top of page

Amélioration de la capacité expiratoire forcée et du volume total

cyrilricci


Lors des différents entraînements en altitude, nous avons pu constater les éléments qui vont suivre dans cet article sur l’évolution des paramètres de la spirométrie expiratoire effectuée avant, pendant et après l’entraînement en altitude.


Lors des séances d’entraînement, parallèlement à l’activité, un protocole d’entraînement à résistance inspiratoire a été observé pour l’un, et un protocole isocapnique pour l’autre, avec des séquences d'exercices spécifiques.



Le protocole utilisé



Voici ce qui a été observé au niveau de la spirométrie expiratoire pour un groupe de 8 athlètes professionnels


  • Le protocole à débuté au mois d'avril pour 6 des 8 athlètes et les 2 autres avaient débuté 2 mois avant


  • L'exposition à l'altitude aura duré environ 25 jours


L'entrainement ventilatoire fut conduit par période de 10 jours avec 1 jour de repos et de la façon suivante:



Training day:

  • Séance d'entrainement inspiratoire à résistance variable à jeun + test capacité inspiratoire

  • Séance d'entrainement en iscocapnie post training session + test spirométrie expiratoire

  • Séance d'entrainement inspiratoire à résistance variable fin de journée ou après séance 2 + test capacité inspiratoire

  • Séance d'entrainement en iscocapnie post 2nd training session + test spirométrie expiratoire


Off day:

  • Séance d'entrainement inspiratoire à résistance variabale à jeun + test capacité inspiratoire

  • Séance d'entrainement en iscocapnie dans la journée à discrétion de l'athlète + test spirométrie expiratoire



Pour cette étude nous avons éludé les résultats antérieurs et moyennisé les données à partir du début de l'ensemble des participants, soit près de 5 mois


Cette durée ainsi que la reproductibilité du protocle et la rigueurs des participants nous permmetent une large et robuste confiance dans les résultats obtenus et leur interprétation





Entrainement inspiratoire à résistance variable




Inspiratory training Average TIgnes Riders
Inspiratory training Average TIgnes Riders


Inspiratory training Average Tignes Riders during Altitude training camp
Inspiratory training Average Tignes Riders during Altitude training camp

On constate que les volumes moyens lors des entrainements inspiraroires sont nettement inférieurs en altitude avec :


  • - 21% à 2100m

  • - 14% à 1800m




Exemple 5 jours Entrainement Inspiratoire Tignes
Exemple 5 jours Entrainement Inspiratoire Tignes




Tests de la capacité inspiratoire


Après chaque entrainement inspiratoire à resistance variable, un test de capacité de la fonction inspiratoire à été effectué.


2 à 3 essais réalisés lors de chacun d'entre eux avec le meilleur résultat retenu (afin d'éviter le biais d'une mauvaise technique de réalisation / exécution du test)



Expiratory Test Average Tignes Riders
Expiratory Test Average Tignes Riders 2100

Evolution Tests inspiratoire Alitude Training camp
Evolution Tests inspiratoire Alitude Training camp

Les résultats des tests inspiratoires afférents au volume inspiratoire maximal sont aussi affectés par l'altitude avec une baisse d'envrion 14 à 17%, soit 1L d'air inspiré.



Evolution globale Capacité inspiratoire Tignes Riders
Evolution globale Capacité inspiratoire Tignes Riders


Evolution capacité inspiratoire
Evolution capacité inspiratoire

On observe sur le graphique ci dessus une tendance plus haute et stabilisée du Volume total et du PIF après les camps d'entrainements en Altitude





Entrainement ventilatoire Isocapnique


Tout au long de ce protocole progressif d'entrainement de coordination et mobilisation des muscles ventilatoires nous avons utilisé cet outil, l'un des seuls à ce jour fiable, facile à mettre en oeuvre et permettant un travail en iscocapnie.


Différents protocoles ont été utilisé en fonction du profil ventilatoire de chacun des athlètes obtenus lors des tests spirométriques expiratoires et inspiratoires effectués lors des différents monitoring réalisés dans cet espace temps.


Les séances quotidienne, et selon le cas, bi-quotidienne, n'exedaient pas 6 à 7'


Outil iscocapnique utilisé
Outil iscocapnique utilisé


Tests spirmoétrie expiratoire


Données moyennes collectées groupe test
Données moyennes collectées groupe test écart type +/- 0,76






Spirométrie expiratoire Groupe Test  écart type +/- 0,6
Spirométrie expiratoire Groupe Test écart type +/- 0,6









Evolution Test Spirométriques expiratoires Tignes 2100
Evolution Test Spirométriques expiratoires Tignes 2100



Valeurs moyennes mensuelles Groupe Tignes 2100
Valeurs moyennes mensuelles Groupe Tignes 2100 écart type +/- 0,6

Nous pouvons noter une nette augmentation du Fev1 après le camp d'entrainement en altitude


La valeur moyenne enregistrée avant ce dernier était de 5,46 L


Celle mesurée après de 5,67 L , soit une augmentation de + 0,21 L alors que la cinétique de progression n'était de que 0,12 L le premier mois, et 0,03 les mois suivant




Cinétique et moyenne Spirométrie expiratoire
Cinétique et moyenne Spirométrie expiratoire



Comment l’expliquer ?



Je vous invite tout d’abord à lire l’article en cliquant ici pour comprendre ce qui va suivre.


L’air en altitude est moins dense en raison de la baisse de la pression atmosphérique.


Les volumes inspiratoires sont plus bas (lire cet article).


