Effets de l'entraînement de sprint répété hypoxique sur la performance dans la normoxie chez les athlètes masculins et féminins (RSHwomen)

Une conception d'essai contrôlé randomisé en simple aveugle, parallèle, comparative entre les sexes sera utilisée et la méthodologie de cette étude sera basée sur un protocole précédemment appliqué avec succès sur les hommes. Les participants (hommes et femmes) seront assignés au hasard soit au groupe témoin (entraînement de sprint répété en normoxie ; RSN) soit au groupe d'intervention (groupe d'entraînement de sprint répété en hypoxie ; RSH), ce qui donne quatre groupes au total (femmes RSN et RSH ; mâles RSN et RSH). En raison du grand nombre de participants requis, l'expérience sera divisée en deux études : RSN sera réalisée dans l'étude 1 et RSH dans l'étude 2. L'expérience implique 7 semaines (semaine 1-7) d'entraînement de sprint répété à vélo en normoxie ou hypoxie, 2x/semaine, et deux séances de test avant (semaine -2/-1, Pré-test) et après (semaine 8/9, Post-test) la période d'entraînement. Au cours des séances de test, les participants effectueront les tests et mesures de performance physique suivants en normoxie : évaluation de la composition corporelle par DEXA (absorptiométrie à rayons X à double énergie) et mesures du pli cutané, test VO2max, prélèvement sanguin au repos pour mesurer les concentrations d'hémoglobine et d'œstrogènes et l'hématocrite , détermination de la masse d'hémoglobine, test de capacité de sprint répété (RSA) et mesure par spectroscopie proche infrarouge (NIRS) pour l'oxygénation musculaire, et test de Wingate 30 s. Le lactate sanguin sera mesuré au repos avant et immédiatement après les tests de performance à l'effort suivants : RSA et Wingate.

Visite préliminaire :

Au cours de la semaine précédant le pré-test, l'éligibilité des participants sera évaluée par le biais d'un examen médical et en remplissant des questionnaires (examen médical et questionnaires sur l'activité physique/le mode de vie), après avoir signé le consentement éclairé lié au pré-examen. S'ils sont éligibles et souhaitent toujours participer à l'étude, les participants signeront le consentement éclairé relatif à l'étude et se familiariseront avec toutes les procédures expérimentales.

Formation supervisée :

Les participants effectueront 7 semaines d'entraînement de sprint répété à vélo (2x/semaine), en commençant la semaine après le pré-test et en terminant la semaine avant le post-test. Les entraînements se dérouleront dans une chambre hypoxique constituée d'un compresseur, construite en laboratoire. La fraction d'oxygène inspiré (FiO2) sera fixée à 14,6 % et 20,9 % pour RSH et RSN afin de simuler une altitude de 3000 m et 300 m, respectivement. Afin d'aveugler les sujets à l'altitude, le système de compresseur fonctionnera également pour RSN mais avec un flux d'air normoxique dans la chambre. La température dans la chambre sera maintenue constante tout au long du programme de formation.

Les séances d'entraînement consisteront en un échauffement de 10 minutes à 50% de la VO2max de chaque participant, suivi de 3 séries de sprints répétés de 5 x 10 s sur le vélo ergomètre. Le nombre de séries diminuera à deux au cours de la semaine 7. Les participants seront invités à essayer d'atteindre et de maintenir une puissance maximale pendant chaque sprint. Une récupération active à 30% de VO2max sera autorisée pendant 20 s entre les sprints et pendant 5 min entre les séries. L'entraînement se terminera par un retour au calme de 10 minutes à 30 % de VO2max. Un couple fixe individuel de 0,7 Nm/kg sera utilisé pendant les sprints et il sera réduit à 0,5 Nm/kg à la semaine 7. La puissance et la fréquence cardiaque seront enregistrées lors de chaque séance d'entraînement. De l'eau sera fournie à tous les participants pour assurer une hydratation appropriée pendant la formation. Après chaque séance, les participants seront invités à rapporter leur taux d'effort perçu (RPE, échelle de Borg, 6-20) et le niveau de douleur dans les jambes (échelle visuelle analogique continue, EVA). Au moins une journée de repos sera autorisée entre les deux séances hebdomadaires, pour assurer une récupération optimale. Il sera demandé aux participants de maintenir leur formation habituelle en dehors du laboratoire et de remplir un carnet de formation.

Pré-test et post-test :

Chaque session de pré-test et de post-test dure deux jours. Il sera demandé aux participants de remplir un journal alimentaire durant les trois jours précédant chaque séance de test et de reproduire au maximum leur alimentation. Il leur sera également demandé de s'abstenir de consommer de l'alcool et de la caféine pendant les 24 h précédant chaque test, et de faire de l'exercice physique intense pendant les 48 h qui précèdent. Il sera conseillé aux participants de consommer un repas standard avant les tests. Pendant les tests, de l'eau du robinet sera fournie à volonté à tous les participants.

Au cours du premier jour de test, le poids corporel et la taille seront mesurés, et la composition corporelle sera évaluée à l'aide d'un scanner DEXA (absorptiométrie à rayons X à double énergie) et de mesures du pli cutané. Un échantillon de sang sera prélevé au repos dans la veine antécubitale pour mesurer les concentrations d'hémoglobine et d'œstrogène, et l'hématocrite. Les niveaux d'œstrogène seront également évalués, afin de s'assurer que les participantes n'ovulent pas (malgré la pilule) les jours de test. Les participants effectueront ensuite un test d'effort incrémentiel maximal pour évaluer la performance aérobie (VO2max). Une heure après le test, la masse d'hémoglobine sera déterminée selon la méthode de réinhalation de CO.

