Tolérance, intolérance de l'entraînement physique : fatigue, récupération, surmenage, surentraînement - CHUPS Jussieu

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Tolérance, intolérance de l'entraînement physique : fatigue, récupération, surmenage, surentraînement - CHUPS Jussieu
Tolérance, intolérance de
 l’entraînement physique :
 fatigue, récupération, surmenage,
           surentraînement

Xavier BIGARD
Département des Facteurs Humains
Centre de Recherche du Service de Santé des Armées
38702 La Tronche
Tolérance, intolérance de l'entraînement physique : fatigue, récupération, surmenage, surentraînement - CHUPS Jussieu
La réussite en compétition résulte de la conjonction de
différents facteurs, dont la mise en œuvre de protocoles
d’entraînement adaptés.

Les séances d’entraînement
   - varient en intensité suivant un programme pré-déterminé,
   - leur intolérance peut être à l’origine d’une vraie pathologie.

     Les pathologies liées à l’intolérance de
     l’entraînement dépassent très largement le cadre
     des sportifs de haut niveau.
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1. Exercice     perturbation de l’homéostasie de l’organisme
                 induit des réponses adaptatives
                 celles-ci sont dépendantes de l’intensité du
                stress métabolique induit par l’exercice
                 ce sont ces réponses adaptatives qui
                caractérisent le bénéfice de l’entraînement

 2. Entraînement       multiplication des exercices
                       multiplication des stress métaboliques
                       potentialisation des réponses adaptatives

 3. Tendance à augmenter l’intensité et la fréquence des
 exercices.

Le déséquilibre entre la charge de travail à l’entraînement
    et la capacité de récupération est à l’origine des
      pathologies d’intolérance de l’entraînement.
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Le cercle vicieux de l’intolérance de l’activité
                physique programmée
1. Exercice : représente le stimulus nécessaire aux réponses adaptatives

2. Fatigue : incapacité à maintenir un niveau de force ou de puissance

3. Surmenage : période de fatigue intense qui suit un microcycle intense du
programme d’entraînement ; bonne réversibilité.

4. Surentraînement : période durable d’altération des performances
accompagnée de signes cliniques et/ou biologiques

 Exercice           Fatigue          Surmenage            Surentraînement

    Nécessité de connaître les mécanismes de la fatigue
               pour optimiser la récupération.
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La Fatigue

Plainte fréquente en médecine générale

Elle est avant tout subjective : sensation souvent mal
expliquée et ressentie dans des conditions diverses et
de façon variable

Elle peut être objectivée au niveau musculaire :

 Evolution de la force musculaire     Effet d’une brève stimulation tétanique à 50 Hz après une contraction
pendant une contraction épuisante     fatigante de 45 secondes (d’après Cady, 1989)
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La Fatigue : définitions

« Diminution des forces de l’organisme, généralement provoquée par un
travail excessif ou trop prolongé, ou liée à un état fonctionnel défectueux »

Fatigue « normale » :
        - survient après l’effort, liée aux facteurs limitants de celui-ci
                                                   récupération < 1 à 2 jours
        - disparaît avec une période de repos (récupération)
si      effort inhabituel

Fatigue « pathologique » :
         - rupture d’équilibre entre les réactions d’adaptation déclenchée
par la répétition des efforts et les processus de récupération
         - temps de récupération > 2 jours
         - exemple du syndrome de fatigue chronique
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Fatigue et récupération

   exercice
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Fatigue et récupération

   exercice

   exercice
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Les mécanismes de la fatigue
       La fatigue peut survenir a priori à n’importe
       quel niveau de la chaîne de commande de la
       contraction musculaire.
         Fatigue centrale → cerveau
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Les mécanismes de la fatigue
       La fatigue peut survenir a priori à n’importe
       quel niveau de la chaîne de commande de la
       contraction musculaire.
         Fatigue centrale

         Fatigue périphérique → muscle
La fatigue centrale

- atteinte de la conduction électro-physiologique
      * motoneurone
      * commande motrice corticale

- responsabilité de mécanismes neurochimiques
      * permet d’expliquer la modification de certains comportements
      associés au phénomène de fatigue
      * rôle du métabolisme des catécholamines cérébrales
               (Meeusen et coll., 1995)
             accélération du turn-over de la noradrénaline
             diminution de la disponibilité en tyrosine
L’hypothèse sérotoninergique
                de la fatigue centrale

La sérotonine (5-HT) est un neuromédiateur impliqué dans
la régulation de diverses fonctions :
        thermorégulation
        comportements alimentaire et sexuel
        cycle veille-sommeil
        douleur
        anxiété

La sérotonine (5-HT) est synthétisée à partir du tryptophane, un
acide aminé dont la disponibilité peut varier, en particulier à l’exercice.

