Niveaux de protéines de la matrice oligomérique du cartilage sérique après 12 semaines d'exercices différents

Conception

Un essai prospectif contrôlé randomisé en groupes parallèles a été conçu. Le conseil d'éthique de l'Université Mustafa Kemal (MKU) a approuvé l'étude (B.30.2.MKU.0.01.01.00/255). La nature exacte de l'étude a été expliquée aux participants et on leur a demandé de signer un consentement écrit. Les tests ont été effectués au Centre médical de l'Université technique du Moyen-Orient, à Ankara, en Turquie, entre janvier et juin 2008. Les variables indépendantes étaient les groupes (n=4) et le temps (n=2). La variable dépendante était les niveaux de protéines de la matrice oligomérique du cartilage sérique (COMP) mesurés à trois phases d'exercice : avant (récupération), immédiatement après (fatigue) et 30 minutes après l'exercice (régénération). Les participants ont été soumis aux tests suivants avant et à la fin de la période d'intervention : indice de masse corporelle (IMC), force musculaire isocinétique des jambes, consommation maximale d'oxygène (VO2max) et taux sériques de COMP.

Intervenants

115 candidats se sont portés volontaires pour participer à cette étude. Le dépistage d'éligibilité a été effectué selon les critères d'inclusion. Parmi 104 candidats éligibles, 48 ​​étudiants universitaires de sexe masculin en bonne santé et sédentaires âgés de 18 à 25 ans (Mage = 21,8 ± 1,9) ont été sélectionnés par un simple tirage au sort. Cependant, étude terminée avec 44 participants, en raison de 4 abandons. Les participants ont été répartis au hasard selon un rapport 1:1:1:1 dans des groupes parallèles, trois groupes d'exercices (natation, vélo et course) et un groupe témoin. Afin d'avoir une répartition aléatoire, chaque participant a reçu un numéro inconnu des chercheurs qui a été écrit sur un morceau de papier puis tiré d'une boîte qui a permis d'affecter les individus aux groupes de contrôle et d'exercice. Les échantillons de sang de base ont été stockés à -80 °C et ils n'ont pas été analysés lors de l'attribution des participants. Les critères d'exclusion, interrogés par un questionnaire, étaient : arthrose, polyarthrite rhumatoïde ou autre maladie articulaire inflammatoire, injection intra-articulaire de stéroïdes, désalignement des genoux (varus/valgus) supérieur à 15 ° et fracture récente (dans les six mois) du membre inférieur. Les athlètes actifs et les bénévoles ayant une expérience sportive antérieure n'ont pas été inclus. Au cours de la période d'intervention, un participant a été exclu de l'étude en raison d'une maladie rénale soudaine et un autre a décidé de se retirer de toute participation ultérieure. De plus, deux participants ont été exclus de l'étude avant les analyses biochimiques, car un sujet du groupe de course n'a pas atteint l'exigence minimale de 75 % de présence à la séance d'exercice, et un sujet du groupe de contrôle n'a pas terminé les post-tests. Les données descriptives des participants sont présentées dans.

Interventions

Après les premières mesures, les participants ont été répartis au hasard et de manière égale dans les groupes natation, course à pied, cyclisme et contrôle. Tous les groupes d'exercices ont participé à des séances de 40 minutes par jour, trois jours par semaine, pendant une période de 12 semaines. Chaque séance commençait par un échauffement de cinq minutes, se poursuivait par une série principale d'exercices de 30 minutes dans leur zone de fréquence cardiaque cible individuelle (60 à 70 % de la réserve de fréquence cardiaque) et se terminait par une période de récupération de cinq minutes. La zone de fréquence cardiaque cible individuelle a été déterminée conformément aux directives pour les tests d'exercice et la prescription de l'American College of Sport Medicines [1]. Exercices de natation composés de nage en crawl et d'exercices de coups de pied. Au cours des séries principales, les participants ont effectué une nage en crawl dans leurs zones de fréquence cardiaque individuelles déterminées par la formule de Karvonen [2]. Les cyclistes ont exercé entre 60 et 80 répétitions par minute (RPM) sur un ergomètre (Monark E 834, Varberg, Suède), qui a été ajusté pour chaque individu afin de maintenir la zone de fréquence cardiaque cible. Les participants du groupe de course à pied se sont exercés sur un tapis roulant avec une inclinaison de 1,5 %. La vitesse du tapis roulant a été déterminée en fonction de la zone de fréquence cardiaque individuelle. Tout au long des 12 semaines d'entraînement, les réserves de fréquence cardiaque (HRR) ont été maintenues constantes (60-70%) tandis que la vitesse a augmenté en fonction de la progression individuelle. Les individus du groupe témoin ont reçu pour instruction de ne participer à aucun exercice organisé ou structuré pendant les 12 semaines d'intervention.

