Entraînement en musculation et remodelage myocardique : Influence du sexe, du niveau de pratique et de la prise régulière de stéroïdes anabolisants

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et de la prise régulière de stéroïdes anabolisants

Antoine Grandperrin

To cite this version:

Antoine Grandperrin. Entraînement en musculation et remodelage myocardique : Influence du sexe, du niveau de pratique et de la prise régulière de stéroïdes anabolisants. Médecine humaine et pathologie. Université d’Avignon, 2020. Français. �NNT : 2020AVIG0717�. �tel-03144148�

THÈSE DE DOCTORAT D’AVIGNON UNIVERSITÉ

Agrosciences et sciences Spécialité / Discipline de doctorat :

Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives (STAPS)

Laboratoire de Pharm Ecologie Cardiovasculaire (EA4278)

Présentée par

Antoine GRANDPERRIN

Entraînement en musculation et

remodelage myocardique

Influence du sexe, du niveau de pratique et de la prise

régulière de stéroïdes anabolisants

Soutenue publiquement le 17 Décembre 2020 devant le jury composé de :

M. DOUTRELEAU Stéphane, MCU-PH, Université Grenoble Alpes Rapporteur

M. MOUROT Laurent, MCU-HDR, Université de Franche Comté Rapporteur

Mme CHOPARD Angèle, PU, Université de Montpellier Examinatrice M. MASSOURE Pierre-Laurent, PH, Hôpital Laveran, Marseille Examinateur

M. CAZORLA Olivier, DR, Université de Montpellier Examinateur

M. Obert Philippe, PU, Avignon Université Examinateur

M. NOTTIN Stéphane, MCU-HDR, Avignon Université Directeur de thèse

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Remerciements

Ces travaux de thèse ont été effectués dans le cadre d’une Convention Industrielle de Formation par la REcherche (CIFRE), signée entre le Laboratoire de Pharm-Ecologie Cardiovasculaire (sous la direction de Stéphane Nottin), le groupe YAKHA Sport (dirigé par Younès Khattabi), l’Association Nationale de la Recherche et de la Technologie (ANRT) et moi-même. Au cours de ces trois années de doctorat, j’ai eu la chance de côtoyer énormément de personnes aussi bien dans le domaine scientifique que dans le monde de l’entreprise. Toutes ces personnes m’ont énormément appris aussi bien sur le plan professionnel que personnel. Les lignes qui vont suivre me permettront de remercier chaleureusement toutes ces personnes que ce soit mes collègues, amis ou membres de la famille, sans qui tout cette aventure n’aurait pas été possible.

Tout d’abord je souhaite adresser un immense remerciement à mon cher directeur de thèse, le Dr

Stéphane Nottin. Merci de m’avoir aussi bien présenté et vendu la filière STAPS en Mars 2011, lorsque

ma tête était pleine de doutes au sujet de l’avenir. Par ta présentation tu as su éclairer mon avenir puisqu’après cette discussion, j’ai intégré la Licence « Entraînement Sportif », avant de poursuivre sur un Master à Montpellier puis à Avignon, et enfin d’avoir la chance de réaliser une thèse avec toi. Merci de m’avoir accordé ta confiance et merci de t’être battu pour que nous obtenions ce financement de thèse. A tes côtés j’ai pu apprendre énormément de choses, notamment à faire des échographies cardiaques avec des exigences élevées, et aussi à développer une rigueur scientifique qu’il me manque parfois. Merci de t’être autant impliqué sur la dernière ligne droite de cette thèse, tes nombreux retours m’ont beaucoup aidé et m’ont permis d’avancer à un rythme soutenu. Enfin, même si je réserve une partie « remerciements » plus personnelle et extra-professionnelle pour la suite, merci de m’avoir permis d’aussi bien comprendre le métabolisme glucidique à l’effort, auto-expérimentation apprise et comprise lors de l’ascension du Mont Ventoux en septembre 2018. C’est bien pour toi que j’ai réalisé cette épreuve, car aucun de tes doctorants n’a échappé à cette étape mythique qui t’es si chère, je ne voulais donc pas passer pour un privilégié ou pour un fragile (même si je dois avouer que j’ai hésité quelques instants à mettre mon téléphone en mode avion et à rester au lit pour échapper à ce véritable calvaire). Pour tout cela et pour tout ce que tu es merci beaucoup, ce fut réellement un plaisir de travailler avec toi, et j’espère que ce n’est pas terminé. Je serai ravi de continuer à collaborer avec toi sur de futurs travaux (dans tous les sens du terme). J’espère avoir été le plus agréable et le plus efficace possible, et j’espère que cette thèse t’apportera un bref sentiment de satisfaction.

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Merci à Stéphane Doutreleau et Laurent Mourot d’avoir accepté d’être rapporteurs de cette thèse. C’est un immense privilège pour moi de pouvoir compter sur votre expertise et votre complémentarité afin d’avoir un retour constructif sur mes différents travaux.

Merci à Angèle Chopard, Pierre-Laurent Massoure, Olivier Cazorla et Philippe Obert de me faire l’honneur d’être examinateurs de cette thèse. Ce sera un réel plaisir pour moi d’échanger avec vous.

Enfin, parce que je suis le premier à penser que seul nous allons plus vite mais qu’ensemble, nous allons plus loin, je tiens à remercier toutes les personnes qui ont collaboré de près ou de loin à ces différents travaux. Merci au Dr Iris Schuster pour ton aide lors de l’inclusion des bodybuilders ainsi que pour ton expertise sur les différents résultats et sur la rédaction des papiers. C’est une réelle chance pour moi d’avoir pu collaborer avec une personne aussi compétente que toi. Merci au Dr Pierre

Moronval pour les échographies cardiaques réalisées notamment chez les haltérophiles dans le cadre

de notre master 2. C’est un plaisir d’avoir pu échanger avec toi lors des trajets Avignon – Monteux. Merci au Dr Stéphane Cade pour tes conseils et contacts nous ayant permis de mettre en place nos études sur les bodybuilders. Tes compétences de cardiologue et ta passion pour le sport font de toi un réel atout. Merci au Dr Claire Maufrais pour ton aide immense lors du protocole longitudinal. Je sais que faire 20 échographies cardiaques sur 3 jours dès ton retour de congé maternité était un défi que seul toi pouvais relever. Merci également pour tes conseils et ta bienveillance à mon égard. Je te réserve bien entendu des remerciements plus personnels pour la suite. Merci au Dr Omar Izem, mon ami, mon grand frère. Tu as su avoir la patience de m’initier à la relecture des échocardiographies ainsi qu’à la maitrise du script Scilab, et tu as toujours su me soutenir, pour tout ça merci. Merci aux Docteurs

Elena Galli, et Frédéric Schnell pour cette collaboration sur la partie cardiomyopathie hypertrophique

et travail myocardique, malgré votre charge colossale de travail vous avez su répondre à mes nombreuses sollicitations. Enfin, pour toute l’admiration que j’ai eue, que j’ai et que j’aurai toujours pour toi, merci au Pr Philippe Obert pour ta bienveillance à mon égard. Je me rappellerai éternellement de ce clin d’œil que tu m’as adressé juste avant ma soutenance de Master 2, et des nombreux compliments que tu m’as fait par la suite. Je suis conscient de tout ce que tu as accompli pour créer le laboratoire et lui donner une place de choix dans le monde de la recherche, et pour tout cela merci.

Merci à la directrice du LaPEC, le Pr Agnès Vinet de m’avoir accueilli dès mon master au sein du laboratoire et de m’avoir ensuite permis de réaliser cette thèse.

Merci à Younès et Nawale Khattabi, gérants des groupes NY développement et Yakha Sport pour m’avoir accordé votre confiance et pour avoir accepté de m’accompagner dans ce projet de thèse. Je

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garderai un très bon souvenir de ces 3 années qui m’ont permis de m’enrichir professionnellement. Merci pour toutes les responsabilités que vous m’avez confié.

