1. Obésité. Test d effort métabolique (Pérez-Martin et al., 2001) Point de croissement (Crossover concept )

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1 11 Généralités 1 Obésité 21 Bases physiopathologiques 31 Prise en charge de l individu obèse - Diagnostique Test d effort métabolique (Pérez-Martin et al, 2001) - Détermination des paramètres qualitatifs de la balance glucido-lipidique à l effort le point de croissement de l utilisation des substrats (Brooks & Mercier, 1994) point d oxydation lipidique maximale ( ou Fat max ) - Traitement - Prescription de l'entraînement (tests d évaluation, intensité, fréquence et durée d'entraînement) Individualiser l intensité d entraînement Point de croissement (Crossover concept ) (Brooks & Mercier, 1994) 50% de l énergie provient de l'oxydation des glucides et 50% de l oxydation des lipides? 1 g lipides = 9 kcal 1 g glucides = 4 kcal Exemple 1 g 0,3 g lipides et 0,7 g glucides Lipides : 0,3 x 9 = 2,7 kcal La puissance pour laquelle l énergie provient majoritairement des glucides Glucides : 0,7 x 4 = 2,8 kcal ~ 50% lipides + 50% glucides Point d oxydation lipidique maximale ( ) Oxydation des lipides à l exercice chez le sujet normal modérément entraîné (Achten et al, 2002) 64 ± 4% de la VO 2max 74 ± 3% de la FC max La zone de : - 55 ± 3% - 72 ± 4% de la VO 2max (Romijn et al, 1993) (van Loon et al, 2001) - 68 ± 3% - 79 ± 3% de la FC max Intensités d'exercice > à 89 ± 3% de la VO 2max (92 ± 1% de FC max ) contribution des lipides négligeable 1

2 chez le sujet entraîné (Achten & Jeukendrup, 2003) et niveau d aptitude physique aérobie (Achten et al, 2003) 62,5 ± 9,8% de la VO 2max 73 ± 6,8% de la FC max Le taux d'oxydation est pour le groupe ayant une VO 2max plus élevée (048 ± 015 et 056 ± 014 g/min) La zone de : - 51,3 ± 8,7% - 69,4 ± 9,5% de la VO 2max - 66 ± 13,6% - 78,5 ± 7,7% de la FC max A contribution relative des lipides = 31,9 ± 1,6% est situé à la même intensité d'exercice pour les deux groupes (625 ± 104% et 623 ± 96% de VO 2max ) chez le sujet sédentaire (Venables et al, 2003) et type d activité physique (Achten et al, 2003) 48 ± 1% de la VO 2max 0,46 ± 0,01 (g/min) 62,1 ± 3,1% de la VO 2max 59,2 ± 2,8% de la VO 2max Différence femme/homme - plus élevé chez la femme 8,18 ± 0,13 (F) vs 7,14 ± 0,16 (H) mg kg -1 min -1 - Intensité à plus élevée chez la femme 52 ± 1 % (F) vs 45 ± 1 % (H) Le taux d'oxydation des lipides est 28% plus élevé lors de la course à pied par rapport à un effort sur vélo (065 ± 005 et 047 ± 005 g/min) Résumé : et sujet normal - L'intensité d'exercice optimale pour oxyder les lipides ( ) se situe au alentour de 45-65% de la VO 2max - Cette intensité d'exercice semble être la même pour la femme et l homme entraînés et pour un effort en course à pied ou à vélo (différence entre homme et femme sédentaires) - Calcul de la PMA th selon les équations d individualisation du protocole sur ergo-cyle (Hansen, 1984 ; Wasserman et al, 1986) Palier: 6 min (Steady state) Colorimétrie indirecte 60% PMA th 50% PMA th - Le taux d'oxydation des lipides varie en fonction de l état d entraînement, la VO 2max, le régime alimentaire du sujet et du type d activité physique 30% PMA th 40% PMA th - Grandes différences interindividuelles Echauffement : 20% PMA th 2