Le passage de la barrière hémato-encéphalique dépend d’un
transporteur commun aux acides aminés branchés (valine, leucine,
isoleucine).
Hypothèse de l’origine centrale de la fatigue physiologique (sérotonine).

                                              BHE
                 oxydation de BCAAs

                                               Transporteur compétitif des AAN
                       BCAA
   Exercice                                         TRP           5HT
                        TRP

        tryptophane normalement lié à l’albumine                Fatigue
           diminution de l’albumine plasmatique
            augmentation du tryptophane libre
Hypothèse de l’origine centrale de la fatigue physiologique (sérotonine).

                                              BHE
                 oxydation de BCAAs

                                               Transporteur compétitif des AAN
                       BCAA
   Exercice                                         TRP           5HT
                        TRP

        tryptophane normalement lié à l’albumine                Fatigue
           diminution de l’albumine plasmatique
            augmentation du tryptophane libre
Apport en acides aminés branchés et
                    performance en endurance
Temps (min)

200                                         200

150                                         150

100                                         100

50                                          50

 0                                           0
       Contr.    Trp     f-BCAA    F-BCAA          Contr      CHO       CHO+BCAA

      d'après van Hall et coll., 1995             d'après Madsen et coll., 1996
Effets de l’apport en acides aminés branchés
 sur la production d'ammoniaque à l'exercice

Ammoniémie (µM)
   120

                             Contrôle
    80                       BCAA

    40

                                     Exercice
     0
         -60   -45   -30   -15   0      15   30   45     60     75    90    105

                                                       MacLean et coll., 1996
Hyperammoniémie et fatigue centrale

                       Nybo et coll., 2005
Hyperthermie et fatigue centrale

                La température cérébrale augmente
                de façon importante au cours de
                l’exercice à la chaleur.

                                Nybo, 2004
Hyperthermie et fatigue centrale

                L’hyperthermie induite par l’exercice
                diminue le niveau d’activation
                volontaire au cours d’une extension
                maximale prolongée du genou, par
                un processus d’inactivation centrale

                                 Nybo, 2007
Synthèse sur la fatigue centrale
Etat des réserves énergétiques,
                  Endurance et Fatigue

Facteurs limitants la performance en endurance :
- approvisionnement en énergie
                mixte

                                         Apport en hydrates de
                                         carbone et endurance

                           Temps (min)
                                         Hultman et coll., 1978
Equilibre hydrominéral,
                Endurance et Fatigue

La déshydratation altère les possibilités d’endurance

                                                  .
                              Temps limite à 90% VO2max,
                              après 60 min d’exercice rectangulaire
                              d’après Walsh et coll., 1994
Equilibre hydrominéral,
                     Endurance et Fatigue

Performances musculaires :

                            MVC, N.m              ET70, s           ET25, s
                     right KEM left KEM

           Eu         416 ± 26     420 ± 20       46 ± 3            195 ± 19
           Dhy        422 ± 20     404 ± 20       40 ± 4       150 ± 18 $$
          Rhy1        428 ± 19     422 ± 18       49 ± 5       162 ± 18 $,*
          Rhy2        428 ± 22     418 ± 16       47 ± 4       163 ± 17 $,*
          Rhy3        432 ± 18     416 ± 18       49 ± 4       164 ± 16 $,*
          Différence significative avec Eu, $, P
Conclusions sur la fatigue
Séparation fatigue périphérique ↔ fatigue centrale
              totalement artificielle
La fatigue est multifactorielle

                                                    Ulmer et al., 1996
                                                    Lambert et al., 2005
                     The “central governor model”
Conclusions sur la fatigue
Séparation fatigue périphérique ↔ fatigue centrale
              totalement artificielle
La fatigue est multifactorielle

La fatigue joue un rôle « protecteur » pour l’organisme
Si mécanismes dépassés → accidents parfois graves
                          (ex : coup de chaleur d’exercice)

    Elle doit donc être respectée et l’entraînement doit
     prévoir des périodes de récupération suffisantes
La récupération
« Temps nécessaire, après une performance, pour que l’organisme
retrouve un état compatible avec la réalisation d’une performance égale »

Plus l’effort a été intense et/ou prolongé, plus il faudra prendre du temps
pour récupérer.

Plus l’individu est (convenablement) entraîné, plus vite il récupère.

