La charge d’entraînement (training load, TL, en anglais) représente la quantification de l’effort ou du stress induit par un exercice et est influencée par plusieurs paramètres tels que la fréquence, la durée et l’intensité des stimulations. La compréhension de ceux-ci et la quantification de la charge d’entraînement lors des cycles de périodisation annuelle représentent les éléments clés dans l’optimisation de la performance sportive chez les athlètes. Il existe plusieurs moyens de rehausser la TL afin d’augmenter et/ou accélérer les adaptations physiologiques. L'hyperoxie, qui est un milieu dans lequel la concentration d’oxygène (O2) est plus élevée que l’air ambiant, permet d’accroître les capacités physiques en améliorant le transport et l'utilisation de l'O2. Les effets ergogéniques de l’hyperoxie ont été largement étudiés lors d'efforts de longue durée et sont bien connus. Toutefois, la capacité à répéter des sprints(repeated sprint ability, RSA, en anglais) qui est une qualité physique importante pour plusieurs sports de nature stop and go durant lesquels les athlètes alternent des efforts courts et de très haute intensité suivis de courtes périodes de repos (ex. basketball, tennis, soccer, football, rugby, badminton), n’a reçu que peu d’intérêt scientifique jusqu’ici. Dans la littérature, il n’y a aucune étude s’intéressant aux effets de l'hyperoxie sur la RSA. Le but de l’étude insérée dans ce mémoire était donc d’analyser l’influence aigue de l'hyperoxie sur la RSA et sur la charge d’entraînement associée à ce type de séances d’entraînement. Nos résultats démontrent que les participants ont réalisé un plus grand nombre de sprints en hyperoxie comparativement à la même séance en air ambiant, ce qui a aussi augmenté le travail total produit et la charge d’entraînement. Ce gain de performance était accompagné d’un meilleur maintien de la saturation artérielle en O2, une meilleure réoxygénation lors des périodes de repos et une plus grande activation neuromusculaire. En conclusion, l'hyperoxie permet d’améliorer la performance et d’augmenter la TL lors d’un test de RSA sur ergocycle. Des facteurs périphériques et centraux expliqueraient ces gains de performance. / The nature and the magnitude of a training effect are dictated by the frequency, duration and intensity of the exercise, the so-called training load (TL). Those parameters are modulated multiple times during a training cycle to manage fatigue accumulation and ensure progressive, specific physiological adaptations. Enhancement in athletic performance is well known to be attributable to the controlled fluctuation of the TL through out the year. Repeated sprint ability (RSA) is critical determinant of performance in team sports and racket sports. The repetition of intense, short and maximal efforts combined with incomplete recovery leads to neuromuscular fatigue and performance detriment. Hyperoxia (i.e., an environment with more oxygen than normal sea-level) has been mainly used in scientific studies to create changes in oxygen availability during an effort or during rest periods. Ergogenic effects of hyperoxia on long aerobic efforts are well studied and known in the scientific literature. Moreover, hyperoxia is a training technique used by a few athletes and professional sport teams, mainly in American football where players breath hyperoxic gaz on the sideline between plays.. However, to our best knowledge, no study has assessed the influence of hyperoxia on RSA and the associated TL. The current results demonstrate that participants performed more sprints on average for the same level of peak mechanical power decrement in hyperoxia compared to normoxia. Total mechanical work and TL were also increased with oxygen supplementation. Physiological adaptations underlying this performance gain included a better maintenance of arterial oxygen saturation, greater re-oxygenation during recovery periods and a better maintenance of initial recruitment of motor units. We concluded that hyperoxia can improve performancein a RSA cycling test while increasing the associated TL. Both peripheral and central mechanisms appear to underly these adaptations.

