Anabolisme induit par l'exercice de résistance chez les jeunes et les adultes

L’entraînement par exercices de résistance (RET) chez les enfants et les adolescents est devenu un domaine de recherche populaire, avec un nombre croissant de preuves soutenant son utilisation. Les déclarations de position et de consensus sur le RET pour les enfants indiquent qu'il est sûr et efficace pour augmenter la force musculaire, améliorer les performances sportives et atténuer le risque de blessure. Les mécanismes neuronaux et musculaires peuvent améliorer la force musculaire après RET. Les facteurs neuronaux comprennent une amélioration du recrutement et de la mise à feu des unités motrices d'un individu, et les facteurs musculaires comprennent principalement une augmentation de la taille du muscle (hypertrophie).

Chez les enfants, on sait peu de choses sur la relation entre ces mécanismes et la force musculaire. Il existe très peu de preuves de changements morphologiques suite au RET chez les enfants. Par conséquent, la sagesse conventionnelle veut que les enfants s’appuient uniquement sur des facteurs neuronaux pour améliorer leur force après le RET, probablement en raison de leurs niveaux plus faibles d’androgènes en circulation. Néanmoins, certaines études ont suggéré une hypertrophie musculaire induite par RET chez les enfants et les adolescents, indiquant qu'avec certains protocoles d'entraînement, les enfants peuvent atteindre une croissance musculaire.

L'hypertrophie des fibres musculaires se produit lorsque le taux de synthèse des protéines musculaires (MPS) est supérieur au taux de dégradation des protéines et est accentué par l'ingestion d'acides aminés alimentaires. En raison de préoccupations éthiques liées à l'obtention d'échantillons musculaires (c'est-à-dire à partir de biopsies musculaires) dans les populations pédiatriques, les taux de MPS n'ont pas été évalués auparavant après RET chez les enfants. Les progrès récents dans la méthodologie des isotopes stables permettent d'estimer la MPS dans un test respiratoire non invasif, basé sur la rétention d'un acide aminé essentiel (c'est-à-dire la leucine) qui est préférentiellement métabolisé dans le muscle squelettique. Étant donné que les acides aminés ne peuvent être « stockés » que dans les protéines fonctionnelles du corps, tout excès étant converti en énergie (c'est-à-dire oxydé), cette technique non invasive est idéale pour estimer en toute sécurité le potentiel anabolique (c'est-à-dire la croissance) du RET chez les enfants. En effet, des techniques similaires utilisant des isotopes stables ingérés ont été utilisées avec succès et en toute sécurité chez les enfants et les adolescents.

L'objectif de la recherche proposée est d'examiner les effets d'un épisode aigu de RET sur la rétention de leucine (un indicateur de la MPS) chez les enfants, les adolescents et les adultes à l'aide d'un alcootest non invasif. On suppose qu'après une période de RET, la rétention de protéines sera augmentée dans tous les groupes par rapport à une condition sans exercice. Cependant, en raison d'un taux basal de rétention de leucine plus élevé (c'est-à-dire pour les processus de croissance), l'augmentation induite par RET sera relativement plus faible chez les enfants et les adolescents.

Conception : l'étude proposée utilisera une conception transversale qui comparera la rétention de leucine au repos, ainsi qu'après une séance d'exercices de résistance chez les enfants, les adolescents et les adultes.

Procédures : Les participants devront effectuer trois visites au laboratoire de physiologie appliquée de l'Université Brock pour terminer toutes les procédures.

Lors de la visite 1, les participants et leur(s) tuteur(s) (s'ils ont moins de 18 ans) seront informés de tous les tests et procédures qui auront lieu pendant la durée de l'étude. Le consentement écrit et verbal sera obtenu des participants et de leurs tuteurs (dans le cas des enfants et des adolescents) avant de procéder à d'autres questionnaires. Des questionnaires dépistant les problèmes médicaux, le stade pubertaire, les pratiques d'entraînement athlétique, la ménarche et l'utilisation de contraceptifs oraux (pour les adolescentes et les femmes adultes), les habitudes alimentaires habituelles et l'activité physique habituelle seront ensuite complétés. Des mesures anthropométriques seront également effectuées (c'est-à-dire taille, hauteur assise, composition en graisse corporelle, épaisseur du pli cutané, longueurs des membres, circonférences des membres, section transversale musculaire). Suite à des questionnaires et des mesures anthropométriques, les participants seront familiarisés avec les exercices à réaliser lors de leur session RET. La force de chaque participant sera également testée pour ces exercices.

Les visites 2 et 3 serviront de séances expérimentales et consisteront en un RET et une séance de repos, réalisés dans un ordre contrebalancé. Pour ces séances, les participants arriveront à jeun le matin et recevront un petit-déjeuner et une boisson standardisés. Au début des séances expérimentales, les participants auront leur souffle recueilli. Ceci sera suivi d'un RET dans l'une des séances, ou d'un repos continu. Une dose d'isotope L-[1-13C]leucine sera ensuite consommée en fonction de la masse corporelle de chaque participant (dans une boisson protéinée et glucidique) et l'haleine de chaque participant continuera à être collectée pendant les 5 heures suivantes (total de 11 échantillons d'haleine). Une petite collation sera remise à chaque participant pendant cette période de recueil d'haleine.

Exercice de résistance : les tests de force et le protocole d'entraînement impliqueront les exercices suivants qui seront tous effectués à l'aide d'appareils de musculation. L'utilisation d'un tel équipement est considérée comme plus sûre que l'utilisation de poids libres car il y a moins de degrés de liberté lors des mouvements des membres, évitant ainsi une défaillance technique avant la fatigue musculaire. Les exercices suivants seront effectués : presse pour jambes assises, presse aérienne assise, presse pectorale assise, rangée horizontale assise. Les exercices seront effectués avec des techniques décrites par la Société canadienne de physiologie de l'exercice (SCPE - PATH, 2021).

Le protocole RET comprendra 3 à 5 séries de chaque exercice à 70 à 80 % de 1RM. Chaque exercice sera effectué jusqu'à l'échec (c'est-à-dire jusqu'à ce que le participant ne puisse plus terminer le mouvement avec une technique sûre), car il s'est avéré optimal pour stimuler la MPS et provoquer une hypertrophie musculaire. Environ 8 à 15 répétitions devraient être effectuées par série et environ 90 secondes de repos seront accordées entre les séries. Un protocole RET aigu similaire s'est déjà révélé être un stimulus suffisant pour provoquer des différences de rétention de leucine par rapport au repos (testé à l'aide du test respiratoire non invasif qui sera utilisé dans l'étude proposée) chez les adultes.

Les participants à l'étude proposée seront des enfants prépubères de sexe masculin et féminin (~ 7 à 12 ans), des adolescents (~ 13 à 16 ans) et des adultes (18 à 35 ans).