Stimulation PEMF sur l'exercice physique chez les personnes sédentaires

La conception de l'étude est en simple aveugle avec des conditions contrôlées randomisées. Neuf jeunes hommes sédentaires participeront à cette étude. La version 3.1.9.2 du logiciel G∗power (Kiel, Allemagne) prévoyait qu'une taille d'échantillon totale de 8 donnerait une puissance suffisante (0,80) pour détecter une différence significative au niveau alpha de 0,05. Un participant supplémentaire sera inclus pour garantir la disponibilité des données en cas de données manquantes ou corrompues. Tous les participants seront volontaires, en bonne santé, non-fumeurs, sans blessure musculaire ni déficit physique au moment de l'expérience. Les critères d'exclusion sont l'utilisation de suppléments ou de médicaments. Tous les participants recevront une explication écrite et verbale de la procédure expérimentale. Le consentement éclairé sera obtenu avant le début des enregistrements.

Les expériences seront réalisées sur le cycle-ergomètre (H-300-R Lode, Exere Air Machine, Italie) selon une procédure standardisée dans une pièce calme avec une température de 22°C. Les enregistrements seront effectués à la même heure de la journée (9h00-12h00) pour éviter toute influence circadienne. Les sujets devront éviter la caféine, l'alcool et toute activité physique intense dans les 12 heures précédant l'expérience. L'activité EMG de surface sera enregistrée à partir du Vastus Medialis droit et du Biceps Femoris caput longum droit à une fréquence d'échantillonnage de 1 000 Hz par un Free-EMG 1000 (BTS Bioengineering, Inc.). Free-EMG est un appareil doté de sondes miniaturisées sans fil pour l'analyse dynamique de l'activité musculaire. Pour l'acquisition du signal, les sondes (41,5×24,8x14mm) sont directement fixées aux électrodes et les signaux sont détectés et capturés. Chaque sonde est équipée d'une mémoire interne pour assurer un enregistrement ininterrompu en cas de perte temporaire de connexion. Pour stimuler toute la cuisse droite, 2 appareils circulaires à antenne boucle PEMF de 20 cm (Torino II, Rio Grande Neurosciences, USA) seront placés au début et à la fin de la jambe droite. La forme d'onde PEMF se compose d'une porteuse sinusoïdale de 27,12 mégahertz (MHz) modulée en rafale d'impulsions, avec une largeur de rafale de 2 ms répétée à 2 Hertz, avec un champ magnétique maximal au centre de la boucle de 5 ± 1 microTesla.

Les participants viendront au laboratoire 5 fois, avec un intervalle de 3 jours entre chaque fois. Lors de chacune de ces visites, quelques enregistrements seront réalisés.

Le premier jour prévoit l'enregistrement de la contraction volontaire maximale (MVC) et un test incrémental jusqu'à épuisement pour trouver la consommation maximale individuelle d'oxygène (VO2max). Concernant l'enregistrement MVC, chaque participant effectuera, pendant cinq secondes, une contraction isométrique contre une charge maximale à l'aide de machines isotoniques (Exere Air Machine, Italie). Les participants répéteront la même procédure 3 fois, séparées par 2 minutes de repos. La valeur maximale du MVC de chaque muscle étudié sera utilisée pour normaliser les données électromyographiques (procédure déjà utilisée dans des études précédentes). Concernant l'enregistrement VO2max, chaque sujet effectuera un test incrémentiel sur un vélo-ergomètre (H-300-R Lode) pour trouver la consommation maximale d'oxygène (VO2max), afin d'individualiser la bonne charge de travail à utiliser pour les séances d'exercices. Les gaz seront analysés à l'aide d'un système métabolique respiration par respiration Quark b2 (Cosmed, Italie). Le système sera calibré immédiatement avant chaque test conformément aux directives du fabricant : l'étalonnage du volume sera effectué à différents débits avec une seringue d'étalonnage de 3 L et l'étalonnage des analyseurs de gaz sera effectué avec un réservoir de mélange gazeux de référence (16,00 % O2, 5,00% CO2) et air ambiant (20,93% O2 et 0,03% CO2).

Du deuxième au quatrième jour, les participants viendront au laboratoire pour les séances d'exercices. Les conditions expérimentales seront PEMF ON et PEMF OFF, dans lesquelles le PEMF sera respectivement activé et désactivé. Lorsque l'essai démarrera avec le PEMF en modalité ON, l'appareil sera éteint après 17 minutes et le participant continuera à faire du vélo jusqu'à la fin de l'essai. Sinon, lorsque l'essai démarrera avec le PEMF en modalité OFF, l'appareil sera allumé après 17 minutes et le participant continuera à faire du vélo jusqu'à la fin de l'essai. Chaque condition sera répétée deux fois à des jours différents pour un total de quatre enregistrements par sujet. Les deux boucles PEMF seront positionnées sur la jambe droite dans les deux conditions expérimentales afin d'éviter que la stimulation ne soit perçue par les sujets au niveau de la peau.

Les données seront enregistrées à trois époques : 1) ligne de base, 2) échauffement, 3) exercice à charge constante. Pour enregistrer les valeurs de base, les participants resteront assis pendant 1 minute avec la jambe droite étendue. L'échauffement implique un cyclisme sans charge pendant 1 minute. Ensuite, une augmentation instantanée de la charge de travail, qui sera atteinte en ~3s, sera le début de l'exercice à charge constante (effort physique). Les participants seront invités à continuer de faire du vélo à une cadence de 70 tours par minute pendant toute la durée de l'essai. Chaque essai se terminera après 30 minutes d'exercice.