Comment le sport transforme notre corps

2025/05/09 Leyre Echeazarra Escudero - EHUko Farmazia Fakultateko irakaslea eta ikertzailea. Fisiologia saila. Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Nous passons la majeure partie de la journée assis: au bureau, en classe, dans le bus... ainsi que dans notre temps libre, souvent devant les écrans. Selon une étude récente de l’OMS, 31% des adultes (environ 1,8 milliard de personnes !) ne respectent pas les recommandations relatives à l'activité physique (activité modérée de 150 minutes par semaine). Le taux d’inactivité a augmenté de 5 points de pourcentage depuis 2010 et s’il continue, il atteindra 35 % d’ici 2030.

La sédentarité est un problème majeur, car elle favorise l’accumulation de graisse, ainsi que l’excès de poids et l’obésité. C'est un facteur de risque clair pour les maladies cardiovasculaires, certains types de cancer, le diabète de type 2 et la démence.

L'exercice physique régulier soulage les effets néfastes de la sédentarité et renforce les muscles, les os, le cœur, les poumons et le cerveau. Mais comment ces changements surviennent-ils? Voyons voir.

Comment se forme la masse musculaire lorsque nous faisons de l'exercice?

Si nous réalisons un entraînement continu et progressif, le muscle se développe par un processus appelé hypertrophie. L'hyperplasie, un processus qui augmente le nombre de fibres musculaires, n'a pas beaucoup d'importance chez l'homme, sauf dans des conditions extrêmes ou lors d'entraînements très durs. Ce gain de masse musculaire se produit par le processus suivant:

I) Les tensions musculaires sont provoquées par la microlésie

La tension mécanique générée par le soulèvement répété d'une charge (par exemple, le soulèvement de poids) produit de petites microlésions dans les fibres musculaires. Ce dommage contrôlé active la régénération et la croissance musculaire pour s'adapter à la situation.

II) Les voies de signalisation cellulaire sont activées pour la régénération et la croissance musculaire

L'une des voies cellulaires de signalisation les plus importantes activées pour réparer les fibres musculaires endommagées est la voie mTOR, qui stimule la synthèse des protéines. Il est activé non seulement en réponse à la charge mécanique, mais aussi en fonction des nutriments nécessaires, principalement des acides aminés, mais aussi des glucides et des lipides.

Un autre agent essentiel est les cellules satellites, un type de cellule souche qui s'active après des dommages musculaires. Ces cellules fusionnent avec les fibres musculaires endommagées et les aident à se régénérer.

L'exercice stimule également la libération de diverses hormones qui favorisent la croissance musculaire, comme la testostérone, l'hormone de croissance (GH) ou l'insuline (cette dernière aide à optimiser l'utilisation du glucose pour obtenir de l'énergie).

III) Augmente le muscle

L'augmentation de la taille du muscle (ou hypertrophie) peut se produire dans deux structures différentes, en fonction desquelles la force ou l'endurance musculaire est obtenue. Lorsque les myofibrilles sont hypertrophiées (filaments de contraction à l'intérieur de chaque fibre musculaire), la force musculaire est améliorée. Lorsque le sarcoplasme est hypertrophié (cytoplasme entourant les myofibrilles), une amélioration de l'endurance musculaire est obtenue (Figure 2). Pour optimiser le processus, un entraînement progressif, une bonne nutrition et un repos adéquat sont essentiels.

L'exercice maintient nos os forts et sains

En raison de l'exercice, nos os sont également renforcés. Cela aide à prévenir les problèmes liés à la perte de masse osseuse pendant le vieillissement. Que se passe-t-il pour rendre nos os plus forts et plus sains à cause de l'exercice?

I) Active les ostéoblastes et augmente la densité osseuse

L'exercice physique, en particulier l'impact ou l'endurance (comme la marche, la course à pied, la danse, l'haltérophilie ou le saut), stimule les ostéoblastes, les cellules responsables de la formation du nouvel os (Figure 3). En conséquence, la densité osseuse augmente et les os deviennent plus forts et plus résistants.

II) Active les ostéoclastes et augmente la flexibilité osseuse

L'exercice physique augmente également l'activité des ostéoclastes, les cellules qui décomposent l'os (Figure 3). Cela se produit principalement dans les zones où une charge mécanique accrue s'est produite. Ce processus aide à adapter la structure osseuse, améliorant ainsi sa capacité à supporter des charges sans casser les os.

III) Réduit la charge sur les articulations

L'exercice renforce les muscles autour des articulations, tels que les genoux, les hanches et la colonne vertébrale. En conséquence, la pression sur les os diminue et les protège contre les blessures et l'usure. En outre, il aide à maintenir un poids approprié, ce qui soulage la charge sur les articulations.

L'activité physique améliore la santé cardiovasculaire

Lorsque l'activité physique est exercée régulièrement, la fonction cardiovasculaire est également améliorée. Quels changements se produisent?

