Tesis sobre el tema "Exercices à haute-Intensité"

L'entraînement par intervalles à haute intensité est plus efficace que l'entraînement continu d'intensité modérée pour améliorer la consommation maximale d'oxygène (VO2max) et le profil métabolique des patients coronariens. Cependant, il n'y a pas de publications pour appuyer la prescription d'un type d'exercice intermittent (HIIE) spécifique dans cette population. Nous avons donc comparé les réponses aiguës cardio-pulmonaires de quatre sessions différentes d'exercice intermittent dans le but d'identifier l'exercice optimal chez les patients coronariens. De manière randomisée, les sujets participaient aux sessions d'HIIE, toutes avec des phases d'exercice à 100% de la puissance maximale aérobie (PMA), mais qui variaient selon la durée des phases d'exercice et de récupération (15s ou 1 min) et la nature de la récupération (0% de la PMA ou 50% de la PMA). Chaque session était réalisée sous forme de temps limite et l'exercice était interrompu après 35 minutes. En considérant l'effort perçu, le confort du patient et le temps passé au-dessus de 80% de VO2max, nous avons trouvé que l'exercice optimal consistait à alterner des courtes phases d'exercice de 15s à 100% de la PMA avec des phases de 15s de récupération passive. Ensuite, nous avons comparé les réponses physiologiques de l'HIIE optimisé avec un exercice continu d'intensité modérée (MICE) iso-calorique chez des patients coronariens. En considérant les réponses physiologiques, l'aspect sécuritaire (aucune élévation de Troponin T) et l'effort perçu, le protocole HIIE est apparu mieux toléré et plus efficace chez ces coronariens. Finalement, une simple session d'HIIE n'induit pas d'effets délétères sur la paroi vasculaire, comme démontré avec l'analyse des microparticules endothéliales. En conclusion, l'exercice intermittent à haute intensité est un mode d'entraînement prometteur pour les patients coronariens stables qui devrait faire l'objet d'autres études expérimentales en particulier pour les patients coronariens ischémiques
High-intensity interval training has been shown to be more effective than moderate intensity continuous training for improving maximal oxygen uptake (VO2max) and metabolic profile in patients with coronary heart disease (CHD). However, no evidence supports the prescription of one specific protocol of high intensity interval exercise (HIIE) in this population. We have compared the acute cardiopulmonary responses to four different sessions of HIIE in order to identify the most optimal one in CHD patients. In random fashion, subjects performed the different HIIE sessions, all with exercise phases at 100% of maximal aerobic power (MAP), but which varied in interval duration (15 s or 60 s) and type of recovery (0% of MAP or 50% of MAP). Each protocol lasted 35 minutes or until exhaustion. When considering perceived exertion, patient comfort and time spent above 80% of VO2max, we found that repeated bouts of 15s at 100% of MAP interspersed by 15s phases of passive recovery was the optimal HIIE session for these coronary patients. Then, we compared the physiological responses to the optimized HIIE versus a moderate intensity continuous training (MICE) protocol of similar energy expenditure in coronary patients. When considering physiological responses, safety (no elevation of Troponin T) and perceived exertion, the HIIE protocol appeared to be well tolerated and more efficient in this group of stable coronary patients. Finally, a single bout of HIIE did not induce deleterious effects on the endothelium, as demonstrated by endothelial microparticules analyses. We conclude that high-intensity interval exercise is a promising mode of training for patients with stable CHD that should also be further investigated in cardiac patients, particularly with exercise-induced ischemia

L'évolution des performances et des procéssus de fatique au cours de sprints intermittents (6-8 s) sur ergocycle est analysée en prenant en compte l'heure de la journée, le genre et l'agencement des durées de récupération. Les processus de fatigue et de récupération de la puissance maximale anaérobie sont faiblement dépendants des rythmes biologiques et du genre. Cependant, les femmes présentent une plus grande fatigabilité au cours d'un sprint donnée (P<0. 05). L'agencement des périodes de récupération (durée totale indentique : agencement de type constant, croissant ou décroissant)modifie les moment d'apparition de la fatique (P<0. 05) mais la performance myenne au cours des séries n'est pas affectée. Au regard de l'activité neuromusculaire et de la coordination intermusculaire, l'inflexion des performance en sprints revêt des origines périphériques et centrales
Evolution of performances and fatigue processes during intermittent cycling sprints (6-8 s)is analyzed through effects of time of day, gender, and recovery period repartition. Fatigue and recovery processes of anaerobic maximal power output are poorly dependant on biologic rhythms and gender. However, women exhibit greater fatigability than men within the same srpint (P<0,005). The repartition of recovery periods (same total duration : constant, increasing, or decreasing duration)modifies the time of fatigue development (P<0. 05), but do not affect overall performance during series. Owing to neuromuscular activity and inter-muscle coordiantion, the decline in performances during sprints is attributable to fatigue that is peripheral and central in origin