Que faire pendant la période de récupération?
     - récupération active

     - récupération passive
Optimiser la récupération

Le sommeil :
Importance primordiale!
Aspects quantitatif et qualitatif à respecter

Attention : les troubles du sommeil
  sont les premiers signes de la
      mauvaise tolérance de
           l’entraînement
Optimiser la récupération

 L’alimentation
         Objectifs : restaurer les pertes hydro-minérales
                     restaurer les réserves en glycogène

* optimiser la restauration des pertes hydrominérales
        - si pertes hydriques importantes, période « rebelle » dans les suites
        immédiates
        - reprise rapide de la diurèse même si persistance d’un état de
        déshydratation
        - nécessité absolue d’apporter des électrolytes dans la boisson de
        réhydratation (sodium, potassium)
Réhydratation et récupération

Importance de réhydrater le plus tôt possible

− quantité au moins égale à 150% de la perte de poids corporel
− boisson associant glucose et électrolytes

        A, B, C, D = 2, 26, 52, 100 mmol/l

                           d’après MAUGHAN et LEIPER, 1995.
Récupération et réserves en glycogène

* favoriser la restauration des réserves en glycogène
        - problème crucial dans certaines disciplines sportives
        (courses cyclistes par étapes, tennis, tournois…)
        - adjonction d’hydrates de carbone dans les boissons

           Apport alimentaire
         préalable en CHO et
      stockage sous forme de
                   glycogène.

                                                                  CHO consommé (g/j)
           Sherman et Lamb, 1988
Récupération et réserves en glycogène

* favoriser la restauration des réserves en glycogène
        - problème crucial dans certaines disciplines sportives
        (courses cyclistes par étapes, tennis, tournois…)
        - adjonction d’hydrates de carbone dans les boissons

        Importance des sucres à
         index glycémique élevé
               pour assurer une
           resynthèse rapide du
          glycogène musculaire.

                 Burke et coll., 1993
Le cercle vicieux de l’intolérance de l’activité
                physique programmée
1. Exercice : représente le stimulus nécessaire aux réponses adaptatives

2. Fatigue : incapacité à maintenir un niveau de force ou de puissance

3. Surmenage : période de fatigue intense qui suit un microcycle intense du
programme d’entraînement ; bonne réversibilité.

4. Surentraînement : période durable d’altération des performances
accompagnée de signes cliniques et/ou biologiques

 Exercice           Fatigue          Surmenage            Surentraînement
Surentraînement
                   Vraie pathologie liée
                        à la pratique
                   sportive et fortement
                    dépendante de la
                    charge de travail à
                      l’entraînement.

1. Définition pratique : baisse inexpliquée (et prolongée) des
performances physiques, avec maintien du niveau
d’entraînement.
2. Présentation clinique complexe, hétérogène et atypique,
passant trop souvent inaperçue.
3. Mécanismes encore inconnus, mais intimement liés à la
tolérance de l’entraînement.
Présentations cliniques du Surentraînement.

Multiples symptômes pouvant se présenter en une grande variété de
combinaisons.

  Altérations des défenses                       Désordres
        immunitaires.                          psychologiques.

                                               Altérations des
  Désordres métaboliques
                                              déterminants de la
  et syndrome endocrinien.
                                                performance.

Très souvent signes annonciateurs plus précoces : troubles du
sommeil, de l’appétit, irritabilité, lourdeurs et douleurs des membres
inférieurs...
Prédispositions probables au
  développement du Surentraînement.

1. Intolérance de l’entraînement : absence de récupération
suffisante.
2. Etat général : allergies.
3. Etat nutritionnel déficient : faible apport énergétique, faible apport
en CHO, déshydratation, etc…
4. Environnement climatique contraignant : température, altitude.
5. Facteurs psychosociaux.
6. Déplacements, voyages fréquents, décalages horaires.
Hypothèses Physiopathologiques

1. Hyperactivité hypothalamique : axe hypothalamo-hypophyso-
surrénalien, axe hypothalamo-hypophyso-gonadique : altérations
endocriniennes...
2. Altérations du statut de certains acides aminés
        - glutamine : explication possible des désordres
immunitaires.
        - acides aminés à chaînes ramifiées et tryptophane
(hypothèse sérotoninergique). rôle probablement discret
3. Hypothèse énergétique, baisse du glycogène musculaire :
         - conséquence et non pas origine du surentraînement.
         - rôle probablement déterminant dans
              les états de fatigue prolongée
              la survenue du surmenage (overreaching)
Hypothèse Physiopathologique récente.

