Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le but de cette étude consiste à démontrer l’impact positif d’une supplémentation en glutamine chez des nageurs élites, afin d’améliorer le statut immunitaire et d’évaluer si les changements plasmatiques de la glutamine peuvent expliquer l’incidence d’infections des voies respiratoires (IVRS). En parallèle, ce projet évalue si les apports alimentaires influencent la glutamine plasmatique et l’incidence d’IVRS. L’étude s’est effectuée auprès de 14 athlètes élites (8 hommes, 6 femmes). Chaque athlète a participé aux deux conditions expérimentales : un supplément de glutamine et une solution placebo isocalorique. Les périodes de supplémentation se déroulaient sur sept jours, incluant trois journées consécutives de compétition. Le profil hématologique, après les compétitions, montre qu’un supplément de glutamine n’améliore pas significativement la concentration plasmatique en glutamine ni les niveaux de cytokines comparativement à une solution placebo. Bien que les résultats soient semblables sous les deux conditions, les niveaux post-compétition ont tendance à être supérieurs aux valeurs pré-supplémentation, lorsqu’un apport exogène en glutamine est fourni à l’organisme alors que les concentrations plasmatiques de glutamine tendent à diminuer lorsqu’une solution placebo est administrée (p=0.067). L'incidence d’IVRS ne peut être expliquée par une faible concentration plasmatique de glutamine ni par un apport exogène de glutamine. On observe cependant une augmentation d’IVRS suite aux compétitions, soient de 8 athlètes pour le groupe placebo contre 3 au groupe glutamine. Les athlètes atteints d'IVRS semblent consommer moins d'énergie totale (kcal) et de protéines que les athlètes sains (p=0.060). Les résultats obtenus ne démontrent pas qu’une supplémentation en glutamine améliore le profil immunitaire et ne prévienne l’incidence d’IVRS, mais ils soulèvent l’hypothèse qu’un apport exogène en glutamine stabilise les niveaux plasmatiques de glutamine, permettant aux athlètes de poursuivre leurs entraînements et de récupérer efficacement. / The purposes of this study were to determine the positive impacts of glutamine supplementation upon immune system status and to determine whether changes in plasma glutamine relate to the appearance of upper respiratory tract infections (URTI) in elite swimmers. Furthermore, this study evaluated dietary intakes and its influence on immune parameters and URTI incidence. Fourteen athletes (8 men, 6 women) took part of the study. Each athlete participated in both experimental conditions: glutamine supplement and an isocaloric solution placebo. The supplementation period lasted seven day, including three consecutive competing days. Post competing hematologic profils of swimmers show that glutamine supplement does not significantly improve plasma glutamine neither cytokines levels, compared to a placebo solution. Even if plasma glutamine concentrations are similar with both conditions, the post competiting levels tend to be higher than pre competing values, when glutamine is supplemented. Futhermore, plasma glutamine levels show a decreasing trend under control conditions (p=0.060). In this study, URTI can not be explained by low plasma glutamine or supplemented glutamine. However, URTI incidence is higher after competitions, where 8 athletes showed symptoms (control group) and 3 only in the experimental group. Athletes with URTI seem to consume less energy and proteins than healthy athletes (p=0.060). These data does not suggest that glutamine supplementation improves immune function or prevents URTI in highly trained swimmers during competition. However, results support the hypothesis that exogenous glutamine stabilizes plasma glutamine levels, allowing athletes to tolerate training workload and recover properly.

Le but de cette étude consiste à démontrer l’impact positif d’une supplémentation en glutamine chez des nageurs élites, afin d’améliorer le statut immunitaire et d’évaluer si les changements plasmatiques de la glutamine peuvent expliquer l’incidence d’infections des voies respiratoires (IVRS). En parallèle, ce projet évalue si les apports alimentaires influencent la glutamine plasmatique et l’incidence d’IVRS. L’étude s’est effectuée auprès de 14 athlètes élites (8 hommes, 6 femmes). Chaque athlète a participé aux deux conditions expérimentales : un supplément de glutamine et une solution placebo isocalorique. Les périodes de supplémentation se déroulaient sur sept jours, incluant trois journées consécutives de compétition. Le profil hématologique, après les compétitions, montre qu’un supplément de glutamine n’améliore pas significativement la concentration plasmatique en glutamine ni les niveaux de cytokines comparativement à une solution placebo. Bien que les résultats soient semblables sous les deux conditions, les niveaux post-compétition ont tendance à être supérieurs aux valeurs pré-supplémentation, lorsqu’un apport exogène en glutamine est fourni à l’organisme alors que les concentrations plasmatiques de glutamine tendent à diminuer lorsqu’une solution placebo est administrée (p=0.067). L'incidence d’IVRS ne peut être expliquée par une faible concentration plasmatique de glutamine ni par un apport exogène de glutamine. On observe cependant une augmentation d’IVRS suite aux compétitions, soient de 8 athlètes pour le groupe placebo contre 3 au groupe glutamine. Les athlètes atteints d'IVRS semblent consommer moins d'énergie totale (kcal) et de protéines que les athlètes sains (p=0.060). Les résultats obtenus ne démontrent