L’entraînement en endurance fait partie des programmes de réhabilitation des patients atteints de maladies chroniques, il améliore les performances aérobies et participe à l’amélioration de la qualité de vie des ces patients. Deux modalités sont principalement utilisées : l’entraînement en intervalles, associé à des variations d’intensité au cours de la séance, et l’entraînement à charge constante dont l’intensité reste identique pendant toute la durée de la séance. Ce travail de thèse se propose dans une première partie de comparer les effets de ces deux modalités d’entraînement à travers une étude intégrée, allant des paramètres systémiques aux paramètres musculaires. Pour cela, seize sujets ont effectué les deux modalités d’entraînement ayant comme caractéristiques principales : une durée d’entraînement et une dépense énergétique identiques. Les deux modalités permettent l’amélioration des performances aérobies à travers des adaptations différentes. L’entraînement en intervalles induit des adaptations centrales (débit cardiaque) et périphériques (densité capillaire et capacités oxydatives musculaires) tandis que l’entraînement à charge constante augmente de manière plus importante la densité capillaire. L’effet de l’entraînement en endurance à haute intensité, sur la fonction mitochondriale, est étudié à travers la comparaison de populations de sédentaires et de sportifs de haut niveau. Les sportifs en endurance présentent des modifications à la fois quantitatives et qualitatives de la fonction mitochondriale, en particulier en majorant leur capacité à oxyder les hydrates de carbone. Ces résultats contribuent à la compréhension des mécanismes adaptatifs en réponse à l’entraînement en endurance. Ils favoriseront d’une part l’amélioration de la prescription de l’entraînement en endurance, en ciblant la modalité d’entraînement en fonction des pathologies, et d’autre part l’amélioration de la qualité de vie des patients atteints de maladies chroniques
Endurance training is currently used in chronical diseases to improved aerobic performance and quality of life of these patients. Continuous endurance training and interval training are the both modalities used in rehabilitation. In a first part, we compared the effects of these two trainings modalities from systemic to cellular adaptations. Sixteen subjects performed the both trainings modalities which are characterized by same energy expenditure and training duration. Aerobic performance was improved by both trainings modalities throughout different adaptations. Interval training improved central adaptations (cardiac output) and peripheral adaptations (capillary density and mitochondrial function) whereas continuous training enhanced capillary density. In the second part, we compared sedentary subjects and endurance athletes to determine the effect of endurance training at high intensity on mitochondrial function. Athletes presented quantitative and qualitative modifications toward a greater capacity to oxidize carbohydrate. Our results improve the knowledge about the endurance training induced adaptation. They favorite the endurance training prescriptions for chronical disease patients and allow to choose the training modality in function of patient’s disease. Finally, it will improve quality of life of chronical disease patients

Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre général de la physiologie énergétique, et comprend trois études, qui vont de l’exploration globale de l’Homme en mouvement (tests de terrain chez des athlètes de l’Equipe de France de Cyclisme, explorations à l’effort en laboratoire chez des cyclistes entrainés) jusqu’à des études du métabolisme musculaire par des techniques d’investigations cellulaires et moléculaires chez des sujets actifs. Ce travail a porté sur l’exercice de haute intensité générant de hauts niveaux de fatigue musculaire et sur les réponses adaptatives qui en résultent au niveau cardio-respiratoire et musculaire. La prise de bicarbonate de sodium contre placebo a permis d’étudier précisément le rôle de l’accumulation de protons au cours de séances de sprints en cyclisme. Grâce à ces travaux, nous avons pu montrer que si une alcalose induite n’améliorait pas systématiquement les performances de sprint en cyclisme, une perturbation importante du pH conduisait à des modifications du transport de l’oxygène pendant l’exercice, du fonctionnement des mitochondries après 24h de récupération, mais également de l’expression de certaines protéines impliquées dans la régulation du pH, à savoir le cotransporteur lactate/proton (MCT1) et sa protéine chaperonne CD147, ainsi que l’échangeur sodium/proton (NHE1). Ces modifications étaient en lien avec une réduction du stress oxydatif par l’alcalose induite, suggérant un rôle délétère de la carbonylation des protéines sur l’expression de ces protéines. Ces résultats permettent d’avoir un nouveau regard sur le rôle de l’acidose dans les mécanismes de régulation au niveau physiologique, cellulaire et moléculaire chez l’Homme
This thesis falls within the general framework of the energetic physiology, and includes three studies, ranging from global exploration of the humans in motion (field tests with athletes of the French Cycling Team, laboratory exploration during exercise on trained cyclists) to studies of muscle metabolism by techniques of cellular and molecular investigations in active subjects. This work has focused on high-intensity exercise generating high levels of muscle fatigue and the resulting adaptive cardiorespiratory and muscular responses. Supplementation of sodium bicarbonate against placebo was used to study the precise role of the accumulation of protons during sprint cycling sessions. Through this work, we have shown that, if an induced alkalosis did not systematically improve sprint cycling performances, a significant disruption of the pH led to changes in oxygen transport during exercise, in mitochondrial function after 24h of recovery, but also in the expression of some proteins involved in pH regulation (i. E. , lactate/proton co-transporter (MCT1) its chaperone protein CD147, and the sodium/proton exchanger (NHE1)). These changes were related to a reduction of the oxidative stress induced by alkalosis, suggesting a harmful role of the carbonylation in these protein expressions. These results provide a new perspective on the role played by acidosis in the regulatory mechanisms at physiological, cellular and molecular levels in humans

L'optimisation de l'entraînement du footballeur nécessite une analyse fine de l'activité du footballeur au cours d'un match. Cette thèse a identifié les implications physiques en relation directe avec les qualités techniques et tactiques selon les différents postes occupés. Ces donnnées ont affiné la méthodologie de l'entraînement en soulignant l'importance de la capacité de répétition de sprints et de courses à hautes intensités. Cette performance pourra être optimisée grâce aux exercices intermittents de courtes durées, qui permettraient une sollicitation mixte des métablismes aérobies et anaérobies. Le choix de leurs paramètres doit être judicieux afin de déterminer précisément la sollicitation énergétique : la composante périphérique deviendra majoritaire quand ces entraînements seront réalisés en navette. Les jeux réduits constitueraient une alternative intéressante à ces exercices car ils auraient un impact physiologique équivalent tout en intégrant des aspects technico-tactiques
The optimization of the training in football needs a precise analyze of the soccer player activity during an official game. This thesis allowed to identify the physical implications in direct relationship with technical and tactical qualities according to the positions occupied on the pitch. Our results have shown the importance of the repeated sprints and repeated high intensity run capacity. .