3 Mesure énergétique: calorimétrie directe Evaluer la dépense énergétique par la VO 2 et la VCO 2 Type de substrat oxydé Δt - Hydrates de carbones (eg glycogène ou glucose) C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H ATP - 40% l énergie libérée par le métabolisme du glucose et des lipides - 60% l énergie libérée sous forme de chaleur Dépense énergétique V QR = CO 2 = 6CO 2 =1 V O 2 6O 2 1 l d O 2 consommé correspond à 21,13 kj - Lipides (triglicerides) C 16 H 32 O O 2 16CO H 2 O ATP V QR = CO 2 = 16CO 2 = 0,7 V O 2 23O 2 1 l d O 2 consommé correspond à 19,6 kj Les lipides fournissent plus d énergie mais il faut d avantage d O 2 Equivalent énergie d'o2 [kj] Equivalent énergétique de l'oxygène non protéique Q R Hydrate de carbone [%] (QR 0,7) (1 QR) (kj) = 2113 Exemple QR = 0,7 (QR 0,7) (1 QR) (0,7 0,7) (1 0,7) (kj) = 21,13 = 21,13 =19,6 kj = 0 = 1 QR = 0,85 (QR 0,7) (1 QR) (0,85 0,7) (1 0,85) (kj) = 21,13 = 21,13 = 20,36 kj - Calcul de la PMA th selon les équations d individualisation du protocole sur ergo-cyle (Hansen, 1984 ; Wasserman et al, 1986) Palier: 6 min (Steady state) Colorimétrie indirecte 60% PMA th = 0,5 = 0,5 50% PMA th QR = 1 (QR 0,7) (1 QR) (1 0,7) (1 1) (kj) = 21,13 = 21,13 = 21,13kJ 30% PMA th 40% PMA th = 1 = 0 Echauffement : 20% PMA th 3

4 Calcul des débits d oxydation lipidique et glucidique Pérez-Martin et al, (2001) - Valeurs moyennées de VO 2 et de VCO 2 entre la 5 e et la 6 e minute à chaque palier Débit d oxydation glucidique (mg/min) = 4,585 V CO 2 3,2255 V O 2 Débit d oxydation lipidique (mg/min) = 1,7012 V CO 2 1,6946 V O 2 (VO 2 et de VCO 2 en ml/min) =1,7 (1 QR) V O 2 (Peronnet & Massicote, 1991) Point de croissement (Pérez-Martin et al, 2001) CHO FAT Energie dérivée des lipides et des glucides (Pérez-Martin et al, 2001) Sujet control Sujet obèse Sujet control Sujet obèse Quotient respiratoire (QR) Point de croissement (Pérez-Martin et al, 2001) (Pérez-Martin et al, 2001) 4

5 Débits d oxydation lipidique (Pérez-Martin et al, 2001) (Pérez-Martin et al, 2001) Test d effort métabolique (Achten al, 2002) Test d effort métabolique (Achten al, 2003) QR = 1 2 min VO 2max (2-) QR = 1 VO 2max Palier: PMA Palier: VMA +35 W + 2 km/h +35 W + 2 % + 35 W 6 min + 2 % Echauffement : 95 W (2-) 7,5 km/h Echauffement : 5,5 et 6,5 km/h à 1% de pente Test d effort métabolique (Venables et al, 2005) b) Intensité de l exercice Palier: (2-) QR = km/h VO 2max VMA Intensité légère - modérée % de la VO 2max % de la PMA (Van Aggel-Leijssen et al, ) (Pérez-Martin et al, 2001) % de la FC max + 2 % (Park et al, 2003) 6 min + 1 km/h Echauffement : 3,5 km/h à 1% de pente 6,5 ou 7,5 km/h Durée ~ 45 min - 1 h (Ehrman et al, 2003) Point de croissement (Pérez-Martin et al, 2001) 5

6 c) Durée et fréquence des séances - Dépense énergétique kcal/jour ou kcal/semaine - Durée : 20 min 60 min d exercice aérobie continu Progression Obèses de classe II (35 BMI < 40) et de classe III (BMI 40) 5 min de marche à intensité très légère ou légère (2 semaines) 20 min de marche tous les jours pour 2 semaines 40 min de marche tous les jours pour 2 semaines 60 min de marche tous les jours - Fréquence : 3-5 séances/semaine 1 h d activité aérobie tous les jours Adhésion aux séances (ACSM, Mercier et al, 1999) (Ehrman et al, 2003) Métabolisme des lipides et durée d exercice 2 h d ergo-cycle à 25% de la VO 2max 4 h de marche sur tapis roulant à 45% de la VO 2max (Horowitz & Klein, 2000) (Romijn et al, 1999) 2 h d ergo-cycle à 65% de la VO 2max d) Type d activité physique (Ehrman et al, 2003) - Compatible avec les intérêts et les habitudes du sujet - Varier les activités physiques - Non-weight-bearing activities les blessures, douleurs musculaires Marche (+++) Cyclisme (Romijn et al, 1999) Natation Aquagym Course à pied (seulement pour les obèses de classe I) 6