Les données de la littérature montrent clairement qu’une activité physique lorsqu’elle est adaptée et pratiquée de façon régulière, contribue à la prévention primaire des maladies cardiovasculaires (MCV) (Warburton et al. 2006; Gaesser 2007). Elle ralentit notamment la rigidification de l’arbre vasculaire (Green et al. 2011), physiologiquement liée à l’âge et accélérée par le tabagisme ou le manque d’hygiène alimentaire – et qui est reconnue comme étant un marqueur pronostique du risque de survenue des MCV (O'Rourke et al. 2002). De ce fait les mesures prophylactiques pour enrayer la mortalité cardiovasculaire s’orientent de plus en plus vers l’exercice physique (Calanca et al. 2010). De nombreux travaux de recherche ont permis de définir certaines recommandations en matière de prescription d’exercice pour la santé – Working Group on Cardiac Rehabilitation & Exercice Physiology and Working Group on Heart Failure of the European Society of Cardiology (2001) ; Physical activity guidelines for Americans (2008). Malgré tout, de nombreuses incertitudes demeurent et les modalités d’application précises de l’utilisation de l’exercice physique comme outil thérapeutique restent à définir (Rapport Préparatoire de la Commission Prévention, Sport et Santé présidée par le Pr. Jean-François Toussaint, 2008). En effet, les recommandations généralistes doivent être dépassées pour préciser les modalités d’exercice qui optimisent les effets bénéfiques et limitent les effets négatifs potentiels. La littérature sur le sujet est abondante et les programmes proposés nécessairement divers (Wisloff et al. 2007; Green 2009; Hansen et al. 2010; Nybo et al. 2010; Vanhees et al. 2012). Il ressort par exemple d’une étude menée par notre équipe (Tordi et al. 2010), qu’un exercice aérobie de type intermittent ou « interval training » (IT) est plus efficace pour réduire (au moins en aigu) la rigidité artérielle des membres préalablement exercés qu’un exercice aérobie à charge constante (CC). Pourtant, certaines zones d’ombre persistent. D’une part, le lien entre la nature de l’exercice (IT ou CC) et ses effets sur les différentes branches de l’arbre artériel n’est pas connu (rigidité centrale et périphérique : membres exercés ou non). D’autre part, les acteurs responsables des modifications de la compliance artérielle au décours de l’exercice sont nombreux (métaboliques, nerveux, hormonaux et vasculaires) et le rôle de chacun reste à définir. L’originalité de notre intervention a été de considérer la rigidité en fonction des différentes branches de l’arbre artériel. En comparant les effets sur la rigidité artérielle multi-segmentaire et ses déterminants, d’exercices aérobies de même durée proposant une contrainte cardiaque totale équivalente mais distribuée de façon constante ou
intermittente, ce travail fournit des éléments pour guider le choix des protocoles d’exercice utilisé comme outil thérapeutique.
A l’inverse, un exercice mal dosé, imposé à un organisme mal préparé ou déficient peut avoir des conséquences graves pour la santé (Neilan et al. 2006; Shave et al. 2010). Longtemps réservées à des athlètes bien entraînés, les épreuves de plus longues durées tels que les trails, les marathons ou les triathlons, sont aujourd’hui entreprises par un nombre de plus en plus élevé de personnes. Ces 35 dernières années, le nombre de marathoniens a été multiplié par plus de 20 et on estime rien qu’aux Etats-Unis à plus d’1/2 million par an le nombre de participants qui finissent un marathon (Marathonguide.com). L’âge et le niveau de préparation des participants sont alors très hétérogènes et ces épreuves peuvent présenter pour certains de véritables dangers (La Gerche et al. 2008). Une méta-analyse met par exemple en évidence des dysfonctions cardiaques transitoires après des épreuves comprises entre une heure et quatre heures d’effort (Middleton et al. 2006). Si les conséquences de ces dysfonctions à court, moyen et long termes font aujourd’hui débats (Patil et al. 2012), des analyses récentes estiment que le taux mortalité lié à un arrêt cardiaque parmi les marathoniens et les triathlètes est d’environ 1 pour 50000 à 100000 participants (Redelmeier and Greenwald 2007; Kim et al. 2012; Hart 2013) et que ce taux peut descendre à 1 pour 40000 dans d’autres disciplines voir à 1 pour 3000 chez certains athlètes de haut niveau (Harmon et al. 2011). De plus, si le dernier km d’un marathon représente moins de 3% de la durée totale de la course, c’est pourtant pendant cette période qu’ont lieu plus de 50% des arrêts cardiaques (Kim et al. 2012). La prévention des risques liés à ces pratiques spontanées et leur encadrement imposent donc d’aller plus loin dans l’identification de ces dysfonctions. Ainsi, ce projet de thèse aborde également des exercices intenses de plus longues durées (deux à trois heures), rappelant certaines pratiques sportives spontanées. L’originalité de notre travail repose sur l’évaluation des dysfonctions cardiaques à partir d’une technique échocardiographique récente, le Speckle Tracking Echocardiography (Leitman et al. 2004). Comme expliqué en préambule, les compétences du Dr. Stéphane Nottin et de son équipe ont été mises à profit pour les mesures échocardiographiques et leur analyse.
Enfin, de la même façon que la durée ou le type d’exercice, les conditions dans lesquelles se déroule la récupération post-exercice peuvent déterminer les effets de ce
dernier sur l’organisme. L’exercice physique est en effet suivi d’une période réfractaire (dite « de récupération ») au cours de laquelle l’équilibre biologique de l’organisme est perturbé, et se développent les processus d’adaptation et de régénération (Vaile et al. 2008). Ces manifestations d’origine centrale et périphérique peuvent induire une baisse importante des capacités de l’athlète à réitérer une performance, notamment lorsque celle-ci est particulièrement intense et la période de récupération courte. Le sportif devra donc attendre la fin de cette période de récupération pour produire un nouvel exercice avec les mêmes dispositions physiologiques. Cette situation encourage le sportif à recourir à des techniques de récupération dans le but d’accélérer le retour aux valeurs basales, des différents paramètres physiologiques modifiés transitoirement par l’exercice (Hausswirth 2010). En raison de leur facilité d’accès (faible cout, organisation pratique, etc.), ainsi qu’au regard de quelques travaux de recherche prometteurs, la compression élastique et l’immersion font partie des techniques de récupération les plus utilisées par le monde sportif (Wilcock et al. 2006; Bringard et al. 2007; Born et al. 2013). Malgré tout, certains biais méthodologiques (Bringard et al. 2007), l’hétérogénéité des protocoles de recherche (MacRae et al. 2011) et le manque de connaissances scientifiques au regard des mécanismes impliqués (Wilcock et al. 2006) ne permettent pas d’établir de consensus sur l’efficacité de ces techniques pour accélérer la récupération des sportifs. En analysant leurs effets chez le sportif, ce travail permet de guider leur choix en fonction del’exercice quiles précède et de la durée de la récupération. Les résultats offrent également des pistes de réflexion quant à leur optimisation et de suggérer certaines recommandations pratiques pour les acteurs du monde sportif.