Plasticité neuromusculaire en réponse à l'obésité : effets de la surcharge mécanique, des troubles métaboliques et de l'âge (PLANEUROB)

Les données limitées disponibles dans la littérature suggèrent que la résistance à l'insuline, l'inflammation de bas grade et l'infiltration de lipides musculaires peuvent avoir un impact négatif sur la capacité de production de couple et favoriser la fatigabilité neuromusculaire. La résistance à l'insuline a ainsi des effets sur la perfusion sanguine des muscles actifs, via des effets sur le système nerveux autonome (Petrofsky et al. 2009). La résistance à l'insuline est également associée à une perturbation de l'activité de la pompe Na+/K+, du couplage excitation-contraction, de la concentration intracellulaire en ATP (Orlando et al. 2016) et de la fonction mitochondriale (Slattery et al. 2014). Tous ces effets devraient augmenter le développement de la fatigue périphérique chez les patients obèses atteints de diabète de type 2 et la fonction mitochondriale altérée devrait entraîner une altération de la capacité de récupération post-exercice. L'inflammation peut également affecter la production de couple. Certaines études ont montré une corrélation négative entre la production de couple musculaire et le statut inflammatoire chez les adolescents obèses (Ruiz et al. 2008) et les seniors (Visser et al. 2002). L'inflammation est associée à une réduction de la masse musculaire, qui peut résulter d'une inhibition de la synthèse des protéines (Guillet et al. 2012). L'inflammation pourrait également avoir des effets négatifs sur les facteurs nerveux de production de couple, via la stimulation des afférences III et IV, comme suggéré chez le sujet sain (Dousset et al. 2007). Cependant, cela n'a jamais été démontré. Enfin, l'œdème associé à la réaction inflammatoire pourrait modifier l'architecture et les dimensions musculaires, comme démontré chez des sujets sains (Ishikawa et al. 2006) ou souffrant de maladies inflammatoires (Kaya et al. 2013). A ce jour, les conséquences d'une inflammation de bas grade, associée ou non au vieillissement, sur les facteurs musculaires et nerveux de production de force chez l'adulte obèse restent encore à caractériser expérimentalement. L'infiltration des lipides musculaires peut également avoir des effets négatifs sur la synthèse des protéines musculaires (Tardif et al. 2014) et surtout sur la force. Cela a été fréquemment rapporté chez les personnes âgées non obèses (Sipilä et Suominen 1994). Fait intéressant, une autre étude a rapporté une corrélation négative entre le contenu en lipides intramusculaires et le niveau d'activation volontaire du quadriceps chez les personnes âgées non obèses (Yoshida et al. 2012), ce qui peut expliquer la corrélation discutée ci-dessus. A notre connaissance, aucune donnée n'est disponible pour les patients adultes obèses. Cependant, on peut supposer que l'infiltration lipidique aurait des effets inhibiteurs sur le niveau d'activation des unités motrices, et donc sur la production de force. Il est également probable que l'infiltration lipidique limite les adaptations architecturales musculaires au surpoids (tissus contractiles et adipeux en compétition pour se développer dans un volume musculaire restreint). La modélisation mathématique des effets de l'infiltration lipidique sur la mécanique musculaire (Rahemi et al. 2015) suggère que les lipides intramusculaires pourraient perturber l'activité contractile en limitant le raccourcissement des faisceaux musculaires, et la déformation musculaire transversale lors de la contraction musculaire. Cependant, ces prédictions théoriques doivent encore être confirmées par des données expérimentales.

Le projet de recherche PLANEUROB est une étude observationnelle physiologique comparant les effets respectifs de la surcharge mécanique, des troubles métaboliques et de l'âge sur la production de couple, la fatigabilité et la capacité fonctionnelle chez les personnes obèses. Les sujets devront réaliser un protocole de fatigue, un test de Margaria adapté et un test de marche de 6 minutes en une seule séance. Des prélèvements sanguins, un échographe musculaire et un bilan d'activité physique seront également réalisés.

Les données seront analysées à l'aide du logiciel LabChart 7.3 Pro (ADInstrument, Nouvelle-Galles du Sud, Australie), ImageJ (NIH Image, Bethesda, Maryland, États-Unis) et du logiciel Statistica 8.0 (StatSoft, Inc.) et la signification sera acceptée lors d'une analyse bilatérale. niveau alpha de p<.05. La normalité et l'homogénéité des variables seront vérifiées respectivement à partir d'un test de Shapiro-Wilk et d'un test de Barlett. Si la normalité et l'homogénéité des variables sont vérifiées, les valeurs absolues des variables (Couple, EMG, gris moyen, etc.) seront comparées à l'aide d'analyses de variance (ANOVA) à deux facteurs (âge x troubles métaboliques) à mesures répétées. Si les analyses révèlent un effet significatif d'un facteur ou d'une interaction de facteurs, des tests post-hoc de Newman-Keuls seront effectués pour déterminer les différences entre les différentes conditions.