Le vieillissement est associé à des changements physiologiques importants, tels que la diminution de la masse et de la force musculaires et l’augmentation de la masse grasse ce qui augmente le risque de la sarcopénie. Il est à noter que la prévalence de sarcopénie est plus élevée chez l’homme que chez la femme. On sait que l’exercice musculaire est un moyen efficace pour augmenter ou du moins pour prévenir les pertes de masse et de force musculaires avec l’âge. Plusieurs auteurs ont même mentionné que le renforcement musculaire reste essentiel pour lutter contre la sarcopénie et serait la méthode qui s’est montrée le plus efficace. Le renforcement musculaire améliore la force et la puissance musculaires, améliore légèrement la vitesse de marche, le temps de transfert assis-debout et réduit le risque de chute. Néanmoins, on n’en connaît pas bien les conséquences sur les activités de la vie quotidienne ou sur la qualité de vie. L’association d’une supplémentation nutritionnelle à l’entrainement musculaire est importante pour optimiser les résultats chez les personnes âgées malnutries. L’apport en protéines est le déterminant nutritionnel majeur pour activer la synthèse des protéines, grâce à l’augmentation dans le sang des quantités d’acides aminés issus de la digestion des protéines alimentaires. Diverses études ont montré que l’apport d’acides aminés enrichis en leucine améliore la protéosynthèse musculaire chez la personne âgée. Or, les protéines laitières sont l’une de nos sources les plus riches d’acides aminés. Par ailleurs, les produits laitiers constituent une alternative intéressant, ils augmentent la synthèse protéique et sont considérés comme plus accessibles que les produits commerciaux. En considérant que la prévalence de la dénutrition protéino-énergétique chez les personnes âgées hospitalisées est très variable d’une étude à l’autre et peut passer de 20 à 78 %, l’intérêt de vérifier l’effet l’efficacité des produits laitiers est devenu nécessaire. À ce jour, aucune étude n’a vérifié si la combinaison d’un entraînement musculaire et de produits laitiers pourrait permettre d’augmenter la masse et la force musculaires ainsi que la capacité physique et fonctionnelle chez des individus sarcopéniques de manière plus importante que l’exercice seul. Pour répondre à cette problématique, nous avons étudié un échantillon de 20 hommes sarcopéniques âgés de 60 à 75 ans. Parmi ceux-ci, 8 étaient dans le groupes produits laitiers (AAElait), 7 dans le groupe acides aminés (AAEsupp) et 5 dans le groupe placebo. Tous ont participé au programme d’exercices musculaires. Avant et à la fin de l’intervention, des mesures de composition corporelle, de capacité physique, de force musculaire ont été collectés. Les résultats ont démontré que l’entraînement en musculation combiné aux acides aminés essentiels a amélioré significativement l’indice de masse musculaire total et appendiculaire ainsi que, certaines mesures de la force et de la capacité physique. Par contre, l’appartenance à un groupe ne semble pas avoir d’effet additif important. Ainsi, tous les groupes ont vu une amélioration de leur masse musculaire ce qui confirme l’effet de l’exercice musculaire. Finalement, nos résultats démontrent aussi une perte de masse grasse dans le groupe AAElait. Bref, nos résultats montrent une augmentation globale de la masse musculaire et de la fonction physique, indépendamment du traitement. Nous avons également observé une perte significative de masse grasse dans le groupe prenant un supplément à base de lait, qui n'a pas été observée dans les autres groupes. Ceci nous amène à explorer davantage le potentiel de l’entrainement musculaire et la consommation de supplément à base de lait pour améliorer la composition corporelle et la fonction physique.