  4. Et .... une hypothèse physiolpathologique récente
      Exercice mal toléré  microlésions structurales caractérisées par :
Hypothèse Physiopathologique récente.

      Exercice mal toléré  microlésions structurales caractérisées par :

   Coupe de muscle soléaire de rat soumis à
  un exercice de course en descente (bleu de
               toluidine, x1275).
         (d’après Vijayan et al., 1998)
                                                (d’après Jones et coll., 1986)
Hypothèse Physiopathologique récente.

      Exercice mal toléré, répété, sans période de récupération suffisante
                              microlésions structurales
                              libération de cytokines proinflammatoires
                              chronicité de la réponse inflammatoire
      systémique
             22                                                44
       (U.Arb.)
        (U.Arb.)            ARNm  IL1?
                            ARNm IL1
                                 IL1β                    (U.Arb.)
                                                          (U.Arb.)   ARNm IL6
                                                               33

             11                                                22
                                                                                 **      **
             00
                                **                             11

                                                               00
                   Témoin
                   Témoin       Ex.
                                Ex.        Ex.
                                           Ex. ++ 22                 Témoin
                                                                     Témoin      Ex.
                                                                                 Ex.   Ex.
                                                                                       Ex. ++ 22

                                      2
                                (U.Arb.)               ARNm IL1ra

                                      1
Transcription de cytokines
dans le muscle à l’arrêt de
                                                             *           *
l’exercice exhaustif.                 0
                                           Témoin            Ex.       Ex. + 2
Hypothèse Physiopathologique récente.

                                            Relation entre cytokines
                                            proinflammatoires (IL6)
                                           troubles de l’humeur et
                                                   dépression

      Production locale de cytokines -
         inflammation systémique

                                (d’après Smith et coll., 2000)
Hypothèse Physiopathologique récente.

                                           Densité des récepteurs IL1
                                              dans l’hippocampe
                                           (mémoire, apprentissage,
                                                   cognition)

    Densité des récepteurs IL1-IL6
         dans l’hypothalamus :
    (altérations du sommeil, soif,
                 libido)

      Production locale de cytokines -
         inflammation systémique

                                (d’après Smith et coll., 2000)
Hypothèse Physiopathologique récente.

   Densité des récepteurs
         IL1-IL6 dans
      l’hypothalamus :
     Effets IL1-IL6 sur la
     production de CRF,
    ACTH, et de cortisol

       Production locale de cytokines -
          inflammation systémique

                                 (d’après Smith et coll., 2000)
Hypothèse Physiopathologique récente.

                                         Effets
                                         -centraux des cytokines sur les
                                         neurones NPY de l’hypothalamus, sur
                                         le CRF  anorexie
                                         - périphériques sur la fonction des
                                         GLUTs
                                              baisse du glycogène muscul.

                                               Etat inflammatoire systémique
                                                état catabolique, déséquilibre
      Production locale de cytokines -         balance azotée, amyotrophie
         inflammation systémique

                                (d’après Smith et coll., 2000)
Hypothèse Physiopathologique récente.

                                                                        Réponse anti-
                                                                 inflammatoire secondaire
                                                                         IL10-IL1ra
                                                                    immunosuppression
                                                                  relative, sensibilité aux
                                                                     infections sphère
                                                                       oropharyngée

      Production locale de cytokines -
         inflammation systémique

                                (d’après Smith et coll., 2000)
Synthèse générale sur le
   surentraînement

       - des conditions de survenue (rôle fondamental joué par
la récupération)
       - des hypothèses physiopathologiques encore mal
élucidées
       - tableau clinique complexe
       - une probable prédisposition
              * psychologique
             * biologique
évaluation de génotypes à risque de surentraînement
gènes polymorphes candidats :
      * enzyme de conversion de l’angiotensine
      * transporteur de la 5HT
Conclusions (1)

La fatigue est un phénomène physiologique normal après un
exercice, surtout s’il est intense et/ou prolongé.

La période de récupération qui lui fait obligatoirement suite doit
être mise à profit pour restaurer les réserves hydriques et
énergétiques.

Un entraînement bien conduit doit intégrer la durée de
récupération adaptée aux efforts fournis.
Conclusions (2)

L’entraînement physique est susceptible d’induire une pathologie
spécifique, invalidante, parfois grave, le surentraînement.
Il existe un vrai continuum dans les différents états de tolérance de
l’entraînement que peut présenter un sportif.