Lors de mes trois années au sein du groupe Yakha Sport, j’ai eu la chance de côtoyer des personnes extraordinaires. Merci à Youssra, mon « frate », merci d’avoir toujours fait preuve de bienveillance à mon égard et de m’avoir considéré comme ton petit frère, ce fut réellement un plaisir de travailler à tes côtés. Une grosse pensée pour tes enfants (big up à Ihssane le sang) et ton mari qui font également partie de ma famille, que Dieu vous protège. Merci à Badia, mon autre grande sœur du groupe qui a su me mettre à l’aise lors de mon arrivée, et avec qui j’ai pu taper des énormes fous rires, garde ton énergie et ta gentillesse. Un grand merci également à Mourad pour les leçons de vie que tu as pu m’apprendre, malgré tes problèmes de santé tu gardes toujours le sourire et tu es toujours bienveillant à l’égard des autres, pour ça merci. Un immense merci à mes deux frérots Yannis et Yazid, que de bons moments passés avec vous que ce soit à Paris ou à Avignon, l’ambiance est toujours restée la même, je serai toujours là pour vous conseiller dans vos futurs projets même si pour moi vous n’avez besoin de personne, vous êtes des monstres ! Et puis un grand merci à la team YAKHA dans sa globalité, de Avignon à Villeneuve sur Lot en passant par Apt, merci à Pam, Fab, Naouel, Gaëtan, Mélanie,

Quentin, Laura, David, Flo, Chloé, Céline, Antho, Coyotte, Touati, Souley, Emy, Lise, Laurianne, Ludo, Houda, Alex, Damien, Jaoued, Mika, Clem, Dylan, Farid, Isma, Zouaoui (gros big up pour toi

mon frère), Virginie, Franck (mon co-manager avec qui j’ai passé des moments extraordinaires), sans oublier Ilyass, mon Habibi, merci pour ta bonne humeur et pour tes conneries au quotidien !

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Une thèse c’est également une vie en laboratoire avec des personnes qui partagent les mêmes galères et qui comprennent les ras le bol. Tout d’abord je tiens à remercier une nouvelle fois Steph, mon directeur, une personne tellement enthousiaste et tellement motivante ! J’ai vraiment aimé nos discussions dans la voiture pour partir en manip, et aussi ce fameux voyage à Dublin. Tu as réussi à me mettre sur un vélo et à m’amener en haut du Mont Ventoux, merci pour ça, c’était une super expérience. Comme je l’ai précédemment dit c’est grâce à toi que j’ai fait STAPS et grâce à toi que je suis entré en thèse. J’ai passé énormément de bons moments, tu as réussi à supporter mes bourdes et mes imprécisions mais sache que j’ai toujours essayé de faire de mon mieux. Ensuite, merci à tous les titulaires du laboratoire. Merci à Cyril pour ta bienveillance et ton aide, nous avons parfois des points de vue divergents mais tu es une personne que j’apprécie vraiment beaucoup. Merci à Clairette (et au passage à Jérémy et Léon) pour ta gentillesse et ta bienveillance. Merci à Greg (pour tes conseils, ton humour et pour les services rendus), Guillaume (pour avoir toujours essayé de me valoriser),

Catherine, Florence, Yannick, Sylvain, Pascal, Sophie et Sandrine pour votre sympathie et pour ces

bons moments lors des rassemblements de laboratoire. Merci à Marie-Hélène, Pascale, Anaïs, Julien,

Sarah (ma jumelle de soutenance), Fred, PK d’avoir été toujours très sympathique avec moi. Merci à Natacha, ma seconde maman de m’avoir toujours accompagné depuis ma L2 jusqu’à aujourd’hui. Tu

es une femme géniale et une maman magnifique alors pour tout ça merci. Merci également à Marielle,

Mercedes, Eric, Audrey, Allal, Olivier et Stéphanie, la team pôle sportif.

Ensuite, je tiens à remercier mon frère Omar, tu as été un réel guide pour moi lors de mon arrivée au laboratoire aussi bien sur le plan professionnel que personnel et spirituel. Je t’ai vu devenir Docteur et ce fut une grande fierté pour moi. Je te souhaite que du bon. Merci à Tonton Christopher pour ces bons moments passés ensemble, c’est toujours un plaisir de discuter avec toi sur tout un tas de sujets alors pour tout ça merci. Merci à mon bro, mon Habibi, mon ami Charly, merci pour tous ces bons moments ! Il y a 2 ans ton départ a été vraiment difficile pour moi, j’aimais tellement ces moments passés ensemble, ces discussions autour de la préparation physique, ces séances de sport de haute qualité et ce fameux voyage à Dublin dont je me souviendrai toute ma vie ! Faire un repas de congrès dans la Guiness Factory de Dublin avec toi, c’était quelque chose ! Merci pour ces moments et merci pour ta gentillesse, je te souhaite que du bon pour la suite de tes projets !

En 2017, j’ai commencé cette aventure avec une équipe vraiment au top, qui s’est complétée au fur et à mesure. Merci tout d’abord à Alexandra pour ton soutien sur la dernière ligne droite, notre relation n’a pas toujours été un long fleuve tranquille mais tu sais je suis du sud de la France, un peu impulsif mais au fond pas bien méchant. Merci à mon ami Gaëtan, mon petit frère malgré que tu sois plus grand que moi, tu es vraiment un mec gentil, je suis parfois dur avec toi mais c’est simplement pour

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essayer de te faire corriger certaines choses. J’ai vraiment aimé partager des moments avec toi, et je te souhaite de trouver le bonheur dans tous les secteurs de ta vie. Merci à toi Cécile, pour ces discussions sportives intenses. Tu es la parfaite représentante de la filière STAPS, et je te souhaite tout le bonheur et la réussite que tu mérites. Merci à MathMath, la petite nouvelle, notre petite adolescente aux ambitions tellement énormes, j’ai trouvé en toi une personne vraiment gentille et toujours motivée. Je te souhaite bon courage pour la fin de thèse et j’espère avoir la chance de rencontrer Nico très prochainement. Merci à Sydney, ma sista, on a discuté ensemble pour la première fois juste avant que tu me mettes la douille au concours de l’école doctorale mais au final c’était du bon pour nous deux. Plus sincèrement je suis vraiment super heureux de te compter parmi mes amis, on a pu se soutenir dans les bons comme dans les mauvais moments, mais sans jamais se prendre la tête. Tu es une personne magnifique, pleine de gentillesse et de bonne volonté, et tu mérites énormément de bonnes choses dans ta vie. Papa et Maman peuvent être fiers de toi. Je ne t’oublierai pas. Je te souhaite de trouver ta voie, peu importe si elle t’amène à mettre les mains dans la farine ou dans le sucre, tant que tu es heureuse c’est bien là le principal. Enfin merci à toi Dodo, ma petite sœur, ce n’est pas facile de trouver les mots pour décrire une personne aussi gentille que toi. Jamais de problèmes, jamais un mot plus haut que l’autre, jamais une embrouille et toujours beaucoup de respect. Très sincèrement tu es une personne extraordinaire, brillante, sage, gentille, bienveillante et modeste. Toutes ces qualités te représentent tellement bien. Tu sais tout le bien que je te souhaite. Malheureusement après ces 4 années passées ensemble à la fac il est temps de prendre chacun notre route respective mais une chose est sûre, je me rappellerai de tous ces moments. Je te souhaite de trouver le meilleur des boulots dans la meilleure des villes avec le meilleur des maris et d’avoir les plus beaux enfants, et surtout d’être la plus heureuse ! Je serai là si un jour tu as besoin, car un grand frère ça ne disparaît pas aussi facilement. Tes parents peuvent être fiers d’avoir une fille comme toi. Ne change jamais et suis tes rêves.

Merci à tous ceux qui sont passés au laboratoire en tant que doctorants, stagiaires ou juste parce qu’il y avait de la lumière. Un grand merci à mon pote Max, je n’ai pas été tendre avec toi sur le départ mais tu sais qu’au fond je te kiffe mec, de bonnes discussions rap, de bonnes discussions sportives et

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plein d’autres points communs. Je te souhaite bon courage pour ta thèse, tu vas être bion, je le sais. Merci également à Clothilde, Justine (le doc’) Zazou, Tim, Eva, Corentin, Leeward, Leila, Hind,

Benjamin, Marilo, Einar, Jordan, Céline, aux deux Mathieu et tous les autres.

Un petit mot pour ma team CROUS, les tatas Fatima et Zahia et tontons Stéphane et Eddy, vous avez toujours assuré avec moi donc j’étais obligé de vous remercier dans mon manuscrit.

