Introduction : Les recommandations actuelles en matière de saines habitudes de vie portent principalement sur une alimentation saine et une pratique de l’activité physique régulière, ce qui contribue au bienêtre et à la santé des individus, notamment en diminuant le risque d’obésité, de diabète de type 2, de maladies cardiovasculaires, de certains types de cancer et d’ostéoporose (Santé Canada, 2007). En plus de ces maladies évoluant avec le vieillissement, une bonne alimentation et une pratique d’activité physique régulière permettent de contrer la sarcopénie. Cette dernière est la perte involontaire de la masse et de la force musculaire avec l’âge. Elle a été associée à une augmentation du risque de chutes, à une plus grande vulnérabilité, aux traumatismes physiques et à un déclin fonctionnel accéléré conduisant à la dépendance et à la mort. Contexte de l’étude : Il a été montré que la consommation de protéines à partir de produits laitiers (lait de vache) présente des bénéfices sur la synthèse protéique et la perte de masse grasse chez des hommes âgés sarcopéniques, en condition d’entrainement en résistance. Cependant, il a déjà été suggéré qu’une supplémentation en protéines pouvait réduire l’appétit ainsi que l’apport alimentaire chez des personnes en santé d’âge moyen. Objectif : Évaluer l’impact d’une supplémentation en protéines issues de produits laitiers dans l’heure suivant l’entrainement en résistance sur l’appétit et l’apport énergétique subséquent d’hommes âgés sarcopéniques. Méthodes : Neuf hommes âgés (65,5 ± 3,6 ans) sarcopéniques (Indice de Masse Musculaire appendiculaire (IMM app) = 8,82 ± 1,15 kg/m[indice supérieur 2]) ont participé à une étude à devis chassé-croisé comprenant trois conditions expérimentales : supplémentation post exercice à base de lait de vache, de lait de riz (isocalorique sans protéines) et témoin (eau). L’apport énergétique subséquent fut mesuré lors d’un buffet à volonté et grâce à un journal alimentaire sur le restant de la journée. Des mesures d’appétit, de satiété et de faim ont été faites par échelles visuelles analogues avant et après le buffet à volonté. Résultats : Les résultats montrent que l’appétit et l’apport énergétique subséquent ne sont pas différents entre les trois conditions expérimentales. Conclusion : La consommation de protéines à base de produits laitiers post exercice en résistance n’a pas d’impact sur l’appétit des hommes âgés sarcopéniques. De plus, l’apport énergétique subséquent n’est pas compromis. Ainsi, cette étude a pu confirmer que l’exercice en résistance combiné à la supplémentation de protéines à base de lait de vache est une stratégie gagnante pour minimiser les conséquences de la sarcopénie chez les hommes âgés.

Résumé : Introduction : La sarcopénie est la perte de masse musculaire avec le vieillissement et conduit à un plus grand risque de chutes, d'incapacité physique et même à un plus grand risque de mortalité. La dynapénie, aussi notée avec le vieillissement, consiste en la perte de force musculaire et contribue à plusieurs problèmes associés à la perte d’autonomie. L’entrainement en résistance est considéré comme la stratégie la plus efficace pour lutter contre la sarcopénie et à la dynapénie, mais les résultats dépendent d’un apport suffisant en acides aminés essentiels, qui proviennent principalement de sources animales. Par contre, certaines évidences scientifiques montrent que la consommation de protéines animales pourrait être néfaste pour la santé métabolique des personnes âgées, bien que d’autres études présentent certaines nuances importantes en fonction de la source de protéines animales étudiée. À cet effet, les produits laitiers pourraient constituer une alternative intéressante, allant même jusqu’à la prévention de certains désordres métaboliques. Ainsi, l’objectif de cette thèse est de mieux comprendre la relation entre le métabolisme de la masse musculaire, l’apport en protéines et certains paramètres de la santé métabolique. En deuxième lieu, cette thèse cherche à vérifier l’impact d’un programme d’entrainement en résistance ayant pour but d’améliorer la masse et la fonction musculaire, accompagné d’une supplémentation en protéines provenant de produits laitiers sur la fonction physique et le métabolisme des lipides. Plus spécifiquement, la thèse 1- vérifie la relation entre la masse musculaire, l’apport de différentes sources de protéines animales et le métabolisme du glucose, 2- étudie l’impact d’un plus grand apport en protéines sur la masse grasse et le profil métabolique chez des gens individus présentant différents phénotype de masse musculaire, 3- évalue l’effet de l’entrainement en résistance et de la supplémentation en produits laitiers sur la force et la masse musculaire et 4- évalue l’effet de l’entrainement en résistance et de la supplémentation en produits laitiers sur le métabolisme de repos, le quotient respiratoire et les niveaux d’inflammation chez l’homme âgé sarcopénique. Résultats : Par le biais d’un devis transversal, nos résultats