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Entraînement des muscles respiratoires :

effets sur la performance d’endurance en altitude

simulée chez des sujets sains.

• Julie CHAMBAULT

Etudiante HES – Filière physiothérapeutes• Grégorine GRAND

Etudiante HES – Filière physiothérapeutes

Soutenu en 2006 en vue de l’obtention d’un diplôme de physiothérapeute HES

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TABLE DES MATIERES

1. INTRODUCTION – Problématique– Hypoxie et physiologie– Renforcement des muscles respiratoires

2. CADRE THEORIQUE, MATERIELS ET METHODE

3. RESULTATS ET DISCUSSION

4. LIMITES ET INVESTIGATIONS FUTURES

5. CONCLUSION

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INTRODUCTION : PROBLEMATIQUE

• La performance en endurance est diminuée en fonction de l’altitude. (Roach and Kayser, 2001)

• Un des systèmes les plus sollicités pendant l’effort en altitude est le système respiratoire. (Cibella and al., 1999)

• Le renforcement des muscles respiratoires augmente les performances en normoxie chez les sportifs et les sujets sédentaires. (Boutellier and al., 1992)

D’où notre hypothèse :

Un renforcement spécifique des muscles respiratoires améliore davantage la performance d’endurance en altitude simulée (hypoxie aiguë) qu’en basse altitude (normoxie).

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INTRODUCTION : HYPOXIE ET PHYSIOLOGIE

• Altitude : air atmosphérique et pression barométrique.

• Effets de l’hypoxie aiguë sur le corps humain :

- réactions respiratoires

- réactions cardio-vasculaires

- métabolisme aérobie et modifications de la performance aérobie en altitude.

• Choix de l’altitude pour nos tests (3 500 mètres).

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INTRODUCTION : RENFORCEMENT DES MUSCLES RESPIRATOIRES

• Le renforcement des muscles inspirateurs et expirateurs.

• La relation entre le renforcement des muscles respiratoires (RMR) et les performances sportives aérobies.

• Choix du protocole de renforcement des muscles respiratoires (RMR).

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CADRE THEORIQUE

• Type d’étude

• Population

• Critères d’inclusion et d’exclusion

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MATERIELS

• Illustration 1 : Photo tirée du manuel du SpiroTiger ® : Eléments.

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MATERIELS

Illustration 2 : Photo tirée du DVD descriptif de l’AltiTrainer 2000 ® : test sur tapis roulant.

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MATERIELS

• Illustration 3 : Photo numérique prise dans la salle des tests à Cressy-Santé : Spin Trainer ® et vélo D. Girard ®.

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METHODE

• 1- Questionnaire de présélection et recrutement.

• 2- Attribution des numéros aux participants.

• 3- VO2 max de référence.

• 4- Test de 10 km de référence en normoxie (=normoxie 1).

• 5- Questionnaire subjectif du test de normoxie 1.

• 6- Test de 10 km de référence en hypoxie (=hypoxie 1).

• 7- Questionnaire subjectif du test d’hypoxie 1.

• 8- Entraînement avec le SpiroTiger ®.

• 9- Tests finaux (VO2 max, normoxie 2 et hypoxie 2).

• 10- Questionnaires subjectifs finaux.

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RESULTATS FEMMES

Femmes Normo 1 Normo 2 N1-N2 Hypo 1 Hypo 2 H1-H2

1 21,05 17,38 -3,27 27,48 21,21 -6,27

6 24,26 21,52 -2,34 26,35 24,55 -1,40

9 22,30 18,57 -3,33 24,38 21,49 -2,49

11 32,37 25,00 -7,37 33,57 25,24 -8,33

12 21,35 19,05 -2,30 24,34 20,51 -3,17

13 21,15 18,25 -2,50 27,36 22,40 -4,56

14 21,19 20,01 -1,18 27,42 21,38 -6,04

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RESULTATS HOMMES

Hommes Normo 1 Normo 2 N1-N2 Hypo 1 Hypo 2 H1-H2

2 17,39 16,52 -0,47 23,58 21,58 -2,00

3 16,56 15,03 -1,53 17,47 15,24 -2,23

4 15,39 15,37 -0,02 16,43 16,36 -0,07

5 19,27 17,08 -2,19 22,19 21,11 -1,08

7 16,20 16,42 +0,22 22,13 18,16 -3,57

8 16,45 15,59 -0,46 20,36 17,33 -3,03

10 15,27 15,35 +0,08 21,44 18,48 -2,56

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RESULTATS

Cotation du ressenti de l'impact du RMR sur les performances des tests finaux en normoxie et

hypoxie chez les participants masculins

0

2

4

6

8

10

1 2 3 4 5 6 7

participants masculins

Co

tati

on

de

l'im

pa

ct

du

RM

R d

e a

uc

un

(0

) à

trè

s g

ran

d (

10

)