Au cours de la deuxième journée de test, les participants effectueront un test RSA et un test Wingate. La concentration de lactate dans le sang sera mesurée à partir d'un échantillon de lobe d'oreille de 5 ul au repos avant chaque test, puis immédiatement après et à 2, 4 et 6 minutes après les tests de performance à l'effort, c'est-à-dire les tests RSA et Wingate.

Pour tous les tests de performance, les participants utiliseront le vélo ergomètre. Les positions du siège et du guidon seront ajustées pour chaque participant et reproduites pour toutes les épreuves. Au cours des tests RSA et Wingate, les enquêteurs enregistreront la fréquence cardiaque, la puissance maximale et moyenne et la fréquence de pédalage. Après chaque test, les participants seront invités à rapporter leur RPE et VAS.

Les pré- et post-tests seront effectués dans le même ordre en normoxie dans un laboratoire bien ventilé à une température constante de ~ 18 o C.

Test VO2max

Après un prélèvement sanguin le jour 1, les participants effectueront un test VO2max. La charge de départ pour le test sera fixée à 1,2 W/kg LBM et sera incrémentée de 0,6 W/kg LBM toutes les 2 min jusqu'à épuisement. La consommation d'oxygène et la production de dioxyde de carbone seront mesurées tout au long du test à l'aide d'un analyseur d'échange de gaz, et la consommation maximale d'oxygène (VO2max) sera déterminée. La fréquence cardiaque sera également enregistrée pendant le test. À la fin du test, les participants seront invités à déclarer leur RPE et VAS.

Test de capacité de sprint répété

Au cours du deuxième jour de test, les participants arriveront au laboratoire et une mesure de base (3 min) de l'oxygénation musculaire du vaste latéral droit sera prise en position assise à l'aide de la méthode NIRS. Ensuite, les participants effectueront un échauffement de 10 min à 50 % de leur VO2max, dont deux sprints tous azimuts de 5 s contre un couple fixe de 0,8 Nm/kg. Après l'échauffement, une autre mesure NIRS sera prise au repos. Les participants commenceront alors à pédaler pendant 20 s à 30 % de VO2max avant d'effectuer le test RSA. Le test consiste en des sprints de 10 s à fond contre un couple fixe de 0,8 Nm/kg avec une récupération active de 20 s après chaque sprint à 30 % de VO2max. Les participants seront invités à essayer d'atteindre et de maintenir une puissance de sortie maximale pendant chaque sprint du test. Ils recevront également de forts encouragements verbaux et seront chargés d'effectuer autant de sprints que possible jusqu'à épuisement volontaire. Aucune indication sur le nombre de sprints effectués ne sera donnée. Une fréquence de pédalage minimale de 70 tr/min pendant plus de 5 s lors d'un sprint sera un critère d'arrêt du test. À la fin du test, un retour au calme de 10 minutes à 30 % de VO2max suivra.

NIRS

Les modifications de l'oxygénation musculaire seront mesurées lors du test RSA par la technique NIRS en utilisant la différence des caractéristiques d'absorption de la lumière entre 760 et 850 nm. Le pli cutané sera mesuré avec un pied à coulisse afin de confirmer que la distance entre l'appareil NIRS et le muscle n'est pas supérieure à 16 mm. L'appareil sera ensuite fixé sur le vaste latéral de la jambe droite avec un large bandage pour éviter les interférences de lumière parasite et la perte de lumière transmise hors du champ d'investigation.

Les concentrations d'oxyhémoglobine ([O2Hb]), de désoxyhémoglobine ([HHb]) et d'hémoglobine/myoglobine totale ([tHb]) seront déterminées. Amplitudes pendant les sprints suivants et la valeur moyenne pour tous les sprints tout au long du test RSA (c'est-à-dire Δ[HHb]av et Δ[tHb]av) seront calculés. La même analyse sera effectuée lors des phases successives de récupération. De plus, le Δ[tHb]/Puissance sera calculé comme le rapport entre Δ[tHb] et la puissance moyenne pour chaque sprint en tant qu'indice de perfusion sanguine par rapport à l'intensité de chaque sprint.

Mesure de la masse d'hémoglobine

Pour cette mesure, 7 échantillons de sang d'environ 70ul seront prélevés au bout du doigt, 5 avant l'inhalation de CO et 2 après. La méthode de réinhalation de CO consiste en l'inhalation d'une faible quantité de CO (1m/kg pc) mélangée à de l'oxygène. Ayant une forte affinité pour l'hémoglobine, le CO se lie préférentiellement à cette dernière. Pour mesurer la masse totale d'hémoglobine, la fraction de CO liée à l'hémoglobine (ABL90 Flex, Radiometer) sera évaluée avant et après l'inhalation du mélange gazeux (oxygène + CO) ainsi que la concentration de CO dans l'air expiré (CO-meter , Dräger).

Test Wingate 30 s

Une heure après le test RSA, les participants effectueront un échauffement de 10 min sur le vélo ergomètre à 30 % de leur VO2max dont deux sprints de 5 s à charge test. Ensuite, ils effectueront un exercice de cyclisme maximal de 30 s avec une résistance fixée à 7,5 % du poids corporel du participant (0,075 kg/kg pc). Les participants seront invités à essayer de générer la plus grande puissance possible tout au long du test et recevront de forts encouragements verbaux. Un refroidissement de 10 minutes suivra.

Les enquêteurs feront correspondre les participants masculins et féminins aussi étroitement que possible pour les performances de sprint enregistrées lors du test RSA de pré-test. La puissance moyenne des deux meilleurs sprints sera calculée en watts puis exprimée en joules par kilogramme de masse corporelle maigre (LBM). De plus, les enquêteurs apparieront les participants pour le VO2max par rapport au LBM, enregistré lors du test incrémental de pré-test.