Nous avons étudié les adaptations fonctionnelles de divers muscles squelettiques, sous l'effet d'un entraînement à l'exercice de haute intensité: le saut en hauteur. L'analyse mécanique révèle un accroissement des résistances et raideurs passives des muscles pennés Extensor Digitorum Longus (EDL) et Rectus Femoris (RF) à l'issue de l'entraînement, en sus de l'augmentation générale induite par l'âge. Cet accroissement des qualités mécaniques passives semble associé à une augmentation de la concentration en collagène au niveau des muscles. L'élévation du taux de collagène, particulièrement sous sa forme non-soluble est une constante avec l'âge, qui peut être en partie attribuée à une baisse du processus de dégradation. Néanmoins, la présence de concentration accrue en collagène dans les muscles des lapins entraînés, semble être imputable à un niveau supérieur de synthèse du collagène de type I. En effet, nous avons montré que l'exercice induisait le maintien d'un taux d'ARNm du procollagène a1(I) très supérieur dans les muscles de lapins entraînés, alors que ce même taux baisse conséquemment avec l'âge chez les animaux sédentaires. .
The functional adaptations of various skeletal muscles, were investigated in response to a high-intensity exercise training, i. E. Jumping. The mechanical analysis reveals an increase in resistance and passive stiffness of pennate Extensor Digitorum Longus (EDL) and Rectus Femoris (RF) muscles after training, in addition to a general increase induced by age. This increase in passive mechanical qualities could be linked to an increase in collagen concentration of muscles. .

Les athlètes de haut-niveau français, spécialistes des sprints longs en athlétisme, rencontrent des difficultés à maintenir des performances optimales lors des compétitions internationales. Dans ce contexte, l'objectif général de ce travail de thèse a été, à travers une approche holistique, de chercher àoptimiser la réitération d'exercices de haute-intensité et d'améliorer la récupération des athlètes lors des compétitions internationales. Pour ce faire, deux axes relatifs au stress ont été explorés : tout d'abord, nous avons analysé l'impact du stress psychophysiologique en compétition sur la régulation du système nerveux autonome et du système nerveux neuro-endocrinien, ainsi que l'évaluation de stratégies innovantes de gestion du stress telles que la cohérence cardiaque pour améliorer la régulation neuroendocrinienne et la qualité du sommeil des athlètes au cours des compétitions. Par ailleurs, aucours des exercices de haut-intensité, la production énergétique entraîne d'importantes perturbations métaboliques, telles qu'une acidose métabolique marquée (avec un pH sanguin inférieur à 7, relevé à l'issue des épreuves de 400 m), pouvant constituer un frein à la performance. Pour y remédier, nousavons appréhendé un second axe de recherche sur la régulation de l'équilibre acido-basique au cours de l'exercice et la récupération, à travers la mise en place de stratégies nutritionnelles et hydriques, incluant une alimentation spécifique et une hydratation à base d'eau riche en bicarbonates.Les premières études ont révélé des perturbations psychophysiologiques liées au stress compétitif, avec une diminution significative de l'activité du système parasympathique et une augmentation des biomarqueurs salivaires du stress (cortisol et alpha-amylase). Ces perturbations, observées lors desphases qualificatives et en finales, sont corrélées à une anxiété accrue associée à une capacité de récupération réduite des athlètes (études n°1 et n°2). Une variabilité interindividuelle a été constatée, certains athlètes se montrant particulièrement sensibles au stress compétitif, ce qui souligne l'importanced'approches individualisées pour mieux gérer ces réponses. Par ailleurs, l'introduction de la cohérence cardiaque comme méthode de gestion du stress a permis d'améliorer la régulation du système nerveux autonome, de réduire l'inflammation (IL1-β) et de favoriser une meilleure qualité du sommeil, essentielle pour récupérer entre les épreuves. Les athlètes pratiquant cette technique ont montré une meilleure régulation hormonale et inflammatoire, même si aucun impact direct sur les performances en compétition n'a été observé (étude n°3). Puis, les études suivantes de ce travail de thèse, relatives à la régulation du stress métabolique, ont démontré que la consommation d'eau riche en bicarbonates, associée à un régime alimentaire alcalinisant (à la différence d'une régime acidifiant), augmente significativement le pH sanguin et urinaire des athlètes, améliore la clairance du lactate après desexercices répétés et optimise la capacité tampon (études n°4 et n°5). Ces ajustements métaboliques ont permis aux athlètes de maintenir ou d'améliorer leurs performances, notamment lors du troisième jour de compétition à haute-intensité (études n°5).En conclusion, les résultats de ce travail de thèse soulignent l'importance d'intégrer des stratégies combinant la gestion du stress précompétitif, notamment à travers la pratique de la cohérence cardiaque, ainsi que d'avoir une approche nutritionnelle et hydrique adaptée au moment des compétitions internationales. Ces stratégies favorisent en effet une meilleure régulation du système nerveux autonome et du système nerveux neuro-endocrinien, améliorent la qualité du sommeil, et contribuent à une gestion optimisée de l'acidose métabolique induite au cours de la compétition afin d'améliorer à la fois les performances et la récupération des athlètes de haut niveau
French elite athletes specializing in long sprints in track and field face challenges in maintaining optimal performance during international competitions. In this context, the overarching goal of this doctoral research was to adopt a holistic approach to optimize the repetition of high-intensity exercises andenhance athlete recovery during international events. To achieve this, two aspects related to stress were explored: first, the study examined the impact of psychophysiological stress during competition on the regulation of the autonomic and neuroendocrine nervous systems, as well as the evaluation of innovative stress management strategies such as cardiac coherence to improve neuroendocrine regulation and sleep quality during competitions.Additionally, during high-intensity exercises, energy production induces significant metabolic disruptions, such as marked metabolic acidosis (with blood pH below 7 observed after 400 m events), which may hinder performance. To address this, nutritional and hydration strategies, including specific diets and hydration with bicarbonate-rich water, were tested to better regulate metabolic stress.Initial studies revealed psychophysiological disruptions related to competitive stress, with a significant decrease in parasympathetic activity and increased salivary stress biomarkers (cortisol and alpha-amylase). These disruptions, observed during both qualifying phases and finals, correlated withheightened anxiety and reduced recovery capacity (Studies 1 and 2). Interindividual variability highlighted some athletes' heightened sensitivity to competitive stress, emphasizing the need for individualized approaches to better manage these responses.The introduction of coherente breathing as a stress management technique improved autonomic nervous system regulation, reduced inflammation (IL-1β), and enhanced sleep quality, essential for recovery between events. Athletes practicing this technique demonstrated improved hormonal and inflammatory regulation, although no direct impact on competition performance was observed (Study 3).Subsequent studies addressing metabolic stress regulation demonstrated that consuming bicarbonate-rich water combined with an alkalizing diet (as opposed to an acidifying diet) significantly increased blood and urinary pH, improved lactate clearance after repeated exercises, and optimized bufferingcapacity (Studies 4 and 5). These metabolic adjustments enabled athletes to maintain or improve performance, particularly on the third day of high-intensity competition (Studies 5).In conclusion, this research highlights the importance of integrating strategies that combine pre-competitive stress management, particularly through coherent breathing, with tailored nutritional and hydration approaches during international competitions. These strategies promote better regulation ofthe autonomic and neuroendocrine nervous systems, enhance sleep quality, and help manage competition-induced metabolic acidosis. Together, these approaches can improve both performance and recovery for high-level athletes in demanding competitive contexts