pas qu’une supplémentation en glutamine améliore le profil immunitaire et ne prévienne l’incidence d’IVRS, mais ils soulèvent l’hypothèse qu’un apport exogène en glutamine stabilise les niveaux plasmatiques de glutamine, permettant aux athlètes de poursuivre leurs entraînements et de récupérer efficacement. / The purposes of this study were to determine the positive impacts of glutamine supplementation upon immune system status and to determine whether changes in plasma glutamine relate to the appearance of upper respiratory tract infections (URTI) in elite swimmers. Furthermore, this study evaluated dietary intakes and its influence on immune parameters and URTI incidence. Fourteen athletes (8 men, 6 women) took part of the study. Each athlete participated in both experimental conditions: glutamine supplement and an isocaloric solution placebo. The supplementation period lasted seven day, including three consecutive competing days. Post competing hematologic profils of swimmers show that glutamine supplement does not significantly improve plasma glutamine neither cytokines levels, compared to a placebo solution. Even if plasma glutamine concentrations are similar with both conditions, the post competiting levels tend to be higher than pre competing values, when glutamine is supplemented. Futhermore, plasma glutamine levels show a decreasing trend under control conditions (p=0.060). In this study, URTI can not be explained by low plasma glutamine or supplemented glutamine. However, URTI incidence is higher after competitions, where 8 athletes showed symptoms (control group) and 3 only in the experimental group. Athletes with URTI seem to consume less energy and proteins than healthy athletes (p=0.060). These data does not suggest that glutamine supplementation improves immune function or prevents URTI in highly trained swimmers during competition. However, results support the hypothesis that exogenous glutamine stabilizes plasma glutamine levels, allowing athletes to tolerate training workload and recover properly.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Thèse de Doctorat effectuée en cotutelle au Laboratoire de Physiologie de l'Exercice Département de Kinésiologie - Université de Montréal - Canada et au Laboratoire d'Analyse de la Performance Motrice Humaine Faculté des Sciences du Sport - Université de Poitiers - France / L'histoire du sport moderne est parsemée d'exemples d'athlètes qui n'ont jamais eu le palmarès auquel leur talent les prédestinait. Peut être par malchance, mais aussi, souvent, par excès d'entraînement. La relation entre la charge d'entraînement et la capacité de performance est en forme de U inverse (Rowbottom et al., 1998). Il existe un seuil individuel à partir duquel toute augmentation de la charge d'entraînement ne se traduit plus par une augmentation de la capacité de performance, mais par une stagnation, puis une diminution. On distingue deux étapes à partir de cette rupture. La première, le dépassement, est une diminution de la performance provoquée par une fatigue aiguë liée à la charge d'entraînement et à d'autres facteurs de stress (Kreider et al., 1998). La récupération de la capacité de performance nécessite plusieurs jours à plusieurs semaines. La seconde étape est le surentraînement. Il s'agit d'une diminution de la capacité de performance provoquée par une fatigue chronique liée à la charge d'entraînement et aux autres facteurs de stress (Kreider et al., 1998). Dans le cas du surentraînement la récupération du niveau initial est beaucoup plus longue, puisqu'elle nécessite plusieurs semaines à plusieurs mois. Les limites entre l'enti-aînement optimal, le dépassement et le surentraînement sont assez étroites, et le passage d'une étape à l'autre peut être relativement rapide. A partir de là, on conçoit l'intérêt de disposer de marqueurs qui permettent d'identifier à quel niveau se situe l'athlète, afin de l'entraîner au maximum de ses possibilités, tout en prévenant le risque de surentraînement (Hooper et MacKinnon, 1995). Le problème est qu'il n'existe actuellement aucun signe clinique qui permet de diagnostiquer le surentraînement sans risque de se tromper. Paradoxalement, l'effort de recherche s'est orienté vers l'étude de marqueurs biologiques dont le dosage est complexe et coûteux, tels que les catécholamines, la glutamine, et a plus ou moins laissé de côté d'autres marqueurs beaucoup plus accessibles, tels que la lactatémie ou la fréquence cardiaque. Le but de cette thèse est donc d'étudier la réponse d'athlètes spécialistes de disciplines d'endurance aérobie à une augmentation du volume d'enù-aînement de 100% en 3 semaines, afin de déterminer si la lactatémie et/ou la fréquence cardiaque permettent de détecter le surentraînement. Nous avons recmté 6 coureurs de demi-fond et 4 tiiathlètes de niveau provincial à Monù-éal et à Poitiers. Ils étaient âgés de 27±5 ans et avaient une vitesse aérobie maximale de 18.9±1.2km.h-'. Le schéma expérimental que nous avons utilisé pour provoquer le surentraînement est constitué de 3 périodes. Au cours de la période de référence, d'une durée de 3 semaines, nous avons demandé aux sujets de conserver leur volume d'entraînement habituel. Le kilométrage hebdomadaire moyen de cette période est calculé pour chaque sujet, et sert de référence pour les périodes suivantes. Au cours de la période de surcharge, nous avons augmenté ce kilométrage hebdomadaire moyen de 33% par semaine pendant 3 semaines, de façon à provoquer un état d'épuisement susceptible de placer les sujets en état de surentraînement. Suite à cette période de