 Désentraî-       Exercice
                     =            Surmenage        Surentraînement
  nement          Fatigue

La fatigue post-exercice est incontournable, alors que le surmenage
est associé à des microcycles d’entraînement très intenses.
Le surentraînement représente une vraie pathologie qui peut être
grave : elle résulte d’un déséquilibre entre charge de travail et
récupération.
Tolérance, intolérance de
 l’entraînement physique :
 fatigue, récupération, surmenage,
           surentraînement

Xavier BIGARD
Département des Facteurs Humains
Centre de Recherche du Service de Santé des Armées
38702 La Tronche
La réussite en compétition résulte de la conjonction de
différents facteurs, dont la mise en œuvre de protocoles
d’entraînement adaptés.

Les séances d’entraînement
   - varient en intensité suivant un programme pré-déterminé,
   - leur intolérance peut être à l’origine d’une vraie pathologie.

     Les pathologies liées à l’intolérance de
     l’entraînement dépassent très largement le cadre
     des sportifs de haut niveau.

                                            2
1. Exercice     perturbation de l’homéostasie de l’organisme
                 induit des réponses adaptatives
                 celles-ci sont dépendantes de l’intensité du
                stress métabolique induit par l’exercice
                 ce sont ces réponses adaptatives qui
                caractérisent le bénéfice de l’entraînement

 2. Entraînement       multiplication des exercices
                       multiplication des stress métaboliques
                       potentialisation des réponses adaptatives

 3. Tendance à augmenter l’intensité et la fréquence des
 exercices.

Le déséquilibre entre la charge de travail à l’entraînement
    et la capacité de récupération est à l’origine des
      pathologies d’intolérance de l’entraînement.
                                               3
Le cercle vicieux de l’intolérance de l’activité
                physique programmée
1. Exercice : représente le stimulus nécessaire aux réponses adaptatives

2. Fatigue : incapacité à maintenir un niveau de force ou de puissance

3. Surmenage : période de fatigue intense qui suit un microcycle intense du
programme d’entraînement ; bonne réversibilité.

4. Surentraînement : période durable d’altération des performances
accompagnée de signes cliniques et/ou biologiques

 Exercice           Fatigue          Surmenage            Surentraînement

    Nécessité de connaître les mécanismes de la fatigue
               pour optimiser la récupération.
                                               4
La Fatigue

Plainte fréquente en médecine générale

Elle est avant tout subjective : sensation souvent mal
expliquée et ressentie dans des conditions diverses et
de façon variable

Elle peut être objectivée au niveau musculaire :

 Evolution de la force musculaire     Effet d’une brève stimulation tétanique à 50 Hz après une contraction
pendant une contraction épuisante     fatigante de 45 secondes (d’après Cady, 1989)
La Fatigue : définitions

« Diminution des forces de l’organisme, généralement provoquée par un
travail excessif ou trop prolongé, ou liée à un état fonctionnel défectueux »

Fatigue « normale » :
        - survient après l’effort, liée aux facteurs limitants de celui-ci
                                                   récupération < 1 à 2 jours
        - disparaît avec une période de repos (récupération)
si      effort inhabituel

Fatigue « pathologique » :
         - rupture d’équilibre entre les réactions d’adaptation déclenchée
par la répétition des efforts et les processus de récupération
         - temps de récupération > 2 jours
         - exemple du syndrome de fatigue chronique

                                                          6
Fatigue et récupération

   exercice

                          7
Fatigue et récupération

   exercice

   exercice

                          8
Les mécanismes de la fatigue
       La fatigue peut survenir a priori à n’importe
       quel niveau de la chaîne de commande de la
       contraction musculaire.
         Fatigue centrale → cerveau
Les mécanismes de la fatigue
       La fatigue peut survenir a priori à n’importe
       quel niveau de la chaîne de commande de la
       contraction musculaire.
         Fatigue centrale

         Fatigue périphérique → muscle
La fatigue centrale

- atteinte de la conduction électro-physiologique
      * motoneurone
      * commande motrice corticale

- responsabilité de mécanismes neurochimiques
      * permet d’expliquer la modification de certains comportements
      associés au phénomène de fatigue
      * rôle du métabolisme des catécholamines cérébrales
               (Meeusen et coll., 1995)
             accélération du turn-over de la noradrénaline
             diminution de la disponibilité en tyrosine
                                                   11
L’hypothèse sérotoninergique
                de la fatigue centrale

La sérotonine (5-HT) est un neuromédiateur impliqué dans
la régulation de diverses fonctions :
        thermorégulation
        comportements alimentaire et sexuel
        cycle veille-sommeil
        douleur
        anxiété

La sérotonine (5-HT) est synthétisée à partir du tryptophane, un
acide aminé dont la disponibilité peut varier, en particulier à l’exercice.