L’exercice fractionné de haute intensité (HIIT) et continu d’intensité modéré (MOD) représentent les 2 grandes modalités d'endurance. Cependant, leur impact spécifique sur la performance physique et la plasticité cérébrale et musculaire reste controversé du fait de la diversité des protocoles d’exercice proposés chez les sédentaires. Notre 1er axe dégage chez des rats sains l’effet de ces 2 modalités sur la performance physique, la plasticité musculaire et cérébrale sur 8 semaines d’entrainement standardisée dont l'intensité est basées sur le seuil lactique. Nos résultats montrent des gains de performance d’endurance plus rapides et importants suite aux HIIT. La neuroplasticité serait stimulée par les HIIT uniquement et la plasticité musculaire semble spécifique à chacune. L’engouement pour les HIIT se répercute chez les patients subissant un accident vasculaire cérébral où l’efficacité des méthodes d’endurance n’est pas clairement justifiées. Une étude antérieure a montré l’intérêt majeur des HIIT dans la phase aiguë de la pathologie malgré une récupération sensorimotrice incomplète. D’où l’intérêt d’approfondir dans notre second axe l’effet des différentes formes de HIIT (longs et courts) dans la récupération. Nos résultats montrent principalement que ces deux formes de HIIT améliorent la capacité d’endurance et la force de la patte antérieure lésée avec une précocité pour les HIIT longs. Les deux formes de HIIT semblent induire une angiogenèse cérébrale. Néanmoins, ils n’améliorent pas les fonctions sensorimotrices et cognitives. Ainsi, il est nécessaire d’approfondir les répercussions de ces deux entrainements HIIT dans la plasticité musculaire et cérébrale
Endurance exercise is essential for different reasons in athlete and also in aging and pathological people. Two training modalities were found: high intensity interval training (HIIT) and moderate intensity aerobic training (MOD). However, the specific outcomes of these modalities on physical performance and cerebral and muscular plasticity are controversial because many exercise protocols exist. The 1st study explore the impact of these 2 training on endurance and functional capacity and also on muscular and cerebral molecular modifications throughout 8 weeks in healthy rats. HIIT and MOD programs are work-matched and training intensity are determined thanks to the lactate threshold. Our results show a superior and fast effect on endurance capacity after HIIT compared to MOD. Hippocampal plasticity is stimulated only after HIIT and muscular modifications appear to be specific to each modality. A great interest of HIIT is found in stroke patients for whom evidence of endurance modalities efficiency is still missing. A previous study has shown a beneficial effect of HIIT in the acute phase of stroke despite incomplete sensorimotor recuperation. Hence, the interest to deepen in second part of this manuscript the impact of two HIIT modalities (short and long) in recovery optimisation. Our results show that 2 HIIT strongly improve endurance performance and strength of injured paw with a fast effect for long HIIT. The 2 modalities seem to induce cerebral angiogenesis. However, these 2 training do not increase sensorimotor and cognitive functions. In perspective, it appears necessary to develop muscular and cerebral outcomes induced by these 2 HIIT modalities

