L'ENTRAINEMENT DES MUSCLES RESPIRATOIRES

University of BalamandDe Boutros FinianosA Dr Christophe JacobFall 2015-2016Physiologie du sport

2 types d’entraînements spécifiques des muscles respiratoires

1- Entraînement de la force des muscles respiratoires

2- entraînement de l’endurance des muscle respiratoire (hyperpnée)

1- Entraînement de la force des muscles respiratoires

2- Entraînement de l’endurance des muscles respiratoires (hyperpnée)

A- ETUDE 1: BUT:

Déterminer l'effet de l'entraînement des muscles respiratoires (RMT) sur la performance d’un exercice intermittent, la force respiratoire musculaire (PI (max)), de la fatigue des muscles respiratoires (RMF), et la dyspnée chez les athlètes de soccer

Description Des athletes de football (20 males, 7

femelles) ont été divisés d’une façon aléatoire en deux groups, RMT group et control group durant la preparation physique de la periode de hors saison.

Le groupe RMT a effectué un protocole de 30RM (10 fois par semaine) pendant 5 semaines

Tandis que le group de contrôle n’a pas fait RMT

Description : La performance a été mesurée par

l’intermédiaire  du niveau 1 du Yo-Yo Intermittent Recovery Test (IRT)

La dyspnée a été mesurée durant, et immédiatement après le test de IRT

Le RMF(fatigue des mucles respiratoires) a été mesuré 2 minutes ( RMF2 ) puis 10 minutes ( RMF10 ) après avoir terminé l'IRT

Résultats: Après l’entrainement, le groupe qui a fait le RMT a

augmenté considérablement les performances de l’IRT par 216,6 +/- 231,0 mètres (p = 0,008 ),

Tandis que l'augmentation de 49,2 +/- 75,1 mètres observée dans les contrôles n'a pas été significative.

La force des muscles respiratoires PI ( max ) dans le groupe 1 a augmenté de 138,1 +/- 19,6 jusqu’à 165,3 +/- 23,5 cmH ( 2 ) O ( p < 0,001 ) , sans changement significatif observé dans les contrôles .

RMT n'a pas affecté significativement sur le RMF ou sur la dyspnée.

Conclusion: L’entrainement des muscles

respiratoires a amélioré la performances des exercices intermittents pratiqués par les athlètes de football qui ont participé dans cette étude .

B- Etude 2: But:Examiner l’influence de l’entraînement

spécifique des muscles inspirateurs durant un exercice de répétition de sprint.

24 personnes ont participé dans cette étude

DESCRIPTION: GROUPE 1 GROUPE 2 IMT(inspiratory muscle

training)= 12 participant

Performance de 30 mouvements d’inspiration, 2 fois/jour

Durée: 6 semaines

Avec une résistance de 50 % de l’inspiration maximal

Placebo =12 participants

Pratique de 60 inspirations d’une fois/jour

durée 6 semaine

Avec une resistance de 15 % du maximum

Cette resistance est très negligeable

On sait que cette resistance n’affecte pas les muscle respiratoires.

Résultats:Groupe 1:IMT Amélioration du

temps de récuperation par 6.2+/- 1.1 % durant un test de répétition de sprint

Les concentrations du lactate sanguin après un exercice d’endurance submaximal sont plus faible que chez le groupe de placebo

Groupe 2:Placebo pas de changement

Conclusion: L’entraînement spécifique des muscles

inspirateurs peut diminuer la lactatémie après un exercice d’endurance submaximal

L’IMT améliore le temps de récupération durant un exercice intermittent intense de répétition de sprint

C- Etude 3:20 participants sains Divisés en 2 groups

Groupe1: -les participants ont

pratiqué l’IMT; -8 semaines d’entrainement

des muscles de l’inspiration à une intensité de 80 % du maximum

Les 2 groups n’ont pas

participé à aucune activité physique

Groupe 2 :-pas

d’entrainement respiratoire

Description: Les participants ont reçu des tests de

mesures des différents qualités avant et après l’entrainement respiratoire.