Un parcours de thèse, c’est avant tout une famille. Pour ma part, mon histoire familiale n’est pas simple mais elle m’a permis d’en arriver là aujourd’hui, sans doute pour prouver au monde que j’étais capable d’accomplir de grandes choses également. Dans cette partie je vais remercier les membres de ma famille qui comptent aujourd’hui pour moi et qui font ce que je suis.

Tout d’abord merci mamie, merci papi. Vous avez été mes piliers durant ma jeunesse et grâce à vous je n’ai pas mal tourné. Vous avez joué le rôle de parents en m’apprenant des bonnes valeurs et en m’apportant beaucoup d’amour. Aujourd’hui tu nous as quitté papi, ça fait 10 ans que j’appris la pire des nouvelles. Mais j’ai dû faire face, car tu m’a toujours demandé de prendre soin de ma mamie, j’ai toujours essayé de faire de mon mieux à ce niveau-là. Alors dans ce manuscrit qui est le fruit de mon travail, je voulais vous rendre un hommage car sans vous je ne sais pas où est-ce que je serais. J’espère que vous serez fières de moi dans ce monde et dans l’au-delà.

Papa, malgré toutes les difficultés je te dis merci. Merci d’avoir changé au moment de ma vie où

j’en avais certainement le plus besoin. J’étais malheureux et tu as à ce moment-là décidé de faire de ton mieux pour que ça aille. Je pourrais retenir les mauvais moments, les maladresses, mais je n’ai plus envie de tout ça, je n’ai plus envie de souffrir en repensant au passé. J’ai simplement envie de te dire merci malgré tout et de te souhaiter du bonheur pour la suite.

Tatie, Tonton, merci. Je ne sais pas si je vais trouver les mots mais je vais essayer. Il y a presque

8 ans je vous ai rencontré et ce jour a littéralement changé ma vie. J’ai rencontré des personnes qui m’aiment aujourd’hui comme leur propre enfant. Je n’ai jamais été habitué à recevoir de l’amour aussi fort, et du coup je ne suis pas sûr de le rendre, et surtout je ne suis pas sûr d’arriver à le gérer. Quoi qu’il en soit, si parfois je semble ailleurs, ne doutez jamais de mon amour pour vous. Je suis prêt à tout pour vous, j’admire vos sacrifices et j’admire les personnes que vous êtes. Il n’y a même pas de mots pour vous définir, car le terme extraordinaire ne représenterait qu’une petite partie de ce que vous êtes.

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J’espère partager encore plein de bons moments avec vous. A mes petits amours, Soussou, Chaton,

Sarah, Adam et Rayane, vous êtes toute ma vie, vous n’imaginez pas comme je vous aime. J’espère que

vous éprouverez de la fierté en voyant le fruit de mon travail, en tout cas moi je suis fier de vous. J’aime ces moments avec vous, j’aime votre énergie et j’aime nos sorties toujours très sportives. Aimez vos parents, respectez-les et rendez les fiers car on ne sait pas de quoi demain est fait.

Merci à ma petite sœur d’amour, ma Kenza, mon trésor. Je te connais depuis que tu as 12 ans et aujourd’hui je suis en train de te voir devenir une femme. C’est une réelle fierté pour moi, en espérant de tout cœur que Tali soit le bon, et qu’il saura mesurer la valeur du trésor que tu es. Tu es avec nous à la maison au moment où j’écris ces remerciements et j’aimerai vraiment te remercier pour tout. Merci de me faire me sentir important dans ta vie, merci de me considérer comme ton grand frère, merci pour tout. Je serai toujours là pour toi pour te soutenir dans tous tes projets. Tu es une princesse merveilleuse et je m’assurerai toujours que tu ne manques de rien. Love you petite sœur.

Un grand merci à tous mes amis qui sont devenus ma famille. Merci à Antoine et Nawel, mon frérot et ma sœurette, tonton Gym Ball et tata Habiba, votre amour pour notre famille et pour votre nièce est tellement touchant que je vous suis redevable à vie ! J’espère que nous garderons toujours cette belle relation faite de respect, de bienveillance et d’entraide. Vous pourrez toujours compter sur moi que ce soit dans votre bonheur ou dans votre malheur ! Vous êtes des personnes en or, c’est une chance de vous avoir à mes côtés, je vous aime. Merci à vos familles respectives : Souad, Anne, Marc,

Yahia, Anissia, Selma, Sélia, Amine, Bastien, Hugo, sans oublier mon petit beau goss Younès, merci

pour votre bienveillance à notre égard qui s’est une nouvelle fois illustrée le 1er

août 2020. Vous formez une magnifique famille, ne laissez rien ni personne contrarier cela.

Merci à Pierro et Aude, je suis sincèrement désolé mais malgré les évènements de la vie je ne pouvais pas vous séparer dans mes remerciements. Quel plaisir de vous avoir rencontré il y a quatre ans maintenant, que de bons moments passés avec vous, on s’est vu grandir, on s’est vu évoluer, et je souhaite de tout mon cœur que vous soyez désormais heureux tous les deux dans vos chemins respectifs. Pas de guerre inutile car pour moi on ne peut pas détester une personne qu’on a aimé ne serait-ce qu’une heure. Prenez soin de vous mon frère, ma sœur, je serai toujours là pour vous et j’espère pouvoir partager encore plein de moments avec vous.

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Merci à Philou et Véro, vous êtes sincèrement des personnes extraordinaires et quasiment comme des parents pour moi. Une telle bienveillance pour nous et surtout pour Inaya que j’en ai les larmes aux yeux. Une grosse pensée pour vous !

Merci à Madjid, Nadia, Inès et Selma, merci pour votre gentillesse et pour les bons moments passés ensemble. Beaucoup de sincérité entre nous et je trouve ça tellement touchant ! J’espère pouvoir partager encore plein de bon temps avec vous.

Merci à mon frérot Abslem, on se connaît depuis plus de 10 ans et qu’est-ce que je t’aime mon frère. Tu as toujours été là dans les bons comme dans les mauvais moments, toujours là même quand pour moi ça n’allait pas, alors aujourd’hui je t’adresse un immense merci.

Merci à mes frères de cœur Zak, Aissam et Yahia, on se connait depuis quelques années et j’ai directement su que vous seriez des personnes importantes pour moi. J’espère encore passer plein de bons moments avec vous.

Merci à toute ma team Arlésienne que ce soit ma team du tennis représentée par Ludo, Dounia,

Yann, Will, JC ou mes collègues Wahid, Ayoub, Luis, Yassir, Badr, Bene, Sofiane, Adnane, Jaoued, Abdel (force à toi mon frère) sans oublier nos anges Adnane, Marco et Bilal, on ne vous oublie pas les

frères. Reposez en paix !

Merci à mes potes de promo’ et notamment à mon poto Dams, un grand frère de cœur et une personne en or ! On ne se voit pas énormément mais je sais que tu as trouvé ta Madame et je te souhaite que du bonheur mon frère. Un big up au passage à notre groupe L3 promotion 2013-2014, probablement la meilleure promotion que j’ai eu dans toute ma scolarité.

Merci au tennis club de Monteux d’avoir offert la possibilité à ma moitié de suivre sa passion et d’être aujourd’hui monitrice de tennis. Merci de votre bienveillance à notre égard. Un énorme merci à « coach » Nadine, tata Alice, Chacha, René la mascotte, « capitaine » Hugo, Jérem, Titi, Louise, sans oublier mon pote Max (alias John Wick).

