[PDF] Adaptations métaboliques en réponse à lexercice excentrique

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Université - Clermont-Ferrand

École doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé, Agronomie &

Environnement

UFR de Médecine & des Professions Paramédicales UMR 1019 Unité de Nutrition Humaine Equipe ASMS

Adaptations métaboliques en

excentrique dynamique : application au réentrainement

Julianne Touron

Doctorat Génétique, Physiologie, Pathologies, Nutrition,

Microbiologie Santé, Innovation

Directeurs de thèse : Pr. Ruddy Richard & Pr. Frédéric Costes

Soutenue publiquement le 14 Décembre 2020

Membres du jury :

Pr. Claire Thomas, PU, Université Evry Paris Saclay Rapporteur Dr. Frédéric Daussin, MCU-HDR, Université de Lille Rapporteur

Dr. Alexandra

Malgoyre, MD-PhD, IRBA Examinateur

Dr. Marie-Christine Iliou, PH, Hôpital Corentin Celton Examinateur Pr. Anne Tournadre, PU-PH, UCA et CHU Clermont-Ferrand Examinateur Pr. Eric Fontaine, PU-PH, Université Grenoble Alpes et CHU Grenoble Examinateur " Le succès vient de la curiosité, de la concentration, de la persévérance et de l'autocritique. »

Albert Einstein, 1879-1955

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ma seule implication, et de nombreuses personnes

ont participé de près ou de loin à sa concrétisation et à sa réussite. Peu habile des mots pour

exprimer émotions et sentiments, je tenais quand même à vous dire à tous : merci du fond du

Pour commencer, je tenais à remercier les Professeurs Frédéric Costes et Ruddy Richard, mes

dès mon arrivée en stage de Master 2 et au cours de ces trois années, tout ce travail aurait été

beaux résultats ces deux prochaines années. Merci au Professeur Eric Fontaine et au Docteur Frédéric Daussin pour leurs conseils et leur

Merci au Professeur Claire Thomas et au Do

rapporteur de ce travail. Je vous remercie pour le regard critique que vous porterez sur ce manuscrit et le temps que vous y consacrerez. -Christine Iliou et au Professeur Anne Tournadre pour prendre également de leur temps afin de faire partie de ce jury de thèse et de me faire bénéficier de leur expertise respective.

étape de la thèse. Je sais que pour elle, comme pour moi, ce nouveau cap à un sens particulier.

suivre sur la voie de la recherche malgré une année académique remplie de doutes . Sans vous je ne serai certainement pas arrivée jusque-là. aborateurs sur les projets

terminés, en cours et à venir. Merci bien entendu à tous les patients qui font don de leur temps

Guillaume

Plaquevent et à tout le personnel de la clinique de Durtol, pour leur implication, leur gentillesse

et leur accueille

les résultats seront au rendez-vous. Merci au Docteur Bruno Pereira, pour sa réactivité, son

professionnalisme et grâce à qui la compréhension des statistiques devient plus facile. Merci au

Docteur Hélène Perrault,

relectures et son regard éclairé sur nos travaux communs. Je souhaite ensuite remercier tout le personnel du CRNH

infirmières Dominique et Hélène et aux attachées de recherche clinique Adeline et Nathalie

pour leur gentillesse et leur aide tout au long de ce travail. Un grand merci à Véronique, , lors de ces trois années. Merci pour ta présence, ton soutien et ton aide, merci pour tes questions, tes interrogations, ta rigueur et ton sens détail : ne doutes jamais de toutes tes qualités et de ton travail.

Le temps est maintenant

équipe temps de

échanger, vous avez su être présents dans la bonne humeur, dans pu évoluer à vos côtés.

A mes collègues et ex-collègues du bureau des " thésou-loulous », anciennement " la

pouponnière », un grand merci à vous ! Merci pour votre soutien, pour vos qualités humaines

incroyables, pour avoir su être les oreilles attentives et les détenteurs de conseils avisés. Karima,

Kassandra, Insaf, Mathilde, Caroline, Alexandre, Thibault : journées. cette expérience. Un grand merci également à Laura, mon binôme de Master 2. Qui aurait dit, en nous voyant lors de nos premiers jours de stage, ! Mais tu as su voir au-delà de ma carapace de stress et de timidité et à ent pas été les mêmes sans toi. vie serait bien trop long. Ce sont des mots que je ne quelques-uns mes premières pensées vont à : travail, rigueur, de moi- quelques crêpages de chignon a été à mes côtés tout au long de ces années.

Josette et Bernard, mes grands-

notamment des petits plats tous prêts et des week-ends de chouchoutage. Augusta, ma grand-e aurait été fière de la femme que je suis devenue. nous y sommes arrivées ! Gisèle, René, Nicolas, Alexise, Marion et tous les autres.

