Etude n°1 : Etude des effets ergogéniques, métaboliques et hormonaux d’une prise de courte durée de corticoïdes chez la sportive non asthmatique

A notre connaissance, aucune étude ne s’est intéressée aux répercussions ergogéniques éventuelles d’une prise de glucocorticoïde chez les sujets de sexe féminin.

Or, les femmes répondent différemment au stress de l’exercice et à la prise de glucocorticoïdes (Deuster et coll., 1998 ; Tarnopolsky et coll., 2000) et il apparaît donc que les répercussions d’une prise de corticoïdes sur la performance puissent être « sexe » dépendante. Nous proposons donc d’étudier, dans une première partie et dans des conditions bien définies, l’influence d’une prise orale de courte durée de prednisone (7 jours à raison de 50 mg/jour) chez des volontaires sains de sexe féminin pratiquant une activité physique de loisir, la performance au cours d’exercice en laboratoire (70-75% de

O2max) ainsi que les répercussions hormonales.

2.1.Matériel et Méthodes

2.1.1. Etude proprement dite

L’épreuve proprement dite a consisté en la réalisation d’un test à 70-75% de la O2

max jusqu’à épuisement, la performance étant déterminée par la durée de pédalage jusqu’à épuisement. On a considéré que le sujet était à épuisement, lorsqu’il était incapable de maintenir la fréquence de pédalage fixée (60 tours/min) en dépit des encouragements fournis.

Cette épreuve a été effectuée à 4 reprises (avant et à la fin de chaque traitement), toujours en présence du médecin investigateur et d’une infirmière.

2.1.2. Protocole

Le protocole de chaque essai a été identique.

Les essais ont eu lieu à la même heure (entre 10H et 11H) pour chaque sujet afin d'éviter les variations diurnes des réponses hormonales. Les jours des essais, il a été demandé aux neuf sujets d’être au laboratoire entre 9H et 10H, deux heures après l'ingestion de la dernière capsule contenant soit le placébo soit la prednisone (50 mg) et une heure après l'ingestion d'un repas léger (environ 500 kcal), qui a été identique pour chaque essai. Après l'insertion d'un cathéter dans une veine superficielle de l’avant-bras

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(entre 09H30 et 10H30), les sujets ont eu une période de repos (30 min) et, à partir de 10H-11H un prélèvement sanguin a été effectué au repos juste avant le début de l’exécution de l’exercice à 70-75% O2 max jusqu'à épuisement.

Des échantillons de sang ont été prélevés toutes les 10 minutes pendant les 30 premières minutes d'exercice et les 20 premières minutes de récupération. Aucun échantillon n'a été pris entre 30 min d’exercice et l'épuisement de sorte que les sujets ne puissent pas compter sur les échantillons comme un indicateur de temps. L'eau a été distribuée à volonté pendant l'exercice. Les sujets n'ont eu accès à aucune indication de temps après la période initiale d'échantillonnage de 30 min au cours de l'exercice et les résultats n’ont été communiqués qu'à l'issue de l'étude.

2.1.3. Analyses

La performance a été évaluée par les enquêteurs comme étant le temps où la cadence de pédalage du sujet ne pouvait plus être maintenue à un taux de 90% du taux fixé préalablement et individuellement à chaque sujet.

Les échantillons de sang (7 ml) ont été immédiatement transférés dans des tubes différents. Deux ml ont été placés dans un tube hépariné de sodium réfrigéré afin de déterminer les concentrations d'insuline. Deux ml ont été transférés dans un tube non traité pour la détermination de la prolactine (PRL) et les analyses de GH. Les trois derniers ml ont été placés dans un tube refroidi EDTA-aprotinine pour l’évaluation des valeurs d’ACTH et de déhydroépiandrostérone (DHEA). Tous les tubes ont été rapidement centrifugés, 10 min à 4°C, 3000 rpm, et conservés à -72°C jusqu'au moment des analyses.

Les valeurs d’hématocrite, de la glycémie (Glu) ainsi que celles des lactates (Lac) ont été immédiatement mesurées (OMNI, Neuilly, France). Une hémoconcentration a été effectuée dans tous les échantillons prélevés au cours de l’exercice, ne mettant en évidence aucune différence entre les essais.