Les objectifs de cette étude étaient de comparer la relation entre les différentes méthodes et expressions de la force musculaire et les facteurs de risques métaboliques puis de comparer les changements de la force musculaire en utilisant différentes méthodes et expressions avant et après un entraînement en musculation. Quarante-et-une femmes obèses sédentaires post-ménopausées ont été recrutées pour cette étude (âge : 59.3 ± 4.6 ans; indice de masse corporelle : 34.2 ± 3.4 kg/m2; pourcentage de masse grasse : 47.3 ± 3.8 %). La force musculaire a été évaluée à l'aide de deux appareils d'entraînement incluant un développé des jambes pour le bas du corps (leg press) et un appareil développé assis (chest press) pour le haut du corps ainsi qu'avec un dynamomètre manuel. Nous avons mesuré la composition corporelle (DEXA), profil sanguin, la glycémie, la sensibilité à l'insuline, la dépense énergétique, la consommation maximale d'oxygène, la pression artérielle et le profil psychosocial. Les résultats montrent que les corrélations, les prédicteurs ainsi que les changements de la force musculaire selon la méthode varient de manière importante avec les facteurs de risque métaboliques. Par exemple, pour le VO2peak, nous observons des corrélations différentes avec les indices de force musculaire entre le VO2peak (L/min) (une négative et une positive), le VO2peak (ml/kg/min) et le VO2peak (ml/kg MM/min). De plus, lorsque la force musculaire est évaluée avec les appareils de musculation, nous remarquons que la masse osseuse est un prédicteur de la force musculaire quand elle est exprimée en kg et également lorsqu'elle est exprimée en kg/kg de masse maigre. Nous remarquons de plus que la force musculaire exprimée en joules est prédite par l'indice HOMA. D'autre part, nous n'avons trouvé aucun prédicteur de force musculaire quand la force musculaire est exprimée en kg/kg de poids corporel, en Joules/kg de poids corporel ainsi qu'en Joule/kg de masse maigre. Finalement, pour la force musculaire évaluée avec les appareils de musculation, les changements observés de force musculaire varient significativement entre 14.7 et 23.3 %. En conclusion, la présente étude nous indique que les corrélations, les prédicteurs ainsi que les changements de la force musculaire selon la méthode d'évaluation et d'expression varient de manière importante avec les facteurs de risque métaboliques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : force musculaire, profil métabolique, entraînement en musculation, composition corporelle, profil sanguin, glycémie, sensibilité à l'insuline, dépense énergétique, consommation maximale d'oxygène, pression artérielle

Le métabolisme lipidique est stimulé lors de l'exercice musculaire. La contribution énergétique des lipides s'accentue pendant l'exercice d'endurance d'intensité modérée de longue durée (40% à 60% de VO2max). Outre les acides gras circulants, les réserves de lipides intramyocellulaires (IMCL) sont sensées être utilisées pendant des performances dépassant 4 heures. Devant le manque de preuves expérimentales jusqu'à ce jour, une 1ere étude a été entreprise sur 10 sportifs (40 ± 6 ans) lors d'une course de 24h. Les résultats obtenus sur le muscle vaste externe ont montré une baisse significative d'IMCL de 56% et 45% dans les fibres de type I et IIA respectivement, alors que le glycogène n'a diminué que dans les fibres I. Ces données indiquent un catabolisme d'IMCL plus efficace que celui du glycogène dans les fibres rapides lors de l'exercice d'ultra endurance, dont le mécanisme reste à déterminer. IMCL s'accumule lors du vieillissement ou de l'obésité et peut constituer un risque de résistance à l'insuline (RI). Un entraînement combiné en endurance (EE) et en résistance (ER) de 14 semaines a été mené sur des sujets âgés (73 ± 4 ans) et d'autres en surpoids (58 ± 5 ans). Dans les deux groupes IMCL a augmenté (p<0.05) dans le muscle vaste externe (après EE) mais est resté stable dans le muscle deltoïde (après ER) et s'est accompagné de l'augmentation (p<0.05) de la capacité enzymatique de la β-oxydation après EE. Les céramides musculaires, une classe de lipides impliquée dans RI, ont été diminués (p=0.052) par EE et non par ER. Ces résultats confirment que l'augmentation d'IMCL n'est pas un facteur de risque métabolique et que EE se traduit par une diminution des céramides et de RI

Le métabolisme lipidique est stimulé lors de l'exercice musculaire. La contribution énergétique des lipides s'accentue pendant l'exercice d'endurance d'intensité modérée de longue durée (40% à 60% de VO2max). Outre les acides gras circulants, les réserves de lipides intramyocellulaires (IMCL) sont sensées être utilisées pendant des performances dépassant 4 heures. Devant le manque de preuves expérimentales jusqu'à ce jour, une 1ere étude a été entreprise sur 10 sportifs (40 ± 6 ans) lors d'une course de 24h. Les résultats obtenus sur le muscle vaste externe ont montré une baisse significative d'IMCL de 56% et 45% dans les fibres de type I et IIA respectivement, alors que le glycogène n'a diminué que dans les fibres I. Ces données indiquent un catabolisme d'IMCL plus efficace que celui du glycogène dans les fibres rapides lors de l'exercice d'ultra endurance, dont le mécanisme reste à déterminer. IMCL s'accumule lors du vieillissement ou de l'obésité et peut constituer un risque de résistance à l'insuline (RI). Un entraînement