démontrent que les protéines de sources animales ne sont pas associées aux désordres métaboliques sauf en ce qui concerne les viandes transformées et qu’elles pourraient même avoir un rôle protecteur sur le profil métabolique des femmes ménopausées en surplus de poids ayant un risque métabolique élevé à cause de leur grande masse musculaire. Par le biais d’une étude d’intervention, nos résultats indiquent que l'indice de masse musculaire appendiculaire et la force augmentent significativement après 16 semaines d’entrainement, autant pour les participants recevant une supplémentation en acides aminés du commerce, que ceux recevant une supplémentation à base de lait ou une supplémentation contrôle. De plus, aucun changement n’a été démontré pour la capacité physique et le profil inflammatoire. Néanmoins, la masse grasse a significativement diminué seulement pour le groupe recevant une supplémentation à base de lait. Conclusion : Les protéines de sources animales semblent importantes pour la prévention de certains désordres métaboliques observés avec le vieillissement, particulièrement chez des personnes à risque à cause d’une grande masse musculaire. De plus, même si l'exercice en résistance semble augmenter la masse musculaire, indépendamment d’une supplémentation en protéines, la supplémentation en produits laitiers est la seule qui a permis de réduire significativement la masse grasse suite au programme. Malgré les gains semblables de force et de masse musculaire, les produits laitiers ont donc eu un impact positif sur la masse grasse, suggérant ainsi qu’ils sont sans équivoque une source de protéines à privilégier pour prévenir la prise de masse grasse et la perte de force musculaire chez des hommes âgées sarcopéniques. / Abstract : Introduction: Sarcopenia is defined as the loss of muscle mass with aging and leads to a greater risk of falls, physical disability and even increased risk of mortality. Dynapenia, the loss of muscle strength is also observed with aging and contributes to several problems associated with the loss of independence. Resistance training is considered as the most effective strategy to fight against sarcopenia and dynapenia, but the results depend on an adequate intake of essential amino acids, which come mainly from animal sources. However, some scientific evidence shows that consumption of animal protein could be detrimental to metabolic health of older people, although some other studies have some important nuances depending on the source of animal protein studied. To this end, dairy products could be an interesting alternative even for the prevention of certain metabolic disorders. Thus, the objective of this thesis is to better understand the relationship between muscle mass metabolism, protein intake and parameters of metabolic health. Secondly, this thesis seeks to assess the impact of a resistance training program designed to improve muscle mass and function, accompanied with protein supplementation from dairy products on lipid metabolism. More specifically, this thesis will 1- verify the relationship between muscle mass and the contribution of different sources of animal protein on glucose metabolism, 2 study the impact of a larger protein intake combined with different muscle mass phenotypes on fat mass and metabolic profile, 3- evaluate the effect of resistance training and dairy supplementation on strength and muscle mass and 4 evaluate the effect of resistance training and dairy supplementation on resting metabolism, respiratory quotient and inflammatory profile in sarcopenic older men. Results: Through a cross-sectional design, our results show that IV proteins from animal sources are not associated with metabolic disorders except processed meats and might even have a protective effect on metabolic profile of overweight postmenopausal women with a high risk of metabolic disorders due to their greater muscle mass. Through an intervention study our results indicate that appendicular muscle mass index and strength increased significantly after 16 weeks of training, either for participants receiving amino acid supplementation and those receiving milk supplementation or in the control group. In addition, no change was demonstrated for physical capacity or inflammatory profile. However, fat mass was significantly reduced only in the group receiving supplementation with milk. Conclusion: Proteins from animal sources are important for the prevention of certain metabolic disorders observed with aging, particularly among those at risk due to greater muscle mass. Moreover, even if resistance exercise appears to increase muscle mass, independently of protein supplementation, dairy products is the only supplement that significantly reduced fat mass following the program. Despite similar gains in strength and muscle mass, dairy products therefore have a positive impact of fat mass, indicating that they are unequivocally a preferred source of protein to prevent fat mass gain and loss of muscle strength observed in sarcopenic elderly men.