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Enfin, je ne me voyais pas terminer ces remerciements sans adresser un petit mot aux deux personnes qui comblent ma vie aujourd’hui, ma femme Myriam et ma fille Inaya, mes piliers. Je vais avoir du mal à ne pas vous écrire un roman, mais dans un premier temps merci de toujours être là, merci de me supporter et surtout merci de m’aimer. Ma femme, nous nous sommes rencontrés alors que nous n’étions que des enfants, et aujourd’hui nous sommes devenus parents. Nous avons traversé tellement de choses ensemble, je suis tellement fière d’avoir rencontré une personne comme toi si tu savais. Tout n’est pas toujours facile, mon caractère, mon impatience et mon imperfection ne font pas de moi le mari parfait. Malgré tout, ne doute jamais de ma détermination à accomplir ma principale promesse : te rendre heureuse et ce malgré notre passé douloureux. Je t’ai aimé, je t’aime et je t’aimerai, et je me battrai aussi fort que je le peux pour que rien ne change. Aujourd’hui je te vois prendre du grade, prendre des responsabilités et trouver ta place auprès des jeunes et auprès des personnes qui en ont le plus besoin. Tu es une personne extraordinaire (ce mot est encore trop faible pour te définir), bien plus extraordinaire que moi et je pense que je ne mesure pas la chance que j’ai de t’avoir à mes côtés. J’ai parfois l’impression que ma peur d’être heureux me rattrape, mais quand je te regarde le soir je reviens à la raison et je me dis que ne voudrais jamais te perdre. J’espère que tu t’épanouiras toujours dans tes projets et que je ne serai jamais un frein à ton développement personnel. J’ai peur de cela mais je travaille chaque jour pour que ce ne soit pas le cas. Tu es une battante, tu es une maman comme il n’en existe pas deux, et surtout une femme que beaucoup m’envient. Pour tout ça merci ma femme, merci de m’avoir dit oui, merci de m’avoir fait confiance, merci de m’avoir fait vivre tellement de choses que je ne pensais jamais vivre, merci de ne jamais mettre de limites à mes rêves, et merci de m’avoir donné une petite fille si magnifique, un petit ange à l’image de sa mère. Je te protègerai toute la vie, jamais je ne veux te faire du mal, jusqu’ici j’ai parfois échoué, mais pour la suite je veux être meilleur, être le mari dont tu as toujours rêvé. C’est pour ces raisons que je te dédie ce travail, que j’ai essayé d’achever de la meilleure des manières.

Ma fille, à l’heure où je te parle je suis en train de faire des journées interminables, je sors le matin lorsque tu dors et je rentre lorsque tu vas te coucher. C’est vraiment difficile pour moi mais j’espère que ta fierté envers moi effacera tout cela. Il y aura décidemment deux grandes périodes dans ma vie, un avant et un après 15 août 2019. Ta naissance a été une explosion de bonheur pour moi, alors oui pour certains c’est une folie d’avoir un enfant à l’aube de sa dernière année de thèse, mais pour moi tu n’as jamais été un handicap et tu ne le seras jamais. Bien au contraire tu es une réelle force pour moi, quand j’ai vécu des moments difficiles tu as su me les faire oublier juste avec ton sourire. Mon passé familial n’est pas forcément rempli d’amour, mais sache ma fille que pour toi je ne reproduirai pas les mêmes erreurs, je te donnerai tout l’amour et toute la confiance dont tu auras besoin. Ton papa sera toujours là pour toi ma fille, j’essaierai toujours de te comprendre et je ne penserai qu’à une seule chose : ton bonheur. Je suis quelqu’un de très pudique au quotidien mais pas quand il s’agit de mes

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sentiments pour toi ma fille : je t’aime tendrement et je suis déjà fier de toi. Tu es en train de faire tes premiers pas, de prononcer tes premiers petits mots, de comprendre tout un tas de choses, et je ne veux rater tout cela pour rien au monde. Tu seras toujours ma priorité, je veillerai toujours à ce que personne ne te fasse de mal. Je veillerai toujours à ton bonheur et à ton épanouissement, peu importe ce que tu me diras, j’essaierai toujours de t’accompagner au mieux ma fille. Tu es un cadeau de la vie, une bénédiction, c’est ainsi que j’en profite pour terminer en remerciant ce que j’appellerai ici la « spiritualité », merci de m’avoir sauvé la vie, merci de m’avoir rattrapé lorsque j’étais au bord du gouffre, merci pour tout ce que je possède aujourd’hui, merci de me rendre meilleur, merci de me rendre heureux.

16 Financements et collaborations

Comme évoqué dans les remerciements, ces travaux de thèse ont été réalisés dans le cadre d’une CIFRE signée entre le Laboratoire de Pharm-Ecologie Cardiovasculaire (LaPEC, EA 4278) de l’Université d’Avignon et la société YAKHA Sport. Un financement national a été octroyé par l’Association Nationale de la Recherche et Technologie (ANRT) afin de permettre la mise en place des travaux.

L’ensemble des études visant à évaluer l’impact des stéroïdes anabolisants sur la fonction cardio-vasculaire a bénéficié d’une bourse « sport et cardiologie » décernée par la Société Française de Cardiologie (SFC) en 2019.

Le système d’imagerie Vivid Q (G.E. Healthcare) de la plateforme 3A a été financé par le Fond de Développement Régional Européen, le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, la Région Provence-Alpes-Côte d’Azur, le Conseil Départemental du Vaucluse ainsi que par la communauté d’agglomération du grand Avignon.

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Publications dans des revues scientifiques internationales

Grandperrin, A., Schuster, I., Moronval, P., Izem, O., Rupp, T., Obert, P., Nottin, S. Androgenic anabolic steroids induce left atrial and left ventricular remodeling and dysfunction in strength athletes. Under review.

Grandperrin, A., Maufrais, C., Ollive, P., Rupp, T., Obert, P., Nottin, S. Myocardial adaptations after 16 weeks of high-intensity strength training in men and women. Under review.

Grandperrin, A., Schuster, I., Izem, O., Rupp, T., Obert, P., Nottin, S. Left ventricular dyssynchrony in young bodybuilders using anabolic androgenic steroids. Under review.

Grandperrin, A., Schnell, F., Hedon, C., Cazorla, O., Galli, E., Nottin, S. Myocardial work in athletes using anabolic androgenic steroïds versus athletes with hypertrophic cardiomyopathy. Manuscript in preparation.

Communication dans des congrès nationaux et internationaux

Grandperrin, A., Schuster, I., Moronval, P., Izem, O., Rupp, T., Obert, P., Nottin, S. Androgenic anabolic steroids induce left atrial and left ventricular remodeling and dysfunction in strength athletes. Printemps de la cardiologie, Montpellier, Avril 2018.

Grandperrin, A., Schuster, I., Moronval, P., Izem, O., Rupp, T., Obert, P., Nottin, S. 2D-Strain analysis of regional diastolic dysfunction in extreme cardiac hypertrophy of young bodybuilders using anabolic androgenic steroids. European College of Sports Sciences, Dublin, Juillet 2018.

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Grandperrin, A., Schuster, I., Cade, S. Nottin, S. Impact de la pratique du culturisme de haut niveau sur la fonction cardio-vasculaire. Journées européennes de la société française de cardiologie, Paris, Janvier 2019. Lauréat de la bourse « sport et cardiologie » pour ces travaux.

Grandperrin, A., Schuster, I., Izem, O., Rupp, T., Obert, P., Nottin, S. Left ventricular dyssynchrony in young bodybuilders. Printemps de la cardiologie, Lille, Mai 2019.

Grandperrin, A., Schuster, I., Izem, O., Rupp, T., Obert, P., Nottin, S. Health benefits of a 4-months strength training: impact on cardiac function. Printemps de la cardiologie, Grenoble, Mai 2020 (reporté en octobre 2020 sous forme virtuelle).

Communications affichées dans des congrès nationaux

Grandperrin, A., Schuster, I., Moronval, P., Izem, O., Rupp, T., Obert, P., Nottin, S. 2D-Strain analysis of regional diastolic dysfunction in extreme cardiac hypertrophy of young bodybuilders using anabolic androgenic steroids. Congrés sport et cardiologie, Avignon, Juillet 2018.