Dans les sports collectifs et les sports de raquette, la capacité à répéter des sprints (repeatedsprint ability, RSA) est un facteur déterminant de la performance. L’accumulation d’efforts à haute intensité avec des récupérations souvent incomplètes mène à un état de fatigue neuromusculaire. C’est cette tolérance à la fatigue que les entraîneurs visent à améliorer avec différentes modalités d’entraînement. Avec la quête incessante d’optimisation de la performance sportive, l’ajout de stress physiologique lors des entraînements est devenu un incontournable afin de forcer les systèmes physiologiques à s’adapter. L’entraînement de la RSA en milieu hypoxique (i.e., un environnement appauvri en oxygène) permet d’améliorer ce déterminant davantage qu’un entraînement similaire effectué en normoxie. Cependant, les camps d'entraînement en altitude et/ou l'utilisation de générateurs de mélanges gazeux hypoxiques nécessitent une logistique et des équipements spécifiques qui peuvent être contraignants. La technique d’hypoventilation volontaire (VHL) permettrait de surmonter cette problématique tout en ayant des effets ergogéniques similaires. Sommairement, cette technique consiste à bloquer la respiration en fin d’expiration, puis d’effectuer un effort de haute intensité (i.e., sprints). Cependant, dans la littérature, il y a très peu de mesures physiologiques permettant d’expliquer les gains de performance à la suite de l’entraînement en VHL. De plus, les entraînements de VHL ont été jusqu’à présent très peu spécifiques aux demandes des sports collectifs. L’étude insérée dans ce mémoire a pour objectif principal de mieux comprendre les effets ergogéniques potentiels du VHL et, comme objectif secondaire, d’évaluer la faisabilité de cette technique combinée à des changements de direction à haute vitesse. Les résultats rapportés dans ce mémoire démontrent une diminution du score de détérioration de la performance lors d’un test de RSA après un entraînement VHL de 4 semaines. Les adaptations physiologiques sous-jacentes à ce gain de performance sont un meilleur maintien du recrutement des unités motrices initiales, une meilleure réoxygénation lors des périodes de récupération et une diminution de la concentration de potassium extracellulaire. La technique de VHL permet donc d’optimiser l’entraînement de la RSA tout en permettant d’introduire des changements de direction spécifiques aux demandes du sport. Des facteurs périphériques et centraux expliqueraient ces gains de performance. / In team sports and racket sports, repeated sprint ability (RSA) is a critical determinant of performance. The repetition of short and intense sprints with incomplete recovery leads to the development of neuromuscular fatigue. For coaches, the main goal of training is to improve fatigue tolerance with different training methods. In this never-ending quest for training optimisation, the use of extreme environments has become very popular among sport scientists to increase the stress placed on the athletes. Performing RSA training in hypoxia (i.e., with less oxygen) can enhance several physiological factors and thereby improve sprint endurance more than the same training performed in normoxia. However, attending a training camp at terrestrial altitude and/or using hypoxic generators requires specific logistics and equipment that can be prohibitive. The voluntary hypoventilation (VHL) technique could overcome this problem while potentially having similar ergogenic effects. Briefly, this technique consists of blocking one’s breathing at the end of a normal expiration before attempting to sprint. However, the physiological changes associated with this technique have been poorly investigated. The study presented in this thesis aimed at understanding varied physiological adaptations following VHL training, and to assess the feasibility of performing VHL during abrupt changes in direction. The current results demonstrate an improvement in sprint endurance following a 4-week VHL training. Physiological adaptations underlying this performance gain included a better maintenance of initial recruitment of motor units, greater muscle re-oxygenation during recovery periods and a decrease in extracellular potassium concentration. We conclude that the VHL technique can be successfully coupled with rapid changes of direction specific to the demands of the sport. Both peripheral and central mechanisms appear to underly these adaptations

