[PDF] Physiologie de lexercice et métabolomique chez des athlètes

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2MiB}+ `2b2`+? /Q+mK2Mib- r?2i?2` i?2v `2 Tm#@

HBb?2/ Q` MQiX h?2 /Q+mK2Mib Kv +QK2 7`QK

i2+?BM; M/ `2b2`+? BMbiBimiBQMb BM 6`M+2 Q` #`Q/- Q` 7`QK Tm#HB+ Q` T`Bpi2 `2b2`+? +2Mi2`bX /2biBMû2 m /ûT¬i 2i ¨ H /BzmbBQM /2 /Q+mK2Mib b+B2MiB}[m2b /2 MBp2m `2+?2`+?2- Tm#HBûb Qm MQM-

Tm#HB+b Qm T`BpûbX

i?Hi2b 2tTQbûb ¨ mM2 HiBim/2 KQ/û`û2 B;m

6HQ`BM J2bbB2`

hQ +Bi2 i?Bb p2`bBQM, kyRdS1_Syy8yX i2H@yRd9j3R3

UNIVERSITE DE PERPIGNAN VIA DOMITIA

PréparéeMX VHLQ GH O·pŃROH GRŃPRUMOH (P GH O·XQLPp GH UHŃOHUŃOH Laboratoire Européen Performance Santé Altitude

Spécialité

Présentée par

Soutenue le

G·(YU\

chez des athlètes exposés à une altitude modérée aiguë

Remerciement

A l'issue de la rédaction de cette thèse, je suis convaincu que la thèse est loin d'être un

A Madame le Professeur Fabienne Durand,

acceptant d

A Madame le Professeur Laurence Le Moyec,

étabolomique. Pour toutes

is années de A Mad de meilleure

A Monsieur le Professeur Cé

Pour

A Monsieur le Docteur Mohamed Triba,

Pour examinateur dans ce jury de thèse

Pour votre participat

atoire CSPBAT de B

Pour votre chaleureux accueil, pour vos conseils, pour votre confiance. Particulièrement,

s présente pour répondre à mes questions.

A Anne

Pour ton soutien permane

commentaires.

A tous mes co

Merci de votre soutien et d

Particulièrement, Tatiana, Brigitte et Véronique pour avoir toujours été présent

A Aurélie Collado et Carole Santi,

Merci de votre

aux études. Carole pour

A mes collègues catalans,

Pour notre collaboration, pour votre accueil et votre bonne humeur. Plus particulièrement, à

A toute

Pour vos multiples accueils durant ces trois années,

Plus particulièrement, M. le Professeur

matériel et vos locaux. locaux s sessions de tests,

A M. Remy,

Pour avoir trouvé et rendu mon

A Mohammed et Polina,

générosité. Petite pensé

Table des matières

TABLE DES MATIERES

LISTE DES ABREVIATIO

LISTE DES FIGURES

LISTE DES TA

INTRODUCTION GENERAL

CHAPITRE I

I. RAPPELS PHYSIOLOGIQUE

1. Les diffĠrentes sources d'Ġnergie ă l'edžercice

a) La voie anaérobie alactique b) La voie anaérobie lactique c) La voie aérobie

2. La consommation madžimale d'odžygğne ă l'edžercice

II. REPONSES PHYSIOLOGIQU'ALTITUDE

1. Altitude et stress hypoxique

2. Modulation de la rĠponse ă l'hypodžie

a) En fonction de l'altitude................................ b) En fonction du niǀeau d'entrainement c) En fonction du type d'hypodžie................................

