L'effet de l'exercice aérobie et anaérobie sur le stress oxydatif et la condition physique cellulaire chez les jeunes hommes en bonne santé et entraînés

Le stress oxydatif résulte d'un déséquilibre entre les niveaux de pro-oxydants et d'antioxydants, où le statut pro-oxydant, principalement les espèces réactives de l'oxygène (ROS), dépasse la défense antioxydante. Ce déséquilibre peut endommager les composants cellulaires tels que les membranes, les lipides, les protéines, l’ADN et les lipoprotéines, entraînant ainsi diverses maladies chroniques et dégénératives. Le corps humain se défend contre le stress oxydatif grâce à des mécanismes antioxydants. De nombreuses études ont montré que l'exercice physique augmente la production de ROS, principalement grâce à l'activité accrue de la phospholipase A2 (PLA2), de la nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADPH) oxydase et de la xanthine oxydase (XO). Si les ROS s’accumulent excessivement, cela peut entraîner un stress oxydatif. Pendant un exercice anaérobie, les niveaux de peroxydation lipidique peuvent augmenter considérablement jusqu'à 48 heures après l'exercice. Les principales sources de production de radicaux libres pendant l’exercice comprennent la chaîne de transport d’électrons mitochondriaux, les lésions d’ischémie-reperfusion et l’inflammation locale, qui induisent toutes un stress oxydatif.

Les changements aigus des biomarqueurs du stress oxydatif après l’exercice s’accompagnent souvent d’une augmentation de la réponse antioxydante. Par exemple, les niveaux d’acide urique (UA), de catalase (CAT) et de glutathion peroxydase (GPX) augmentent après 10 minutes à 4 à 8 heures d’exercice anaérobie. Différents types d’exercice stimulent également la biogenèse mitochondriale, même s’il reste difficile de savoir si l’exercice anaérobie ou aérobie est plus efficace pour favoriser ce processus chez l’homme. Les mitochondries, essentielles à la production d'énergie cellulaire, génèrent de l'énergie en transférant des électrons des aliments vers le système de la chaîne respiratoire, impliquant diverses protéines complexes. L'entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) dans les exercices aérobiques comme le vélo et la marche incite les cellules à produire plus de protéines pour les mitochondries et leurs ribosomes, luttant ainsi efficacement contre le vieillissement cellulaire. L’exercice d’endurance (d’intensité faible à modérée pendant 30 à 60 minutes) est bien connu pour améliorer la fonction mitochondriale du muscle squelettique, bien que les effets de l’exercice anaérobie sur la biogenèse mitochondriale soient moins étudiés.

Les exercices aérobies et anaérobies affectent positivement le métabolisme des lipides. L'exercice aérobique est particulièrement efficace pour améliorer les profils lipidiques, notamment en augmentant les lipoprotéines de haute densité (HDL). Une étude australienne a montré que l’exercice aérobique réduisait de manière significative le cholestérol total, les lipoprotéines de basse densité (LDL) et les triglycérides (TG), tout en augmentant le HDL d’environ 0,05 mmol/L. Une méta-analyse de Kelley et al. ont conclu que l'exercice aérobique augmente le HDL de 9 % et réduit le TG de 11 %, bien qu'il ne modifie pas de manière significative les taux de cholestérol total ou de LDL. L’exercice anaérobie a également montré des effets positifs sur les profils lipidiques. Une étude européenne portant sur 16 sujets obèses a révélé qu'un entraînement aérobie et anaérobie combiné entraînait une réduction plus importante des acides gras non estérifiés et de l'indice de masse corporelle que l'entraînement aérobie seul.

En résumé, l’exercice physique a un impact sur le stress oxydatif, la fonction mitochondriale et les paramètres métaboliques, mais les effets distincts de l’exercice aérobie par rapport à l’exercice anaérobie sur ces facteurs restent flous. Les exercices aérobies et anaérobies diffèrent principalement par leurs besoins en oxygène (O2). Les exercices aérobiques, tels que la course de longue distance, le vélo et le jogging, sont effectués à une intensité faible à modérée (40 à 70 % de VO2max) et nécessitent de l'oxygène pendant des périodes prolongées. L'exercice anaérobie est effectué à haute intensité (75 % à 100 % de VO2 max) et ne dépend pas de l'apport d'oxygène (O2). Les exemples incluent les sprints de 100 mètres ou moins, les sports de lancer et les activités similaires.