Mesures physiques et physiologiques

L'indice de masse corporelle a été calculé comme le rapport du poids corporel au carré de la taille (Heyward & Stolarczyk 1996). La VO2max a été mesurée par le protocole Bruce standard (Bruce, Kusumi & Hosmer 1973) sur un tapis roulant Jager LE 200 CE (Hochberg, Allemagne). Les mesures ont été effectuées avec la ligne d'ergospirométrie VIASYS Healthcare à l'aide de l'appareil MasterScreen CPX (Wuerzburg, Allemagne). Les résultats ont été présentés en ml/kg/min (millilitres d'oxygène par kilogramme de poids corporel par minute). La force isocinétique du quadriceps a été enregistrée avec le dynamomètre du système Biodex (Biodex Medical Inc, Shirley, NY). Les participants ont été placés dans une position confortable qui permettait un mouvement illimité du genou de 90 degrés de flexion à l'extension terminale sur un vélo ergomètre, et on leur a demandé de s'échauffer pendant cinq minutes, moment auquel ils ont étiré leurs extrémités. Avant les essais de test, les participants ont été invités à effectuer leurs efforts maximum. Puis cinq flexions et extensions isocinétiques concentriques du genou à 60°/sec avec leurs jambes dominantes ont été enregistrées. Ensuite, le rapport couple maximal/poids corporel (PT/BW) a été mesuré.

Procédures de prélèvement sanguin et de dosage immuno-enzymatique (ELISA)

Les procédures d'obtention de sang ont été modifiées par Mundermann et al. [3]. Les participants ont été invités à limiter leur activité physique 48 heures avant l'expérience. Le jour de l'expérience, les participants ont préparé leur petit-déjeuner dans l'heure qui a suivi leur réveil et l'expérience a commencé deux à trois heures après le petit-déjeuner. De plus, les participants étaient assis sur une chaise pendant 15 minutes juste avant l'expérience. Des échantillons de sang de cinq millilitres ont été obtenus par une infirmière de recherche certifiée de la même veine antécubitale immédiatement avant, immédiatement après et 0,5 heure après un exercice de marche de 30 minutes. Lors de l'exercice de marche du protocole de test, les participants marchaient à une allure de 5 km/h sur un tapis roulant avec une inclinaison de 1,5 %. Après l'exercice de marche, les participants se sont assis sur une chaise de bureau pendant 30 minutes et ont été invités à se reposer.

Les procédures de collecte et de stockage des échantillons sanguins ont été décrites précédemment [4]. Des échantillons de sang veineux ont été obtenus à partir de la veine médiane cubitii. Après coagulation pendant 60 min à température ambiante, les échantillons ont été centrifugés à 5000 tr/min pendant 10 min. Les échantillons de sérum ont été stockés à -80°C jusqu'à l'analyse.

Les concentrations sériques de COMP ont été analysées avec un test immuno-enzymatique disponible dans le commerce basé sur deux anticorps monoclonaux : COMP ELISA et AnaMar Medical (Suède). L'analyse ELISA a été effectuée dans un établissement privé et les procédures de dosage ont été suivies conformément aux directives du fabricant. L'ordre des échantillons de sang était mélangé et le biochimiste était aveugle à l'attribution des échantillons. Tous les échantillons de sang ont été analysés simultanément pour maintenir une spécificité uniforme entre les individus.

Procédures statistiques

Les effets des interventions de 12 semaines sur la condition physique générale et les concentrations sériques de COMP lors des pré-tests et des post-tests ont été analysés à l'aide d'une ANOVA à mesures répétées mixtes 4x2 (groupes et temps) pour chaque variable. Des tests t pour échantillons appariés ont été utilisés pour comparer les concentrations sériques de COMP pendant les états de repos, de fatigue et de récupération. Afin de diminuer la probabilité de commettre une erreur de type 1, une méthode de comparaisons multiples par ajustement de l'intervalle de confiance de Bonferroni a été réalisée.

Le calcul de la taille de l'échantillon a été effectué pour éliminer l'erreur de type II. La taille de l'échantillon a été calculée à l'aide du G*Power 3.1.3 (Heinrich-Heine-University) logiciel [5]. Le niveau de signification a été fixé à 0,05 et une taille d'effet moyenne (0,25) avec calcul bilatéral a été utilisée. La taille de l'effet contient l'ampleur de la différence entre les groupes et les valeurs de 0,25, indique un effet moyen du traitement [6]. Selon ces hypothèses, pour atteindre une puissance de 0,80, une taille d'échantillon de 36 participants était nécessaire. De manière conservatrice, 48 sujets ont été recrutés car nous nous attendions à un taux d'abandon de 20 % en raison de la nature exigeante du programme d'intervention et de notre expérience antérieure.