3. RĠponses respiratoires ă l'altitude

a) L'hyperǀentilation b) Les échanges gazeux

5. RĠponses cardioǀasculaires ă l'altitude

a) Débit cardiaque b) Fréquen

6. Apports et utilisation de l'O2

7. Utilisation des substrats énergétiques en altitude

III. LA METABOLOMIQUE

1. Déf

2. Les diffĠrents types d'approches

b) Principe de la RMN 1H et acquisition des données

Table des matières

c) Traitement des données d) Analyses statistiques e) Identification des ǀariables d'intĠrġt

5. Applications

a) Métabolomique et exercice b) Métabolomique et altitude

CHAPITRE II

I. INTRODUCTION

1. But et orientation du travail

2. Liste des publications et articles en préparation

II. MATERIELS ET METHODES

1. Sujets

2. Design de l'Ġtude

3. Mesures des échanges gazeux et des paramètres cardio

4. Collecte des échantillons sanguins et urinaires

5. Acquisition des signaux RMN

6. Traitement des spectres RMN des plasmas et des urines

7. Analyses statistiques

III. IMPACT DE L'ALTITUDE MODEREE SUR'EXERCICE CHEZ LES SP : 1H RMN

1. Introduction

2. Résultats

3. Discussion

4. Conclusion

IV. EFFET D'UN EXERCICE JUSQU'A EPUISEMENT EN MOYE(2150M)

1H RMN

1. Introduction

2. Résultats

3. Discussion

4. Conclusion

V. APPLICATIONACCPS 'ANALYSE CONCOMITANTE1H RMN

1. Introduction

2. Méthodes

3. Résultats

4. Discussion

5. Conclusion

CONCLUSION GEN

Table des matières

REFERENCES BIBLIOGRA

ANNEXES

Liste des abréviations

1

GHVDEUpYLDWLRQV

Somme des pressions partielles des gaz contenus dans

AAR Acides aminés ramifiés

ACP Analyse en composante principale

ADP Adénosine diphosphate

AGL Acides gras libre

ATP Adénosine triphosphate

ATPase Adénosine triphosphates

bpm Battements par minute

CaO2 Contenu artériel en O2

CP Composante principale

CvO2 Contenu veineux en O2

D Constante de diffusion

D(A-a)O2 Différence alvéolo-artérielle en O2

D(a-v)O2 Différence artério-veineuse

D2O Oxyde de deutérium

DTO2 Diffusion tissulaire

e Epaisseur de la membrane

EPO Erythropoïétine

FC Fréquence cardiaque

FID Free induction decay

FR Fréquence respiratoire

GC Chromatographie en phase gazeuse

Hb Hémoglobine

HIF-1 Facteur stimulant la sécrétion de VEGF

LC Chromatographie liquide

MAM Mal aigu des montagnes

O2 Oxygène

OPHA

OPLS Orthogonal projection to latente structure

P Puissance

PaCO2 Pression artérielle en CO2

PAO2 Pression alvéolaire en O2

PaO2 Pressions partielles artérielle en O2

PAO2-PaO2 gradient de pression alvéolo-capillaire

Patm Pression atmosphérique

PCK Phosphocréatine kinase

PCO2 Pression capillaire en O2

PCr Phosphocréatine

Liste des abréviations

2 T22 22
2 2 22
22
T ȕ2

Liste des figures

3

GHVILJXUHV

FIGURE 1 L'EQUILIBRE DES LIQUEU..

FIGURE 2 LA VOIE DE LA GLYCOLY:

FIGURE 3 CYCLE DE L'ACIDE CITRIQUE (OU DE KREBS).

FIGURE 4 INTERMEDIAIRES GLUCOG.

FIGURE 5 VOIES BIOCHIMIQUES DE'ATP

FIGURE 6 PART RELATIVE D'UTILISATION DES LIPI'INTENSITE DE L'EFFORT..

FIGURE 7 LA CHAINE CARDIO-RESPIRATOIRE ET SES .

FIGURE 8 CASCADE DE L'O2 'ORGANISME EN PLAINE

FIGURE 9 : EFFET DE L'ALTITUDE SUR LA DIMIPO2 'OXYGENE

FIGURE 10 MECANISMES DU CONTROL.

