Activités physiques et sportives : un nouveau souffle en thérapeutique?

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1 SEANCE D INTRODUCTION Activités physiques et sportives : un nouveau souffle en thérapeutique? Marcel Bonay

2 Rappels Terme Activité Physique Inactivité Entraînement Exercice physique Condition physique Aptitude physique Sport Définition Tout mouvement corporel produit par la contraction des muscles squelettiques entraînant une augmentation de la dépense d énergie supérieure à la dépense de repos. Activité physique planifiée, structurée, répétée et dont le but est d améliorer ou de maintenir les capacités physiques d un individu. Niveau d entraînement physique et psychologique minimum nécessaire pour satisfaire aux exigences d une activité physique donnée (vie quotidienne, performance sportive). Capacités globales (cardiorespiratoires, musculosquelettiques et psychologiques) d un individu à réaliser une activité physique donnée. Exercice/entraînement ou activité physique respectant des règles et avec des objectifs définis. (APS)

3 Profils d activité physique Khan et al, 2012

4 Métabolisme énergétique et exercice Les différentes sources de production de l ATP creatinepi ADP + Pi glucose O 2 Lactate - CO HCO H + 2 Ac gras creatine ATP 2 36 glycogène glycolyse pyruvate- + NADH + H + Lactate - + NAD + ATP ADP + PI +H + Phosphorylation oxydative MITOCHONDRIES Ac aminés Ac gras

5 Métabolisme énergétique et exercice Les différentes sources de production de l ATP Glycolyse - Pas d O2 Exercices courts Acide lactique glucose O 2 Lactate - CO HCO H + 2 creatinepi ADP + Pi creatine ATP glycogène 2 36 ADP + Pi creatinepi glyco ADP + Pi lyse pyruvate- NADH + + H ATP creatine Lactate ATP + NAD + ATP ADP + PI +H glycogène glycolyse pyruvate- + NADH + H + Lactate - + NAD + ATP ADP + PI +H + ATP creatinep Pas d O2 Ac aminés Phosphorylation Pas d acide lactique Exercices très brefs oxydative Ac gras Phosphorylation oxydative MITOCHONDRIES O2 Glucides, Lipides Exercices longs H2O - CO2 Mc Ardle et al, 1996 Ac Ac aminés Ac gras Ac gras

6 Dépense énergétique de repos (DER) Thermogénèse alimentaire Activité physique 60 à 70% 10 à 15% 20 à 30% 0% 25% 50% 75% Dépense énergétique totale %

7 Dépense énergétique de l activité physique Fraction la plus variable et la plus facilement modulable de la dépense énergétique totale = DE AP 20 à 30% de la dépense énergétique totale Fonction : - du type, de l intensité, de la durée, et de la fréquence de l activité physique; - de la composition corporelle; - du niveau d entraînement et des capacités cardio-respiratoires

8 Quantification de la dépense énergétique équivalent métabolique V O2 1 MET est l équivalent métabolique qui correspond à la consommation d oxygène au repos de l ordre de 3.5 ml O2 /kg/min V O2 repos = 3,5 ml/min/kg = 1 MET V O2 exercice peut être exprimée en multiples de la valeur de repos Exemple: marche en terrain plat à 6 km/h = 6 METs (1 MET = 1 km/h) Jamnik et al, 2011

9 Bénéfices de l activité physique en prévention primaire et secondaire Décès toutes causes et cardiovasculaires (relation dose réponse) Diabète type 2 Cancer Ostéoporose

10 Risque de décès prématuré quelque soit la cause en fonction des facteurs de risques et des capacités cardiorespiratoires (étude observationnelle de 1987 à 2000: Myers et al, N Engl J Med 2002) mmol/l

11 Modification d aptitude physique et mortalité Participants were evaluated at baseline (PF1) and again 13 years later (PF2). The ratio of PF2/PF1 100 was calculated to evaluate changes in physical fitness over the study period compared with fitness level at baseline. Participants were grouped according to fitness quartiles (Q1 = least fit, Q4 = most fit) for the baseline evaluation and to quartiles for change in fitness from baseline to 13-year follow-up (Q1 PF2/PF1 = least change, Q4 PF2/PF1 =most change). Erikssen et al, Lancet 1998

12 Bénéfices de l activité physique «Compared with individuals in the inactive group, those in the low-volume activity group, who exercised for an average of 15 min a day, had a 14% reduced risk of all-cause mortality, and had a 3 year longer life expectancy. Every additional 15 min of daily exercise beyond the minimum amount of 15 min a day further reduced all-cause mortality by 4% and all-cancer mortality by 1%» Wen CP et al. Lancet 2011

13 Bénéfices d une activité physique régulière pour la santé Synthèse Inserm Activité physique Enfants et Adolescents

14 Bénéfices d une activité physique régulière pour la santé Synthèse Inserm Activité physique Adultes et sujets âgés x x

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17 Lien physiologique entre activités physiques/sportives et bénéfices pour la santé? Pedersen BK, 2011

18 Exercice physique et inflammation REPOS Volontaires sains Endotoxine E. Coli, IV 0,06 ng/kg Réponse Cytokines EXERCICE 3h cycloergometre 75% V O2 max (Endotoxine après 2,5h) Starkie R et al. FASEB 2003

19 Entrainement Physique et Immunité -Mécanismes et cibles possibles- Système Nerveux Aptitude cardiorespiratoire Contrainte mécanique Motricité Contrainte mécanique Remodelage Fonction métabolique Antioxydants ROS Remodelage Masse Grasse MYOKINES (IL-6) Inflammation Infection ADIPOKINES (Leptine) Système Immunitaire Garber, Med Sci Sports Exerc 2011; Walsh, Exerc Immunol Rev 2011

20 Innocuité et intérêt de l entrainement physique en pathologie Maladies neurodégénératives Sclérose en plaques Parkinson Système Nerveux Pathologies respiratoires chroniques BPCO Alzheimer Asthme etc Dalgas U, Neurology 2009 Motricité Aptitude cardiorespiratoire Fonction Métabolique Garcia-Aymerich J, Chest 2009 Handicap moteur Lésion médullaire Neuromusculaire (ex :myopathies) Inflammation Infection ( ) Syndrome Métabolique Obésité Diabète 2 HTA Dyslipidémie Turiel M Int J cardiol 2011 Système Immunitaire Villareal DT, NEJM 2011

21 Diabète type 2 et syndrome métabolique exercice physique et inflammation systémique Total : 2 j/ semaine, 12 mois, évaluation tous les 3 mois Sédentaire (A) Aérobie = faible intensité (B) Aérobie = intense (C) Résistance + Aérobie (D) Effet optimal = «Aérobie+Résistance» CRP Leptine, TNF, IL-1, IL-6, IFN-, resistine IL-4, IL-10, adiponectine NB: Origine des biomarqueurs circulants: tissu adipeux, muscles? Balducci S, Nutr Metab Cardiovasc Dis 2010

22 Conclusions Activités physiques et sportives: nouveau souffle en thérapeutique? Non: données anciennes Oui: «Exercise is Medicine»; expérimentation Ministère des Sports - ville de Strasbourg Bénéfices et risques des activités physiques et sportives pour la santé pulmonaire (Kempainen RR, «Pulmonary,Critical Care, Sleep, Update», Chest 2011) Sujet sain adulte: pas d intérêt pulmonaire spécifique Pathologie (BPCO, mucoviscidose, asthme ): cf recommandations