Définir le rôle fonctionnel du fer dans l'entraînement aérobie et la performance physique

Contexte : Malgré les améliorations globales de la malnutrition dans la population chinoise, la carence en fer (DI) et l'anémie ferriprive (faible teneur en fer et faible taux d'hémoglobine, IDA) sont encore largement répandues en Chine. Selon des études récentes, la prévalence de l'anémie chez les femmes chinoises en âge de procréer est de 20 % et peut atteindre 30 % dans les zones rurales, 85 % des cas d'anémie résultant d'une DI. Le diabète, les maladies cardiaques et l'obésité sont également très répandus en Chine - bien que le gouvernement chinois prenne des mesures contre ces épidémies, souvent via des interventions favorisant l'activité physique. La carence en fer sans anémie (IDNA) peut altérer les performances physiques des adultes et réduire le temps passé à faire des activités physiques volontaires. Cependant, la supplémentation en fer destinée à atténuer l'IDNA peut être moins efficace chez les personnes physiquement actives, ce qui suggère une relation complexe, mais actuellement indéfinie, entre le statut en fer, l'exercice et la capacité de performance physique. Une analyse combinée du statut en fer, de l'entraînement physique et de la performance physique chez les femmes chinoises pourrait éclairer les interactions entre ces facteurs et leur rôle dans la réduction du diabète et de l'obésité.

Un traitement courant pour les symptômes de la carence en fer est le traitement traditionnel chinois à base de plantes, Ba-Zhen-Ke-Li (BZKL). Alors que des études ont montré que le BZKL a un impact sur l'expression de certaines protéines liées au fer et augmente les performances d'endurance chez les rats, aucune étude n'a examiné l'efficacité du BZKL dans l'amélioration des marqueurs du fer ou des performances physiques chez l'homme. Cette étude comparera l'efficacité du BZKL dans l'amélioration du statut en fer et de la performance physique avec celle de la supplémentation en sulfate ferreux.

Importance et objectifs spécifiques :

L'objectif de la recherche proposée est de clarifier la relation entre le statut en fer, la performance physique et l'entraînement physique aérobique. En menant une étude d'intervention sur le fer en combinaison avec un programme d'entraînement physique, les chercheurs peuvent examiner l'effet modificateur du statut en fer sur les changements de performance physique de l'entraînement à l'exercice aérobie ainsi que l'effet modificateur de la participation à l'exercice aérobie dans le maintien du statut en fer. Pour atteindre cet objectif, un essai randomisé en double aveugle et contrôlé par placebo sera mené avec des étudiantes chinoises.

Les travaux proposés seront organisés selon trois objectifs spécifiques :

Objectif I : Déterminer comment les modifications du statut en fer, seules ou associées à un entraînement physique, influencent les performances physiques. Hypothèse : Les sujets qui améliorent à la fois leur statut en fer et reçoivent un entraînement physique montreront des améliorations de la performance physique supérieures aux améliorations additives résultant de l'un ou l'autre des traitements seuls. Ce résultat suggérerait que les individus remplis de fer bénéficient davantage d'un entraînement physique que ceux qui manquent de fer.

Objectif II : Déterminer comment l'entraînement physique aérobie affecte le maintien de l'homéostasie du fer. Hypothèse : Les sujets participant à un entraînement physique montreront de plus petites améliorations du statut en fer grâce à la supplémentation en fer que les sujets sédentaires qui reçoivent la même supplémentation en fer. Cela suggérerait que l'entraînement physique régulier a un impact négatif sur l'absorption du fer, l'excrétion du fer et/ou l'homéostasie du fer.

Objectif III : Déterminer si le BZKL peut être utilisé comme alternative à la supplémentation en fer pour améliorer le statut en fer ou les performances physiques des femmes carencées en fer et non anémiques. Hypothèse : Les femmes qui reçoivent du BZKL amélioreront davantage leur statut en fer et leurs performances physiques que celles qui reçoivent un placebo.

La recherche proposée dans les objectifs 1 et 2 est importante car il n'existe aucune explication connue des relations observées entre le fer, l'entraînement physique et la performance physique dans l'IDNA. Cette recherche permettra de clarifier le rôle que joue le statut en fer dans la modification des effets de l'entraînement physique sur la performance physique ainsi que si la participation à l'exercice a un impact sur l'efficacité de la supplémentation en fer dans l'amélioration du statut en fer.

L'importance à long terme de cette recherche est que l'établissement de ces relations permettra d'approfondir la compréhension actuelle de la façon dont le statut en fer affecte et est affecté par l'exercice aérobique et la performance physique. Ces connaissances pourraient conduire à de meilleures interventions en matière d'activité physique, qui aident à réduire les maladies chroniques comme l'obésité et le diabète dans les populations à forte prévalence de DI, comme les États-Unis et la Chine. Cela aidera également à éclairer les interventions sur le fer conçues pour atténuer la DI chez les populations physiquement actives, telles que les ouvriers ruraux chinois et les femmes des pays développés qui participent à un entraînement aérobie pour améliorer leur condition physique.

Conception et méthodes de recherche :

Les participants seront des sujets féminins âgés de 18 à 26 ans avec un faible taux de fer corporel mais des taux d'hémoglobine (Hb) normaux (ferritine <20 μg/L et Hb > 120 g/L) qui sont par ailleurs en bonne santé.

L'étude sera un essai randomisé en double aveugle, contrôlé par placebo avec une conception 3x2. Les calculs de puissance étaient basés sur l'étude pilote réalisée par les enquêteurs à Shanghai en 2013 et une étude de Brownlie et al. La taille de l'échantillon a été calculée pour nécessiter 24 femmes par groupe, qui a été étendue à 29 sujets par groupe pour permettre l'abandon de l'échantillon. Les sujets seront randomisés pour recevoir soit 50 mg de capsule de sulfate ferreux deux fois par jour (20 mg de fer élémentaire/jour), 6 mg de BaZhen KeLi, soit des capsules placebo identiques pendant 8 semaines. La moitié de chaque groupe supplémentaire sera également assignée au hasard pour recevoir 8 semaines d'entraînement aérobique (5 jours/semaine, 25 minutes/jour) ou aucun entraînement.

Aux semaines 0, 4 et 8, les sujets effectueront ce qui suit :

1. Mesures anthropométriques (taille, poids, épaisseur du pli cutané)
2. Questionnaires sur l'activité physique et les apports alimentaires sur 4 jours
3. Prise de sang veineux au repos pour l'évaluation du statut en fer
4. Test d'effort (test VO2max et test d'efficacité énergétique)

Pour répondre aux objectifs 1 et 2, les chercheurs compareront l'efficacité énergétique, la capacité maximale à utiliser l'oxygène, le seuil ventilatoire et les concentrations de lactate sanguin au départ, après supplémentation (ou placebo) et après entraînement physique (ou pas d'entraînement). La conception de l'étude 3x2 permettra de déterminer si les sujets recevant du fer bénéficient davantage de l'entraînement physique. Les enquêteurs examineront également si la participation à un entraînement physique affecte l'homéostasie du fer ou abaisse le statut en fer.