L’entraînement par intervalles (EPI) est plus efficace que l’entraînement continu pour améliorer la performance à vélo. Alors que l’EPI inframaximal (à des intensités inférieures à la puissance aérobie maximale [PAM]) est fréquemment utilisé par les athlètes d’endurance, l’EPI supramaximal (à des intensités supérieures à la PAM) est également associé à des améliorations de la performance aérobie. On ne connait toutefois pas la forme d’EPI qui est associée aux meilleurs gains de performance. L’objectif de l’étude était donc de comparer l’effet de l’entraînement par intervalles supramaximal et inframaximal à vélo sur les déterminants de la performance chez des athlètes d’endurance. Après six semaines d’entraînement, malgré un volume d’entraînement de 47 % inférieur, l’EPI supramaximal a permis d’augmenter la consommation maximale d’oxygène autant que l’EPI inframaximal. Alors que la PAM a augmenté seulement avec l’EPI inframaximal, seul l’EPI supramaximal a permis d’améliorer la capacité anaérobie. / High-intensity interval training (IT) is superior to continuous training for improving endurance performance. Inframaximal IT (performed at intensities below maximal aerobic power [MAP]) is widely used by endurance athletes, but supramaximal IT (performed at intensities above MAP) is also associated with improved endurance performance. By now, it is unkown which type of IT leads to the best performance outcomes. The purpose of this study was to assess the effects of supramaximal and inframaximal IT on key endurance performance determinants. After six weeks of training, despite a 47 % lower training volume, supramaximal IT led to an increase in maximal oxygen consumption (VO2max) similar to inframaximal IT. MAP was increased following inframaximal IT only, and only supramaximal IT increased anaerobic capacity.

La charge d’entraînement (training load, TL, en anglais) représente la quantification de l’effort ou du stress induit par un exercice et est influencée par plusieurs paramètres tels que la fréquence, la durée et l’intensité des stimulations. La compréhension de ceux-ci et la quantification de la charge d’entraînement lors des cycles de périodisation annuelle représentent les éléments clés dans l’optimisation de la performance sportive chez les athlètes. Il existe plusieurs moyens de rehausser la TL afin d’augmenter et/ou accélérer les adaptations physiologiques. L'hyperoxie, qui est un milieu dans lequel la concentration d’oxygène (O2) est plus élevée que l’air ambiant, permet d’accroître les capacités physiques en améliorant le transport et l'utilisation de l'O2. Les effets ergogéniques de l’hyperoxie ont été largement étudiés lors d'efforts de longue durée et sont bien connus. Toutefois, la capacité à répéter des sprints(repeated sprint ability, RSA, en anglais) qui est une qualité physique importante pour plusieurs sports de nature stop and go durant lesquels les athlètes alternent des efforts courts et de très haute intensité suivis de courtes périodes de repos (ex. basketball, tennis, soccer, football, rugby, badminton), n’a reçu que peu d’intérêt scientifique jusqu’ici. Dans la littérature, il n’y a aucune étude s’intéressant aux effets de l'hyperoxie sur la RSA. Le but de l’étude insérée dans ce mémoire était donc d’analyser l’influence aigue de l'hyperoxie sur la RSA et sur la charge d’entraînement associée à ce type de séances d’entraînement. Nos résultats démontrent que les participants ont réalisé un plus grand nombre de sprints en hyperoxie comparativement à la même séance en air ambiant, ce qui a aussi augmenté le travail total produit et la charge d’entraînement. Ce gain de performance était accompagné d’un meilleur maintien de la saturation artérielle en O2, une meilleure réoxygénation