Le passage de la barrière hémato-encéphalique dépend d’un
transporteur commun aux acides aminés branchés (valine, leucine,
isoleucine).

                                                        12
Hypothèse de l’origine centrale de la fatigue physiologique (sérotonine).

                                              BHE
                 oxydation de BCAAs

                                               Transporteur compétitif des AAN
                       BCAA
   Exercice                                         TRP           5HT
                        TRP

        tryptophane normalement lié à l’albumine                Fatigue
           diminution de l’albumine plasmatique
            augmentation du tryptophane libre

                                                             13
14
Hypothèse de l’origine centrale de la fatigue physiologique (sérotonine).

                                              BHE
                 oxydation de BCAAs

                                               Transporteur compétitif des AAN
                       BCAA
   Exercice                                         TRP           5HT
                        TRP

        tryptophane normalement lié à l’albumine                Fatigue
           diminution de l’albumine plasmatique
            augmentation du tryptophane libre

                                                             15
Apport en acides aminés branchés et
                    performance en endurance
Temps (min)

200                                         200

150                                         150

100                                         100

50                                          50

 0                                           0
       Contr.    Trp     f-BCAA    F-BCAA          Contr      CHO       CHO+BCAA

      d'après van Hall et coll., 1995             d'après Madsen et coll., 1996

                                                             16
Effets de l’apport en acides aminés branchés
 sur la production d'ammoniaque à l'exercice

Ammoniémie (µM)
   120

                             Contrôle
    80                       BCAA

    40

                                     Exercice
     0
         -60   -45   -30   -15   0      15   30   45     60    75    90    105

                                                            17et coll., 1996
                                                       MacLean
Hyperammoniémie et fatigue centrale

                       Nybo et coll., 2005
                                18
Hyperthermie et fatigue centrale

                La température cérébrale augmente
                de façon importante au cours de
                l’exercice à la chaleur.

                                Nybo, 2004
                                19
Hyperthermie et fatigue centrale

                L’hyperthermie induite par l’exercice
                diminue le niveau d’activation
                volontaire au cours d’une extension
                maximale prolongée du genou, par
                un processus d’inactivation centrale

                                 Nybo, 2007
                                  20
Synthèse sur la fatigue centrale

                             21
Etat des réserves énergétiques,
                  Endurance et Fatigue

Facteurs limitants la performance en endurance :
- approvisionnement en énergie
                mixte

                                         Apport en hydrates de
                                         carbone et endurance

                           Temps (min)
                                         Hultman et coll., 1978

                                                       22
Equilibre hydrominéral,
                Endurance et Fatigue

La déshydratation altère les possibilités d’endurance

                                                  .
                              Temps limite à 90% VO2max,
                              après 60 min d’exercice rectangulaire
                              d’après Walsh et coll., 1994

                                                      23
Equilibre hydrominéral,
                     Endurance et Fatigue

Performances musculaires :

                            MVC, N.m              ET70, s           ET25, s
                     right KEM left KEM

           Eu         416 ± 26     420 ± 20       46 ± 3            195 ± 19
           Dhy        422 ± 20     404 ± 20       40 ± 4       150 ± 18 $$
          Rhy1        428 ± 19     422 ± 18       49 ± 5       162 ± 18 $,*
          Rhy2        428 ± 22     418 ± 16       47 ± 4       163 ± 17 $,*
          Rhy3        432 ± 18     416 ± 18       49 ± 4       164 ± 16 $,*
          Différence significative avec Eu, $, P
Conclusions sur la fatigue

Séparation fatigue périphérique ↔ fatigue centrale
              totalement artificielle
La fatigue est multifactorielle

                                                    Ulmer et al., 1996
                                                    Lambert et al., 2005
                     The “central governor model”

                                                           25
Conclusions sur la fatigue

Séparation fatigue périphérique ↔ fatigue centrale
              totalement artificielle
La fatigue est multifactorielle

La fatigue joue un rôle « protecteur » pour l’organisme
Si mécanismes dépassés → accidents parfois graves
                          (ex : coup de chaleur d’exercice)

    Elle doit donc être respectée et l’entraînement doit
     prévoir des périodes de récupération suffisantes

                                                    26
La récupération
    « Temps nécessaire, après une performance, pour que l’organisme
    retrouve un état compatible avec la réalisation d’une performance égale »

    Plus l’effort a été intense et/ou prolongé, plus il faudra prendre du temps
    pour récupérer.

    Plus l’individu est (convenablement) entraîné, plus vite il récupère.

