and whole-body cryotherapy-cryostimulation (WBC) to optimise sports performance and recovery. To our knowledge, although these two stimuli are recognised for their benefits in terms of training and/or recovery, no research protocol has been carried out to study their combination. The different phases of this work were therefore designed to study combinations of exposure to hypoxic stress, ranging from acute to chronic exposure, and to WBC.The first study, carried out on sixteen trained cyclists (age: 21 ± 3 years, height: 178.8 ± 6.5 cm, body mass: 70.4 ± 7.8 kg), analysed the psychophysiological responses associated with a single training session involving repeated sprint in hypoxia (RSH) combined with exposure to WBC. The results of this study showed that the addition of pre-RSH exposure to WBC did not modify the power output during subsequent exercise but could be beneficial for prolonged exercise in hypoxia by maintaining muscle oxygenation. The addition of WBC pre- or post-RSH positively influenced participants' perception of recovery. Finally, sleep analysis did not reveal any deterioration in sleep quality following an RSH session. However, it would appear that the addition of WBC-post RSH may have a positive influence on this parameter, with a reduction in the amount of movement during the night. Further investigations are needed to determine more precisely the effect of this association on sleep, including a study of its architecture.The second Ph.D. study involved twenty-eight high-level French cyclists, including nine men (age: 21 ± 4 years, height: 184.9 ± 6.5 cm, body mass: 71.8 ± 7.0 kg, V̇O2max: 63.5 ± 5.9 ml.min. kg-1) and nineteen women (age: 18 ± 4 years, height: 168.1 ± 6.1 cm, body mass: 62.4 ± 8.8 kg, V̇O2max: 54.5 ± 5.3 ml.min.kg-1), was conducted in association with the HypoxPerf 2024 project funded by the « Sport de Très Haute Performance » Priority Research Programme in anticipation of the Paris 2024 Olympic Games. The aim of this study was to investigate the association between chronic exposure to altitude and thermal stress in a broader sense: WBC but also heat. A 14-day LHTHL (Live High-Train High and Low) training camp with 6 RSH sessions was set up and associated with exposure to WBC or heat, depending on the experimental conditions. The aim was to determine the effects of the experimental conditions on performance improvement and also on the participants' acclimatization during the training camp. The results confirm that the psychophysiological adaptations following a LHTLH protocol lead to an increase in physical performance, mainly with an increase in maximal aerobic power (MAP) immediately and three weeks after the intervention. However, the addition of thermal stress had no significant effect on the increase in MAP. Similarly, the physiological and psychological variables (heart rate variability, arterial oxygen saturation, sleep quality, workload) measured during the course were also significantly affected by exposure to altitude, but not by thermal stress.