surcharge, nous avons demandé aux sujets de courir la moitié du kilométrage hebdomadaire de référence pendant. Il s'agit de la période de récupération. Nous avons évalué les sujets à plusieurs reprises. Il y a tout d'abord eu une session de familiarisation aux différents tests au début de la période de référence, puis une mesure expérimentale à la fin de chaque période. Nous avons donc une mesure de référence, une mesure de surcharge et une mesure de récupération. Chaque évaluation comprend successivement un électrocardiogramme de nuit, un test orthostatique, un test progressif jusqu à épuisement, un test de performance et un test sous-maximal. L ECG de nuit a été enregistré au moyen du Polar RR Recorder (Polar Electro Oy, Kempele, Finlande). Chaque sujet est équipé le soir vers 20 heures, et doit garder l'appareillage jusqu'au lendemain matin 7 heures. La durée d'enregistrement proprement dite commence à minuit et se termine à 5 heures. A l'intérieur de cette période nous prélevons un segment de 1024 intervalles RR, tel que représenté sur cette figure. Nous faisons ensuite une analyse spectrale de ce signal au moyen d'une transformation rapide de Fourier. Le test orthostatique, d'une durée de 30 minutes, est réalisé le matin entre le réveil et le petit déjeuner, au domicile du sujet. Il consiste en une période de 20 minutes en position couchée, immédiatement suivie d'une période de 10 minutes en position debout. Un segment de 256 intervalles RR est prélevé dans les 5 dernières minutes de chaque position, afin d'obtenir leur spectre de fréquence. Le test progressif est réalisé au laboratoire sur tapis roulant (Q65, Quiton, Seattle, USA). Il s agit de paliers de 3 minutes séparés par une minute de récupération. La vitesse des 3 premiers palters est 12, 14 et 16 km.h , respectivement, puis augmente par incréments de l km.h jusqu'à épuisement. Lors de la récupération entre chaque palier, nous prélevons une goutte de sang pour doser la lactatémie lors des 15 premières secondes, puis nous demandons aux sujets d'évaluer la difficulté de l'effort au moyen de l'échelle de Borg (1985, RPE). Le test de performance est réalisé au laboratoire sur tapis roulant (Q65, Quiton, Seattle, USA). Suite à un échauffement standard de 15 minutes, le sujet de courir le plus longtemps possible à 85% de la vitesse aérobie maximale. L'épreuve se termine lorsqu'il n'est plus capable de maintenir la vitesse demandée. Nous utilisons la durée pendant laquelle il a couru comme indicateur de la capacité de performance. Le test sous-maximal est réalisé au laboratoire sur tapis roulant (Q65, Quiton, Seattle, USA). Il s'agit de 3 paliers de 10 minutes séparés par 12 minutes de récupération. L'intensité d'effort est 65, 75 et 85% de la vitesse aérobie maximale, respectivement. Lors de la récupération les sujets sont assis pendant 10 minutes, puis libres de leur activité pendant 2 minutes. La fréquence cardiaque est enregistrée de la 9ème minute d'effort à la lOème minute de récupération au moyen du cardiofréquence mètre Polar Vantage (Polar Electro Oy, Kempele, Finlande). Pour comparer les cinétiques de fréquence cardiaque après chaque période expérimentale, nous avons utilisé une modélisation de type mono-exponentielle de la forme Fc (t) = ao +ai.e-t/T, ou ao est la valeur asymptotique de la fréquence cardiaque, ai est la différence entre la fréquence cardiaque à la fin du palier et la valeur asymptotique, et T est la constante de temps. Pour donner une explication physiologique des phénomènes observés, nous avons calculé le spectre de fréquence d'un segment de 256 intervalles RR prélevés entre la 5ème et la lOème minute de récupération, et nous avons dosé la noradrénaline de façon sériée au cours des 5 premières minutes de la récupération. Toutes les études expérimentales qui s'intéressent au surentraînement sont confrontées au même dilemme au moment d'interpréter les résultats : les sujets sont-ils réellement surentraînés, ou sont-ils victimes d'une fatigue aiguë, rapidement réversible, auquel cas il s'agit plutôt d'un état de dépassement? En l'absence de signes biologiques spécifiques, la plupart des études établissent qu'un athlète est surentraîné lorsqu'il fait face à une diminution chronique de sa capacité de performance, et que cet état est associé à un certain nombre de modifications du comportement (troubles de l'humeur, du sommeil, etc.). C'est la démarche que nous avons retenue pour notre étude. Pour être considéré comme surentraîné, un sujet doit tout d'abord ne souffrir d'aucune maladie ou blessure en mesure d'expliquer la diminution de la capacité de performance. Ensuite, nous devons observer au moins 2 des 3 critères suivants : une diminution du résultat au test de performance (Urhausen et al., 1998), une augmentation du score au questionnaire proposé par la Société Française de Médecine du Sport pour détecter le surentraînement (Legros et al., 2000), une auto-évaluation quotidienne de la fatigue supérieure à 5 (sur une échelle de l à 7) pendant au moins 7 jours consécutifs (Hooper et al., 1993). Pour s'assurer du caractère chronique de la diminution de la capacité de performance, il ne doit pas y avoir de retour au niveau initial du résultat au test de performance après la période de récupération. Dans la cas contraire, le sujet n'est plus considéré comme surentraîné, mais comme étant en état de dépassement. Au total, et en supposant que cette démarche est valide, nous avons diagnostiqué un état de surentraînement chez 7 des 10 sujets, et un état de dépassement chez les 3 autres. La première partie de nos travaux consistait à étudier