Des dosages ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) ont été utilisés pour la plupart des analyses: ACTH, GH, PRL, la DHEA, Ins, (kits de Biomerica, Etats-Unis,-ACTH; DRG, l'Allemagne, DHEA, Ins; DSL, Etats-Unis, -GH et BioAdvance, France,-PRL).

Toutes les analyses ont été effectuées en double. Les coefficients de variation

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2.1.4. Statistiques

Les données sont présentées comme valeurs moyennes ± l’écart type à la moyenne.

Afin de déterminer la présence de différences significatives, d’une part au niveau de la performance à la fois sous Placebo et sous Corticoïdes et d’autre part entre la période de sevrage et le traitement sous placebo afin de vérifier l’élimination complète des effets des Corticoïdes, un test spécifique pour des essais croisés a été utilisé.

Concernant l’étude des effets à la fois du temps et du traitement sur l’ensemble des variables hormonales et métaboliques mesurées, l’outil statistique utilisé a été une ANOVA. Quand un ratio significatif F était observé, un test Newman-Keuls à comparaison multiple était effectué afin de déterminer l’emplacement des différences. L’hypothèse nulle a été rejetée pour un P<0,05.

2.2. Résultats

2.2.1. Effet sur la performance

Le temps d’exercice jusqu’à épuisement a été considérablement augmenté après le traitement sous Corticoïdes par rapport au Placebo. En effet, celui-ci était de 66,4 ±8,4 minutes sous Corticoïdes et de 47,9 ± 6,7 minutes sous Placebo (P<0,01).

Aucune différence significative n’a été relevée entre le temps d’exercice jusqu’à épuisement sous placebo et celui effectué après la période de sevrage sans drogue. Le temps d’exercice au cours de cette dernière période était de 38,7 ± 3,8 minutes.

Figure n°11 : Temps de pédalage individuel jusqu’à épuisement après les traitements Placebo (Pla) et de Prednisone (Cor)

Sujets de sexe féminin entraînées (20,4 ± 0,2 ans ; n = 9) soumis à un exercice de pédalage sur ergocycle à 70-75% de O₂ max jusqu’à épuisement sous prednisone (5 mg/kg) ou placebo. La prednisone et le placébo ont été administrés par voie orale. ANOVA suivi d’un test Newman-Keuls.

Etude des effets ergogéniques, métaboliques et hormonaux 2.2.2. Effets sur les hormones et les métabolites

ACTH et DHEA :

Les valeurs d’ACTH et de DHEA sont significativement diminuées après le traitement sous Corticoïde par rapport au traitement sous Placebo, au repos, pendant l’exercice et au cours de la récupération (P<0,01). Sous placebo uniquement, l’exercice induit une augmatation des valeurs basales d’ACTH et de DHEA à partir de 20 minutes d’exercice (P<0,05).

Figure n°12 : Réponses de l’ACTH et de la DHEA (moyenne ± SE) au repos, durant l’exercice : 10 min (10), 20 min (20), 30 min (30), épuisement (Fin) et récupération : 10 min (R10), 20 min (R20) après les traitements Placebo (Pla) et Prednsione (Cor).

Sujets de sexe féminin entraînées (20,4 ± 0,2 ans ; n = 9) soumis à un exercice de pédalage sur ergocycle à 70-75% de la O2 max jusqu’à épuisement sous prednisone (5 mg/kg) ou placebo. La prednisone et le placébo ont été administrés par voie orale. Les dosages ont été effectués au niveau sanguin. ANOVA suivi d’un test Newman-Keuls.

Etude des effets ergogéniques, métaboliques et hormonaux

GH et Prolactine :

Les valeurs basales de GH et de prolactine sont identiques après chaque traitement, mais les concentrations à l’exercice ainsi qu’au cours de la récupération vont être significativement diminuées par la prise de Corticoïde par rapport au Placebo (P<0,05), respectivement à partir de 20 et 30 minutes d’exercice.

Après chaque traitement, les concentrations basales de GH sont retrouvées significativement augmentées après 10 minutes d’exercice et jusqu’à l’épuisement (P<0,05). Les valeurs basales de prolactine ont significativement été augmentées après 30 minutes d’exercice sous Placebo mais aucun effet de l’exercice n’a été relevé sur ses concentrations sous Corticoïdes.

Figure n°13 : Réponses de la GH et de la prolactine (PRL) (moyenne ± SE) au repos, durant l’exercice : 10 min (10), 20 min (20), 30 min (30), épuisement (Fin) et récupération : 10 min (R10), 20 min (R20) après les traitements Placebo (Pla) et Prednsione (Cor).