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Sommaire

Liste des abréviations ... 26

Liste des figures et tableaux ... 27

1. Figures ... 27

2. Tableaux ... 30

Introduction Générale ... 32

Revue de littérature ... 36

Partie 1 : Adaptations morphologiques et fonctionnelles cardiaques du sportif : le « cœur d’athlète » ... 39

1. Généralités ... 39

2. Remodelage cardiaque et sports d’endurance ... 42

2.1 Morphologie ventriculaire gauche ... 42

2.2 Fonction systolique ventriculaire gauche de repos ... 44

2.3 Fonction diastolique de repos ... 47

2.4 Morphologie et fonction de l'oreillette gauche ………..49

3. Remodelage cardiaque et sports de force ... 50

3.1 Morphologie ventriculaire gauche ... 50

3.1.1 Etudes transversales... 51 3.1.2 Etudes longitudinales... 52 3.1.3 Synthèse ... 53 3.2 Fonction systolique ... 54 3.2.1 Etudes transversales... 54 3.2.2 Etudes longitudinales... 55 3.2.3 Synthèse ... 56

3.3 Fonction diastolique de repos ... 56

3.3.1 Etudes transversales... 57

3.3.2 Etudes longitudinales... 58

3.3.3 Synthèse ... 59

3.4 Morphologie et fonction de l'oreillette gauche ………...59

4. Fonction cardiaque et sports de force : effets du sexe ... 60

4.1 Morphologie ventriculaire gauche ... 60

4.2 Fonction systolique de repos ... 61

4.3 Fonction diastolique de repos ... 61

4.4 Impact du cycle menstruel ... 62

5. Synthèse... 62

20

Approfondissement n°1: cœur d'athlète et ventricule droit ………..65

Partie 2 : fonction cardiaque, sports de force et stéroïdes anabolisants ... 70

1. Contexte... 70

1.1 Le culturisme ... 70

Approfondissement n°2 : le culturisme ... 71

1.2 Culturisme et produits dopants ... 73

2. Impact des stéroïdes anabolisant sur les grandes fonctions de l’organisme ... 74

2.1 Augmentation de l’anabolisme cellulaire ... 74

2.2 Effets délétères des AAS ... 77

2.2.1 Effets délétères sur les grandes fonctions de l’organisme ... 77

2.2.2 Effets délétères sur les cardiomyocytes ... 78

2.2.2.1 Présence de récepteurs aux AAS au niveau cardiaque ... 79

2.2.2.2 Impact des AAS sur la structure des cardiomyocytes ... 79

2.2.2.3 Impact des AAS sur la fonction des cardiomyocytes ... 80

2.2.2.4 Impact des AAS sur les transitoires calciques au sein des cardiomyocytes ... 81

2.2.2.5 AAS et relation dose – durée des protocoles ... 82

2.2.2.6 Synthèse ... 83

Approfondissement n°3 : découverte des stéroïdes anabolisants ... 85

3. Morphologie et fonction cardiaque du culturiste ... 87

3.1 Morphologie cardiaque ... 87

3.1.1 Evaluation par échographie cardiaque ... 87

3.1.2 Evaluation au travers d’études de cas ... 90

3.1.3 Synthèse ... 91

3.2 Fonction systolique de repos ... 92

3.3 Fonction diastolique de repos ... 93

3.4 Morphologie et fonction atriale gauche ... 95

4. Synthèse... 95

Étude 2 : objectifs et hypothèses ... 98

5. Asynchronisme intraventriculaire ... 99

5.1 Les cellules myocardiques ... 99

5.2 Architecture du VG ... 100

5.3 Activation électromécanique normale ... 100

5.4 De la fibrose aux troubles de conduction ... 101

5.5 AAS et asynchronisme intraventriculaire ... 104

Étude 3 : objectifs et hypothèses ... 106

Partie 3 : Comparaison entre le remodelage cardiaque de l’athlète utilisant des AAS et celui de l’athlète souffrant de cardiomyopathie hypertrophique ... 109

21

1. La cardiomyopathie hypertrophique : Généralités ... 110 1.1 La cardiomyopathie hypertrophique : définition ... 110 1.2 Génétique ... 111 1.3 Développement de la pathologie ... 112 1.4 Critères de diagnostic ... 112 2. Différenciation entre hypertrophie cardiaque physiologique et pathologique ... 113 2.1 Différences physiopathologiques ... 113 2.1.1 Hypertrophie physiologique ... 113 2.1.2 Hypertrophie pathologique ... 114 2.2 Différenciation clinique : approche multiparamétrique ... 115 Approfondissement n°4 : cœur d’athlète ou cardiomyopathie hypertrophique ... 117 3. Morphologie et fonction cardiaque dans le cas d’une HCM ... 119 3.1 Morphologie ... 119 3.2 Fonction ... 120 4. Comparaison de sportifs utilisant des AAS à des sportifs atteints de CMH ... 120 5. Evaluation du travail myocardique ... 121 5.1 Méthode employé pour l’estimation du travail myocardique ... 122 Approfondissement n°5 : origines du travail cardiaque ... 125 5.2 Intérêt de l’évaluation du travail myocardique ... 127 5.3 Principaux paramètres d’évaluation du travail myocardique ... 127 5.4 Relation entre asynchronisme et travail myocardique ... 129 5.5 Travail myocardique et hypertrophie physiologique du sportif ... 129 5.6 Travail myocardique chez le sujet utilisant des AAS ... 130 Etude 4 : objectifs et hypothèses ... 132

Matériels & Méthodes ... 134 Première partie : Méthodologie transversale aux différentes études ... 135 1. Evaluations échocardiographiques de repos ... 135 1.1 Acquisition des données échocardiographiques ... 135 1.1.1 Généralités ... 135 1.1.2 Acquisitions bidimensionnelles ... 139 1.1.3 Acquisitions temps-mouvement ... 139 1.1.4 Acquisition Doppler ... 139 1.1.5 Acquisition Doppler tissulaire (DTi) ... 140 1.2 Retraitement des données échocardiographiques ... 140 1.2.1 Analyse de la morphologie et fonction ventriculaire gauche ... 140 1.2.1.1 Morphologie ... 140 1.2.1.2 Fonction systolique ... 141

22

1.2.1.3 Fonction diastolique ... 142 1.2.1.4 Analyse des déformations myocardiques segmentaires du 2D-Strain ... 143 1.2.2 Etude de morphologie et de la fonction atriale gauche... 146 1.2.2.1 Morphologie ... 146 1.2.2.2 Fonction ... 147 Deuxième partie : Méthodologie spécifique aux différentes études ... 148 1. Etude n°1 : adaptations genre dépendantes à un entraînement en musculation ... 148 1.1 Population d’étude ... 148 1.2 Critères d’inclusion ... 148 1.3 Critères d’exclusion ... 149 1.4 Programme d’entraînement ... 149 1.5 Tests physiques ... 150 1.5.1 Mesure de la vitesse maximale aérobie (VMA) et de la FCmax ... 150 1.5.2 Mesure de la répétition maximale au squat et développer couché ... 151 1.5.3 Mesure de la détente verticale ... 151 1.5.4 Mesure du temps de maintien en gainage planche ... 151 1.5.5 Bilan de composition corporelle ... 152 1.6 Analyse statistique ... 152 2. Etude n°2 : impact des sports de force et des anabolisants sur la fonction cardiaque ... 153 2.1 Population d’étude ... 153 2.2 Critères d’inclusion ... 153 2.3 Design expérimental ... 154 2.3.1 Entretien préalable à l’inclusion dans le protocole ... 154 2.3.2 Bilan échocardiographique ... 154 3. Etude n°3 : asynchronisme ventriculaire ... 155 3.1 Bilan échocardiographique ... 155 3.1.1 Evaluation régionalisée des pics de déformation et délais d’atteinte de ces pics 155 3.1.2 Evaluation de l’asynchronisme intraventriculaire ... 156 3.1.3 Calcul spécifique du « Strain Delay Index » ... 157 4. Etude n°4 : évaluation du travail myocardique ... 157 4.1 Population d’étude ... 158 4.2 Critères d’inclusion et d’exclusion ... 158 4.3 Design expérimental ... 159 4.4 Echocardiographie de repos ... 159 4.4.1 Acquisition des données ... 159 4.4.2 Evaluation du travail myocardique ... 159 4.4.3 Traitement à posteriori ... 161

23

4.4.4 Travail myocardique régional et évaluation de l’asynchronisme ... 162 Publications ... 164 Publication n°1 ... 165 Publication n°2 ... 193 Publication n°3 ... 221 Publication n°4 ... 249 Discussion générale ... 276 1. Discussion des principaux résultats ... 277

1.1 Impact longitudinal d’un entraînement en musculation sur la morphologie et fonction cardiaque d’hommes et de femmes sédentaires ... 277