Après avoir été contre-indiquée, l’activité physique prend une place de plus en plus importante dans la prise en charge de la sclérose en plaques (SEP). L’entraînement à intensité faible ou modérée est largement documenté, contrairement à la haute intensité. Ce travail s’est intéressé aux effets de l’entraînement en intervalle à haute intensité combiné au renforcement musculaire durant 12 semaines chez 26 patients atteints de SEP. Nos résultats indiquent que la consommation pic d’oxygène, la puissance maximale tolérée, la force isocinétique des quadriceps et ischio-jambiers, ainsi que la qualité de vie sont améliorées. Les femmes présentent des améliorations plus importantes et plus nombreuses que les hommes, cependant le niveau de handicap ne semble pas limiter les améliorations. Notre travail a permis de démontrer que l’entraînement en intervalle à haute intensité combiné au renforcement musculaire est bien toléré et permet des améliorations des capacités physiques et de la qualité de vie
After being contraindicated, physical activity take an increasingly important place in the management of multiple sclerosis (MS). The training at mild to moderate intensity is widely documented, contrary to the high intensity training. This work has focused on the effects of high intensity interval training combined with resistance training during 12 weeks in 26 MS patients. Our results show that peak oxygen consumption, maximum tolerated power, isokinetic muscle strength in both quadriceps and hamstrings and quality of life are improved. Women show more important and more numerous improvements than men, however, the disability level does not seem to limit improvements. Our work has demonstrated that high intensity interval training combined with resistance training is well tolerated and allows physical capacities and quality of life improvements

L’hypertension artérielle (HTA) est une pathologie fréquente à l’origine d’un grand nombre de complications cardiovasculaires. La sédentarité est aussi un facteur de risque important de morbi-mortalité cardiovasculaire, et à l’inverse, la pratique régulière d’une activité physique (AP) diminue très significativement ce risque, au-delà du bénéfice lié à la seule amélioration du niveau de pression artérielle (PA). L’AP est pour cela recommandée dans la prise en charge de l’HTA. Son action anti-hypertensive est observée en « aigu » au décours immédiat d’un exercice, mais aussi en « chronique » avec des adaptations induites par la répétition des séances : adaptations à la fois fonctionnelles (mécanismes de régulation de la PA) et structurelles (composants des vaisseaux). Face à la diversité des modalités d’AP disponibles (en aérobie ou en résistance, mode continu ou intermittent, à l’extérieur, en gymnase ou en piscine) et des envies et possibilités des patients, notre objectif était d’étudier, chez des personnes hypertendues, le bénéfice de modalités nouvelles (exercice intermittent à haute intensité (HIIE), exercice sur vélo en piscine), en privilégiant les mesures ambulatoires de PA. Notre recherche a ainsi identifié, par la réalisation d’une méta-analyse ainsi que de 3 études cliniques :A- concernant l’AP : 1- le bénéfice hypotenseur de l’HIIE au décours d’une session d’exercice, au décours d’un entraînement court de 2 semaines (3 sessions / semaine), et d’un programme complété de conseils diététiques de 9 mois (2 HIIE / semaine) ; 2- le bénéfice additionnel de sa pratique sur cyclo-ergomètre dans l’eau ; 3- un effet favorable sur la compliance artérielle (mesure de vitesse de l’onde de pouls, VOP). B- concernant le patient, des modérateurs favorables tels qu’une PA de repos ≥135/85 mm Hg, l’association de mesures diététiques. Ces éléments devraient contribuer à améliorer la prescription d’AP en cas d’HTA
High blood pressure is a common disease with many cardiovascular complications. Inactivity is also an important cardiovascular risk factor, and the regular practice of physical activity (PA) decreases very significantly this risk, more than the single improvement of blood pressure (BP). Therefore, PA is recommended for its contribution on the management of hypertension. The “acute” BP fall following a bout of exercise contributes to the “chronic” antihypertensive effect of physical training, by inducing both functional and structural adaptations (BP regulation systems and components of arterial wall, respectively). Face to the many modalities of PA (aerobic, strength, continuous or intermittent mode, outdoor, indoor or in swimming-pool) and to the desires and availabilities of the patient, we aimed to assess, in hypertensive individuals, the effect of new modes (high-intensity intermittent exercise (HIIE), cycling in immersed condition) using preferably ambulatory BP monitoring measures. Thereby, our research identified, through a meta-analysis and 3 clinical studies, the following results:A- regarding PA characteristics : 1- a BP decrease following one bout of HIIE, 2-week HIIE training (thrice a week) and 9-month HIIE training (twice a week) in a combined lifestyle program;2- an additional BP improvement in up-to-the chest immersed condition; 3- an improvement in arterial stiffness (pulse wave velocity, PWV);B- regarding patient’s characteristics: favorable moderators such as a resting BP ≥135/85 mm Hg, or the association of diet intervention. These results should contribute to improve prescription of PA in hypertensive individuals