la lactatémie au cours d'un test progressif jusqu'à épuisement. Nos résultats montrent une diminution significative du pic de lactatémie après les périodes de surcharge et de récupération chez nos 7 sujets surentraînés, ainsi qu'un décalage de la courbe lactatémie-intensité relative vers la droite. Le problème est qu'il s'agit exactement de la réponse observée chez l'athlète pour qui il y a une amélioration de la capacité de performance dans les épreuves de longue durée (Hurley et al., 1984). Il fautr donc trouver un critère qui permet de déterminer si le décalage de la courbe vers la droite traduit une amélioration ou une diminution de la capacité de performance. Snyder et al. (1993) proposent pour cela de compléter le dosage de la lactatémie par un indice de perception de la difficulté de l'effort (RPE). Pour une même diminution de la lactatémie, le RPE est sensé rester le même chez l'athlète qui s'améliore, et diminuer chez l'athlète surentraîné. A partir de là, le rapport lactatémie/RPE doit augmenter chez l'athlète qui s améliore, et diminuer chez l'athlète surentraîné. Nos résultats montrent effectivement une diminution significative du rapport lactatémie - RPE à partir de 90% de la vitesse aérobie maximale après les périodes de surcharge et de récupération. Mais contrairement à l'hypothèse de Snyder et al. (1993), le RPE varie très peu d'une période à l'autre. Cela signifie que les modifications de ce rapport s'expliquent majoritairement par celles de la lactatémie, et que le RPE ne pennet pas de détenniner si l'athlète s'est amélioré ou s'il est surentraîné. Bien qu'il y ait un décalage de la courbe de lactatémie dans les deux cas, il existe néanmoins une différence fondamentale chez l'athlète surentraîné. Nous avons montré que le pic de lactatémie diminue de façon significative, alors qu'il est relativement peu affecté chez l athlète qui s'améliore. Cela suggère que le décalage vers la droite observé lors du surentraînement est en fait un abaissement de la courbe essentiellement dû à une diminution de la capacité du muscle à produire de l'acide lactique. Il est donc possible d interpréter la courbe de lactatémie en utilisant le pic de lactate comme critère diagnostic. Lorsqu'on observe un décalage vers la droite sans modification du pic de lactatémie, nous pouvons supposer une amélioration de la capacité du muscle et des autres organes à utiliser le lactate, et conclure à une amélioration de la capacité de performance pour les épreuves de longue durée. A l'inverse, si le décalage s'accompagne d'une diminution du pic de lactatémie, nous pouvons supposer une diminution de la capacité du muscle à produire de l'acide lactique, et conclure à une diminution de la capacité de performance pour les épreuves de longue durée. La seconde partie de nos travaux consistait à étudier la régulation de la fréquence cardiaque au repos. Nos résultats ne montrent aucun effet de la période de surcharge sur les différents paramètres de l'analyse spectrale de la variabilité de la fréquence cardiaque, quelle que soit la condition expérimentale. Cette absence d'effet statistique semble pouvoir être expliquée par une très grande variabilité interindividuelle, puisque le coefficient de variation est souvent proche de 100%. Compte tenu de cette hétérogénéité, il paraît plus judicieux de mettre l'emphase sur les résultats individuels. Parmi nos sujets, deux cas nous paraissent particulièrement évocateurs. Chez le premier, nous avons pu vérifier la présence de tous les critères diagnostiques du surentraînement après la période de surcharge, puis un retour au niveau initial pour chacun d'entre eux après la période de récupération. Il a réalisé successivement 30 minutes, 19 minutes puis 29 minutes à l'épreuve de temps limite. Par ailleurs il a amélioré ses meilleiires performances de l'aimée lors des compétitions qui se sont déroulées les semaines suivantes. Il s'agit donc d'un cas manifeste de dépassement. Chez le second, nous avons constaté la présence de 3 des 4 critères diagnostiques après les périodes de surcharge et de récupération. Il a réalisé successivement 31 minutes, 25 minutes, puis 19 minutes à l'épreuve de temps limite, et n'a retrouvé son niveau de performance initial que plusieurs mois après l'experimentation. Nous avons diagnostiqué chez lui un état de surentraînement. Nous observons une hyperactivité sympathique au repos chez ces deux sujets à l'issue de la période de surcharge, tel que mesuré par le rapport LF/HF, qu'il s'agisse de l'enregistrement de nuit ou du test orthostatique. Nous constatons un retour au niveau initial chez le sujet en état de dépassement à l'issue de la période de récupération, mais pas chez le sujet surentraîné, pour qu'il y a plutôt une chute du rapport LF/HF. Ces résultats suggèrent donc que la balance autonome est modifiée chez l'athlète surentraîné. Il convient maintenant de le confirmer au moyen d'une étude longitudinale, au cours d'une saison complète, et de vérifier si ces modifications précèdent les premières contre performances, ou si elles sont postérieures à l'apparition du syndrome de surentraînement. La troisième partie de nos travaux consistait à étudier la cinétique de récupération de la fréquence cardiaque suite à un exercice sous-maximale. Suite au palier de 10 minutes à 85% de la vitesse aérobie maximale, nous constatons une diminution significative de la constante de temps et de l'asymptote à l'issue des périodes de surcharge et de récupération. Comme pour la lactatémie, il s'agit exactement de la réponse que l'on observe chez l'athlète qui s'améliore. Mais cette fois-ci, il