    Que faire pendant la période de récupération?
         - récupération active

         - récupération passive

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Optimiser la récupération

Le sommeil :
Importance primordiale!
Aspects quantitatif et qualitatif à respecter

Attention : les troubles du sommeil
  sont les premiers signes de la
      mauvaise tolérance de
           l’entraînement
                                                28
Optimiser la récupération

 L’alimentation
         Objectifs : restaurer les pertes hydro-minérales
                     restaurer les réserves en glycogène

* optimiser la restauration des pertes hydrominérales
        - si pertes hydriques importantes, période « rebelle » dans les suites
        immédiates
        - reprise rapide de la diurèse même si persistance d’un état de
        déshydratation
        - nécessité absolue d’apporter des électrolytes dans la boisson de
        réhydratation (sodium, potassium)

                                                              29
Réhydratation et récupération

Importance de réhydrater le plus tôt possible

− quantité au moins égale à 150% de la perte de poids corporel
− boisson associant glucose et électrolytes

        A, B, C, D = 2, 26, 52, 100 mmol/l

                           d’après MAUGHAN et LEIPER, 1995.   30
Récupération et réserves en glycogène

* favoriser la restauration des réserves en glycogène
        - problème crucial dans certaines disciplines sportives
        (courses cyclistes par étapes, tennis, tournois…)
        - adjonction d’hydrates de carbone dans les boissons

           Apport alimentaire
         préalable en CHO et
      stockage sous forme de
                   glycogène.

                                                                  CHO consommé (g/j)
           Sherman et Lamb, 1988

                                                                  31
Récupération et réserves en glycogène

* favoriser la restauration des réserves en glycogène
        - problème crucial dans certaines disciplines sportives
        (courses cyclistes par étapes, tennis, tournois…)
        - adjonction d’hydrates de carbone dans les boissons

        Importance des sucres à
         index glycémique élevé
               pour assurer une
           resynthèse rapide du
          glycogène musculaire.

                 Burke et coll., 1993

                                                                  32
Le cercle vicieux de l’intolérance de l’activité
                physique programmée
1. Exercice : représente le stimulus nécessaire aux réponses adaptatives

2. Fatigue : incapacité à maintenir un niveau de force ou de puissance

3. Surmenage : période de fatigue intense qui suit un microcycle intense du
programme d’entraînement ; bonne réversibilité.

4. Surentraînement : période durable d’altération des performances
accompagnée de signes cliniques et/ou biologiques

 Exercice           Fatigue          Surmenage            Surentraînement

                                                          33
Surentraînement
                           Vraie pathologie liée
                                à la pratique
                           sportive et fortement
                            dépendante de la
                            charge de travail à
                              l’entraînement.

        1. Définition pratique : baisse inexpliquée (et
                                                    (et prolongée)
                                                        prolongée) des
        performances physiques, avec maintien du niveau
        d’entraînement.
        2. Présentation clinique complexe, hétérogène et atypique,
        passant trop souvent inaperçue.
        3. Mécanismes encore inconnus, mais intimement liés à la
        tolérance de l’entraînement.

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Présentations cliniques du Surentraînement.

     Multiples symptômes pouvant se présenter en une grande variété de
     combinaisons.

       Altérations des défenses                       Désordres
             immunitaires.                          psychologiques.

                                                    Altérations des
       Désordres métaboliques
                                                   déterminants de la
       et syndrome endocrinien.
                                                     performance.

     Très souvent signes annonciateurs plus précoces : troubles du
     sommeil, de l’appétit, irritabilité, lourdeurs et douleurs des membres
     inférieurs...

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Prédispositions probables au
       développement du Surentraînement.

     1. Intolérance de l’entraînement : absence de récupération
     suffisante.
     2. Etat général : allergies.
     3. Etat nutritionnel déficient : faible apport énergétique, faible apport
     en CHO, déshydratation, etc…
     4. Environnement climatique contraignant : température, altitude.
                                                             altitude.
     5. Facteurs psychosociaux.
     6. Déplacements, voyages fréquents, décalages horaires.

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Hypothèses Physiopathologiques

       1. Hyperactivité hypothalamique : axe hypothalamo-hypophyso-
       surrénalien, axe hypothalamo-hypophyso-gonadique : altérations
       endocriniennes...
       2. Altérations du statut de certains acides aminés
               - glutamine : explication possible des désordres
       immunitaires.
               - acides aminés à chaînes ramifiées et tryptophane
       (hypothèse sérotoninergique). rôle probablement discret
       3. Hypothèse énergétique, baisse du glycogène musculaire :
                - conséquence et non pas origine du surentraînement.
                - rôle probablement déterminant dans
                     les états de fatigue prolongée
                     la survenue du surmenage (overreaching
                                                 (overreaching))

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Hypothèse Physiopathologique récente.