Des études transversales récentes ont révélé qu’une fonction cardiorespiratoire (FCR) élevée était associée à une détérioration de l’autorégulation cérébrale dynamique (ACd); capacité intrinsèque des vaisseaux cérébraux à moduler leur résistance en réponse à des changements rapides et abrupts de la pression sanguine afin de maintenir le débit sanguin cérébral (DSC). Jusqu’à présent, peu d’études ont observé les effets longitudinaux de l’entraînement sur le DSC et l’ACd. Celles qui l’ont fait, ont étudié des sédentaires jeunes et âgés ou ayant des conditions cliniques qui ont eu des effets bénéfiques sur la santé cardiorespiratoire et cérébrovasculaire suite à l’entraînement. Cependant, l’étendue possible de l’amélioration de la FCR chez des individus déjà entraînés en endurance est inconnue. Pour améliorer leur FCR, ils ont souvent recours aux entraînements par intervalles à haute intensité soit infra-maximal ou supra-maximal. Par contre, l’influence de l’intensité des entraînements sur le DSC ou sur l’ACd n’a jamais été étudiée. La présente étude a caractérisé l’hémodynamie cérébrale de repos ainsi que l’ACd en réponse à des oscillations forcées de la pression sanguine induites par des manoeuvres de squats répétés, suite à 6 semaines de HIIT chez des hommes entraînés en endurance. Nous avons aussi examiné si les changements potentiels seraient dépendants de l’intensité de l’entraînement. Nos résultats indiquent qu’indépendamment de l’intensité, le DSC de repos demeure inchangé suite à l’entraînement malgré une amélioration significative de la FCR. De plus, les vaisseaux cérébraux d’hommes entraînés en endurance maintiennent leur capacité à tamponner les oscillations lentes et abruptes de la pression artérielle forcées à 0,05 Hz. Par contre, lorsque les oscillations sont forcées à un rythme plus rapide, 0,10 Hz, la phase est diminuée tel qu’estimé par l’analyse de la fonction de transfert. Ces résultats suggèrent que 6 semaines de HIIT sont bénéfiques pour la FCR mais détériorent l’ACd d’hommes entraînés en endurance.
Recent cross-sectional evidence revealed that an elevated cardiorespiratory fitness (CRF) is associated with an impaired dynamic cerebral autoregulation (dCA); ability of the cerebrovasculature to alter its resistance in response to abrupt and rapid changes in blood pressure to maintain cerebral blood flow (CBF). Very few studies have attempted to assess longitudinally how resting CBF and dCA react to training. The ones that did, observed that sedentary young and elderly or clinical populations had beneficial effects of training on cardiorespiratory and cerebrovascular health. The extend at which improving CRF in already cardiofit individuals remains unknown. When seeking CRF improvement, they often resort to high-intensity interval training (HIIT) either submaximal or supramaximal. The literature related to the influence of intensity training per se on the cerebral hemodynamics is limited. The present study characterized CBF at rest and dCA using forced oscillations of blood pressure induced by the repeated squat-stand maneuver following 6 weeks of HIIT in endurance-trained men. We also examined if the potential changes would be intensity-dependant. Our results indicate that independently of intensity, CBF at rest remained unchanged following training even in the face of a significantly improved CRF. Furthermore, the cerebrovasculature of endurance-trained men retained the ability to counteract slow and abrupt changes during forced oscillations of BP at 0.05 Hz. However, when the forced oscillations are more rapid, at 0.10 Hz, there is a decrease in phase shift as estimated by transfer function analysis. Taken together, HIIT training over a period of 6 week is beneficial for CRF but deteriorates dCA of endurance-trained me.

La pratique d’exercices intenses répétés, entrecoupés de faibles temps de récupération, est susceptible d’engendrer une altération de l’homéostasie et une diminution de la performance chez les sportifs soumis à ce type de contraintes. Dans ce contexte, l’optimisation des processus de récupération est une possibilité forte d’amélioration de la performance et de sa reproduction. Une des principales limites au maintien de la performance de type haute intensité, répété à court terme, est attribuée à la fatigue périphérique, inhérente à l’ensemble des mécanismes de l’excitabilité et de la contraction du muscle squelettique. Cette fatigue périphérique engendre une inadéquation entre les apports et les besoins cellulaires, en oxygène et en nutriments, ainsi qu’une incapacité à éliminer et/ou recycler les produits métaboliques issus de la contraction musculaire. Afin de limiter ces effets, l’augmentation du flux sanguin lors de l’exercice et de la récupération apparaît indispensable au bon rétablissement de l’état d’équilibre de l’organisme et au maintien de la performance sportive. A ce titre, l’électrostimulation neuromusculaire semble être un mode de récupération théoriquement efficace pour augmenter le flux sanguin. Cette présente thèse, comprenant trois études, visait à connaître précisément les effets de l’électrostimulation neuromusculaire - par l’utilisation d’un nouvel appareil issu du domaine médicale - sur la cinétique de récupération de marqueurs de performance, de marqueurs physiologiques et de perception, dans le contexte d’exercices intenses, répétés à court terme. Nous avons émis l’hypothèse qu’une stimulation efficace, induisant une augmentation du flux sanguin, permettrait d’optimiser la récupération à court terme, entre deux exercices de haute intensité. Ces résultats devraient permettre d’optimiser, dans le futur, les stratégies de récupération mises en place après un exercice intense, répété dans de brefs délais
The practice of intense and repeated exercises, interrupted with short recovery times, may induce alterations in homeostasis and a decrease of the performance for athletes who are subject to this type of constraints. In this context, the optimization of the recovery processes is a strong possibility to improve performance and the maintain of it all along the competitive period. One of the main limits in the preservation of performance in type high-intensity, repeated at small interval of time, is attributed to the peripheral fatigue, inherent to all the mechanisms implied in the skeletal muscle excitability and contraction. This peripheral fatigue induces an inadequacy between the contributions and the cellular needs of oxygen and nutrients, and also a disability for disposal or recycling the metabolic by-products stemming from the muscular contraction. In order to limit these effects, the increase in blood flow during exercise and recovery seems essential for the good restoring of the state of physiological balance for the body and the preservation of sport performance. Therefore, the neuromuscular electrical stimulation seems to be, in theory, an effective recovery mode to improve the blood flow. This present thesis, comprising three studies, aimed to know precisely the effects of the neuromuscular electrical stimulation - by the use of a new device stemming from the medical field - on the kinetics of recovery of performance, physiological and perceptual markers, in the context of intense exercises repeated in the short terms. We hypothesized that an effective stimulation, increasing the blood flow would allow to optimize short-term recovery between two high-intensity exercises. These results should contribute to optimize, in the future, the strategies of recovery organized after an intense exercise