FIGURE 11 HYPOTHESES EXPLICATIV

FIGURE 12 : DIMINUTION DE LA FCMAX EN HYPOXIE AIGUË. LES RESULTATS PRESENT28

FIGURE 13 EVOLUTION DE LA PRESS'ALTITUDE

FIGURE 14 RELATION ENTRE L'ALTITUD, , O2

'HEMOGLOBINE FIGURE15 POURCENTAGE DE DIMINUVȩO2MAX A DIFFERENTES AL. FIGURE 16 : % VO2MAX ET DE PMAX D'APRES PLUSIEURS ETUD FIGURE 17 RECORD DE TEMPS AU MA'AUGMENTATION DE L'ALTITUDE

FIGURE 18 PLACE DE LA METABOLOM

FIGURE 19EROULEMENT D'UNE ANALYSE METABOLO.PAR 1H RMN.

FIGURE 20 L'EXPERIENCE 1H RMN

FIGURE 21 : PASSAGE D'UN SIGNAL FID FOURIER

FIGURE 22 EXEMPLE D'UN SCORE PLOT ET D'UN LOADING PLOT

FIGURE 2 DESIGN DE L'ETUDE

FIGURE 24 PARTICIPANTS EQUIPES K4B2 'EXPERIMENTATION EN PGERONE ET A LA MASELLA.

FIGURE 25 DEFINITIONS GRAPHIQUE

FIGURE 26 EXEMPLE DE REALIGNEMEMATLAB EN UTILISANT L'OUTIL ICOSHIFT FIGURE 27 SCORE PLOT DU MODELE ACP 'EFFORT D'ENDURANCE EN PLAINE

FIGURE 28 FIGURES DU PROFIL METT0 T60

FIGURE 29 FIGURES DU PROFIT0 T60

Liste des figures

4 FIGURE 30 SCORE PLOT DU MODELE ACPCOMPARANT LES ECHANT'EFFORT EN 'EFFORT EN ALTITUDE ................................

FIGURE 31 FIGURES DU PROFIL METT0 TMAX EN PLAINE.

FIGURE 32 FIGURES DU PROFIL METT0 TMAX EN ALTITUDE. FIGURE 33 SCORE PLOT DU MODELE ACPCOMPARANT LES ECHANT'EFFORT EN PLAINE'EFFORT FIGURE 34 SCORE PLOT DU MODELE ACPCOMPARANT'EFFORT'EFFORT EN PLAINE

FIGURE 35 FIGURES DU PROFIL METU0 UMAX EN PLAINE

FIGURE 36 SCORE PLOT DU MODELE ACP 'EFFORT'EFFORT EN ALTITUDE . FIGURE 37 FIGURES DU PROFIL METU0 UMAX EN ALTITUDE

FIGURE 38 VOIES D'UTILISATION DES GLUC, .

FIGURE 39 SCORE PLOT DU MODELE ACP 'AIDE DES SPECTRES PLT0 (ROUGE) T60 (VERT) TMAX (BLEU), FIGURE 40 SCORE PLOT DU MODELE ACPCALCULE A L'AIDE DES DONNEES CAR:

FIGURE 41 ) POINTS DES BLOCS DES (X) -RESPI

(Y) . ) SCORE DES ECHANTILLON

FIGURE 42 VARIABLES CARDIO-RESPIRATOIR

1, 2, 3 4 .

Liste des tableaux

5

GHVWDEOHDX[

TABLEAU 1 EVOLUTION DE , O2 'AIR AMBIANT EN FONCT

'ALTITUDE. TABLEAU 2 RECAPITULATIF DES PRI'EXERCICE MAXIMAL EN .

TABLEAU 3 : 'EXERCICE

TABLEAU 4 DONNEES CARDIO-RESPIRATOIRES ET DE'EFFORT 'ENDURANCE ENTRE 20 60 ..

TABLEAU 5 LISTE DES RESONANCES 0,5

OPLS :.

TABLEAU 6 PARAMETRES CARDIO-RESPIRATOIRES ET DE 'ENDURANCE TABLEAU 7 CONCENTRATION D'HEMOGLOBINE T0 TMAX EN PLAINE ET EN

TABLEAU 8 LISTE DES RESONANCES 0,5

OPLS T0 TMAX EN PLAINE ET EN .