Résultats: -Groupe 1: qu’il a fait l’IMT il y a eu : pression d’inspiration maximale) raideur du diaphragme capacité totale des poumons

- Groupe 2: pas de changements de ces paramètres

Conlusion et discussion: L’IMT avec haute intensité: raideur du diaphragme volume du poumon capacite de l’exercice

Ceci est chez les sujets normaux et de bonne santé

D-Etude 4: Les forces spaciales allemagnes ont

pensé à integrer l’entrainement respiratoire à leur entrainement physique.

Objectif: -examiner l’effet d’un entrainement respiratoire de haute intensité(6 semaines) sur la performance de course et la VO2 max

Description: 17 participants divisés en 2 groupes

d’une façon aléatoire Groupe 1: fait l’entrainement

Groupe 2: controle (témoin)

L’entrainement est performé chaque jour pour une durée de 6 semaines avec une intensite de 90 % de PI(max), 2x30 respiration en utilisant ‘ULTRABREATHE LUNG TRAINER’

Description : Les tests faits avant et après

l’entrainement sont: Ramp test Test de vo2 max sur tapis roulant Prélèvement sanguin pour savoir la

concentration sanguine de la lactate Test de la pression d’inspiration et

expiration maximales, PI(max) PE(max))

Résultats: Pas de difference des paramètres

testés entre les 2 groupes

Conclusion: L’entrainement des muscles

respiratoires avec haute intensité n’a pas amelioré la vo2 max ni la performance d’endurance chez les participants.

L’RMT semble ne pas être benéfique dans les programmes d’entrainement d’endurance chez les militaires

E-Etude 5:Objectif: examiner les effets de

l’entrainement des muscles d’inspiration (IMT) sur:

la force des mucles inspiratieurs Le Vo2 max L’accumulation maximal de la lactate La sensation de dyspnée La performance des avirons chez les

rameurs

Description : Groupe 1: IMT (T)

Entrainement normal d’aviron chaque jour

Entrainement respiratoire avec resistance h.d(-1), 5 fois par semaines en 6 semaines

Groupe 2: Control (C)

Entrainement normal d’aviron chaque jour

Résultat:IMT: Pimax au repos - Pimax durant le test de vo2

max

Pas de differences significatives entre les valeusr du test de vo2 max avant et après l’entrainement

Pas de changement de la sensation de dyspnée

Pas de changement du Temps de course de 2000 m

Control group Pas de changement de la

Pimax

Pas de differences significatives entre les valeurs du test de vo2 max avant et après l’entrainement

Pas de changement de la sensation de dyspnée

Pas de changement du temps de course de 2000 m

Conclusion: 6 semaines de IMT fait augmenter la

force des muscles de inspirateurs d’environ 28 % chez les athlètes de haut niveau d’aviron

Tandis que, cette amélioration ne semble pas améliorer le VO2 max, la sensation de dyspée durant l’exercice ou la performance de l’aviron

F- Etude 6 Objectif: -determiner si l’endurance des muscles

respiratoires (RME) des athlètes cyclistes peut etre ameliorée

Si RME a été ameliorée, peut-elle

ameliorer la performance des cycliste ?

Description:

10 cyclistes ont participé 5 sujets ont completé un entrainement

de l’hyperpnée isocapnique (16 sessions)

5 sujets controle Des tests (vo2max, RME mesurement,

enduramce cylcling test) ont été faits avant et après l’entrainement .

Résultats:RME La capacité

ventilatoire maximale soutenable

Pas changement de la vo2 max

Pas changement de l’endurance maximale de l’exercice

Controle Pas de changement

de la capacité ventilatoire maximale

Pas changement de la vo2 max

Pas changement de l’endurance maximale de l’exercice

Conclusion: 4 semaines d’entrainement

d’endurance des muscles respiratoires a amelioré l’endurance des muscles respiratoires

mais n’a pas affecté positivement la

performance des cyclistes de haut niveau

G- Etude 7: But: examiner les effets de

l’entrainement d’endurance des muscles respiratoires sur l performance des cyclistes de niveau moyen.