L'ischémie induite par un brassard gonflé au repos (Ischemic Preconditioning, IPC) ou à l'effort (Blood Flow Restriction, BFR) affecte les paramètres de la chaîne de transport de l'oxygène, en fonction de la pression appliquée. Cette hypoxie locale est utilisée pour optimiser les effets de l'entraînement. L'objectif de ce travail de thèse est donc d'étudier les réponses et adaptations hémodynamiques et cardio- respiratoires à différents niveaux de restriction du flux sanguin, au repos ou à l'effort. Afin d'étudier les réponses hémodynamiques au repos, la fiabilité des mesures d'oxygénation musculaire obtenues avec de la spectroscopie infrarouge (NIRS) est testée. Les études menées dans ce travail doctoral montrent une excellente fiabilité des mesures intra-session, mais un manque de fiabilité inter-sessions. Au repos, l'oxygénation musculaire est affectée différemment entre une occlusion vasculaire partielle ou complète. Cependant, la réponse n'est pas différente entre une pression suprasystolique absolue et individualisée. A l'effort, quatre semaines d'entraînement aérobie à haute intensité couplé à différents niveaux de BFR améliorent la performance lors de l'épreuve maximale incrémentée et l'efficience à intensité sous-maximale, sans distinction entre les pressions d'occlusion. Ces résultats ouvrent des perspectives de recherche sur les processus physiologiques impliqués dans les réponses à l'hypoxie locale et suggèrent des applications du BFR dans l'entraînement aérobie pour améliorer les paramètres cardiovasculaires et respiratoires
Ischaemia induced by an inflated cuff at rest (Ischemic Preconditioning, IPC) or during exercise (Blood Flow Restriction, BFR) affects the oxygen transport chain, depending on the cuff pressure. This local hypoxia is used to optimise training effects. The objective of this thesis is to study the haemodynamic and cardio-respiratory responses and adaptations to different levels of blood flow restriction, at rest or during exercise. The reliability of muscle oxygenation values obtained using near-infrared spectroscopy (NIRS) is studied to enable further investigations of haemodynamic responses. The results show excellent intra-session reliability but a lack of inter-session reliability. At rest, muscle oxygenation is significantly affected by partial and complete occlusions differently. However, no significant differences are observed between absolute and individualised supra-systolic pressures. During exercise, four weeks of high-intensity aerobic training with various BFR levels improve cycling performance in a maximal incremental test and submaximal efficiency, regardless of the training pressure used. The results of the present PhD manuscript provide research perspectives on the physiological processes involved in responses to local hypoxia and suggest applications of BFR in aerobic training to improve cardiovascular and respiratory parameters