lors des périodes de repos et une plus grande activation neuromusculaire. En conclusion, l'hyperoxie permet d’améliorer la performance et d’augmenter la TL lors d’un test de RSA sur ergocycle. Des facteurs périphériques et centraux expliqueraient ces gains de performance. / The nature and the magnitude of a training effect are dictated by the frequency, duration and intensity of the exercise, the so-called training load (TL). Those parameters are modulated multiple times during a training cycle to manage fatigue accumulation and ensure progressive, specific physiological adaptations. Enhancement in athletic performance is well known to be attributable to the controlled fluctuation of the TL through out the year. Repeated sprint ability (RSA) is critical determinant of performance in team sports and racket sports. The repetition of intense, short and maximal efforts combined with incomplete recovery leads to neuromuscular fatigue and performance detriment. Hyperoxia (i.e., an environment with more oxygen than normal sea-level) has been mainly used in scientific studies to create changes in oxygen availability during an effort or during rest periods. Ergogenic effects of hyperoxia on long aerobic efforts are well studied and known in the scientific literature. Moreover, hyperoxia is a training technique used by a few athletes and professional sport teams, mainly in American football where players breath hyperoxic gaz on the sideline between plays.. However, to our best knowledge, no study has assessed the influence of hyperoxia on RSA and the associated TL. The current results demonstrate that participants performed more sprints on average for the same level of peak mechanical power decrement in hyperoxia compared to normoxia. Total mechanical work and TL were also increased with oxygen supplementation. Physiological adaptations underlying this performance gain included a better maintenance of arterial oxygen saturation, greater re-oxygenation during recovery periods and a better maintenance of initial recruitment of motor units. We concluded that hyperoxia can improve performancein a RSA cycling test while increasing the associated TL. Both peripheral and central mechanisms appear to underly these adaptations.

Il existe encore plusieurs interrogations par rapport à la fonction cardiaque de repos chez l’athlète d’endurance. L’entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) est de plus en plus populaire chez les athlètes, mais ses effets sur la fonction cardiaque de repos demeurent encore inconnus. Le but de cette étude fut donc d’étudier les effets de six semaines d’HIIT sur la fonction cardiaque de repos, la pression artérielle ambulatoire (PAA) et la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) chez l’athlète de sport d’endurance. Après six semaines d’entraînement, les structures et fonctions du ventricule gauche (VG) ainsi que la VFC sont restées similaires. L’HIIT a diminué la PAA. En conclusion, ces résultats suggèrent que six semaines d’HIIT n’affectent pas la fonction cardiaque de repos, ni la VFC, mais permettent de diminuer la PAA d’athlètes d’endurance. / There is still a lot of interrogations regarding the mechanisms underlying the resting cardiac function adaptations of endurance athletes. High intensity interval training (HIIT) seems to be the new trend in this population. The impact of this training method on resting cardiac function in endurance athletes is still unknown. The purpose of this study was to investigate the impact of six weeks of HIIT on the cardiac function at rest, ambulatory blood pressure monitoring (ABPM) and heart rate variability (HRV) in endurance athletes. Following six weeks of HIIT, no sign of ventricular dilatation nor hypertrophy in the left ventricle (LV) were observed. Diastolic and systolic functions were preserved following training. HIIT decreased ABPM, reflected by a lowered systolic (SBP), mean (MAP) and pulse (PP) pressures. HRV remained at baseline level. These results suggest that six weeks of HIIT does not affect cardiac function at rest, nor HRV, but reduces ABP.