Résultats: L’entrainement d’endurance des

muscles resipiratoires améliore l’endurance des muscles respiratoires

mais n’affecte pas la vo2 max ni la

perforamnce des cyclistes masculins de niveau moyen

H- Etude 8: Objectif: évaluer les effets specifiques

de l’entrainement des muscles inspirateurs sur le temps et la performance chez les athlètes cyclistes bien entrainés .

Description2 groupes ont participé: Les participants du premier group ont

fait l’IMP (pressure-threshold insparatory muscle training)

Les participants du deuxième groupe sont des placebo- controle participants (sham-training)

Des différents tests ont été faits sur les 2 groupes

Conclusion: Les resultats indiquent que

l’entrainement specifique des muscles inspirateurs améliorent la performance chez les cyclistes competiteurs.

I-Etude 9: 20 cyclists (vo2 max 56.0 ml/kg/min) sont

divisés en 3 groups

1- Groupe 1 n=10: participe a un entrainement respiratoire de 20 a 45 min session de la hyperpnée

2- Groupe 2 n=4: placebo ( sham training)

3-Control groupe n=6: pas d’entrainement

Résultats:Après entrainement:-Groupe 1: augmentation de 12 % de la capacité

musculaire respiratoire

Augmentation du temps de performance d’un evènement de 40 min de 4.7 % (9 de 10 sujets sont ameliorés)

Chez les groupes 2 et 3 pas de changement

Conclusion: L’entrainement d’endurance des

muscles respiratoires améliore la performance des cyclistes jeunes et qui ont une bonne experience dans le sport.

J-Etude 10 Objectif: -savoir les effets de

l’entrainement volontaire de l’ hyperpnée isocapnique (VIH,10 h en 4 semaines, 30 min par jour) sur le système respiratoire à la performance de course.

Description: 15 males competiteurs coureurs ont

participés: Group 1 : training group Group 2: placebo (sham VIH training) plusieurs paramètres ont été testés (vo2

max, temps de course de 4 mile, lactate, treadmill run time to exhaution at 80 %...)

Description: La pression maximale d’inspiration et d’expiration ,

saturation de O2 artérielle , debit cardiaque n’ont pas changé après l’entrainement VIH

L’Endurance respiratoire (+208%) et le temps de course (+50%) sont ameliorés significativement et il y a eu une réduction significative de la frequence respiratoire (-6%), V(E) (-7%), Vo2 (-6%) et lactate (-18%) durant la course sur le tapis roulant.

Le temps du 4 mile run n’est pas amelioré dans le group controle MAIS il y eu amelioration dans le group 1 (-4%)

Conclusion: L’entrainement de VIH peut affecter

positivement la performance des coureurs competitives.

K-Etude 11 Objectif: -trouver les effets de

l’entrainement IMT sur la performance en natation.

Description Il y eu comparaison de la performance en 3

distances competitives. 16 paarticipants de niveau du club compétitif ont

participé2 groupes: 1- groupe 1 : IMT(30 repetion, 2 xjour, 6 semaines) 2- group 2 : placebo

Les participants ont fait un série de tests physiologiques avant et après l’IMT(100 200 400 m distance de nage

Résultats: le groupe IMT a montré la modification

suivante de % du temps de natation: 100m (-1.7%) 200m (-1.5%) 400m (-0.6%)

Conclusion: 6 semaines de IMT a un léger effet

positif sur la performance de natation chez les nageurs de niveau de club pour les distances moins de 400 m

L-Etude 12 Objectif: examiner l’efficacité de

l’entrainement ventilatoire en utilisant un masque afin d’améliorer la filière aérobique et anaérobique chez ROTC cadets.

Description: 2 groupes:1- expéricence test avec masque (n=9)2- expérience témoin sans masque (n=8)

Résultats: Pas de changement chez les 2 groupes

concernant :-l’indice de fatigabilité-la capacité anaérobique-la puissance optimale-le VO2 max-le temps de fatigue

Conclusion La présence de masques n’ a pas

aboutit à des améliorations d’endurance qui apparaissent lors de l’entrainement en altitude.

Finalement RMT peut améliorer l’endurance chez les

sujets normaux plus que chez les athlètes

RMT améliore l’endurance des muscles respiratoires ce qui peut améliorer la performance de tout type de sport d’endurance de longues durées comme le marathon et le tri-athlon.