1.1.1 Evolution de la morphologie du VG et de l’OG ... 278 1.1.2 Evolution de la fonction du VG et de l’OG ... 278 1.1.3 Effets du sexe ... 279 1.1.4 Implications pratiques ... 280 1.2 Sports de force, stéroïdes anabolisants et fonction cardiaque ... 281 1.2.1 Effets des AAS sur la morphologie et fonction du VG et de l’OG ... 281 1.2.1.1 Morphologie ventriculaire gauche ... 281 1.2.1.2 Fonction ventriculaire gauche ... 282 1.2.1.3 Morphologie et fonction de l’OG ... 283 1.2.1.4 Bilan de l’étude et implications ... 284 1.2.2 Asynchronisme intra-ventriculaire chez les culturistes utilisant des AAS ... 285 1.2.2.1 Altération des déformations segmentaires ... 286 1.2.2.2 Augmentation de l’asynchronisme intraventriculaire ... 287 1.2.2.3 Bilan de l’étude et implications ... 287 1.3 Sport de force et fonction cardiaque : bilan ... 288 1.4 Comparaison entre sportifs, culturistes et athlètes HCM ... 290 1.4.1 Morphologie et fonction du VG ... 290 1.4.2 Analyse du travail myocardique segmentaire ... 291 1.4.3 Conclusion de l’étude et implications cliniques potentielles ... 293 2. Limites des différentes études ... 293 3. Conclusion et perspectives ... 295 Bibliographie ... 300

26

Liste des abréviations

A : atrial filling

A2C : apicale 2 cavités A3C : apicale 3 cavités A4C : apicale 4 cavités

A5C : apicale 5 cavités

AAS : anabolic androgenic steroids AVC : aortic valve closure

AVO : aortic valve opening

CMH : cardiomyopathie hypertrophique CW : constructive work

DL : déformation longitudinale DTD : diamètre télédiastolique DTi : doppler tissulaire

DTS : diamètre télésystolique E : early filling

FC : fréquence cardiaque

FE : fraction d'éjection

FR : fraction de raccourcissement GCS : global circumferential strain

GLS : global longitudinal strain

HVG : hypertrophie ventriculaire gauche LAVI : left atrium volume index

LSDI : longitudinal strain delay index LSrd : longitudinal strain rate during diastole

MVC : mitral valve closure

MVG : masse du ventricule gauche MVO : mitral valve opening

OG : oreillette gauche

PP : paroi postérieure

PSS : post-systolic shortening 𝐐̇𝐜 : débit cardiaque

RA : récepteurs aux androgènes

RWT : relative wall thickness SC : strain circonférentiel SD : standard déviation

SDI : strain delay index

SIV : septum interventriculaire SR : strain radial

SrC : strain rate circonférentiel SrL : Strain rate longitudinal

STE : speckle tracking echocardiography

TM : mode temps-mouvement TTP : time to peak

VD : ventricule droit

VES : volume d'éjection systolique VG : ventricule gauche

VTD : volume télé-diastolique

VTS : volume télé-systolique WE : work efficiency

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Liste des figures et tableaux

Figure 1 : représentation schématique des hypertrophies ventriculaires gauches observées chez les athlètes (selon Mihl et al. 2008). ... 40 Figure 2 : Classification moderne des activités physiques selon leurs composantes statiques et dynamiques (Mitchell et al. 2005). ... 41 Figure 3 : graphiques présentant (A) l’évolution du volume télédiastolique (indicateur de dilatation cavitaire) et (B) l’épaisseur des parois du VG (issu d’Arbab-Zadeh et al. (2014)). ... 43 Figure 4 : arrangement en hélice des fibres au sein de la paroi myocardique chez le porc. L’arrangement des fibres se fait suivant un plan circonférentiel – longitudinal et change d’un pas à gauche au niveau épicardique (A) à un pas à droite au niveau endocardique (B) et cela jusqu’au niveau des trabeculaes (petite saillies) au niveau de l’apex (C). A : Antérieur ; P : Postérieur. D’après Sengupta et al (2006) dans JACC ... 44 Figure 5 : représentation des trois types de déformations « normales ». Au cours de la systole, la contraction des cardiomyocytes engendre un raccourcissement longitudinal (rouge) et circonférentielle (bleu) ainsi qu’un épaississement radial (jaune) du VG. Adapté de Doucende (2010). ... 45 Figure 6 : (A) schématisations des déformations myocardiques radiales (Err), circonférentielles (Ecc) et longitudinales (Ell) ainsi que des contraintes de cisaillement circonférentielles-radiales (Ecr), radiales-longitudinales (Erl) et circonférentielles-longitudinales (Ecl). D’après Rosen et al. (2004). B : schématisation des rotations basales et apicales induisant le mouvement de torsion du VG. D’après Bansal et Kasliwal (2013). ... 46 Figure 7 : représentation schématique des facteurs influençant la diastole pendant la relaxation isovolumique (A) puis le remplissage (B). Avec les pressions de remplissage (rouge), la relaxation (bleu) et la détorsion (noir). ... 47 Figure 8: classification du remodelage ventriculaire gauche selon Lang et al. (2015). ... 51 Figure 9 : mécanisme d’action des AAS (A) (adapté de Hartgens et al., 2004) et voies de signalisation des effets cellulaires (adapté de Dubois et al., 2012). ... 76 Figure 10 : principaux effets délétères des AAS retrouvés dans la littérature scientifique (Frati et al., 2015). ... 78 Figure 11 : voie cellulaire de l’hypertrophie pathologique avec stimulation initiale de l’Ang II et apparition finale d’une augmentation de la fibrose et de l’apoptose. ... 80 Figure 12 : représentation de la morphologie cardiaque (A) et de l’évolution du dépôt de collagène (B) rapporté après 4, 8 et 12 semaines de traitement à la testostérone (SHAM : placebo ; T5 : 5 mg.kg ; T10 : 10 mg.kh ; T20 : 20 mg.kg). Adapté de Pirompol et al. (2016). ... 82

28

Figure 13 : bilan des études animales sur l’impact des AAS sur la fonction cardiaque ... 83 Figure 14 : présentation des images histologiques ainsi que des coupes microscopiques rapportées dans le premier (A et B), second (C et D) et troisième cas (E et F). ... 91 Figure 15 : Exemple de séquences des déformations longitudinales (schéma de gauche) du segment apical au segment basal de la paroi latérale du ventricule gauche. Le pic de déformation (flèche noire) est plus précoce pour le segment apical et est retardé à la phase de relaxation isovolumique pour le segment basal. Phase 1= contraction isovolumique ; 2=éjection ; 3= relaxation isovolumique ; 4= protodiastole; 5= télé-diastole. A droite le schéma montre le gradient d’activation mécanique endo-épicardique avec notamment un épicarde (B) qui atteint son pic de contraction de manière retardée. Issue de Sengupta et al. (2006) ... 101 Figure 16 : perturbation de la transmission du PA en lien avec une zone cicatricielle fibrosée (Exit point : point de sortie du PA après ralentissement). A : conduction normale ; B : trouble de la conduction ... 102 Figure 17 : représentation d’une contraction post-systolique avec en (A) la comparaison entre contraction des segments de la ase et de l’apex entre sujet sain (partie gauche) et patient post-infarctus (partie droite), et en (B) l’évaluation de cette contraction post-systolique par 2D-strain. AVC : aortic valve closure ; PSS : post-systolic shortening. Adapté d’Asanuma et al. (2014). ... 103 Figure 18: répartition des causes de morts subites cardiovasculaires (CMH : l’hypertrophie hypertrophique ; DAVD : dysplasie arythmogène du ventricule droit ; PVM : prolapsus valve mitrale ; SA : sténose aortique ; CMD : cardiomyopathie dilatée) (issu de Maron et al., 2006). ... 110 Figure 19 : localisation des gènes des sarcomères cardiaques connus pour engendrer l’hypertrophie cardiomyopathique (Issu de Maron et al., 2012). ... 111 Figure 20: différenciation des voies de signalisation propres à l’hypertrophie physiologique et pathologique : du stimulus initial à la réponse cellulaire ... 114 Figure 21 : classification des différents types d’hypertrophie cardiomyopathique (Maron et al., 1981). ... 119 Figure 22 : validation des courbes d’évolution de la pression intraventriculaire au cours du cycle cardiaque grâce à la méthode non-invasive, par comparaison avec la mesure invasive de ces pressions (adapté de Russell et al., 2012). ... 122 Figure 23 : reconstruction des courbes pression-strain en estimant la pression ventriculaire par une mesure de la pression artérielle de manière non invasive (A), en mesurant les marqueurs valvulaires par échocardiographie pour ajuster la courbe (A) et en couplant ces paramètres aux déformations longitudinales (ou strain) mesurées sur des coupes apicales 4, 3 et 2 cavités (B). Adapté de Galli et al. (2019). ... 123 Figure 24 : procédure d’évaluation du travail myocardique à partir des pressions ventriculaires estimées ainsi que des déformations obtenues par 2D-Strain (Russel et al., 2013). ... 128