L'entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) est très populaire chez les athlètes, mais il existe peu d'informations sur les effets de ce type d'entraînement sur la fonction vasculaire cérébrale. Notre équipe a déjà rapporté une diminution de l'autorégulation cérébrale dynamique (ACd) après six semaines d'entraînement HIIT effectué jusqu'à épuisement chez des athlètes masculins entraînés en endurance. Dans cette étude précédente, l'ACd a été caractérisée à l'aide d'une fonction de transfert sur des oscillations forcées de pression artérielle (PA) et de vélocité du sang dans l'artère cérébrale moyenne (vACM) induite par 5 minutes de squat répétés (SR) effectués à 0,05 Hz et 0,10 Hz. Cette analyse ne prend pas en considération la direction du changement de PA, mais des preuves suggèrent que le système vasculaire cérébral est plus efficace pour atténuer les changements de débit sanguin cérébral lorsque la pression artérielle moyenne (PAM) augmente de manière transitoire par rapport au changement de débit sanguin cérébral lorsque la PAM diminue de manière transitoire. L'objectif de ce travail de maîtrise était d'étudier l'effet de six semaines de HIIT sur la sensibilité directionnelle de la relation pression artérielle - débit sanguin cérébral à l'aide de SR effectués à des fréquences de 0,05 Hz et 0,10 Hz. Nous avons mesuré les changements absolus de PAM et de vACM ajustés en fonction du temps associés à ces changements avant et après les six semaines du protocole HIIT. Les résultats de ce travail suggèrent que six semaines de HIIT ont le potentiel d'améliorer la sensibilité directionnelle de la relation pression artérielle - débit sanguin cérébral chez des athlètes masculins entraînés en endurance. / High-intensity interval training (HIIT) is very popular for athletes, but there is limited information on its effect on the cerebrovascular function. Our team has previously reported a decrease in dynamic cerebral autoregulation (dCA) after 6 weeks of HIIT performed to exhaustion in endurance-trained male athletes. In this previous study, dCA has been characterized using a transfer function analysis on forced oscillations of blood pressure (BP) and middle cerebral artery blood velocity (MCAv) induced by 5 minutes of repeated squat-stands (RSS) performed at 0.05 Hz and 0.10 Hz. This analysis did not consider the direction of BP change, but evidence suggests the cerebral vasculature is more effective in attenuating changes in cerebral blood flow when mean arterial pressure (MAP) transiently increases compared to the change in cerebral blood flow when MAP transiently decreases. The objective of this work was to investigate the effect of six weeks of HIIT to exhaustion on the directional sensitivity of the cerebral pressure-flow relationship using the RSS model performed at 0.05 Hz and 0.10 Hz. We measured the absolute time-adjusted changes in MAP and MCAv associated with these changes before and after the 6-week HIIT protocol. The results of this work suggest that six weeks of HIIT have the potential to improve the directional sensitivity of the cerebral pressure-flow relationship in endurance-trained male athletes.

L'obésité abdominale est associée à différents problèmes de santé tels qu’une augmentation du risque de diabète de type 2 et de maladies cardiovasculaires. L’activité physique est un élément clé dans la prise en charge de l’obésité. En effet, elle permet de diminuer le risque cardiométabolique. Peu d’études se sont toutefois intéressées à déterminer la meilleure modalité d’entraînement spécifiquement chez les femmes adultes qui présentent une obésité abdominale. Objectifs : Comparer l’impact de deux modalités d’entraînements cardiovasculaires (entraînement continu d’intensité modérée (MICT) et entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT)) qui procurent la même dépense énergétique sur le profil de risque cardiométabolique de femmes caractérisées par la présence d’obésité abdominale. Méthodes : Vingt femmes avec obésité abdominale ont été randomisées en deux groupes. Ainsi, 10 femmes (41,8 ± 8,9 ans) ont pris part au groupe MICT et 10 femmes (37,8 ± 5,7 ans), au groupe HIIT. Elles devaient s’entraîner 3 fois par semaine durant 12 semaines et les entraînements n’étaient pas supervisés. Les données physiques et métaboliques ont été recueillies au début et à la fin du programme. Un test-t de Student pour données appariées a été réalisé afin de comparer la moyenne des données au temps 1 et au temps 2 pour chacun des groupes. Les changements entre les deux groupes ont été comparés à l’aide d’un test-t de Student pour données non appariées. Les données recueillies sont des données préliminaires, car l’étude est toujours en cours. Résultats : L’intervention MICT et HIIT n’a entraîné aucune amélioration significative de la VO₂max. Aucune différence