TABLEAU 9 LISTE DES RESONANCES 0,4

OPLS U0 UMAX EN PLAINE ET EN .

TABLEAU 10 LISTES DES METABOLITEACCPS.

TABL11 DONNEES CARDIAQUES ET2 150 'ENDURANCE,

60 'ENDURANCE ET A: .

Introduction générale

6

JpQpUDOH

Torricelli en 1644 et la démonstration de la diminution de par par Robert Boyle

Antoine Laurent de Lavoisier expliquera son rôle dans la respiration. Après cette découverte

plus ou moins de réussite et de survivants (utilisation de ballon à air chaud ou à hydrogène).

ème

atmosphérique sur la pression partielle en oxygène.

Figure -

re le principe du baromètre : la hauteur de la colonne de mercure dans les eme siècle, les fédérations sportives du monde entier recherchent des lieu multipliées dans de nombreux domaines. Depuis s

Introduction générale

7 spor différents stimu dans les années 90 (metabo. Des études métaboliques ont été menées dès le

DLGHGHWHFKQiques biochimiques, de

éventuelles modulations.

e de nouvelles techniques analytiques pour comprendre les modulations métaboliques induite modulations. Puis dans une deuxième partie, nous exposerons notre travai la métabolomique par résonan

Revue de la littérature -

8

5HYXHGHODOLWWpUDWXUH

I. Rappels

1. Les

celui mécanismes anaérobies et aérobies. Le mot aਕ! ("ȕȓȠȢ 2 a) La voie anaérobie alacti va utili monophosphate (AMP).

Revue de la littérature -

9 phosphocréatine (PCr) via la phosphocréatine kinase (PCK). La PCK pe e à haute énergie. La vitesse de la ࡆ2 b) La glucides ou de glycogène. Cette voie production et

Revue de la littérature -

10

Figure

Biochimie de Harper

Le glucose

la glycogénolyse produit un glucose c) La

TP. Elle est activée au cours des

Revue de la littérature -

11 2 cycle de respiratoire, c2 2e.

Figure Krebs

https://jeretiens.net/cycle Les lipides peuvent être métabolisés pour les muscles chez les athlètes

triglycéride est hydrolysé en 1 glycérol et 3 AGL par une lipase. Le glycérol pourra être

Revue de la littérature -

12

Les protéines

es acides aminés sont dĮ suivre deux voies potentielles, s

Figure

augmentées par une protéolyse musculaire. Lpeut être

Revue de la littérature -

13 concentrations en acides aminés diminuent dans le sang. le métabolisme énergétique. un

2) qui

est régulée par la disponibilité des autres substrats. En effet (Poortmans 2004;

Figure

2max

Revue de la littérature -

14

Les régimes nut

enzymes de la ß peut modifier le modèle. D'autres situations dans lesquelles un changement d'utilisation d plus faibles niveaux d'O2 2. La me pour produire 2 se prolonge . 2

2 ne peut plus

systèmes cardio2

Revue de la littérature -

15 ࡆ2max2 ࡆ2max serait due à 70 ࡆc : débit cardiaque (l.min-) ; CaO2, CvO2 2 - .min-) ; FC : fréquence cardiaque (bpm) ; VES : volume -) ; ȕb :

2 2, PvO2

2 -ࡆ2max restants se situeraient au niveau périphérique, (Di 2

2 pporté

2 2 2 représente une structure couramment ap ࡆ2 ࡆ 2 2ȕ2 2 16

Figure

2.

II. Réponses altitude

1. Altitude et stress hypoxique

Le stress hypoxique se produisant en altitude est lié au phénomène physique de pression en le 2 2 17 t (D , 2

Tableau

2 pression inspirée en O2 2).2 . 2 2 2 2 2 2 omme le montre

Figure 2

Altitude (m)PpO2 (mmHg)

0

PIO2 = (Patm - 2

18 2 2quotesdbs_dbs44.pdfusesText_44

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