Sujets de sexe féminin entraînées (20,4 ± 0,2 ans ; n = 9) soumis à un exercice de pédalage sur ergocycle à 70-75% de la O2 max jusqu’à épuisement sous prednisone (5 mg/kg) ou placebo. La prednisone et le placébo ont été administrés par voie orale. Les dosages ont été effectués au niveau sanguin. ANOVA suivi d’un test Newman-Keuls.

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Insuline, glucose sanguin et lactate :

Le test statistique ANOVA a permis de mettre en évidence un effet significatif du traitement sur les concentrations de lactate, mais cet effet n’a pas été retrouvé pour les valeurs de l’insuline et du glucose. En effet, les concentrations de lactate apparaissent significativement augmentées entre 10 et 30 minutes d’exercice après le traitement sous Corticoïdes par rapport au Placebo (P<0,05).

L’exercice induit une diminution significative des valeurs basales d’insuline après 20 minutes d’exercice (P<0,05) avec le Placebo et les Corticoïdes. Concernant le niveau du glucose sanguin, il est resté constant au cours de l’exercice par rapport aux valeurs basales et ce avec les deux traitements. Cependant, il a significativement été augmenté lors de la récupération, à la fois sous Corticoïdes et sous Placebo (P<0,05). L’exercice induit aussi une augmentation significative de la concentration sanguine de lactate après 10 minutes d’exercice et ce jusqu’à la fin de l’expérimentation.

Figure n°14 : Réponses de l’insuline (Ins), de la glycémie (Glu) et des lactates (Lac) (moyenne ± SE) au repos, durant l’exercice : 10 min (10), 20 min (20), 30 min (30), épuisement (Fin) et récupération : 10 min (R10), 20 min (R20) après les traitements Placebo (Pla) et Prednsione (Cor).

Etude des effets ergogéniques, métaboliques et hormonaux

Sujets de sexe féminin entraînées (20,4 ± 0,2 ans ; n = 9) soumis à un exercice de pédalage sur ergocycle à 70-75% de la O2 max jusqu’à épuisement sous prednisone (5 mg/kg) ou placebo. La prednisone et le placébo ont été administrés par voie orale. Les dosages ont été effectués au niveau sanguin. ANOVA suivi d’un test Newman-Keuls.

2.3. Discussion

En conclusion, les résultats montrent que l'administration de courte durée de prednisone par voie orale à dose thérapeutique sur ergocycle, dans des conditions contrôlées en laboratoire, améliore la performance chez des femmes saines, volontaires et entraînées au cours d’un exercice sous-maximal. L'effet ergogénique d’un traitement de glucocorticoïdes de courte durée observé dans la présente étude est en accord avec les enquêtes précédentes menées sur des hommes (Arlettaz et coll., 2007a ; Collomp et coll., 2008a) au cours d’exercices sous-maximaux similaires et permet d’avancer qu’il n’y a pas d’effet du genre.

Nous avons constaté une diminution significative des valeurs basales à la fois

Etude des effets ergogéniques, métaboliques et hormonaux

d’ACTH et de DHEA chez des femmes saines après une semaine de traitement à la prednisone, sans augmentation significative sous corticoïdes de ces concentrations basales au cours de l'exercice. Nous avons relevé une diminution significative des valeurs de GH et de prolactine, respectivement, après 20 minutes et 30 minutes d'exercice.

Nous avons aussi observé une absence de changement de la glycémie et des concentrations d'insuline tout au long de l’exercice ainsi que des concentrations plus élevées de lactate sanguin suite au traitement sous prednisone par rapport au placebo pendant la première partie de l'exercice, mais cette augmentation temporaire reste difficile à comprendre et nécessite des enquêtes plus approfondies.

Etude des mécanismes d’action

Etude n°2

Prise de courte durée de glucocorticoïdes et réponses métaboliques au cours d’un exercice de longue durée

Short-term glucocorticoid intake and metabolic responses during long-lasting exercise

Rémi Thomasson · Nathalie Rieth · Laetitia Jollin · Virgile Amiot · Françoise Lasne · Katia Collomp

Hormone and Metabolic Research (2011) 43:216-222

Etude des mécanismes d’action

3. Etude n°2 : Prise de courte durée de glucocorticoïdes et réponse métabolique