ne semble pas que l'on puisse séparer ces deux états. En effet, les modifications de la cinétique de récupération de la fréquence cardiaque ne sont ni systématiques, puisque nous ne les observons pas chez tous les sujets surentraînés, ni spécifiques, puisque nous les observons chez un sujet en état de dépassement. Dans la mesure où elle ne permet pas de déterminer si l'athlète s'améliore, s'il est en état de dépassement ou s'il est en état de surentraînement, la cinétique de récupération de la fréquence cardiaque ne peut être considérée comme un marqueur valide du surentraînement. En conclusion, notre étude a permis de montrer que le pic de lactatémie peut être utilisé comme critère diagnostic du surentraînement dans les activités physiques de longue durée. Cela n'est pas le cas pour la cinétique de récupération de la fréquence cardiaque, et reste à confirmer pour la régulation de la fréquence cardiaque au repos. Il convient maintenant de mener un travail de validation longitudinal pour déterminer si ce dernier marqueur permet de prévenir le surentraînement. Enfin, la meilleure façon de prévenir le surentraînement reste 1 optimisation et la planification de la charge d'entraînement. Or la relation quantitative entre la charge d'entraînement et la performance est encore assez peu explorée. Hormis quelques modèles mathématiques descriptifs, qui d'ailleurs ne prédisent pas la diminution de la capacité de performance quand la charge d'entraînement devient excessive, il faut avouer qu'on ne connaît pas grand chose à son sujet.

Cette étude vise à estimer l’apport en glutamine (Gln) alimentaire chez des athlètes soumis à un protocole de supplémentation en glutamine ainsi qu’à clarifier les informations diffusées au grand public en ce qui concerne les sources alimentaires de glutamine. Des études cliniques ont démontré que la supplémentation en glutamine pouvait réduire la morbidité et la mortalité chez des sujets en phase critique (grands brulés, chirurgie…). Le mécanisme en cause semble impliquer le système immunitaire. Cependant, les études chez les sportifs, dont le système immunitaire a de fortes chances d’être affaibli lors de périodes d’entraînement prolongées impliquant des efforts longs et intenses, n’ont pas été concluantes. Or, ces études négligent systématiquement l’apport alimentaire en glutamine, si bien qu’il est probable que les résultats contradictoires observés puissent en partie être expliqués par les choix alimentaires des sujets. Puisque la méthode conventionnelle de dosage des acides aminés dans les protéines alimentaires transforme la glutamine en glutamate, les tables de composition des aliments présentent la glutamine et le glutamate ensemble sous la dénomination « glutamate » ou « Glu », ce qui a comme conséquence de créer de l’ambiguïté. La dénomination « Glx » devrait être utilisée. Partant de la probabilité qu’un apport en Glx élevé soit un bon indicateur de l’apport en glutamine, nous avons créé un calculateur de Glx et avons évalué l’alimentation de 12 athlètes faisant partie d’une étude de supplémentation en glutamine. Nous avons alors constaté que l’apport en Glx était directement proportionnel à l’apport en protéines, avec 20,64 % ± 1,13 % de l’apport protéique sous forme de Glx. Grâce à quelques données sur la séquence primaire des acides aminés, nous avons pu constater que le rapport Gln/Glx pouvait être très variable d’un type de protéine à l’autre. Alors que le ratio molaire Gln/Glx est de ~95 % pour les α et β-gliadines, il n’est que de ~43 % pour la caséine, de ~36 % pour la β-lactoglobuline, de ~31 % pour l’ovalbumine et de ~28 % pour l’actine. Il est donc possible que certaines protéines puissent présenter des avantages par rapport à d’autres, à quantité égale de Glx. / The purpose of this study is to estimate the dietary glutamine (Gln) intake of subjects undertaking a glutamine supplementation protocol and to clarify the information about the glutamine content of food products. Clinical studies have demonstrated that glutamine supplementation can reduce mortality and morbidity associated with critical illness and that the mechanism underneath may imply the immune system. Studies undertaken on elite athletes, who may experience a drop in immune defence subsequent to long and strenuous training, have not been conclusive at this time. Yet, these studies systematically do not take glutamine intake from food into consideration in such a way that the conflicting results observed could have something to do with the food choices of the subjects. Since the conventional method used for the analysis of the amino acids content in food converts glutamine into glutamate, the food databases present glutamine and glutamate under the denomination “glutamate” or “Glu”. However, the term “Glx” should be used. Based on the probability that a high Glx intake could be a good indicator of glutamine intake, we have created a Glx calculator and have used it to analyse the food diaries of 12 athletes who participated in a study on glutamine supplementation. We observed that Glx intake was directly proportional to protein intake with 20,64 % ± 1,13 % of protein intake being Glx. Using data from the primary structure of amino acids, we observed that different types of protein showed a wide range of Gln/Glx ratios. While α and β-gliadins present a molar ratio of Gln/Glx of ~95 %, this ratio drops to 43 % for casein, 36 % for β-lactoglobulin, 31 % for ovalbumin and 28 % for actins. It is thus possible that certain types of protein can present advantages with regard to others, Glx remaining constant.