L’optimisation de l’exercice par intervalles de haute intensité (EIHI) chez les patients insuffisants cardiaques (IC) n’a jamais été étudiée auparavant. Nous avons comparé les réponses cardio-pulmonaires aiguës lors de 4 différents EIHI dans le but de trouver le protocole optimisé chez les patients IC. Les patients IC étaient aléatoirement alloués à 4 sessions d’EIHI. Chaque phase d’exercice était à une intensité de 100% de la puissance aérobie maximale (PAM), mais de différentes durées (30s ou 90s) et de type de récupération (passive ou active). Chaque protocole d’EIHI durait un maximum de 30 minutes ou jusqu’à épuisement. Considérant le temps total d’exercice, l’adhérence, une perception d’effort moins élevée, le confort du patient ainsi que des temps similaires passés à un haut pourcentage du VO2pic, le mode avec intervalles courts (30s) et récupération passive s’est avéré être le protocole d’EIHI optimisé chez ces patients. Suite à cette étude, nous avons voulu comparer les réponses cardio-pulmonaires aiguës d’un exercice continu d’intensité modéré (ECIM) par rapport à celles de l’EIHI optimisé de dépense énergétique équivalente chez les patients IC. L’objectif de cette étude était de comparer les réponses cardio-pulmonaires, l’adhérence, la perception de l’effort, l’inflammation et les biomarqueurs cardiaques. Comparativement à l’ECIM, l’adhérence, l’efficience et la tolérance étaient plus élevées lors de l’EIHI optimisé chez les patients IC tout en produisant un stimulus physiologique important. L’EIHI n’a causé aucune arythmie significative ou d’effets délétères sur l’inflammation (CRP), le BNP et la nécrose myocardique (C-TnT) chez les patients IC. L’EIHI semble être un mode d’exercice prometteur et devrait être considéré lors de la réadaptation cardiaque chez les patients IC.
Optimization of high intensity interval exercise (HIIE) in patients with chronic heart failure (CHF) has never been studied. We have compared the acute cardiopulmonary responses to four different HIIE in order to optimized HIIE protocol in CHF patients. Patients with CHF were randomized to 4 HIIE sessions, all with exercise phases at 100% of maximal aerobic power (MAP), but which varied in interval duration (30s or 90s) and type of recovery (passive or active). Each HIIE protocol lasted until exhaustion or up to 30 minutes. When considering total exercise time, exercise adherence, lower perceived exertion ratings, patient’s comfort and similar time spent at a high percentage of VO2peak, the mode with short intervals (30s) and passive recovery appeared to be the optimal HIIE mode for these patients. We therefore sought to compare the acute cardiopulmonary responses of a moderate intensity continuous exercise (MICE) compared to an optimized HIIE of equal total energy expenditure in patients with CHF. The purpose of this study was to compare cardiopulmonary responses, exercise adherence, perceived exertion, inflammation and cardiac biomarkers measured on optimized HIIE compared to MICE in patients with CHF. Compared to MICE, HIIE showed a higher exercise adherence, was more efficient and well tolerated by CHF patients while still providing a high physiological stimulus. HIIE did not induced significant arrhythmias or deleterious effects on inflammation (CRP), BNP and myocardial necrosis (C-TnT) in patients with CHF. We conclude that HIIE is a promising training mode that should be considered for cardiac rehabilitation interventions in patient with CHF.

L'entraînement par intervalles à haute intensité est plus efficace que l'entraînement continu d’intensité modérée pour améliorer la consommation maximale d’oxygène (VO2max) et le profil métabolique des patients coronariens. Cependant, il n’y a pas de publications pour appuyer la prescription d’un type d’exercice intermittent (HIIE) spécifique dans cette population. Nous avons donc comparé les réponses aiguës cardio-pulmonaires de quatre sessions différentes d’exercice intermittent dans le but d’identifier l’exercice optimal chez les patients coronariens. De manière randomisée, les sujets participaient aux sessions d’HIIE, toutes avec des phases d’exercice à 100% de la puissance maximale aérobie (PMA), mais qui variaient selon la durée des phases d’exercice et de récupération (15s ou 1 min) et la nature de la récupération (0% de la PMA ou 50% de la PMA). Chaque session était réalisée sous forme de temps limite et l’exercice était interrompu après 35 minutes. En considérant l’effort perçu, le confort du patient et le temps passé au-dessus de 80% de VO2max, nous avons trouvé que l’exercice optimal consistait à alterner des courtes phases d’exercice de 15s à 100% de la PMA avec des phases de 15s de récupération passive. Ensuite, nous avons comparé les réponses physiologiques de l’HIIE optimisé avec un exercice continu d’intensité modérée (MICE) iso-calorique chez des patients coronariens. En considérant les réponses physiologiques, l’aspect sécuritaire (aucune élévation de Troponin T) et l’effort perçu, le protocole HIIE est apparu mieux toléré et plus efficace chez ces coronariens. Finalement, une simple session d’HIIE n’induit pas d’effets délétères sur la paroi vasculaire, comme démontré avec l’analyse des microparticules endothéliales. En conclusion, l’exercice intermittent à haute intensité est un mode d'entraînement prometteur pour les patients coronariens stables qui devrait faire l’objet d’autres études expérimentales en particulier pour les patients coronariens ischémiques.
High-intensity interval training has been shown to be more effective than moderate intensity continuous training for improving maximal oxygen uptake (VO2max) and metabolic profile in patients with coronary heart disease (CHD). However, no evidence supports the prescription of one specific protocol of high intensity interval exercise (HIIE) in this population. We have compared the acute cardiopulmonary responses to four different sessions of HIIE in order to identify the most optimal one in CHD patients. In random fashion, subjects performed the different HIIE sessions, all with exercise phases at 100% of maximal aerobic power (MAP), but which varied in interval duration (15 s or 60 s) and type of recovery (0% of MAP or 50% of MAP). Each protocol lasted 35 minutes or until exhaustion. When considering perceived exertion, patient comfort and time spent above 80% of VO2max, we found that repeated bouts of 15s at 100% of MAP interspersed by 15s phases of passive recovery was the optimal HIIE session for these coronary patients. Then, we compared the physiological responses to the optimized HIIE versus a moderate intensity continuous training (MICE) protocol of similar energy expenditure in coronary patients. When considering physiological responses, safety (no elevation of Troponin T) and perceived exertion, the HIIE protocol appeared to be well tolerated and more efficient in this group of stable coronary patients. Finally, a single bout of HIIE did not induce deleterious effects on the endothelium, as demonstrated by endothelial microparticules analyses. We conclude that high-intensity interval exercise is a promising mode of training for patients with stable CHD that should also be further investigated in cardiac patients, particularly with exercise-induced ischemia.