Le travail spécifique réalisé en isocapnie avec le protocole utilisé et précisément développé pour l’occasion, semble avoir eu l’effet escompté, au-delà des attentes qu’il avait pu susciter.


Les muscles ventilatoires, ayant eu une sollicitation importante pour mobiliser un volume d’air inférieur à celui habituellement observé en plaine, semblent s’être renforcés.


Une fois revenus en plaine, avec la même puissance expiratoire, ils sont capables de déplacer un plus grand volume d’air, étant donné que la densité de l'air ambiant y est plus grande.



Ce que cela change en terme de performances


Durant cette période (Avril à Aout) nous avons conduit un bon nombre d'analyses complètes avec des analyseurs d'echanges gazeux


  • 2 testing physiologiques (avant et après descente d'altitude)

  • Une 20ene de monitoring de séances


Cela s'entend par athlète, ce qui nous permet d'avoir environ 170 différentes analyses.


Ce nombre me parait très significatif pour en utiliser la variance et la ciéntique de réponses adaptatives comme tendances réelles mesurées des effets des sollicitations engendrées


On observe donc:


Un Volume courant (Tv) à l'effort plus élevé avec une baisse mécanique de la fréquence ventilatoire (Rf)


Il résulte de cela, une augmentation de l'utilisation de l'oxygène se traduisant sur le paramètre "Fe02" témoin de la fraction d'oxygène de l'air expiré et rendu possible par la potentialisation de l'effet Bohr et l'augmentaion de la pression partielle en CO2 (baisse Rf)


Ceci conduit inévitablement à une "double" augmentation de la performance par à la fois:


Une baisse du cout énergertique ventilatoire (réflexe métabolique ventilatoire, déja documenté lire l'article ici)


Sous le seuil ventilatoire 2:

Une baisse nette de la fréquence ventilatoire pour une meme puissance donnée ce qui corrobore la baisse du cout énergétqiue et l'augmntation du rendement global de l'athlète


Au dessus du Seuil ventilatoire 2:

  • L'augmentation du volume total (Ve) qui, couplé à une meilleure extraction de l'oxygène musculaire (FeO2), permettent une légère augmentation de la V02 (+2,5 % ; +/- 0,54%)


ATTENTION: Il s'agit d'athlètes professionnels dont les Vo2 du groupe oscillant entre 88 et 92 ml/min/kg.


Mais ce qui est plus net grace à leur capacité nouvelle à augmenter leur volume courant tout en baissant la fréquence ventilatoire, c'est pour tous, l'augmentation de la puissance au seuil ventilatoire 2


Non seulement la Puissance moyenne était supérieure (+ 8,5% +/- 1,9%) mais également le % de Vo2 max soutenu à ce seuil passant pour tous supérieur à 93%



Le feedback des athlètes


Certainement la chose la plus importante couplé aux résultats des différents monitoring d'exercices fait de façons longitudinales lors de ces mois d'entrainement.


De facon collégiale, les athlètes ( qui font des camps d'entrainement en alitude depuis plusieurs années) ont ressenti:


  • une très grande sensation de facilité de retour en plaine, sensation bien supérieure aux autres années

  • une augmentation de leur puissance

  • une récupération des efforts plus rapides et plus controlées


Voila pour les mots qui sont les plus fréquemment cités





Conclusion:


Cette étude a mis en lumière l'impact significatif de l'entraînement en altitude sur la spirométrie expiratoire et la capacité ventilatoire des athlètes professionnels (mais extrapolable à une très large population ne souffrant pas d'une dyspnée d'altitude).


Les résultats ont démontré que, bien que les volumes inspiratoires soient réduits en altitude en raison de la diminution de la pression atmosphérique, les protocoles d'entraînement à résistance inspiratoire et isocapnique ont permis d'améliorer la force et la coordination des muscles ventilatoires.


Les données recueillies montrent qu' après une période d'entraînement de cinq mois, les athlètes ont développé une meilleure capacité à mobiliser des volumes d'air plus importants lors de leurs performances en plaine, témoignant ainsi d'une adaptation physiologique positive.


En particulier, l'augmentation stabilisée du volume total et du débit inspiratoire de pointe, observée après les camps d'entraînement en altitude, indique que ces méthodes d'entraînement peuvent être efficaces pour optimiser la performance ventialoire de facon globale.


Ce qui est encore plus notable àprès cette exposition de 30 jours en altitude, ce sont les paramètres expirartoire dont les valeurs de FeV1 et Fev6 ont bruqument augmenté après le stage en altitude


On note bien la hausse nette de la cinétique de progression de la capacité expiratoire forcée en 1s après le sejour en altitude couplé au travail ventilatoire


Mais une chose encore plus rare réside dans l'augmentation du FEV6, qui tendrait à vérifier que la capacité pulmoniare totale est aussi entrainable ! évidemment dans de moindres grandes proportions que le Fev1 (chez des personnes ne souffant pas de troubles obstructifs ou de pathologies respiratoires)


Ces résultats soulignent l'importance de la personnalisation des protocoles d'entraînement en fonction des profils ventilatoires des athlètes, ainsi que la nécessité d'une approche méthodologique rigoureuse dans les études sur l'entraînement en altitude.


En intégrant cette approche globale et de facons transversales dans les programmes d'entraînement, il possible de maximiser les bénéfices de l'entraînement en altitude et améliorer les performances sportives à long terme.


Enfin, des recherches supplémentaires avec des échantillons plus larges et des groupes témoins seront bénéfiques pour valider ces conclusions et explorer davantage les mécanismes sous-jacents aux adaptations physiologiques observées.




Comments


bottom of page