       4. Et .... une hypothèse physiolpathologique récente
          Exercice mal toléré  microlésions structurales caractérisées par :

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Hypothèse Physiopathologique récente.

           Exercice mal toléré  microlésions structurales caractérisées par :

        Coupe de muscle soléaire de rat soumis à
       un exercice de course en descente (bleu de
                    toluidine, x1275).
              (d’après Vijayan et al., 1998)
                                                     (d’après Jones et coll., 1986)

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Hypothèse Physiopathologique récente.

           Exercice mal toléré, répété, sans période de récupération suffisante
                                   microlésions structurales
                                   libération de cytokines proinflammatoires
                                   chronicité de la réponse inflammatoire
           systémique
                  22                                                44
            (U.Arb.)
             (U.Arb.)            ARNm  IL1?
                                 ARNm IL1β
                                      IL1                     (U.Arb.)
                                                               (U.Arb.)   ARNm IL6
                                                                    33

                  11                                                22
                                                                                      **      **
                  00
                                     **                             11

                                                                    00
                        Témoin
                        Témoin       Ex.
                                     Ex.        Ex.
                                                Ex. ++ 22                 Témoin
                                                                          Témoin      Ex.
                                                                                      Ex.   Ex.
                                                                                            Ex. ++ 22

                                           2
                                     (U.Arb.)               ARNm IL1ra

                                           1
     Transcription de cytokines
     dans le muscle à l’arrêt de
                                                                  *           *
     l’exercice exhaustif.                 0
                                                Témoin            Ex.       Ex. + 2

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Hypothèse Physiopathologique récente.

                                                Relation entre cytokines
                                                proinflammatoires (IL6)
                                               troubles de l’humeur et
                                                       dépression

          Production locale de cytokines -
             inflammation systémique

                                    (d’après Smith et coll., 2000)

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Hypothèse Physiopathologique récente.

                                                Densité des récepteurs IL1
                                                   dans l’hippocampe
                                                (mémoire, apprentissage,
                                                        cognition)

        Densité des récepteurs IL1-IL6
             dans l’hypothalamus :
        (altérations du sommeil, soif,
                     libido)

           Production locale de cytokines -
              inflammation systémique

                                     (d’après Smith et coll., 2000)

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Hypothèse Physiopathologique récente.

       Densité des récepteurs
             IL1-IL6 dans
          l’hypothalamus :
         Effets IL1-IL6 sur la
         production de CRF,
        ACTH, et de cortisol

           Production locale de cytokines -
              inflammation systémique

                                     (d’après Smith et coll., 2000)

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Hypothèse Physiopathologique récente.

                                             Effets
                                             -centraux des cytokines sur les
                                             neurones NPY de l’hypothalamus, sur
                                             le CRF  anorexie
                                             - périphériques sur la fonction des
                                             GLUTs
                                                  baisse du glycogène muscul.

                                                   Etat inflammatoire systémique
                                                    état catabolique, déséquilibre
          Production locale de cytokines -         balance azotée, amyotrophie
             inflammation systémique

                                    (d’après Smith et coll., 2000)

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
Hypothèse Physiopathologique récente.

                                                                            Réponse anti-
                                                                     inflammatoire secondaire
                                                                             IL10-IL1ra
                                                                        immunosuppression
                                                                      relative, sensibilité aux
                                                                         infections sphère
                                                                           oropharyngée

          Production locale de cytokines -
             inflammation systémique

                                    (d’après Smith et coll., 2000)

  La recherche de marqueurs biologiques des lésions musculaires fait
classiquement partie de la démarche diagnostic des états de
surentraînement. Or, la relation pouvant exister entre les lésions
cellulaires induites par l’exercice unique ou répété et le
surentraînement n’est pas évidente à établir. Elle nécessite d’être
réexaminée, en particulier à la suite de données expérimentales
récentes. Etudier les relations entre lésions musculaires et
surentraînement implique d’apporter des réponses à deux grandes
questions :
  1- existe-t-il des marqueurs fidèles, sensibles et reproductibles des
lésions des fibres musculaires, et en particulier, les variations de ces
marqueurs biologiques sont-elles corrélées à l’étendue des lésions
histologiques ?
  2- quelle peut être la relation entre l’augmentation de ces
marqueurs biologiques ou les conséquences biochimiques des
microlésions musculaires sur la genèse des états de surentraînement ?
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