29

Figure 25 : régionalisation des courbes pression-déformation afin de détecter un segment se contractant de manière anormale ... 129 Figure 26: mise en place d'un bilan échocardiographique ... 136 Figure 27: représentation des différents modes utilisés lors de l'échocardiographie (A: TM, B: 2D, C: Doppler et D: DTi). ... 136 Figure 28 : présentation des différentes incidences (A : Parasternale grand axe, B : Petit axe Base, C : Petit Axe Apex, D : A2C, E : A3C, F : A4C, G : A5C). ... 138 Figure 29: mesure des paramètres morphologiques à partir d’un TM en parasternale grand axe ... 141 Figure 30 : représentation d’un Doppler pulsé transmitral avec remplissage passif (Onde E) et actif (Onde A) du VG. ... 142 Figure 31 : exemple de mesure des ondes S’, E’ et A’ à partir d’un Doppler Tissulaire (DTi) sur la paroi latérale (A4C). ... 143 Figure 32 : 2D Strain et analyse automatique en 3 étapes avec exemple d’une coupe A4C. ... 145 Figure 33: présentation des différents types de déformations évaluées et des coupes utilisées pour leur évaluation ... 146 Figure 34 : évaluation de la fonction de l’OG à partir du 2D-Strain ... 147 Figure 35 : design expérimental du protocole de 16 semaines ... 150 Figure 36 : schématisation du découpage du VG en 6 segments sur une coupe A4C (Gauche) et une petit axe base (Droite). ... 156 Figure 37 : représentation schématique du « Strain Delay Index » et de la formule de calcul selon les recommandations de Lim et al. (2008) ... 157 Figure 38 : description de la procédure de traitement des coupes A4C (A), A2C (B), A3C (C) et du positionnement des marqueurs temporels (D) pour l’évaluation du travail myocardique ... 160 Figure 39: courbes pression-strain issues de l’analyse des données de travail myocardique et reconstruite à posteriori ... 161 Figure 40 : représentation schématique de l’évaluation du travail constructif (CW) et perdu (WW) à partir d’une courbe d’évolution du travail myocardique tout au long du cycle cardiaque. En systole, le travail constructif représente l’ensemble des évolutions positives alors que le travail perdu représente l’ensemble des évolutions négatives. En diastole c’est l’inverse, les évolutions positives représentent du travail perdu tandis que les évolutions négatives représentent du travail constructif. ... 162 Figure 41 : représentation d’un bull-eyes constitué à partir du travail constructif régionalisé sur les 18 segments du myocarde. Sept (septum) et Lat (latérale) représentent les 2 parois de l’A4C, Ant (antérieur) et Inf (inférieur) représentent les 2 parois de l’A2C, Inf-Lat (inféro-latérale) et Ant-Sept (Antéro-Septale) représentent les 2 parois de l’A3C. ... 163 Figure 42 : synthèse des effets des AAS sur la morphologie et fonction du VG et de l’OG ... 285 Figure 43 : schématisation du continuum entre sédentaires, sportifs de force débutants, sportifs de force de hauts niveau et culturistes utilisant des AAS ... 289

30 2. Tableaux

Tableau 1 : données morphologiques issues de l’étude longitudinale de Spence et al. (2011). ... 53 Tableau 2 : état de la littérature concernant les principaux paramètres de la fonction systolique (FE : Fraction d’éjection ; VES : Volume d’éjection systolique ; Qc : débit cardiaque ; S’ Mean : vitesse de déplacement des parois moyennés sur la paroi latérale et sur le septum ; GLS : strain longitudinal global ; GCS : strain circonférentiel global) ... 55 Tableau 3 : état de la littérature concernant les principaux paramètres de la fonction diastolique (UTW : vitesse de détorsion en diastole) ... 58 Tableau 4 : liste des AAS utilisés par voie orale ou par injection dans le milieu du culturisme (adapté de Pope et al., 2014). ... 74 Tableau 5 : bilan de la revue de littérature relative aux paramètres morphologiques du VG (* : différent du groupe contrôle ; # différent du groupe Force)... 89 Tableau 6 : bilan de la revue de littérature relative aux principaux paramètres de la fonction systolique (* : différent du groupe contrôle de l’étude) ... 93 Tableau 7 : synthèse de la revue de littérature relative à la fonction diastolique (* : différent du groupe contrôle ; # différent du groupe force). ... 94

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Introduction

Générale

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Les bienfaits de l’exercice physique sont aujourd’hui largement démontrés et reconnus par l’ensemble de la communauté scientifique à tel point que l’organisation mondiale de la santé recommande de pratiquer 60 minutes d’activité physique par jour pour rester en bonne santé. Parmi les différents types d’activité physique, la pratique en salle de « fitness » connaît aujourd’hui une importante ascension dans les pays développés. Dans ces salles, même si on retrouve des adeptes de sports d’endurance et de « cardio-training », un grand nombre de personnes pratiquent la musculation avec des objectifs variés en fonction du public rencontré. Ainsi, des débutants soucieux de se remettre en forme côtoient fréquemment des sportifs de haut niveau qui s’entraînent pour préparer des concours de force athlétique ou encore de culturisme. Ce spectre très large donne accès à différentes populations aux caractéristiques très spécifiques et distinctes. Dans ce contexte, l’objectif de ces travaux de thèse a été d’étudier l’impact cardiaque de l’entraînement en musculation chez des débutants en pleine reprise d’activité ainsi que chez des sportifs de « haut-niveau » préparant des compétitions.

Dans la première partie, le but a été d’évaluer les effets d’un programme d’entraînement de plusieurs mois de musculation sur le système cardiovasculaire de personnes non sportives n’ayant jamais pratiqué cette activité. L’originalité de l’étude a été ici d’évaluer l’impact du sexe sur les adaptations cardiaques, en comparant un groupe de femmes à un groupe d’hommes. Cette étude a donné lieu à la rédaction de l’article n°1 présenté par la suite.

Dans la seconde partie, notre regard s’est focalisé sur la partie opposé du spectre de personnes rencontrées dans les salles de musculation : les « sportifs de force de haut niveau ». Plus précisément, nous avons porté un intérêt particulier aux pratiquants de « culturisme », discipline très spécifique dans laquelle les sujets suivent un entraînement en musculation intensif couplé à une diététique alimentaire très stricte, et souvent accompagnée malheureusement d’une utilisation importante de stéroïdes anabolisants androgènes (AAS pour androgenic anabolic steroïds en Anglais). Cette seconde partie de thèse a abouti à la rédaction de trois articles scientifiques.

Tout d’abord, nous avons comparé les adaptations cardiovasculaires retrouvées chez des sportifs de force (haltérophiles ou pratiquants de force athlétique) et chez des culturistes qui utilisent en complément de leur entraînement des AAS. Nous avons réalisé des évaluations ventriculaires gauche et droite, ainsi qu’une évaluation très novatrice de la fonction atriale gauche chez un groupe de sportifs de force, un groupe de culturistes et chez des sédentaires sains afin de distinguer les adaptations spécifiquement liées à la pratique intensive de la

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musculation et celles liées spécifiquement à l’utilisation d’agents anabolisants. Ces travaux ont donné lieu à l’article n°2.

Chez les culturistes de haut niveau, les hypertrophies cardiaques majeures très fréquemment retrouvées (comme dans notre article n°2) s’accompagnent généralement d’une augmentation de la fibrose myocardique qui pourrait perturber la transmission du signal électrique et ainsi engendrer de l’asynchronisme intraventriculaire. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à cet asynchronisme intraventriculaire sur la base des mêmes populations, mais en utilisant cette fois-ci des analyses myocardiques segmentaires (régionalisées) et une méthodologie spécifique permettant de mettre en lumière un éventuel asynchronisme. Ces travaux ont donné lieu à l’article n°3.

