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Les humains sont faits pour bouger

Les humains sont faits pour bouger Les humains sont faits pour bouger
Source : d3a via Giphy
L'exercice
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L'exercice
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#faire de l'exercice

EN 1966, une équipe de physiologistes de Dallas, au Texas, décida de comparer les effets de la sédentarité et de l'exercice sur la santé en payant cinq jeunes de 20 ans en bonne santé pour qu'ils passent trois semaines au lit, suivies d'un programme d'exercice intensif de huit semaines. L'alitement fut dévastateur. Lorsqu'ils furent enfin autorisés à sortir de leur lit, le corps des volontaires ressemblait à celui d'un quadragénaire à bien des égards : ils étaient plus gros, leur tension artérielle était plus élevée, leur taux de cholestérol plus important, leur masse musculaire moins importante et leur condition physique moins bonne. Cependant, les huit semaines d'exercice qui ont suivi non seulement inversèrent la détérioration mais, dans certains cas, entraînèrent une nette amélioration. Pour le chercheur principal, Bengt Saltin, le message à retenir était simple : « Les humains sont faits pour bouger. » Le temps passe, toutefois, et pour évaluer comment le vieillissement affecte les effets de l'inactivité, les chercheurs eurent la brillante idée de réétudier les cinq mêmes volontaires 30 ans plus tard.

Trois décennies de mode de vie typiquement américain n'avaient pas été tendres pour les volontaires d'origine : ils avaient chacun pris environ 15 kilos, leur tension artérielle était plus élevée, leur cœur était affaibli et ils étaient moins en forme et en bonne santé à bien des égards. Mais ils acceptèrent d'être étudiés une nouvelle fois alors qu'ils tentaient d'effacer les conséquences de 30 années de sédentarité grâce à un programme de six mois de marche, de vélo et de jogging. Heureusement, cette deuxième intervention d'exercice en fin de vie permit aux volontaires de perdre environ 5 kilos et, plus étonnant encore, d'inverser en grande partie le déclin de leur forme cardiovasculaire. Après six mois d'exercice modéré, la pression artérielle, la fréquence cardiaque au repos et le débit cardiaque du sujet moyen étaient revenus à leur niveau de 20 ans. De nombreuses autres études confirment les bienfaits de l'exercice sur le vieillissement. Mais peu d'entre elles expliquent pourquoi.

L'explication la plus courante de la raison pour laquelle l'exercice physique ralentit et parfois fait reculer le glissement progressif vers une mauvaise santé est que l'activité physique prévient ou améliore les mauvaises choses qui accélèrent la sénescence. La graisse est en tête de liste. L'exercice empêche et parfois inverse l'accumulation d'un excès de graisse, en particulier la graisse du ventre, cause principale de l'inflammation et d'autres troubles. L'exercice réduit également les niveaux de sucre, de graisse et de cholestérol malsain dans le sang, qui contribuent lentement au durcissement des artères, endommagent les protéines et entravent le bon fonctionnement du système. Et comme le montrent des études telles que l'étude Dallas Bed Rest, l'exercice améliore également la fonction cardiovasculaire, réduit les niveaux d'hormones de stress, stimule les métabolismes, renforce les os, etc. Pourtant, ces effets et d'autres effets bénéfiques de l'exercice expliquent seulement comment, mais pas pourquoi, l'activité physique combat la sénescence. Pour comprendre pourquoi l'activité physique active des dizaines de processus qui maintiennent les fonctions et réparent certains des dommages qui s'accumulent avec l'âge, nous devons explorer ce que j'appelle l'hypothèse de la réparation coûteuse.

Pour introduire cette idée, suivons (avec sa permission) ce qui est arrivé à ma femme lorsqu'elle a inclus une séance d'entraînement intense dans un samedi typique. Pendant les premières heures de la journée, ma femme est restée sédentaire ou a pratiqué des activités physiques légères. Puis, à 10 heures, elle s'est rendue à la salle de sport et a fait 45 minutes d'exercices cardio-vasculaires vigoureux avant de faire un entraînement exigeant de 45 minutes avec des poids. Après l'effort, elle était non seulement fatiguée mais aussi légèrement endolorie.

Il est important de noter que la séance d'exercice de ma femme n'était pas seulement caloriquement coûteuse mais aussi physiologiquement stressante. Alors qu'elle s'efforçait de terminer ses séances de cardio et de musculation, le système de « lutte et de fuite » de son corps libérait du cortisol, de l'épinéphrine et d'autres hormones liées au stress pour accélérer son cœur et mobiliser ses réserves d'énergie. En consommant rapidement des calories, ses muscles ont pompé des déchets qui ont compromis les fonctions de ses cellules, et ses mitochondries ont libéré une abondance d'espèces réactives d'oxygène nocives qui ont endommagé l'ADN et d'autres molécules dans tout le corps. Pour ne rien arranger, ses muscles éprouvés ont également développé des microdéchirures lorsqu'elle essayait de soulever des poids lourds. En somme, au-delà de l'inconfort qu'elle a causé, la séance d'entraînement intense de ma femme a généré des dommages à court terme.

