Effet de l'entraînement par intervalles à haute intensité sur la forme métabolique chez les hommes en surpoids. (CALIN)

Intervenants :

Pour cette étude, 16 hommes adultes en surpoids ou obèses (IMC compris entre 28 et 36 kg/m2) ont été recrutés et randomisés dans deux groupes expérimentaux (entraînement de haute intensité (n = 8) et entraînement aérobie continu modéré à intense (n = 8 )). La randomisation a été faite avec la méthode de l'enveloppe. Les participants ont été exclus s'ils souffraient de diabète (HbA1c> 6,5 %), de problèmes musculo-squelettiques graves (par exemple, arthrose), cardiovasculaires (par exemple, insuffisance cardiaque chronique) ou respiratoires (par exemple, maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC)), sur la base des dossiers médicaux A signé le consentement éclairé a été fourni par tous les participants avant l'admission à l'étude. L'étude a été approuvée par le comité d'éthique de l'hôpital universitaire de Gand (B670201318620).

Intervention:

Le groupe d'intervention a effectué un entraînement par intervalles à haute intensité [HIIT]. Le groupe HIIT a suivi un programme d'entraînement de 10 semaines. Les participants ont exercé pendant 40 minutes, deux fois par semaine, sous la supervision de deux physiothérapeutes. Chaque séance d'entraînement comprenait un échauffement [étirement des grands groupes musculaires et exercices cardiovasculaires à 30 % de la puissance de pointe du vélo pendant cinq minutes], un bloc d'intervalle de sprint [10 minutes], un exercice aérobie continu [10 minutes], un autre intervalle de sprint bloc [10 minutes] et retour au calme [étirement des grands groupes musculaires et exercices cardiovasculaires à 30% du pic Watt pendant 5 minutes]. Pendant les 5 premières semaines, chaque bloc d'intervalle de sprint consistait en 10 épisodes de sprint [>100 r/min] de 15 secondes à une résistance de cycle correspondant au seuil ventilatoire [VTR], alternés avec 45 secondes de repos relatif [50 r/min à magnétoscope]. À partir de la semaine 6 jusqu'à la semaine 10, l'intensité du sprint et du repos relatif a été augmentée jusqu'à 110 % du VTR.

Groupe comparatif :

Le groupe de comparaison a effectué un entraînement aérobie continu [CAT] pendant 10 semaines, deux fois par semaine et 40 minutes par séance [le volume et la fréquence sont égaux au HIIT]. Le protocole du groupe CAT consistait en un échauffement [étirement des grands groupes musculaires et exercices cardiovasculaires à 30 % de la puissance de pointe du vélo pendant cinq minutes], un entraînement aérobique continu [3 fois 10 minutes] et un retour au calme [étirement des grands groupes musculaires et exercices cardiovasculaires à 30 % de la puissance maximale du cycle pendant cinq minutes]. Au cours du protocole aérobie continu [vélo ou marche], les participants ont exercé pendant 10 minutes à une fréquence cardiaque similaire à la fréquence cardiaque à la VT [60 r/min], qui a été augmentée à 110 % de la VT à partir de la semaine 6. La formation a été supervisée par deux kinésithérapeutes.

Dans les deux modes d'exercice, les participants ont fait du vélo dans le premier et le troisième bloc et ont fait du vélo ou des marches dans le deuxième bloc. Les programmes de formation ont été dispensés dans le service de physiothérapie de l'hôpital universitaire de Gand.

Variables de résultat :

La quantification de toutes les variables examinées a été effectuée par des évaluateurs en aveugle. Tous les tests et mesures ont été effectués au laboratoire d'exercice du service de physiothérapie de l'Université de Gand (test d'effort maximal, flexibilité métabolique) ou au service d'endocrinologie de l'hôpital universitaire de Gand (OGTT et biopsie musculaire) ou au service d'anatomie pathologique (histologie musculaire). Avant tous les tests et mesures, les participants étaient bien informés et familiarisés avec l'équipement et les protocoles de test. Tous les participants de chaque groupe ont été testés au même moment de la journée avant et après l'intervention. Tous les participants ont maintenu une activité physique et des habitudes alimentaires normales, et se sont abstenus de tout exercice physique exhaustif trois jours avant chaque jour expérimental Anthropométrie La taille a été mesurée au 0,1 cm près à l'aide d'un stadiomètre (Holtain Ltd, Pembrokeshire, Royaume-Uni). Le poids a été mesuré au 0,1 kg près sur une balance numérique (Seca, Allemagne) avec le sujet portant des vêtements légers et sans chaussures. L'indice de masse corporelle (IMC) a été calculé à partir du poids et de la taille.

