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L’exercice à haute intensité modifie la gestion du calcium dans les cellules musculaires

jeudi 12 novembre 2015

Des chercheurs de l’Institut Karolinska an Suède ont découvert un mécanisme au niveau cellulaire qui est derrière les bénéfices surprenants de l’exercice sportif à intensité élevé par intervalles. Leurs résultats, publiés dans le journal scientifique PNAS [1], donnent aussi des clés expliquant pourquoi les antioxydants sapent les effets de l’entrainement d’endurance.

Quelques minutes d’un entrainement par intervalles à intensité élevée est suffisant pour produire un effet au moins équivalent à celui réalisé par un entrainement d’endurance traditionnel mais plus long. L’exercice à intensité élevée est devenu très populaire chez les sportifs et les coureurs amateurs, tout comme chez les patients qui souffrent de dommages musculaires. Cependant, une question demeurait en suspens : comment quelques minutes d’un exercice de forte intensité pouvaient être aussi efficaces ?

Pour étudier ce qui se passait dans les cellules musculaires pendant un tel type d’exercice physique, les chercheurs ont demandé à des sportifs amateurs de faire 30 secondes de vélo à leur intensité maximale jusqu’à épuisement, suivis par quatre minutes de repos, et de répéter cette procédure six fois. Ils ont ensuite prélevé des échantillons de tissu musculaire des cuisses des sujets.

"Notre étude montre que trois minutes d’exercice de forte intensité décomposent les canaux du calcium dans les cellules musculaires," explique le Professeur Håkan Westerblad de l’Institut Karolinska. "Ceci cause une modification durable de la façon dont les cellules traitent le calcium, et est un excellent signal pour l’adaptation, comme pour la formation de nouvelles mitochondries."

Les mitochondries sont comme les centrales énergétiques des cellules, et les changements qui stimulent la formation de nouvelles mitochondries augmentent l’endurance des muscles. Ce que les chercheurs ont trouvé, c’est que la décomposition des canaux du calcium, qui est provoquée par l’exercice physique à intensité élevée, était causée par une augmentation des radicaux libres qui sont très réactifs et qui oxydent les protéines cellulaires.

Ainsi, les cellules ont des systèmes antioxydants pour piéger et neutraliser les radicaux. Des antioxydants comme les vitamines E et C sont aussi présents dans la nourriture et sont des ingrédients fréquents des compléments alimentaires. Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné ce qui se passait quand des muscles de souris isolés sont traités par un antioxydant avant et après avoir été stimulés par de l’exercice par intervalle d’intensité élevée.

"Notre étude montre que les antioxydants enlèvent les effets des canaux du calcium, ce qui pourrait expliquer pourquoi ils peuvent affaiblir les réactions des muscles à l’entrainement d’endurance," dit le Professeur Westerblad. "Nos résultats montrent aussi que les canaux du calcium ne sont pas affectés par les trois minutes d’exercice de forte intensité par intervalles chez les athlètes de haut niveau qui ont déjà construit des systèmes antioxydants plus efficaces."

Références :

[1] Ryanodine receptor fragmentation and sarcoplasmic reticulum Ca2+ leak after one session of high-intensity interval exercise, Nicolas Placea, Niklas Ivarsson Tomas Venckunas, Daria Neyroud, Marius Brazaitis, Arthur J. Cheng, Julien Ochala, Sigitas Kamandulis, Sebastien Girard, Gintautas Volungevičius, Henrikas Pauras, Abdelhafid Mekideche, Bengt Kayser, Vicente Martinez-Redondo, Jorge L. Ruas, Joseph D. Bruton, Andre Truffert, Johanna T. Lanner, Albertas Skurvydas, Håkan Westerblad, PNAS, 2015.


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