normoxie

hypoxie

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RESULTATS

Cotation du ressenti de l'impact du RMR sur les performances aux tests

finaux : Normoxie et Hypoxie, chez les femmes

0123456789

10

1 2 3 4 5 6 7

Participants sexe féminin

Co

tati

on

du

re

ss

en

ti d

e

l'im

pa

ct

de

a

uc

un

(0

) à

trè

s

gra

nd

(1

0) Test en

NormoxiefinaleTest enHypoxie finale

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LIMITES

• Participants

• Groupe contrôle

• Sports et habitudes de vie

• Tests

• Temps tests/rédaction et investissement financier

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INVESTIGATIONS FUTURES

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CONCLUSION

• « Un renforcement spécifique des muscles respiratoires améliore davantage la performance d’endurance en altitude simulée (hypoxie aiguë) qu’en basse altitude (normoxie) chez des personnes saines. »

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BIBLIOGRAPHIE• 1 ROACH R.C., KAYSER B. Exercice at altitude. In: High Altitude, ed: T. Hornbein and R. Schoene. In the series: Lung

Biology in Health and Disease, ed: C. Lenfant, New-York, Marcel Dekker. 6636706, 2001.

• 2 CIBELLA F., CUTTITTA G., ROMANO S., GRASSI B., BONSIGNORE G., MILIC-EMILI J. Respiratory energetic during exercise at high altitude. J Appl Physiol. 86(6) : 1785-92, 1999.

• 3 BOUTELLIER U., PIWKO P. The respiratory system as an exercise limiting factor in normal sedentary subjects. Eur. J Appl Physiol Occup Physiol. 64(2) : 145-52, 1992.

• 4 BOUTELLIER U., BUCHEL R., KUNDERT A., SPENGLER C. The respiratory system as an exercise limiting factor in normal trained subjects. Eur. J Appl Physiol Occup Physiol. 65(4) : 347-53, 1992.

• 5 SPENGLER C.M. and U. BOUTELLIER. Breathless legs ? Consider training your respiration. News Physiol. Sci..0886-1714/99 5.00, volume 15, 2000.

• 6 CERRETELLI P. Traité de physiologie de l’exercice et du sport. Edition Masson. ISBN :2294003659. 189-227, juillet 2002.

• 7 MAGNIN P., CORNU J.Y. Médecine du sport. Pratique du sport et accompagnements médicaux. Elipses. 1997.

• 8 FIGARD-FABRE H. Exercice musculaire et altitude. CML2 « pratique sportive et environnement ». Présentation Power-Point, 2006. http://www.univ-pau.fr/ENSEIGNEMENT/STAPS/image/altitude.

• 9 McCONNELL A.K., ROMER L.M. Respiratory muscle training in healthy humans : resolving the controversy. Int. J. Sports Med. 25 : 284-293, 2004.

• 10 BOUTELLIER U. Respiratory muscle fitness and exercise endurance in healthy humans. Med. Sc. Sports and Exercises. 0195-9131/98/3007, 1998.

• 11 VERGES S., NOTTER D.A. and SPENGLER C.M. Les muscles expiratoires compensent-ils la fatigue des muscles inspiratoires au cours d’un exercice d’endurance ? Physiologie de l’exercice – Institut pour les Sciences de l’Homme en mouvement – Ecole Polytechnique Fédérale et Institut de Physiologie – Université de Zurich – Suisse. 2004.

• 12 PERRET C., SPENGLER C.M., EGGER G. and BOUTELLIER U. Influence of endurance exercise on respiratory muscle performance.Med. Sc. Sports and Exercises. 0195-9131/00/3212, 2000.

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REMERCIEMENTS

• Mme V. CUVELIER, physiothérapeute-enseignante et directrice de mémoire.• M. B. KAYSER, professeur adjoint à la Faculté de Médecine de l’Université de

Genève et responsable académique de l’École d’Éducation Physique et du Sport.

• M. J.L. ZILTENER, chef de clinique de l’Unité d’Orthopédie et de Traumatologie du Sport.

• M. X. JOLIS, physiothérapeute, et Mme H. MARGUERAT, secrétaire.• Les HUG et CRESSY-SANTE.• La HES de GENEVE, filière PHYSIOTHERAPEUTES et tous les

ENSEIGNANTS.• M.J.B. MENUT, responsable ALTITRAINER®.• La société IDIAG, pour le prêt de 2 SPIROTIGERS®.

• A NOS 14 PARTICIPANTS D’AVOIR INVESTI AUTANT DE LEUR PERSONNE ET DE LEUR TEMPS.

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MERCI DE

VOTRE

ATTENTION