Effets de l'âge et du sexe sur les réponses métaboliques lors d'un exercice à haute-intensité au cours de l'enfance et de l'adolescence

Résumé

La littérature scientifique a montré une augmentation de la réponse mécanique avec l’âge lors d’un exercice à haute-intensité, où les garçons sont capables de produire une puissance plus importante que les filles à partir de 14 ans en raison d’une prise de masse maigre plus importante. Toutefois, les conséquences de cette différenciation sexuelle sur les réponses métaboliques et perceptives au cours de l’exercice sont inconnues, de même concernant les cinétiques de consommation d’oxygène et de lactatémie au cours de la récupération. Ainsi, les objectifs de ce travail de thèse ont été de déterminer, à partir d’un exercice à haute-intensité et de 79 rameurs et rameuses de 10 à 18 ans, (i) en quoi le sexe influence les réponses mécaniques, métaboliques et perceptives au cours de l’exercice et de la récupération lors de l’enfance et l’adolescence ; et (ii) si ces évolutions en fonction de l’âge et du sexe étaient directement influencées par le gain de masse maigre plus important des garçons à partir de 14 ans. Ainsi, l’augmentation plus importante de la réponse métabolique (i.e., production d’énergie d’origine non-oxydative) des garçons à partir de 14 ans conduit à des réponses mécanique (étude n°1) et perceptive supérieures au cours de l’exercice (étude n°2), ainsi qu’à des réponses cardiorespiratoire (étude n°3) et sanguine (étude n°4) supérieures lors de la récupération. Grâce à une modélisation allométrique multi- niveaux, les effets concomitants de la masse maigre et de l’âge expliquent la différenciation sexuelle de puissance, de production d’énergie d’origine non-oxydative au cours de l’exercice à haute-intensité (étude n°1) et de consommation d’oxygène au cours de la récupération (étude n°3). Dès lors que la masse maigre permet d’estimer le volume sanguin, les garçons ont davantage de lactate dans le sang à partir de 14 ans (étude n°4). Ce résultat suggère le rôle déterminant de la masse maigre au cours de l’enfance et de l’adolescence sur la production de puissance, d’énergie d’origine non-oxydative, la perception de l’effort au cours de l’exercice à haute-intensité, ainsi que la consommation d’oxygène et la lactatémie au cours de la récupération. De plus, l’analyse des coefficients allométriques associés à la masse maigre indiquent que le gain de masse maigre avec l’âge se transfère directement et proportionnellement sur les réponses mécaniques et métaboliques des garçons, alors que la masse maigre est « moins déterminante » chez les filles. De nouvelles investigations sont nécessaires à ce stade

mots clés

Titre traduit

Sex- and age-related differences on metabolic responses incurred by high-intensity exercise during childhood and adolescence
Résumé

The scientific literature has shown an increase in mechanical response with age during high-intensity exercise, where boys are able to produce greater power than girls from the age of 14 years due to greater lean body mass gain. However, the consequences of this sexual differentiation on metabolic and perceptual responses during exercise are unknown, as are the kinetics of oxygen consumption and blood lactate during recovery. Thus, the objectives of this work were to determine, using high-intensity exercise and 79 male and female rowers aged 10-18 years, (i) how sex influences mechanical, metabolic, and perceptual responses during exercise and recovery in childhood and adolescence; and (ii) whether these age- and sex-related differences were directly influenced by the greater gain in lean body mass in boys from the age of 14 years. Thus, the greater increase in the metabolic response (i.e., non-oxidative energy production) of boys from 14 years of age onwards leads to greater mechanical (Study 1) and perceptual responses during exercise (Study 2), as well as greater cardiorespiratory (Study 3) and blood (Study 4) responses during recovery. Using multilevel allometric modelling, the concomitant effects of lean body mass and age explain the sexual differentiation of power, non-oxidative energy production during high-intensity exercise (study 1) and oxygen consumption during recovery (study 3). When lean body mass is used to estimate blood volume, boys have more lactate in the blood from the age of 14 years (study 4). This result suggests the determining role of lean body mass during childhood and adolescence on power production, non-oxidative energy, perceived exertion during high-intensity exercise, as well as oxygen consumption and blood lactate during recovery. Furthermore, analysis of allometric coefficients associated with lean body mass indicate that the gain in lean body mass with age transfers directly and proportionally to the mechanical and metabolic responses of boys, whereas it is "less decisive" in girls. Further investigations are required at this stage.