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Mots-clefs : maladies chroniques, limitations fonctionnelles, entrainement excentrique, consommation $NVPUMŃP Keywords: chronic disease, functional limitations, eccentric training, oxygen consumption, mitochondria

Table des matières

Abréviations ............................................................................................................................... 1

Liste des Publications ................................................................................................................. 4

Liste des Communications ......................................................................................................... 6

Liste des Figures ......................................................................................................................... 7

Liste des Tableaux ...................................................................................................................... 8

Avant-propos .............................................................................................................................. 9

Revue de la Littérature .......................................................................................................... 11

1.1. La ph ................................ 11

....................................................... 11

1.1.1.1. Le système respiratoire .................................................................................... 12

1.1.1.2. Le système cardiovasculaire ............................................................................ 13

1.1.1.3. Le muscle ........................................................................................................ 14

1.1.1.4. Les mitochondries ........................................................................................... 15

1.1.1.4.1. Leur morphologie ..................................................................................... 15

1.1.1.4.2. Leur fonction ............................................................................................ 17

1.1.2. L ............................................ 20

1.2. La défaillance du système et le réentrainement............................................................. 21

1.2.1. Quelles limitations ? ............................................................................................... 21

1.2.2. Quelle prise en charge ? ......................................................................................... 24

1.2.3. Le développement de méthodes alternatives .......................................................... 25

.................................................................................................. 26

1.3.1. Définition et caractéristiques .................................................................................. 26

1.3.1.1. La contraction musculaire ............................................................................... 26

1.3.1.2. Ses caractéristiques mécaniques ...................................................................... 27

1.3.1.3. Ses caractéristiques métaboliques ................................................................... 29

1.3.1.4. Sa place dans la réadaptation........................................................................... 29

................................. 30

1.3.2.1. Le dommage musculaire ................................................................................. 30

1.3.2.2. La réponse inflammatoire ................................................................................ 31

1.3.2.3. Les altérations mitochondriales ....................................................................... 32

1.3.2.3.1. La respiration ............................................................................................ 32

1.3.2.3.2. Le stress oxydant ...................................................................................... 33

1.3.2.3.3. Le calcium ................................................................................................ 34

1.3.2.4. La régénération musculaire ............................................................................. 35

1.3.3. Le " repeated bout effect » ................. 36

1.3.3.1. Le " repeated bout effect » .............................................................................. 36

1.3.3.2. La composition corporelle ............................................................................... 37

1.3.3.2.1. La masse grasse ........................................................................................ 37

1.3.3.2.2. La masse maigre ....................................................................................... 38

.......................................................................... 39

1.3.3.4. Le muscle ........................................................................................................ 40

1.3.3.4.1. La force musculaire .................................................................................. 40

1.3.3.4.1. Les fibres musculaires .............................................................................. 40

1.3.3.5. Les mitochondries ........................................................................................... 41

1.3.3.5.1. La respiration ............................................................................................ 41

1.3.3.5.2. Le stress oxydant ...................................................................................... 43

1.3.3.5.3. Le calcium ................................................................................................ 44

................................................................................ 44

Problématique, Objectifs & Stratégies ................................................................................. 46

Protocoles & Méthodes .......................................................................................................... 49

animale STARTREX ....................................................................................... 49

3.1.1. Les aspects éthiques et les animaux ....................................................................... 49

.............................................. 49

3.1.3. Les mesures in vivo ................................................................................................ 51

3.1.3.1. La composition corporelle ............................................................................... 51

3.1.3.2. La dépense énergétique ................................................................................... 51

3.1.4. Le sacrifice et les prélèvements.............................................................................. 52

-HF ............................................................................................. 52 ............................................................................................. 63

3.3.1. La préparation des fibres musculaires perméabilisées ........................................... 63

................................................. 63 .................................................... 65

Résultats .................................................................................................................................. 67

4.1. Publication n°1 .............................................................................................................. 67

4.2. Publication n°2 .............................................................................................................. 79

-HF .......................................................... 110

4.3.1. Les participants .................................................................................................... 111

4.3.2. Le test de marche 6 minutes, critère principal...................................................... 112

4.3.3. Le test Timed up and go ....................................................................................... 113

4.3.4. La force musculaire .............................................................................................. 114

-respiratoire .................................................................. 114 .............................................................................................. 115

4.3.7. La qualité de vie ................................................................................................... 115

4.3.8. La composition corporelle .................................................................................... 116

4.3.9. Les analyses mitochondriales ............................................................................... 117

4.3.9.1. La respiration mitochondriale ....................................................................... 117

........................................................ 117

4.3.9.3. La fuite de radicaux libres ............................................................................. 118

Discussion Générale ............................................................................................................. 119

5.1. Les effets de ........................................... 120

........................................ 121 ....................................................... 123

Conclusion & Perspectives .................................................................................................. 126

Références bibliographiques .................................................................................................. 128

Annexes .................................................................................................................................. 139

Annexe 1 Revue n°1 ........................................................................................................ 139

Annexe 2 Revue n°2 ........................................................................................................ 155

Annexe 3 Article de protocole n°2 .................................................................................. 170

Page | 1

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ADN Acide désoxyribonucléique

ADP Adénosine diphosphate

ANSM Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé ANT Translocateur de nucléotides à adénine ou adenine nucleotide translocator

ARN Acide ribonucléique

ATP Adénosine triphosphate

BPCO Bronchopneumopathie chronique obstructive

Ca2+ Calcium

CaO2 Contenu artériel en dioxygène

CCCP Carbonylcyanure m-chlorophénylhydrazone

CK Créatine kinase

CO2 Dioxyde de carbone

CoQ Coenzyme Q

CPP Comité de protection des personnes

CS Citrate synthase

CࡃO2 Contenu veineux mêlé en dioxygène

Cyt C Cytochrome c

DavO2 Différence artério-veineuse du contenu en dioxygène DEXA Absorptiométrie biphotonique à rayon X ou dual x-ray absorptiometry

DOMS Ddelayed onset muscle soreness

e- Electron

EIMD Dexercise induced muscle damage

ERO E

FC Fréquence cardiaque

FR Fréquence respiratoire

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