Les entraînements HIIT boostent les super pouvoirs de nos mitochondries

Il y a environ 2 400 ans, Hippocrate, que beaucoup considèrent comme le père de la médecine moderne, a prescrit l’activité physique comme moyen sans drogue de garder les gens en bonne santé. Il considérait l’exercice comme un traitement possible contre la maladie et aurait déclaré : « La marche est le meilleur remède. »

Même si un nombre croissant de médecins du 21e siècle considèrent “l’exercice comme un médicament”, il a été difficile pour les physiologistes de l’exercice de déterminer exactement comment et pourquoi l’activité physique aide à compenser et même à prévenir la maladie.

Parce que nous n’avons toujours pas suffisamment de connaissances fondées sur des preuves sur la meilleure façon de prescrire des «doses» de Rx d’entraînements cardio et de renforcement musculaire ou sur la façon d’adapter les régimes d’exercices pour traiter des conditions spécifiques, le potentiel thérapeutique de l’utilisation de l’exercice comme médicament est souvent insuffisant. .

Mais grâce aux récents progrès de la technologie de pointe, les chercheurs sont désormais en mesure de cartographier comment les éléments constitutifs cellulaires d’un individu réagissent à différentes doses (durée, intensité, fréquence) d’exercice en utilisant une nouvelle technique appelée spectrométrie de masse.

L’exercice est un médicament : l’entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) améliore la bioénergétique mitochondriale

Une étude potentiellement révolutionnaire (Granata et al., 2021) publiée le 3 décembre dans la revue à comité de lecture Communication Nature décrypte comment les mitochondries dans les cellules musculaires – familièrement appelées centrales cellulaires-répondre à différents protocoles d’entraînement par intervalles à haute intensité.

Ces résultats pourraient ouvrir la voie à la création de prescriptions de fitness personnalisées qui optimisent les avantages pour la santé associés à l’utilisation de l’exercice comme médicament.

Pour cette étude, Granata et al. ont recruté 10 hommes en bonne santé âgés de 18 à 35 ans, non-fumeurs et sans médicaments. Ces volontaires étaient “modérément en forme” mais ne faisaient pas plus de quatre heures d’activité aérobique non structurée par semaine.

À l’aide d’un équipement de spectrométrie de masse du Bio21 Molecular Science and Biotechnology Institute de l’Université de Melbourne, le premier auteur Cesare Granata et ses collègues ont pu identifier comment 185 protéines mitochondriales exprimées de manière différentielle répondent à trois “doses” différentes de HIIT.

Ces trois doses de HIIT basées sur le volume ont été administrées en trois phases :

• Première phase, entraînement à volume normal (NVT)
• Seconde phase, formation à haut volume (HVT)
• Troisième phase, formation à volume réduit (RVT).

Chaque session HIIT a commencé par un échauffement de huit minutes et consistait en un rapport travail/repos de 2: 1 (quatre minutes très difficiles, deux minutes super faciles).

Au cours d’une série de trois expériences d’une à trois semaines, chaque participant a effectué différents volumes (NVT, HVT, RVT) d’entraînement par intervalles à haute intensité sur un vélo stationnaire dans un laboratoire de physiologie de l’exercice.

NVT, HVT et RVT représentent trois volumes différents de HIIT

1. Phase de TVN: Le entraînement à volume normal Les séances consistaient en six séances HIIT sur deux semaines (trois séances d’entraînement HIIT par semaine). La TVN impliquait cinq à sept intervalles de cyclisme vigoureux pendant quatre minutes, suivis d’une récupération de deux minutes.
2. Phase HVT: Le formation à haut volume Les séances consistaient en des séances d’entraînement HIIT deux fois par jour pendant 20 jours consécutifs. Les séances d’entraînement HVT impliquaient sept à dix intervalles d’une durée de quatre minutes entrecoupés d’une récupération de deux minutes ou de 15 à 20 intervalles courts d’une durée de deux minutes avec une récupération d’une minute.
3. Phase RVT: Le formation à volume réduit La phase consistait en six séances de HIIT sur six jours. Le volume d’entraînement a été progressivement réduit tout au long de la semaine ; les participants ont effectué 10, 9, 8, 7, 6, puis 4 intervalles d’une durée de quatre minutes entrecoupés d’une récupération de deux minutes.

Fait intéressant, après avoir analysé les mitochondries de chaque participant tout au long de ces protocoles HIIT séquentiels, les chercheurs ont découvert un réseau complexe et auparavant non reconnu d’adaptations mitochondriales hiérarchisées différemment à l’entraînement par intervalles à haute intensité. Comme les auteurs le résument dans leurs remarques finales :

“Nous avons identifié 185 protéines mitochondriales exprimées de manière différentielle, un nombre environ 10 fois supérieur à celui des études précédentes. Cette profondeur d’analyse accrue nous a permis d’identifier le remodelage dépendant du temps et complexe du protéome mitochondrial après différentes phases d’entraînement d’endurance.”

En vieillissant, les défauts mitochondriaux et la détérioration de la capacité de « centrale énergétique » de nos mitochondries sont impliqués dans de nombreuses maladies. Les dernières recherches (2021) de Granata et al. démêle comment l’entraînement par intervalles à haute intensité peut améliorer la bioénergétique mitochondriale et comment les entraînements HIIT peuvent ralentir le déclin lié à l’âge ou prévenir la maladie.

“Cette étude est une étape importante vers la mise à jour des directives d’exercice actuelles pour des conditions spécifiques avec des prescriptions individualisées afin d’améliorer au mieux les mitochondries”, expliquent les auteurs dans un communiqué de presse de décembre 2021.

Au-delà des séances d’entraînement HIIT sur un vélo stationnaire, des recherches supplémentaires sont nécessaires sur la façon dont d’autres régimes d’exercices cardio et de renforcement musculaire affectent la bioénergétique mitochondriale. Néanmoins, la découverte récente que différentes « doses » d’exercices vigoureux améliorent la capacité de nos mitochondries à produire de l’énergie a des applications cliniques pour aider les patients à obtenir de meilleurs résultats de santé grâce à l’activité physique.