significative n’a été constatée suite à l’intervention dans les facteurs de risque cardiométaboliques, et ce, à la fois pour le groupe MICT et le groupe HIIT. Finalement, il n’y a aucune différence significative entre les deux groupes concernant les changements, et ce, pour tous les paramètres étudiés. Conclusions : Nos données préliminaires démontrent que le MICT et le HIIT n’ont provoqué aucun changement significatif, et ce, à la fois au niveau de la condition physique ou du profil de risque cardiométabolique. / Abdominal obesity is associated with various health problems such as an increased risk of type 2 diabetes and cardiovascular disease. Physical activity is a key element in the management of obesity as it reduces the cardiometabolic risk. Few studies have, however, been interested in determining the best training modality specifically for adult women having abdominal obesity. Objectives: To compare the impact of two cardiovascular training methods (continuous moderate intensity training(MICT) and high intensity interval training (HIIT)) which provide the same energy expenditure on the cardiometabolic risk profile of women characterized by the presence of abdominal obesity. Methods: A total of 20 women with abdominal obesity were randomized into two groups.Thus, 10 women (41.8 ± 8.9 years) took part in the MICT group and 10 women (37.8 ± 5.7 years) in the HIIT group. They had to train 3 times a week for 12 weeks and the training sessions were not supervised. Physical and metabolic data were collected at the beginning and end of the program. A Student's t-test for paired data was performed in order to compare the mean of the data at time 1 and at time 2 for each group. Changes between the two groups were compared using a Student t-test for unpaired data. The data collected is preliminary data as the study is still ongoing. Results: No significant change in VO₂max were observed following the intervention in the MICT and HIIT groups. Following the intervention, no significant difference was found in the cardiometabolic risk factors for the MICT and HIIT groups. Finally, there is no significant difference between the two groups regarding changes for all parameters studied. Conclusions: Our preliminary data shows that MICT and HIIT interventions were not associated with significant improvements inVO₂max or in cardiometabolic risk profile.

L'entraînement avec restriction sanguine ("blood-flow restriction", BFR) aux muscles squelettiques actifs a attiré l'attention des entraîneurs et des scientifiques du sport dans les dernières années. Cette méthode permet d'induire des adaptations physiologiques rapides et potentiellement supérieures à un entraînement de même intensité, sans BFR. Quelques semaines d'entraînement en endurance de faible intensité avec BFR semblent suffisantes pour améliorer la VO₂max, même chez des athlètes. Bien que l'entraînement par intervalles de haute intensité ("high-intensity interval training", HIIT) soit une méthode largement utilisée pour améliorer la performance dans les sports d'endurance, très peu d'études ont vérifié la faisabilité et les effets physiologiques de la combinaison du HIIT et du BFR. Nous avons donc examiné l'impact du BFR combiné au HIIT chez des athlètes masculins entraînés en endurance. Nos résultats démontrent que le BFR combiné au HIIT est toléré par les athlètes masculins et permet d'améliorer la performance anaérobie et la puissance aérobie maximale, associées à des adaptations métaboliques des muscles locomoteurs. Bien qu'aucune amélioration de la VO₂max et des performances lors d'un contre-la-montre n'ait été observé, le BFR combiné au HIIT pourrait être utilisé pour cibler certains déterminants de la performance en endurance, telle que la capacité anaérobie. / Blood-flow restriction (BFR) training has attracted the attention of coaches and sports scientists in recent years. This method allows for rapid and potentially superior physiological adaptations compared to training at the same intensity without BFR. A few weeks of low-intensity endurance training with BFR seems sufficient to improve VO₂max, even in athletes.While high-intensity interval training (HIIT) is a widely used method to enhance performance in endurance sports, very few studies have investigated the feasibility and physiological effects of combining HIIT and BFR. We therefore examined the impact of BFR combined with HIIT in endurance-trained male athletes. Our results demonstrate that BFR combined with HIIT is well tolerated by male athletes and improves anaerobic performance and maximal aerobic power, associated with metabolic adaptations in locomotor muscles. Although no improvement in VO₂max and time-trial performance was observed, BFR combined with HIIT could be used to target specific determinants of endurance performance, such as anaerobic capacity.