Ce travail a été réalisé en cotutelle. / Le syndrome du surentraînement survient généralement suite à un haut degré de stress, associé ou non, au stress de l’entraînement et à un manque certain de repos et de récupération. La manifestation d’un tel syndrome peut être lourd de conséquences tant sur le plan médical que sur le plan social et économique. Il est donc important à ce jour, de valider des outils de prévention pertinents. Plusieurs théories ont donc tenté de déterminer l’avènement du surentraînement et d’en extraire des outils de prévention valides. Néanmoins, nos connaissances à ce sujet restent encore parcellaires. Malgré tout, deux axes de recherches nous permettraient d’accéder à des outils non-invasifs et accessibles. Les mesures de la régulation autonome du myocarde semblent être, depuis les résultats très encourageants de Bosquet et al (2008), des outils très prometteurs. De même, l’utilisation des performances cognitives pourraient être des outils très intéressants dans la prévention du surentraînement (Nederhof et al. 2006, Dupuy et al. 2010). Dans une perspective holistique, le modèle de Thayer et al (2009), nous permettrait d’intégrer l’utilisation combinée des performances cognitives aux indices de la variabilité de la fréquence cardiaque. Dans une démarche de validation il est également nécessaire de connaitre la sensibilité de ces techniques. Or à ce jour la reproductibilité des indices de la réactivation parasympathique ; technique relativement récente, ne sont pas connues. De même, il est important de faire la distinction entre la fatigue aiguë induite par une séance d’entraînement et une fatigue plus chronique. Si les relations entre fatigue aiguë et régulation autonome du myocarde sont bien connues, les relations avec la cognition, sont relativement moins claires. Les deux premières études de cette thèse, vont donc s’intéresser à connaitre la reproductibilité de indices de la réactivation parasympathique et les effets de la fatigue aiguë induite par un exercice sur la cognition associée au contrôle autonome du cœur. Les résultats nous montrent que les indices de la réactivation parasympathique sont moyennement reproductibles, nécessitant une attention toute particulière sur la standardisation de leurs mesures. Par ailleurs, bien que la fatigue induite par l’exercice, produise des désordres d’ordre physiologique, les performances cognitives semblent relativement stables. Apres avoir vérifié ces points d’ordre technologique et méthodologique, il était intéressant de vérifier l’effet d’une surcharge d’entraînement sur les outils retenus, afin d’apprécier leur sensibilité aux effets d’une fatigue chronique. Les résultats nous montrent à la fois l’intérêt d’utiliser les mesures de la variabilité de la fréquence cardiaque ainsi que les mesures de la réactivation parasympathique. Ces deux mesures semblent sensibles aux variations de la charge d’entraînement ainsi qu’à l’état de fatigue des sportifs. Tout aussi intéressant, les performances cognitives semblent également nous permettre de prévenir un état d’intolérance à l’entraînement. Ce travail de thèse trouve toute sa légitimité car il s’inscrit dans une logique d’amélioration de la santé et de prévention du dépassement voire du surentraînement chez le sportif. Les résultats issus de ce travail de thèse, nous permettent d’apporter de nouveaux outils de prévention ainsi que des recommandations quant à leur utilisation. / Overtraining syndrome usually occurs due to a high degree of stress, associated or not, the stress of training and a certain lack of rest and recovery. The demonstration of such a syndrome can have serious consequences both medically and socially and economically.It is therefore important to date to validate relevant prevention tools. Several theories have attempted to determine the advent of overtraining and extract valid prevention tools.Nevertheless, our knowledge on this subject are still patchy. Nevertheless, two lines of research would allow us to access non-invasive tools and accessible. Measures of autonomic regulation of the myocardium seem to be, from the very encouraging results of Grove et al (2008), tools very promising. Similarly, the use of cognitive performance could be very interesting tools in the prevention of overtraining (Nederhof et al. 2006, Dupuy et al. 2010). From a holistic perspective, the model of Thayer et al (2009), we would integrate the combined use of cognitive performance indices of heart rate variability. In a process of validation is also necessary to know the sensitivity of these techniques. Yet to date the reliability of the indices of parasympathetic reactivation; relatively new technique, are not known. Similarly, it is important to distinguish between acute fatigue induced by a workout and more chronic fatigue. If the relationship between acute fatigue and autonomic regulation of the myocardium are well known, the relationship with cognition, are relatively less clear. The first two studies in this thesis are therefore interested to know the reproducibility of indices of parasympathetic reactivation and effects of acute fatigue induced by exercise on cognition associated with the autonomous control of the heart. The results show that the indices of parasympathetic reactivation are moderately reproducible, requiring special attention on the standardization of measurements. Moreover, although fatigue induced by exercise, produce physiological disorders, cognitive performance appear relatively stable. After checking these points technological and methodological, it was interesting to test the effect of overload training on the tools used in order to assess their sensitivity to the effects of chronic fatigue. The results show both the value of using measures of heart rate variability and measures of parasympathetic reactivation. These two measures appear sensitive to changes in training load and to the fatigue of athletes. Equally interesting, cognitive performance also appear to us to prevent a state of intolerance in training. This thesis finds its legitimacy because it is a logical improvement of health and prevention of overtraining or even exceeded in athletes. The results of this thesis, we can provide new tools for prevention and recommendations for their use.