Le RMT peut améliorer le temps de recupération après un exércice de repetition de sprints.

Références:1. Bailey, SJ, Romer, LM, Kelly, J, Wilkerson, DP, DiMenna, FJ, and Jones, AM. Inspiratory muscle training enhances pulmonary O2 uptake kinetics and high-

intensity exercise tolerance in humans. J Appl Physiol 109: 457–468, 2010.2. Fairbarn, MS, Coutts, KC, Pardy, RL, and McKenzie, DC. Improved respiratory muscle endurance of highly trained cyclists and the effects on maximal exercise

performance. Int J Sports Med 12: 66–70, 19913. Holm, P, Sattler, A, and Fregosi, RF. Endurance training of respiratory muscles improves cycling performance in fit young cyclists. BMC Physiol 4: 9, 20044. Inbar, O, Weiner, P, Azgad, Y, Rotstein, A, and Weinstein, Y. Specific inspiratory muscle training in well-trained endurance athletes. Med Sci Sports Exerc 32:

1233–1237, 20005. Johnson, MA, Sharpe, GR, and Brown, PI. Inspiratory muscle training improves cycling time-trial performance and anaerobic work capacity but not critical

power. Eur J Appl Physiol 101: 761– 770, 20076. Kilding, AE, Brown, S, and McConnell, AK. Inspiratory muscle training improves 100 and 200 m swimming performance. Eur J Appl Physiol 108: 505–511, 20107. Leddy, JJ, Limprasertkul, A, Patel, S, Modlich, F, Buyea, C, Pendergast, DR, and Lundgren, C. Isocapnic hyperpnea training improves performance in

competitive male runners. Eur J Appl Physiol. 99:665–676, 2007.8. McMahon, ME, Boutellier, U, Smith, RM, and Spengler, CM. Hyperpnea training attenuates peripheral chemosensitivity and improves cycling endurance. J Exp

Biol 205: 3937–3943, 2002.

9. Mickleborough, TD, Nichols, T, Lindley, MR, Chatham, K, and Ionescu, AA. Inspiratory flow resistive loading improves respiratory muscle function and endurance capacity in recreational runners. Scand J Med Sci Sports 20: 458–468, 2010

10. Morgan, DW, Kohrt, WM, Bates, BJ, and Skinner, JS. Effects of respiratory muscle endurance training on ventilator and endurance performance of moderately trained cyclists. Int J Sports Med 8: 88– 93, 1987

11. Riganas, CS, Vrabas, IS, Christoulas, K, and Mandroukas, K. Specific inspiratory muscle training does not improve performance or Vo2max levels in well trained rowers. J Sports Med Phys Fitness 48: 285–292, 2008.

12. Romer, LM, McConnell, AK, and Jones, DA. Effects of inspiratory muscle training upon recovery time during high intensity, repetitive sprint activity. Int J Sports Med 23: 353–360, 2002

13. Romer, LM, McConnell, AK, and Jones, DA. Effects of inspiratory muscle training on time-trial performance in trained cyclists. J Sports Sci 20: 547–562, 2002.14. Sonetti, DA, Wetter, TJ, Pegelow, DF, and Dempsey, JA. Effects of respiratory muscle training versus placebo on endurance exercise performance. Respir

Physiol 127: 185–199, 2001.

15. Sperlich, B, Fricke, H, de Mare´es, M, Linville, JW, and Mester, J. Does respiratory muscle training increase physical performance? Mil Med 174: 977–982, 2009

16. Tong, TK, Fu, FH, Chung, PK, Eston, R, Lu, K, Quach, B, Nie, J, and So, R. The effect of inspiratory muscle training on high-intensity, intermittent running performance to exhaustion. Appl Physiol Nutr Metab 33: 671–681, 2008

17. Efficacy of a Ventilatory Training Mask to Improve Anaerobic and Aerobic Capacity in Reserve Officers' Training Corps Cadets.18. Sellers JH1, Monaghan TP, Schnaiter JA, Jacobson BH, Pope ZK.