Le maintien de la masse musculaire est étroitement lié à la balance entre la synthèse et la dégradation des protéines. L'exercice physique est un puissant régulateur de la balance protéique et plus particulièrement l'exercice en résistance. S'intéresser à la balance protéique après un exercice s'inscrit dans une compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires conduisant aux phénomènes d'hypertrophie et/ou d'atrophie musculaire. Nos travaux mettent en évidence que l'hypertrophie obtenue dans le muscle FDP après 10 semaines d'un entraînement en résistance chez le rat, est en lien avec l'activation chronique de la voie IL-6/STAT3 après chaque exercice aigu, en partie au sein du pool de cellules satellites activées. En phase proliférative, les cellules dont la voie de signalisation STAT1/STAT3 est activée, répriment l'expression des facteurs myogéniques comme MyoD et retournent ainsi à l'état quiescent, concourant à augmenter le pool de réserve. Ces mécanismes participent à la synthèse protéique par l'apport de nouveau matériel génétique au sein des fibres musculaires conduisant à une augmentation de leur surface de section ainsi qu'à leur conversion phénotypique avec l'entraînement. L'exercice en résistance favorisant la protéolyse, nos travaux ont cherché à caractériser les systèmes protéolytiques (autophagique-lysosomal, ubiquitine-protéasome) impliqués dans la balance protéique post-exercice. Les marqueurs moléculaires étudiés (activités enzymatiques du protéasome et de la cathepsine L, expression protéique et génique de LC3B, des E3 ligases…) ne permettent pas d'expliquer clairement les +30% de protéolyse obtenus une heure après des contractions excentriques sur muscle EDL isolé de rat en condition à jeun. Des perspectives d'étude des systèmes des calpaines, des caspases et/ou des métalloprotéases matricielles sont alors à envisager. / The maintain of muscle mass is closely controlled by protein synthesis and degradation balance. Physical activity and mainly resistance exercise is a powerful stimulus to positive muscle protein balance. To understand how protein balance is regulated after exercise, cellular and molecular mechanisms leading to muscular hypertrophy and/or atrophy have to be elucidated. Our works point out that FDP muscular hypertrophy after 10 weeks of resistance training in rat is partly due to the chronically activation of IL-6/STAT3 signaling pathway, occurring in the activated satellite cell pool, after each single exercise bout. Once activated and engaged in the myogenic program, cells in which STAT1/STAT3 signaling pathway is activated, could downregulate MyoD and return to a quiescent state, leading to increase satellite cell reserve's pool. These events participate to enhance protein synthesis by the incorporation of new genetic material into muscle fiber leading to increase their cross sectional area and phenotypic shift after training. As resistance exercise increases proteolysis, our works attempt to characterize the proteolysis systems (lysosomal-autophagic, ubiquitin-proteasome) involved in protein balance after exercise. The molecular markers measured ( chymotrypsin-like and cathepsin L activities, protein and gene expressions of LC3B, E3 ligases…) could not explain the +30% of proteolysis obtained one hour after resistance eccentric contractions on EDL muscle of starved rats. Further studies based on calpains, caspases and metalloproteinase activities and/or expressions should bring us valuable information.