Dans une étude récente publiée dans la revue Métabolisme cellulaire, les scientifiques ont examiné les réponses physiologiques à l’exercice. Ils ont examiné les adaptations qui se produisent dans les tissus en raison de l’exercice chronique et leur rôle cumulatif dans l’amélioration de la santé cardiométabolique.
Bilan : L’exercice induit des adaptations spécifiques aux tissus pour améliorer la santé cardiométabolique. Crédit d’image : PeopleImages.com – Yuri A/Shutterstock
Sommaire
Avantages de l’exercice pour la santé
Des études indiquent que les personnes qui font régulièrement de l’exercice et atteignent les niveaux d’activité physique recommandés courent un risque plus faible de contracter un large éventail de maladies, notamment le diabète, les maladies cardiovasculaires, divers types de cancer et la mortalité toutes causes confondues. Les recommandations actuelles en matière de santé suggèrent environ 150 à 300 minutes d’exercice d’intensité modérée ou 75 à 150 minutes d’exercice vigoureux, comme la course à pied, par semaine pour les adultes. De plus, la routine d’exercice idéale devrait comprendre un renforcement musculaire et des activités visant à améliorer l’équilibre et l’endurance.
Bien que des facteurs tels que la résistance, le nombre de séries, les intervalles de repos et les répétitions puissent être modulés, le principe général des programmes d’exercices est la surcharge progressive, où la charge est augmentée progressivement pour améliorer la réponse adaptative. L’augmentation ultérieure de la demande énergétique entraîne également des modifications de l’homéostasie métabolique systémique. L’analyse a examiné les changements adaptatifs qui se produisent dans divers tissus en réponse à un exercice chronique. La revue s’est concentrée sur les exercices de résistance et d’endurance avec des études impliquant des interventions humaines.
Demandes énergétiques et réponses métaboliques à l’exercice
L’exercice génère une demande énergétique intense, avec une demande presque 100 fois plus élevée en adénosine triphosphate (ATP) fournie par l’activation des voies aérobies et anaérobies. Un exercice court mais intense entraîne une utilisation accrue des voies anaérobies et des réserves de glycogène. Cependant, des durées d’exercice plus longues dépendent des métabolismes aérobies de production d’ATP, ce qui entraîne une augmentation de la consommation d’oxygène, une redistribution du flux sanguin dans les muscles et du débit cardiaque.
En outre, divers réseaux de voies de transduction du signal et programmes de transcription qui répondent aux contractions musculaires, à la disponibilité d’énergie, d’hormones, d’ions, à la disponibilité d’oxygène et à l’état redox sont activés pendant un exercice aigu. Les programmes transcriptionnels sont activés par un exercice aigu d’une manière spécifique aux tissus grâce à l’implication de divers facteurs transcriptionnels, corépresseurs et coactivateurs.
Rôle des exerkines dans la réponse à l’exercice
La revue a également discuté des exerkines – un terme inventé pour définir les molécules de signalisation induites par l’exercice qui ont un impact sur divers tissus par les voies autocrine, paracrine et endocrine. Les exerkines comprennent des protéines telles que des cytokines, des lipides, des peptides, des métabolites et divers types d’acides nucléiques tels que l’acide ribonucléique mitochondrial (ARNm), le micro-ARN et l’acide désoxyribonucléique mitochondrial (ADN). Les études examinées dans la revue traitaient des exercices et de leur impact sur divers tissus et organes, notamment les muscles, le cerveau, le foie, le cœur, l’intestin, le tissu adipeux et le pancréas.
L’interleukine-6 (IL-6) était l’exerkine la plus étudiée, et les chercheurs ont discuté de la sécrétion d’IL-6, ainsi que des effets métaboliques de l’IL-6 sur des processus tels que la lipolyse du tissu adipeux, l’absorption du glucose dans le corps squelettique au repos. muscles, métabolismes du glucose liés à l’exercice et divers autres processus.
Coordination multi-tissulaire du métabolisme aigu de l’exercice
Adaptations à travers divers systèmes corporels
L’analyse a également exploré diverses adaptations résultant d’un exercice chronique et affectant les muscles squelettiques, le système cardiovasculaire, le pancréas, le cerveau, l’intestin et le tissu adipeux. Certaines des adaptations associées à la forme cardiovasculaire qui ont été discutées comprenaient celles liées à l’augmentation de la consommation maximale d’oxygène, telles qu’une masse d’hémoglobine, un volume de globules rouges et un débit cardiaque plus élevés. De plus, des adaptations telles qu’une fonction mitochondriale accrue et une densité capillaire qui se produisent à l’intérieur de la musculature ont également été discutées.
D’autres adaptations incluses dans la revue étaient l’élargissement et le remodelage du cœur après un exercice intense à long terme et des altérations du système vasculaire périphérique. L’examen a également porté sur les variations des schémas d’hypertrophie cardiaque selon que l’entraînement physique consistait en un entraînement d’endurance ou en résistance.
Les adaptations associées aux muscles squelettiques comprenaient une capacité accrue de production d’énergie aérobie, une capacité d’oxydation des glucides et une biogenèse mitochondriale plus élevée. Une capacité de génération de force plus élevée, une augmentation de la surface transversale des fibres musculaires grâce à l’accrétion de protéines myofibrillaires et une plus grande capacité à produire de l’énergie de manière non oxydative étaient quelques-unes des autres adaptations des muscles squelettiques liées aux exercices de résistance.
La revue a également discuté en détail des adaptations aux exercices de résistance et d’endurance dans le métabolisme du tissu adipeux, la fonction hépatique et le métabolisme pancréatique impliquant les cellules β. Les modifications du microbiote intestinal et de la fonction cérébrale dues à l’exercice chronique ainsi que leurs impacts sur la santé globale et la réduction du risque de diverses maladies ont également été examinées dans la revue.
Conclusions
Dans l’ensemble, la revue a résumé de manière exhaustive les connaissances actuelles sur divers types de programmes d’exercices chroniques, tels que l’entraînement d’endurance et de résistance, ainsi que les adaptations physiologiques et biochimiques de l’entraînement physique qui contribuent à l’amélioration de la santé et à la réduction du risque de maladie.