Cette étude vise à estimer l’apport en glutamine (Gln) alimentaire chez des athlètes soumis à un protocole de supplémentation en glutamine ainsi qu’à clarifier les informations diffusées au grand public en ce qui concerne les sources alimentaires de glutamine. Des études cliniques ont démontré que la supplémentation en glutamine pouvait réduire la morbidité et la mortalité chez des sujets en phase critique (grands brulés, chirurgie…). Le mécanisme en cause semble impliquer le système immunitaire. Cependant, les études chez les sportifs, dont le système immunitaire a de fortes chances d’être affaibli lors de périodes d’entraînement prolongées impliquant des efforts longs et intenses, n’ont pas été concluantes. Or, ces études négligent systématiquement l’apport alimentaire en glutamine, si bien qu’il est probable que les résultats contradictoires observés puissent en partie être expliqués par les choix alimentaires des sujets. Puisque la méthode conventionnelle de dosage des acides aminés dans les protéines alimentaires transforme la glutamine en glutamate, les tables de composition des aliments présentent la glutamine et le glutamate ensemble sous la dénomination « glutamate » ou « Glu », ce qui a comme conséquence de créer de l’ambiguïté. La dénomination « Glx » devrait être utilisée. Partant de la probabilité qu’un apport en Glx élevé soit un bon indicateur de l’apport en glutamine, nous avons créé un calculateur de Glx et avons évalué l’alimentation de 12 athlètes faisant partie d’une étude de supplémentation en glutamine. Nous avons alors constaté que l’apport en Glx était directement proportionnel à l’apport en protéines, avec 20,64 % ± 1,13 % de l’apport protéique sous forme de Glx. Grâce à quelques données sur la séquence primaire des acides aminés, nous avons pu constater que le rapport Gln/Glx pouvait être très variable d’un type de protéine à l’autre. Alors que le ratio molaire Gln/Glx est de ~95 % pour les α et β-gliadines, il n’est que de ~43 % pour la caséine, de ~36 % pour la β-lactoglobuline, de ~31 % pour l’ovalbumine et de ~28 % pour l’actine. Il est donc possible que certaines protéines puissent présenter des avantages par rapport à d’autres, à quantité égale de Glx. / The purpose of this study is to estimate the dietary glutamine (Gln) intake of subjects undertaking a glutamine supplementation protocol and to clarify the information about the glutamine content of food products. Clinical studies have demonstrated that glutamine supplementation can reduce mortality and morbidity associated with critical illness and that the mechanism underneath may imply the immune system. Studies undertaken on elite athletes, who may experience a drop in immune defence subsequent to long and strenuous training, have not been conclusive at this time. Yet, these studies systematically do not take glutamine intake from food into consideration in such a way that the conflicting results observed could have something to do with the food choices of the subjects. Since the conventional method used for the analysis of the amino acids content in food converts glutamine into glutamate, the food databases present glutamine and glutamate under the denomination “glutamate” or “Glu”. However, the term “Glx” should be used. Based on the probability that a high Glx intake could be a good indicator of glutamine intake, we have created a Glx calculator and have used it to analyse the food diaries of 12 athletes who participated in a study on glutamine supplementation. We observed that Glx intake was directly proportional to protein intake with 20,64 % ± 1,13 % of protein intake being Glx. Using data from the primary structure of amino acids, we observed that different types of protein showed a wide range of Gln/Glx ratios. While α and β-gliadins present a molar ratio of Gln/Glx of ~95 %, this ratio drops to 43 % for casein, 36 % for β-lactoglobulin, 31 % for ovalbumin and 28 % for actins. It is thus possible that certain types of protein can present advantages with regard to others, Glx remaining constant.