I) Améliore l'efficacité du cœur et de l'échange de gaz

L'exercice régulier (surtout si c'est un exercice aérobie) renforce le muscle cardiaque, améliorant ainsi la capacité du cœur à pomper le sang à chaque battement (appelé volume systolique), ce qui réduit la charge de travail et favorise un rythme cardiaque plus sain. En outre, il élargit le diamètre des capillaires sanguins et améliore l'échange de gaz pour fournir des nutriments et de l'oxygène aux tissus, ainsi que pour éliminer les déchets produits par les tissus.

II) Réduit la pression artérielle

Pendant l'exercice, le flux sanguin augmente en raison de l'augmentation du besoin des tissus de recevoir du sang. En conséquence, nos vaisseaux sanguins doivent s'adapter et deviennent plus élastiques et flexibles. De cette façon, le sang circule plus facilement et la pression artérielle est réduite.

III) Réduit l'accumulation de cholestérol dans les artères

Il augmente les niveaux de cholestérol HDL (appelé bon cholestérol), ce qui aide à éliminer le cholestérol LDL (appelé mauvais cholestérol) dans les artères. Cela réduit le risque d'accumulation de plaques dans les parois des vaisseaux sanguins et, par conséquent, le risque de raideur, d'obstruction et de thrombus.

L'exercice améliore la fonction pulmonaire

Il est arrivé à beaucoup d'entre nous qu'en commençant à faire du sport, nous avons du mal à aérer. Cependant, avec le temps, nous remarquons que notre respiration est plus efficace et nous nous sentons mieux. Que fait l'entraînement pour que cela se produise?

I) Rend la ventilation plus efficace

Le diaphragme et les muscles intercostaux doivent se contracter pour respirer. Ces muscles sont renforcés par l'activité physique, ce qui facilite le mouvement de la cage thoracique, ainsi que l'expansion et la contraction des poumons. Cela facilite la ventilation en permettant un plus grand volume d'air à l'haleine et une meilleure sortie d'air à l'expiration.

II) Améliore l'échange de gaz

L'activité physique améliore la perfusion des poumons, c'est-à-dire le flux sanguin vers les alvéoles, augmentant ainsi l'efficacité de l'échange entre le sang oxygéné et le dioxyde de carbone. Cela permet une utilisation plus efficace de l'oxygène inhalé.

III) Améliore le contrôle respiratoire

L'entraînement favorise des modèles de respiration plus efficaces et contrôlés. Cela peut être bénéfique pour les personnes souffrant d'anxiété ou de maladies respiratoires chroniques, par exemple, les personnes souffrant de dyspnée (sensation de manque d'air) peuvent mieux gérer.

L'exercice modifie notre métabolisme

I) Nous brûlons des calories, même après l'exercice

Lorsque nous faisons de l'exercice, notre corps dépense plus d'énergie. Lorsque nous avons terminé, le corps continue de brûler des calories pendant un certain temps. En effet, le métabolisme continue à s'accélérer après l'exercice pour retrouver l'équilibre, réparer les muscles et éliminer les sous-produits créés pendant l'exercice (acide lactique, par adibicide).

II) Nous utilisons la graisse comme source d'énergie

Pour obtenir cette énergie nécessaire, il utilise d'abord principalement du glycogène, qui se trouve dans les muscles et le foie. Au fur et à mesure que vous continuez votre activité physique, en particulier si elle dure plus longtemps, votre corps commence à utiliser la graisse accumulée.

IV) Modification de la libération de certaines hormones

Comme nous l'avons expliqué, l'entraînement entraîne une augmentation de la production d'hormones anabolisantes telles que la testostérone et l'hormone de croissance. Ces hormones sont essentielles pour la construction et le renouvellement des muscles et des os. En outre, ils aident à maintenir l'équilibre entre la masse musculaire et la graisse corporelle.

D'autre part, le niveau d'insuline diminue pour que les tissus utilisent le plus de glucose possible. En même temps, le glucagon est libéré pour libérer le glucose du foie. À long terme, l’exercice régulier améliore la sensibilité des récepteurs à l’insuline, ce qui améliore leur fonction et leur efficacité. Cela réduit le risque de diabète.

Lorsque l'exercice est intense, il libère plus de cortisol que d'habitude pour faire face au défi. Cependant, un exercice régulier et bien équilibré régule la libération à long terme et aide donc à réguler le stress chronique.

D'autre part, le niveau de la greline, l'hormone de l'appétit, est initialement inhibé, surtout si l'exercice est très intense. En conséquence, nous n'avons généralement pas d'appétit après l'exercice. Dans le cas de la leptine ("hormone de satiété"), un exercice excessif peut réduire ses niveaux et, par conséquent, inhiber l'appétit. À long terme, un exercice équilibré et régulier aide à mieux réguler la faim et le métabolisme.

Améliore également notre santé mentale et cognitive

Lorsque nous pratiquons une activité physique, des substances qui nous font sentir bien sont libérées et des fonctions cérébrales sont entraînées qui peuvent améliorer nos capacités cognitives.

I) Libération d'endorphines

Les endorphines sont des substances chimiques qui ont un effet analgésique et contribuent au bien-être. Ils sont responsables du sentiment de bonheur connu comme "l'euphorie du coureur" - c'est ce que certains ressentent après un entraînement intense. Les endorphines peuvent aider à réduire le stress et l'anxiété et ainsi améliorer la santé émotionnelle.