Si l'exercice est si destructeur, pourquoi est-il sain ? L'une des explications est qu'une fois qu'elle a cessé de faire de l'exercice, le corps de ma femme a réagi en réparant les dommages qu'elle avait causés et, surtout, en réparant certains des dommages qu'elle avait accumulés auparavant lorsqu'elle ne faisait pas d'exercice. Ainsi, elle a rétabli de nombreux tissus dans leur état antérieur. Pour faire face aux dommages tissulaires causés par son entraînement, elle a mis en place une réponse inflammatoire initiale suivie d'une réponse anti-inflammatoire ultérieure. Elle a également produit des antioxydants puissants et abondants pour absorber les espèces réactives de l'oxygène libérées par ses mitochondries. Et elle a déclenché une foule d'autres processus pour débarrasser ses cellules des déchets, réparer les mutations de l'ADN, les protéines endommagées et les modifications épigénétiques, ainsi que pour réparer les fissures dans ses os, remplacer et ajouter des mitochondries, etc.

Si l'exercice rétablit la plupart des structures (ce que les biologistes appellent l'homéostasie), dans certains cas, il peut créer une stabilité en rendant les choses encore plus performantes qu'avant (allostasie). Par exemple, les activités physiques exigeantes peuvent augmenter la force des os et des muscles, accroître la capacité des cellules à absorber le glucose du sang, et augmenter et remplacer les mitochondries dans les muscles. En outre, les mécanismes de réparation dépassent parfois les dommages induits par l'exercice, ce qui entraîne un bénéfice net. C'est comme si l'on frottait si bien le sol de la cuisine après avoir renversé un liquide que tout le sol finissait par être plus propre. Dans l'ensemble, les modestes contraintes physiologiques causées par l'exercice déclenchent une réponse réparatrice qui produit un bénéfice général, un phénomène parfois connu sous le nom d'hormèse.

Si vous avez l'esprit entrepreneurial, si vous détestez l'exercice, ou les deux, ces réactions bénéfiques ont peut-être allumé une ampoule. Au lieu de faire de l'exercice et d'en subir les inconvénients, pourquoi ne pas trouver un moyen plus facile, de préférence consommable, d'activer les mêmes mécanismes d'entretien et de réparation ? Pourquoi ne pas simplement prendre une pilule ? Sans me fatiguer, je peux acheter des vitamines C et E et du bêta-carotène pour augmenter mes niveaux d'antioxydants, et acheter des capsules chargées de curcuma, d'acides gras oméga-3 et de polyphénols qui combattent l'inflammation.

Le problème est que des dizaines d'études ont montré que la prise de pilules antioxydantes ne remplace pas l'activité physique pour lutter contre la sénescence. Trois ou quatre études ont fait état d'un bénéfice modeste, mais les autres ont révélé que les antioxydants n'apportaient aucun avantage, voire augmentaient le risque de décès. Pour ajouter l'insulte à l'injure, d'autres études suggèrent que les antioxydants peuvent parfois faire plus de mal que de bien lorsqu'ils sont associés à l'exercice physique. Cette conclusion renversante découle d'une expérience révolutionnaire menée en 2009 par Michael Ristow, un chercheur de Zurich qui étudie le vieillissement et le métabolisme. Son équipe a demandé à 40 jeunes hommes en bonne santé, aux niveaux de forme physique variés, de se soumettre à quatre semaines d'exercice supervisé. La moitié des participants ont reçu de fortes doses de vitamines C et E, l'autre moitié a reçu un placebo. Les biopsies musculaires réalisées avant et après les séances d'exercice ont montré que, comme prévu, l'activité physique induisait un stress oxydatif important, mais que ceux qui avaient pris des antioxydants subissaient davantage de dommages oxydatifs car leur organisme produisait des niveaux beaucoup plus faibles de ses propres antioxydants. Les pilules antioxydantes ont apparemment supprimé la réponse normale de l'organisme au stress, probablement parce que les dommages oxydatifs causés par l'exercice physique sont nécessaires pour déclencher les mécanismes de défense antioxydants de l'organisme.

Pourquoi une activité physique régulière est-elle le meilleur moyen de retarder la sénescence et de prolonger la vie ?

Rappelons que, selon l'hypothèse de la réparation coûteuse, les organismes dont les réserves d'énergie sont limitées (c'est le cas de presque tout le monde jusqu'à récemment) doivent allouer leurs calories limitées à la reproduction, au déplacement ou à l'entretien de leur corps, mais la sélection naturelle ne se préoccupe finalement que de la reproduction. Par conséquent, le calcul froid de la sélection préfère que nous dépensions le moins d'énergie possible pour des tâches coûteuses d'entretien et de réparation. Ainsi, alors que les activités physiques déclenchent des cycles de dommages et de restauration, la sélection favorise les individus qui allouent suffisamment, mais pas trop, d'énergie à la production d'antioxydants, au développement et à la réparation des muscles, à la réparation des os, etc. Le défi consiste à entretenir et à réparer les dommages causés par l'activité physique, juste assez, au bon endroit et au bon moment.

La solution parcimonieuse de l'évolution à ce problème consiste à adapter la capacité à la demande. Dans ce cas, la demande est le stress causé par l'activité physique, en particulier les espèces réactives de l'oxygène et autres processus nuisibles qui rigidifient les artères, font muter les gènes et encrassent les cellules. La capacité est l'aptitude à maintenir, souvent par la réparation, un environnement interne stable afin que nous puissions exécuter de manière adéquate et efficace les fonctions nécessaires à la survie et à la reproduction. Et, surtout, les mécanismes d'entretien et de réparation activés par l'activité physique ne cessent pas de fonctionner avec l'âge. Bien que certains d'entre eux deviennent moins réactifs, ils continuent à fonctionner, permettant ainsi aux individus post-reproductifs physiquement actifs de ralentir ou de retarder la sénescence.

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