Etude des effets de programmes d'endurance de haute intensité et de haut volume sur les performances physiques, cognitives ainsi que sur la plasticité musculaire et cérébrale chez le rat sain et ayant subi une ischémie cérébrale

Comparison of high intensity and high volume aerobic training on physical performance, cognition and cerebral and muscular plasticity in healthy rats and after cerebral ischemia

• Auteur / Autrice : Annabelle Constans
• Direction : Patrick Decherchi, Jérôme Laurin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du Mouvement Humain
• Date : Soutenance le 27/03/2019
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du Mouvement Humain (Marseille ; 2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences du Mouvement Etienne Jules Marey (ISM)
• Jury : Président / Présidente : Eric Berton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Py, Damien Freyssenet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Anne Prigent-Tessier, Georges Baquet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ischémie cérébrale

Condition physique

Processus perceptivomoteurs

Plasticité neuronale

Maladies cérébrovasculaires

Mots clés libres

Exercices fractionnés

Exercice continu

Neuroplasticité

Sensorimotricité

Accident vasculaire cérébrale

Métabolisme aérobie

High intensity interval training

Moderate intensity continuous training

Neuroplasticity

Sensorimotor activity

Stroke

Oxidative metabolism

Résumé

L’exercice fractionné de haute intensité (HIIT) et continu d’intensité modéré (MOD) représentent les 2 grandes modalités d'endurance. Cependant, leur impact spécifique sur la performance physique et la plasticité cérébrale et musculaire reste controversé du fait de la diversité des protocoles d’exercice proposés chez les sédentaires. Notre 1er axe dégage chez des rats sains l’effet de ces 2 modalités sur la performance physique, la plasticité musculaire et cérébrale sur 8 semaines d’entrainement standardisée dont l'intensité est basées sur le seuil lactique. Nos résultats montrent des gains de performance d’endurance plus rapides et importants suite aux HIIT. La neuroplasticité serait stimulée par les HIIT uniquement et la plasticité musculaire semble spécifique à chacune. L’engouement pour les HIIT se répercute chez les patients subissant un accident vasculaire cérébral où l’efficacité des méthodes d’endurance n’est pas clairement justifiées. Une étude antérieure a montré l’intérêt majeur des HIIT dans la phase aiguë de la pathologie malgré une récupération sensorimotrice incomplète. D’où l’intérêt d’approfondir dans notre second axe l’effet des différentes formes de HIIT (longs et courts) dans la récupération. Nos résultats montrent principalement que ces deux formes de HIIT améliorent la capacité d’endurance et la force de la patte antérieure lésée avec une précocité pour les HIIT longs. Les deux formes de HIIT semblent induire une angiogenèse cérébrale. Néanmoins, ils n’améliorent pas les fonctions sensorimotrices et cognitives. Ainsi, il est nécessaire d’approfondir les répercussions de ces deux entrainements HIIT dans la plasticité musculaire et cérébrale.

Endurance exercise is essential for different reasons in athlete and also in aging and pathological people. Two training modalities were found: high intensity interval training (HIIT) and moderate intensity aerobic training (MOD). However, the specific outcomes of these modalities on physical performance and cerebral and muscular plasticity are controversial because many exercise protocols exist. The 1st study explore the impact of these 2 training on endurance and functional capacity and also on muscular and cerebral molecular modifications throughout 8 weeks in healthy rats. HIIT and MOD programs are work-matched and training intensity are determined thanks to the lactate threshold. Our results show a superior and fast effect on endurance capacity after HIIT compared to MOD. Hippocampal plasticity is stimulated only after HIIT and muscular modifications appear to be specific to each modality. A great interest of HIIT is found in stroke patients for whom evidence of endurance modalities efficiency is still missing. A previous study has shown a beneficial effect of HIIT in the acute phase of stroke despite incomplete sensorimotor recuperation. Hence, the interest to deepen in second part of this manuscript the impact of two HIIT modalities (short and long) in recovery optimisation. Our results show that 2 HIIT strongly improve endurance performance and strength of injured paw with a fast effect for long HIIT. The 2 modalities seem to induce cerebral angiogenesis. However, these 2 training do not increase sensorimotor and cognitive functions. In perspective, it appears necessary to develop muscular and cerebral outcomes induced by these 2 HIIT modalities.