Sur la base des résultats des articles 2 et 3, qui mettent notamment en évidence des dysfonctions systoliques et diastoliques précoces induites par l’utilisation d’AAS, nous avons souhaité comparer la fonction cardiaque des culturistes à des sportifs ayant une cardiomyopathie hypertrophique (CMH) avérée afin de situer cette population spécifique dans un continuum allant des personnes sportives à des personnes sportives atteintes d’une pathologie. En plus des analyses classiquement employées dans nos autres études, nous avons évalué le travail myocardique, outil échocardiographie développé récemment et qui permet de dissocier le travail myocardique constructif et perdu durant chaque cycle cardiaque. Ces travaux ont donné lieu à l’article n°4.

Afin de répondre à l’ensemble de ces questions, nous avons utilisé des outils de pointe en échocardiographie de manière à évaluer la fonction myocardique de manière globale mais aussi segmentaire (évaluations régionales). L’analyse myocardique segmentaire nous a permis d’évaluer l’asynchronisme intraventriculaire de manière fine. Le phénomène de torsion-détorsion, lié à une organisation spécifique des fibres myocardiques et qui permet de faciliter à la fois l’éjection sanguine mais aussi le remplissage ventriculaire a également été appréhendé de manière à étudier les mécanismes sous-jacents à la fonction myocardique. Enfin, afin de s’affranchir de certaines limites inhérentes à l’échocardiographie en mode « 2D-strain », nous avons exploité le travail myocardique qui permet notamment de prendre en compte les pressions intra-ventriculaires au cours du cycle cardiaque et ainsi de s’affranchir partiellement des conditions de charge. Ce paramètre a été évalué de manière globale ainsi que de manière segmentaire afin de discriminer une atteinte plus prononcée de certains segments.

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Revue

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Partie I

Adaptations morphologiques et

fonctionnelles cardiaques du sportif : le

« cœur d’athlète »

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Partie 1 : Adaptations morphologiques et fonctionnelles cardiaques du

sportif : le « cœur d’athlète »

1. Généralités

Le cœur est un organe majeur du corps humain qui peut se décomposer en deux grandes parties : le « cœur-droit » qui regroupe l’oreillette droite (OD) et le ventricule droit (VD) et le « cœur gauche » qui regroupe l’oreillette gauche (OG) et le ventricule gauche (VG). Le cœur droit est chargé de recevoir le sang appauvri en oxygène en provenance de la circulation systémique pour l’envoyer vers la circulation pulmonaire, et le cœur gauche reçoit le sang enrichi en oxygène provenant de la circulation pulmonaire pour l’envoyer vers la circulation systémique afin d’assouvir les besoins des différents organes en activité (cerveau, muscles, etc.). L’entraînement mené de manière régulière et intensive conduit à un remodelage cardiaque se traduisant notamment par une hypertrophie dite physiologique (par opposition à une hypertrophie pathologique induite elle par des facteurs comme l’hypertension) caractérisée par une dilatation cavitaire accompagnée ou non d’un épaississement des parois et donc d’une augmentation plus ou moins importante de la masse cardiaque. Le remodelage est influencé par des facteurs génétiques (~ 25%) et des facteurs non génétiques (~ 75%) tels que l’âge, la surface corporelle, le sexe, les origines ethniques ou encore le volume d’entraînement et le type d’activité pratiquée (Fagard et al. 2003). L’hypertrophie cardiaque retrouvée chez l’athlète permet de subvenir de manière accrue aux besoins liés à l’exercice physique en augmentant notamment le volume d’éjection systolique (VES) et donc le débit cardiaque (𝑄̇𝑐) afin d’apporter une plus grande quantité d’oxygène aux muscles en activité (Naylor et al., 2008).

Dès 1899, Henschen, un médecin Suédois, mettait en lumière un élargissement du cœur chez des skieurs Cross-country sans toutefois pouvoir le quantifier. Il nomme ce phénomène « sportherz » (cœur sportif en allemand). En 1953, Edler et Hertz ont mis en place les premières échographies en mode temps-mouvement (TM, mode qui permet aujourd’hui la mesure de la morphologie cardiaque) sans toutefois s’intéresser à ce fameux cœur du sportif. Ce n’est que plusieurs années plus tard, en 1975, que Morganroth et son équipe ont pu rendre compte très précisément d’un remodelage spécifique lié à la pratique d’une activité physique, ce remodelage cardiaque a été baptisé « cœur d’athlète ». Le terme « cœur d’athlète » défini l’ensemble des

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adaptations cardiaques résultant d’un entrainement intensif et prolongé conduisant à une augmentation de la masse du VG (MVG) (Spirito et al., 1994). Les travaux de Morganroth et al. (1975) proposent une distinction très marquée entre deux grands types d’activités physiques : les activités dites d’endurance et les activités dites de force. Selon l’hypothèse de Morganroth, les sports d’endurance conduisent à une surcharge volumique importante (forte augmentation des volumes intra-cavitaires) qui conduirait à la longue à une dilatation cavitaire majeure accompagnée d’un léger épaississement pariétal. Ce type d’hypertrophie est dit « excentrique ». A l’inverse, les sports de force conduisent à une importante augmentation des pressions artérielles systémiques lors de la pratique qui induirait une hausse du stress pariétal (augmentation de force par unité de surface du myocarde liée aux pressions artérielles élevées) et qui conduiraient sur le long terme à un épaississement des parois accompagné d’une légère dilatation cavitaire, on parle alors cette fois d’hypertrophie de type « concentrique ». Par la suite, plusieurs équipes ont rapporté des hypertrophies cardiaques chez des athlètes ayant un antécédent d’entraînement important, avec une distinction retrouvée une nouvelle fois entre sports d’endurance et sports de force, ce qui semble confirmer l’hypothèse de l’équipe de Morganroth (Fagard et al., 1997 ; Mihl et al., 2008 ; Pluim et al., 2000 ; Spirito et al., 1994). Notons tout de même que même si le terme « cœur d’athlète » est utilisé, le remodelage cardiaque a été appréhendé au sein de toutes ces études par une analyse morphologique du VG uniquement, on parlera donc classiquement d’« hypertrophie ventriculaire gauche (HVG) ». La figure 1 présente schématiquement la distinction entre hypertrophie concentrique et excentrique.

Figure 1 : représentation schématique des hypertrophies ventriculaires gauches observées chez les athlètes (selon Mihl et al. 2008).

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Même si la classification de Morganroth est encore utilisée dans le domaine, de nombreuses équipes ont démontré son aspect réducteur. En effet, de nombreuses pratiques sportives sont caractérisées par des programmes d’entraînement variés couplant travail « aérobie » et travail de musculation intensif qui conduit à un remodelage cardiaque « mixte » (Mihl et al. 2008 ; Pluim et al. 2000) qui n’est pas appréhendé dans la classification initiale. En 2005, Mitchell et al. ont proposé une classification plus complexe qui prend en compte les différents degrés de composante statique et dynamique des activités et qui élargie donc inévitablement la vision actuelle du cœur d’athlète. Plus récemment, Haykowsky et al. (2018) ont eux aussi démontrer les limites de la classification initiale de l’équipe de Morganroth. Ils démontrent notamment que toutes les études menées chez des sportifs de force ne rapportent pas des résultats similaires, ce qui laisserait à penser selon eux que les degrés de composantes statiques et dynamiques de chaque activité modulent la morphologie cardiaque de manière bien spécifique, validant un peu plus la classification de Mitchell et al. (2005). La figure 2 représente la classification des activités proposée par l’équipe de Mitchell. Dans la même lignée, la société européenne de cardiologie a récemment proposé une classification tenant compte du type de discipline et de l’intensité de l’effort (Pelliccia et al., 2020), démontrant une nouvelle fois la nécessité de tenir compte des paramètres intrinsèques aux différentes disciplines sportives.

Figure 2 : Classification moderne des activités physiques selon leurs composantes statiques et dynamiques (Mitchell et al. 2005).