Nitrate, hypoxie, exercices intenses et répétés

De Smet, S., Van Thieven, R., Deldicque, L., James, R., Sale, C., Bishop, D.J. and Hespel, P. (2016) Nitrate intake promotes shift in muscle fiber type composition during sprint interval training in hypoxia. Frontiers in Physiology. doi: 10.339/fphys.2016.00233

(voir le texte entier ici)

L’intérêt suscité par l’entraînement sportif en hypoxie est grandissant depuis quelques années. Une étude multicentrique [Université Catholique de Louvain, Belgique; Université de Nottingham Trent, Royaume-Uni; Université Victoria, Melbourne, Australie] cherche à déterminer dans quelle mesure, dans ce cadre, des apports nitratés pourraient exercer une influence.

27 hommes en bonne santé, en moyenne âgés de 24 ans, modérément entraînés, sont répartis en 3 groupes:

- 10 sujets appartiennent au groupe N (normoxie). L’air que les sujets inhalent a une teneur en oxygène O2 de 20.9%. Ils ingèrent, en outre, des gelules de placebo.

- 8 sujets appartiennent au groupe H (hypoxie). L’air inhalé a une teneur en oxygène O2 de 15%. Ils ingèrent des gelules de placebo.

- 9 sujets appartiennent au groupe HN (hypoxie + nitrate). L’air inhalé a une teneur en oxygène O2 de 15%. Des gelules leur apportent une supplémentation orale en nitrate NO3-.

Pendant 5 semaines, les 27 sujets participent à 3 sessions d’entraînement par semaine, à 48 heures d’intervalle. Chaque session d’entraînement comporte, sur cyclo-ergomètre, des sprints à vitesse maximale de 30 secondes, séparés les uns des autres par une récupération de 4 minutes et demie. Chaque session d’entraînement dure 30 minutes la première semaine, s’allonge ensuite et dure jusqu’à 40 minutes la dernière semaine.

Les suppléments ingérés sous forme de gelules sont tous d’apparence identique. Les gelules de placebo contiennent ~150 mg de sodium Na sous forme de chlorure de sodium NaCl. Les gelules de nitrate contiennent ~ 400 mg de nitrate NO3- sous forme de nitrate de sodium NaNO3. Les gelules sont avalées 3 heures avant chaque session d’entraînement, de manière à ce que les sujets du groupe HN disposent lors des efforts de hautes concentrations plasmatiques en nitrite NO2- [Supplements were ingested 3 h prior to each training session sa as to produce high plasma nitrite levels during the training in HN].

Avant et après les 5 semaines d’entraînement, des biopsies à l’aiguille sont effectuées en regard du vaste externe (ou vaste latéral) du quadriceps fémoral. La répartition des fibres musculaires est étudiée en microscopie en fluorescence.

Les résultats obtenus sont, en moyenne, les suivants:

Pourcentages

des fibres

Groupe N (normoxie)

Groupe N (normoxie)

Groupe H

(hypoxie)

Groupe H

(hypoxie)

Groupe HN (hypoxie + nitrate)

Groupe HN (hypoxie + nitrate)

 

Avant

Après

Avant

Après

Avant

Après

Fibres de type I

49

49

51

53

45

39

Fibres de type IIa

42

49

42

44

45

56

Fibres de type IIx

9

2

7

3

10

5

Suivi pendant 5 semaines, l’entraînement fait baisser significativement (P < 0.005), dans chacun des 3 groupes, la proportion de fibres musculaires de type IIx. Par contre, le nombre relatif de fibres musculaires de type IIa n’augmente significativement (P < 0.005) que dans le groupe HN, celui qui a bénéficié des apports en nitrate [Sprint interval training decreased the proportion of type IIx muscle fibers in all groups (P <0.05). The relative number of type IIa fibers increased (P < 0.05).in HN (P < 0.05 vs. H), but not in the other groups].

Par ailleurs, alors qu’il augmente, en moyenne, la puissance produite lors d’un sprint à vitesse maximale de 30 secondes d’environ 6%, aussi bien dans le groupe N (normoxie) que dans le groupe H (hypoxie) (P < 0.05), ce type d’entraînement l’augmente encore davantage dans le groupe HN (hypoxie + nitrate). Il l’augmente de plus de 12 % (P < 0.05), sans cependant que la différence entre les groupes HN et H atteigne le degré de significativité statistique (P = 0.085) [Mean power output during W30S in the pretest was similar between the groups (660-670 W). Sprint interval training increased power output by ~6% in N and H (P < 0.05), vs + 12% in HN (P < 0.05), yet differences between H and HN were not significant (HN, P = 0.085)].

Dans leur conclusion, prenant en considération parmi les sujets soumis à un entraînement sous forme de sprints répétés dans des conditions d’hypoxie ceux dont la concentration plasmatique en nitrite NO2- a été majorée par des supplémentations en nitrate NO3-, les auteurs évoquent alors un lien éventuel entre l’augmentation de la proportion des fibres musculaires IIa observée et l’accentuation de la performance sportive [Sprint interval training in hypoxia combined with nitrate supplementation increases the proportion of types IIa fibers in muscle, which may be associated with enhanced performance in short maximal exercise]. 

Commentaire du blog

Rappelons que les fibres de type II, ou fibres à contraction rapide, dénommées aussi fibres blanches, sont présentes dans les unités motrices à haut seuil d’activation. Elles sont impliquées dans les efforts intenses, relativement court et inférieurs à dix minutes. Selon la nomenclature utilisée, on distingue:

- les fibres IIx utilisant la filière anaérobie alactique

            – des fibres IIa à métabolisme mixte, aérobie et anaérobie.

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