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 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.
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.
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.
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
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
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
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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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