combiné en endurance (EE) et en résistance (ER) de 14 semaines a été mené sur des sujets âgés (73 ± 4 ans) et d'autres en surpoids (58 ± 5 ans). Dans les deux groupes IMCL a augmenté (p<0.05) dans le muscle vaste externe (après EE) mais est resté stable dans le muscle deltoïde (après ER) et s'est accompagné de l'augmentation (p<0.05) de la capacité enzymatique de la β-oxydation après EE. Les céramides musculaires, une classe de lipides impliquée dans RI, ont été diminués (p=0.052) par EE et non par ER. Ces résultats confirment que l'augmentation d'IMCL n'est pas un facteur de risque métabolique et que EE se traduit par une diminution des céramides et de RI / Lipid metabolism is involved during muscle exercise. Energetic contribution of lipids increases during long lasting endurance exercise of moderate intensity (40% à 60% of VO2max). As well as circulating free fatty acids, intramyocellular lipid storages (IMCL) are postulated to be used during performances longer than 4 hours. Due the the lack experimental evidences untill today, a first study was undertaken on 10 athletes (40 ± 6 yrs) during a 24h running. Results obtained on vastus lateralis muscle showed a significant 56% and 45% decrease of IMCL in type I and IIA fibres respectively while glycogen decreased only in type I fibres. These data indicate a more efficient catabolism of IMCL than those of glycogen in fast twitch fibres during ultra endurance exercise, of which mechanism remains to be explored. IMCL accumulates during ageing or overweighting and may constitute a risk of insulin resistance (IR). A combined 14 weeks endurance (ET) and resistance (RT) training was followed by older (73 ± 6 yrs) and overweighted (58 ± 5 yrs) subjects. In the two groups IMCL increased (p<0.05) in vastus lateralis muscle (after ET) but remained stable in deltoidus muscle (after RT) and was linked to an increase (p<0.05) of β-oxydation enzymatic capacity after ET. Muscle ceramides, a category of lipids implicated in IR, decreased (p=0.052) after ET and not after RT. These results confirm that increase in IMCL is not a metabolic risk factor and that ET induces a decrease of both ceramides and IR

Les objectifs de ce travail de thèse étaient d’évaluer les effets des différences (i) de niveau de force, en utilisant différents groupes et longueurs musculaires, et (ii) de profil métabolique entre enfants pré-pubères et adultes sur les différences de développement et d’origine de la fatigue neuromusculaire, ainsi que (iii) d’accroître nos connaissances sur les mécanismes de la fatigue neuromusculaire chez l’enfant pré-pubère. Les résultats de ce travail montrent que les différences de niveau de force pourraient être un facteur expliquant les différences de développement et d’origine de la fatigue neuromusculaire entre enfants et adultes. Toutefois, ce facteur n’est pas suffisant pour expliquer toutes les différences de fatigue entre ces deux populations. En effet, nos résultats soulignent aussi que les différences de profil métabolique pourraient être impliquées de façon importante dans les différences de développement et d’origine de la fatigue neuromusculaire entre enfants et adultes. Par ailleurs, les résultats de nos études rapportent que les enfants présentent généralement une fatigue périphérique plus faible par rapport aux adultes au profit d’une fatigue centrale plus importante suite à un protocole de fatigue maximal intermittent. Cette moindre fatigue périphérique est associée à une moindre altération des propriétés contractiles et du couplage excitation-contraction, et à une meilleure adaptation de l’oxygénation musculaire chez l’enfant pré-pubère. Nos résultats semblent suggérer que la fatigue spinale ne permettrait pas d’expliquer les différences de fatigue centrale entre enfants et adultes et donc que la fatigue centrale plus importante des enfants pourrait être attribuée à une fatigue supra-spinale plus élevée. / The aims of this PhD thesis were to evaluate the effects of differences of (i) force level, throughout different muscle groups and muscle lengths, and (ii) metabolic profile on the differences of development and etiology of the neuromuscular fatigue between prepubertal children and adults, as well as (iii) to improve our knowledge of the mechanisms of neuromuscular fatigue in children. The results of this PhD thesis showed that force level differences could be a factor underpinning the differences in the development and etiology of neuromuscular fatigue between children and adults. However, this factor cannot fully account for differences in fatigue between both populations. Indeed, our results also highlighted that metabolic profile differences could explain the difference of development and etiology of neuromuscular fatigue between children and adults. Additionally, the results of this thesis showed that children exhibit lower peripheral fatigue and greater central fatigue than adults after an intermittent maximal exercise. This lower peripheral fatigue was associated with a lower alteration of the contractile properties and excitation-contraction coupling, and a better adaptation of the muscle oxygenation in prepubertal children. Our results suggest that spinal fatigue could not explained the differences in central fatigue between children and adults, and that the greater central fatigue in children could be attributed to a greater supra-spinal fatigue.