Activités physiques et sportives : un nouveau souffle en thérapeutique?

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

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)

Profils d activité physique Khan et al, 2012

Métabolisme énergétique et exercice Les différentes sources de production de l ATP creatinepi ADP + Pi glucose O 2 Lactate - CO HCO - 3 + 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

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 - 3 + 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 + 2 36 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

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 %

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

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

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

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) 30 5.70 mmol/l

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

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

Bénéfices d une activité physique régulière pour la santé www.health.gov/paguidelines; Synthèse Inserm Activité physique Enfants et Adolescents

Bénéfices d une activité physique régulière pour la santé www.health.gov/paguidelines; Synthèse Inserm Activité physique Adultes et sujets âgés x x

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

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

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

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

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

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