Condition physique Test d'effort cardiorespiratoire maximal. Les participants ont été testés sur un cyclo-ergomètre piloté par ordinateur (Marquette Case, Marquette Electronics, Milwaukee, WI, USA) en utilisant un protocole en rampe (20 W/min) à partir de 40 W. L'électrocardiogramme à douze dérivations et la fréquence cardiaque (FC) ont été enregistrée en continu pendant le test, tandis que la pression artérielle était mesurée avec un sphygmomanomètre manuel toutes les deux minutes. Les sujets ont été familiarisés avec la procédure de test avant les tests de base. Les sujets ont été invités et encouragés à effectuer des tests d'effort jusqu'à l'épuisement physique ou jusqu'à ce que le médecin arrête le test en raison d'événements indésirables graves, tels que l'augmentation des douleurs thoraciques, des étourdissements, des arythmies potentiellement mortelles, des déviations du segment ST cliniquement importantes, une hypotension ou une hypertension systolique marquée. . Les tests ont été classés comme maximaux lorsque le rapport d'échange respiratoire (RER) augmentait au-dessus de 1,1. Les mesures des gaz respiratoires ont été obtenues en utilisant un Metalyzer 3B (Cortex, Leipzig, Allemagne). La consommation d'oxygène (VO2), la production de dioxyde de carbone (VCO2), la ventilation minute (VE), le volume courant, la fréquence respiratoire et la concentration de dioxyde de carbone expiratoire mixte ont été mesurés en continu avec une analyse en chambre mixte. Le VO2 maximal a été exprimé comme le VO2 le plus élevé atteint au cours des 30 dernières secondes d'exercice selon les directives de l'American Thoracic Society. Le seuil ventilatoire (VT) a été déterminé sur la base des équivalents métaboliques d'O2 et de CO2 (VE/VO2 et VE/VCO2). Le point auquel le VE/VO2 a augmenté sans augmentation du VE/VCO2 a été identifié comme le VT.

Rapport d'échange respiratoire basal Les participants devaient rester allongés sur le dos pendant 30 minutes après une nuit de jeûne dans un environnement calme et thermoneutre. La consommation basale d'oxygène et la production de dioxyde de carbone ont été mesurées à l'aide d'un analyseur de gaz respiratoire automatisé utilisant un masque (Metalyzer 3B ; Cortex, Leipzig, Allemagne). Le système d'analyse de gaz a été calibré avant chaque expérience. RER a été calculé comme VCO2/VO2. Ce rapport se situe dans un intervalle entre 0,7 et 1,0 indiquant l'oxydation dominante des graisses à l'oxydation dominante des glucides.

Test oral de tolérance au glucose (OGTT) À 8h00 , après un jeûne nocturne de 10 à 12 h, les sujets ont reçu une HGPO de 75 g. Des échantillons de sang ont été prélevés à -30, -15, 0, 30, 60, 90 et 120 min pour la mesure des concentrations plasmatiques de glucose et d'insuline. Les taux d'insuline ont été déterminés à l'aide de l'immunoanalyseur COBAS e411 (Roche). Le glucose a été analysé par la méthode à l'hexokinase (COBAS, Roche).

Pour évaluer la sensibilité à l'insuline, un score composite OGTT a été calculé sur la base de la référence de Matsudoa et al.. Ce score est composé de 10 000/racine carrée de (glycémie à jeun x insuline à jeun) x (glycémie moyenne x insuline moyenne pendant l'OGTT). Plus le score est élevé, meilleure est la sensibilité à l'insuline.

Biopsie musculaire Après une période de repos d'une heure, un échantillon de biopsie à l'aiguille percutanée a été prélevé du muscle vaste latéral droit avec un pistolet à biopsie (aiguille 14G) sous anesthésie locale à travers une incision de 2 mm dans la peau (2-3 ml de lidocaïne) sous contrôle échographique. Deux échantillons de muscle de 15 mg ont été prélevés et incubés dans du PG (paraformaldéhyde et glutaaraldéhyde) pour la microscopie électronique à transmission (MET).

La microscopie électronique à transmission TEM a été utilisée pour déterminer les caractéristiques IMCL et mitochondriales. Les échantillons ont été visualisés à 6 500 × à l'aide d'un TEM JEOL 1200EX. Seize micrographies ont été acquises à partir de 8 sections longitudinales de fibres musculaires échantillonnées au hasard (2 micrographies/fibre) de chaque muscle individuel - une micrographie acquise près de la surface cellulaire représentant la région sous-sarcolemmique (SS) et l'autre acquise de faisceaux parallèles de myofibrilles représentant l'intramyofibrillaire (FMI). Les gouttelettes lipidiques et les fragments mitochondriaux ont été encerclés et convertis en taille réelle à l'aide d'une grille d'étalonnage. Pour chaque ensemble de 16 images, la taille moyenne de l'IMCL ou mitochondriale (µm2), le nombre total de gouttelettes d'IMCL ou de mitochondries par micromètre carré de tissu (#/µm2) ont été calculés dans les compartiments IMF et SS par un logiciel d'imagerie numérique (Image Pro Plus, ver. 4,0 ; Cybernétique des médias, Silver Springs, MD). La référence pour la quantification de l'espace SS était l'espace cytoplasmique entre le sarcolemme et la première couche de myofibrilles.

Analyses statistiques Toutes les données ont été analysées avec un logiciel statistique disponible dans le commerce (Statistical Package for the Social Sciences, SPSS 20.0, SPSS Chicago, IL, USA). Les données sont exprimées en moyenne et écart-type (SD). En raison de la petite taille de l'échantillon, une évaluation statistique non paramétrique a été préférée. Pour évaluer les différences pré-post au sein des groupes, un test de Wilcoxon a été réalisé. Pour évaluer les différences pré-post entre les groupes, les différences entre pré- et post-évaluation ont été calculées (pré moins post) et comparées avec un test U de Mann Withney. Les seuils de signification ont été fixés à P