Le syndrome du surentraînement survient généralement suite à un haut degré de stress, associé ou non, au stress de l’entraînement et à un manque certain de repos et de récupération. La manifestation d’un tel syndrome peut être lourd de conséquences tant sur le plan médical que sur le plan social et économique. Il est donc important à ce jour, de valider des outils de prévention pertinents. Plusieurs théories ont donc tenté de déterminer l’avènement du surentraînement et d’en extraire des outils de prévention valides. Néanmoins, nos connaissances à ce sujet restent encore parcellaires. Malgré tout, deux axes de recherches nous permettraient d’accéder à des outils non-invasifs et accessibles. Les mesures de la régulation autonome du myocarde semblent être, depuis les résultats très encourageants de Bosquet et al (2008), des outils très prometteurs. De même, l’utilisation des performances cognitives pourraient être des outils très intéressants dans la prévention du surentraînement (Nederhof et al. 2006, Dupuy et al. 2010). Dans une perspective holistique, le modèle de Thayer et al (2009), nous permettrait d’intégrer l’utilisation combinée des performances cognitives aux indices de la variabilité de la fréquence cardiaque. Dans une démarche de validation il est également nécessaire de connaitre la sensibilité de ces techniques. Or à ce jour la reproductibilité des indices de la réactivation parasympathique ; technique relativement récente, ne sont pas connues. De même, il est important de faire la distinction entre la fatigue aiguë induite par une séance d’entraînement et une fatigue plus chronique. Si les relations entre fatigue aiguë et régulation autonome du myocarde sont bien connues, les relations avec la cognition, sont relativement moins claires. Les deux premières études de cette thèse, vont donc s’intéresser à connaitre la reproductibilité de indices de la réactivation parasympathique et les effets de la fatigue aiguë induite par un exercice sur la cognition associée au contrôle autonome du cœur. Les résultats nous montrent que les indices de la réactivation parasympathique sont moyennement reproductibles, nécessitant une attention toute particulière sur la standardisation de leurs mesures. Par ailleurs, bien que la fatigue induite par l’exercice, produise des désordres d’ordre physiologique, les performances cognitives semblent relativement stables. Apres avoir vérifié ces points d’ordre technologique et méthodologique, il était intéressant de vérifier l’effet d’une surcharge d’entraînement sur les outils retenus, afin d’apprécier leur sensibilité aux effets d’une fatigue chronique. Les résultats nous montrent à la fois l’intérêt d’utiliser les mesures de la variabilité de la fréquence cardiaque ainsi que les mesures de la réactivation parasympathique. Ces deux mesures semblent sensibles aux variations de la charge d’entraînement ainsi qu’à l’état de fatigue des sportifs. Tout aussi intéressant, les performances cognitives semblent également nous permettre de prévenir un état d’intolérance à l’entraînement. Ce travail de thèse trouve toute sa légitimité car il s’inscrit dans une logique d’amélioration de la santé et de prévention du dépassement voire du surentraînement chez le sportif. Les résultats issus de ce travail de thèse, nous permettent d’apporter de nouveaux outils de prévention ainsi que des recommandations quant à leur utilisation. / Overtraining syndrome usually occurs due to a high degree of stress, associated or not, the stress of training and a certain lack of rest and recovery. The demonstration of such a syndrome can have serious consequences both medically and socially and economically.It is therefore important to date to validate relevant prevention tools. Several theories have attempted to determine the advent of overtraining and extract valid prevention tools.Nevertheless, our knowledge on this subject are still patchy. Nevertheless, two lines of research would allow us to access non-invasive tools and accessible. Measures of autonomic regulation of the myocardium seem to be, from the very encouraging results of Grove et al (2008), tools very promising. Similarly, the use of cognitive performance could be very interesting tools in the prevention of overtraining (Nederhof et al. 2006, Dupuy et al. 2010). From a holistic perspective, the model of Thayer et al (2009), we would integrate the combined use of cognitive performance indices of heart rate variability. In a process of validation is also necessary to know the sensitivity of these techniques. Yet to date the reliability of the indices of parasympathetic reactivation; relatively new technique, are not known. Similarly, it is important to distinguish between acute fatigue induced by a workout and more chronic fatigue. If the relationship between acute fatigue and autonomic regulation of the myocardium are well known, the relationship with cognition, are relatively less clear. The first two studies in this thesis are therefore interested to know the reproducibility of indices of parasympathetic reactivation and effects of acute fatigue induced by exercise on cognition associated with the autonomous control of the heart. The results show that the indices of parasympathetic reactivation are moderately reproducible, requiring special attention on the standardization of measurements. Moreover, although fatigue induced by exercise, produce physiological disorders, cognitive performance appear relatively stable. After checking these points technological and methodological, it was interesting to test the effect of overload training on the tools used in order to assess their sensitivity to the effects of chronic fatigue. The results show both the value of using measures of heart rate variability and measures of parasympathetic reactivation. These two measures appear sensitive to changes in training load and to the fatigue of athletes. Equally interesting, cognitive performance also appear to us to prevent a state of intolerance in training. This thesis finds its legitimacy because it is a logical improvement of health and prevention of overtraining or even exceeded in athletes. The results of this thesis, we can provide new tools for prevention and recommendations for their use. / Ce travail a été réalisé en cotutelle.