II) La dopamine et la sérotonine sont libérées

Le neurotransmetteur dopamine contribue à la sensation de plaisir et au renforcement positif. Cela peut aider à maintenir l'habitude de l'exercice à long terme. La sérotonine régule l'humeur, le sommeil et l'anxiété. En augmentant pendant l’activité physique, il aide à réduire le stress.

III) Favorise la neurogenèse

L’exercice physique peut augmenter la production de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF). Cette protéine est essentielle à la formation de nouveaux neurones et à la connexion entre eux (Figure 4).

IV) Améliore la circulation sanguine dans le cerveau

L'augmentation du flux sanguin vers le cerveau garantit un meilleur apport d'oxygène et de nutriments dans des domaines clés tels que le cortex préfrontal, une zone liée à la prise de décision et au contrôle exécutif, et l'hippocampe, une zone clé pour la mémoire.

IV) Entraîne les zones clés du cerveau

Les sports qui exigent de la concentration et de la stratégie activent différentes zones du cerveau, telles que le cervelet et le cortex préfrontal, les zones du cerveau impliquées dans la planification, le contrôle moteur et la résolution des problèmes. Grâce à l'entraînement, ces fonctions peuvent être améliorées.

L’exercice physique offre de nombreux bienfaits pour la santé en améliorant notre bien-être et notre physiologie. Cependant, ce n’est pas toujours facile ou ce n’est pas toujours possible. Face à cette difficulté, nous devons être clairs sur le fait qu'il vaut mieux faire peu d'exercice que de ne rien faire. En effet, l’OMS définit l’activité physique comme tout mouvement corporel qui consomme de l’énergie. En outre, une étude publiée l'année dernière dans la revue scientifique Circulation suggère que l'activité physique une fois par semaine ou en une seule journée peut être aussi bénéfique que l'exercice régulier, en particulier pour réduire les maladies cardiométaboliques. Pour cette raison, ne vous découragez pas si vous ne pouvez pas faire du sport tous les jours ou aller au gymnase. L'introduction de petites actions dans notre routine quotidienne, comme l'utilisation d'escaliers ou la marche au travail, peut avoir un effet très positif sur notre santé. En avant !

 

Bibliographie

Casimiro A.J. 2001. “Les effets physiologiques de l’économie de marché”. 2001.Actes du II Congrès international de l'éducation physique et de la diversité. 185-199. Murcia : Conseil de l'éducation et des universités.

Guthold R., Stevens G., et al. 2019. «Global trends in insufficient physical activity among...: a pooled analysis of 298 population-based surveys with 1.6 million participants». The Lancet Child & Adolescent Health Vol. 4 Iss. 1.

Hawley J.A., Hargreaves M., Joyner M.J., Zierath J.R. 2014. “Integrative biology of exercise”. Cell ! 159(4):738-49 doi: 10.1016/j.cell.2014.10.029.

Kany S., Al-Alusi M.A., Rämö J.T., Pirruccello J.P., Churchill T.W., Lubitz S.A., Maddah M., Guseh J.S., Ellinor P.T., Khurshid S. 2024. “Associations of "Weekend Warrior" Physical Activity With Incident Disease and Cardiometabolic Health”. Circulation. 150(16):1236-1247 doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.124.068669.

Kenney W.L., Wilmore J.H., Costill D.L. 2015. Physiologie du sport et de l'investissement (5e éd. ). Editorial Medica Panamericana. ISBN : 978-84-9835-965-7.

López Chicharro J., Fernández Vaquero A. 2022. Physiologie de l'ejercice (4e éd. ). Editorial Médica Panamericana S.A. ISBN : 978-8491107491.

Merí A. 2006. Fondations de physiologie de l'activité physique et du sport. Editorial Medica Panamericana, Madrid. ISBN 978-84-7903-982-0.

Roberts M.D., McCarthy J.J., Hornberger T.A., Phillips S.M., Mackey A.L., Nader G.A. Boppart M.D., Kavazis A.N., Reidy P.T., Ogasawara R., Libardi C.A., Ugrinowitsch C., Booth F.W., Mlle K.A. 2023. “Mechanisms of mechanical overload-induced skeletal muscle hypertrophy: current understanding and future directions.” Physiol Rev. 103(4):2679-2757 doi: 10.1152/physrev.00039.2022.

Ros Fuentes, J.A. 2007. Activité physique + santé. Faire un style de vie actif. Conseil de Santé de la Région de Murcie.

Strain T., Flaxman S., Guthold R., Semenova E., Cowan M., Riley L.M., Bull F.C., Stevens G.A. 2024. «National, régional, and global trends in insufficient physical activity among adults from 2000 to 2022: a pooled analysis of 507 pob-based surveys with 5·7 millions participants». Lancet Glob Health. 12(8):e1232-e1243. doi : 10.1016/S2214-109X(24)00150-5.

Par Tercedor P.2001. L’activité physique, la communion physique et la santé. À Wanceule. Séville.