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cience & Sports (2012) 27, 188—191

Disponible en ligne sur

www.sciencedirect.com

OTE BRÈVE

ffets de l’entraînement intermittent sur laomposition corporelle, la masse et la densitéinérale osseuses chez le rat

ffects of an interval-training program on body composition and boneineral density (BMD) in the rat

. Boudenota,∗, S. Pallua, E. Lespessaillesa, C. Jaffréb

UMR-S658 caractérisation du tissu osseux par imagerie : techniques et applications (CTI), IPROS, Inserm U658, 1, rueorte-Madeleine, 45032 Orléans cedex 1, FranceEA1274, laboratoire mouvement, sports, santé (M2S), UFR STAPS, université Rennes-2, avenue Charles-Tillon, CS 24414,5044 Rennes cedex, France

ecu le 10 septembre 2011 ; accepté le 11 fevrier 2012isponible sur Internet le 4 avril 2012

MOTS CLÉSExercice ;Contenu minéralosseux ;Compositioncorporelle ;Vitesse maximaleaérobie ;Wistar

RésuméObjectif. — Les effets de l’entraînement intermittent sur les paramètres osseux sont peuconnus. L’objectif de notre étude était d’évaluer les effets d’un entraînement intermittentsur la composition corporelle et la densité minérale osseuse (DMO) au corps entier et au fémur.Matériel et méthodes. — Des rats mâles Wistar (n = 44), âgés de huit semaines initialement,ont été séparés en deux groupes : témoin ou entraîné. Un entraînement intermittent d’uneheure par jour à raison de cinq jours par semaine, pendant dix semaines a été réalisé. Uneabsorptiométrie biphotonique (DXA) au corps entier et au fémur droit ont été utilisées pourdéterminer la composition corporelle et la densité minérale osseuse au début et à la fin deprotocole. La vitesse maximale aérobie a été contrôlée pour déterminer les vitesses de course.Résultats. — À la fin de l’étude, les rats entraînés présentaient une masse grasse plus faible etun pourcentage de masse maigre significativement plus élevé que les rats témoins. Malgré un

poids de corps significativement inférieur pour le groupe entraîné en fin d’étude, les DMO aucorps entier et au fémur ne sont pas inférieures à celles du groupe témoin, démontrant un effetpositif de l’exercice intermittent.

Masson SAS.

© 2012 Publié par Elsevier

∗ Auteur correspondant.Adresse e-mail : arnaud.boudenot@yahoo.fr (A. Boudenot).

765-1597/$ – see front matter © 2012 Publié par Elsevier Masson SAS.oi:10.1016/j.scispo.2012.02.009

Effets de l’entraînement intermittent chez le rat 189

KEYWORDSExercise;Bone mineralcontent;Body composition;Maximal runningspeed;Wistar

SummaryAim. — Only little is known about interval training effects on bone parameters. The aim of thisstudy was to determine the effects of an interval training program on body composition andbone mineral density (BMD) at the whole body and the femur.Methods. — Male Wistar rats (n = 44), 8 weeks old at baseline, were divided into 2 groups: controland trained. Rats were trained 1 h/day, 5 days/week, for 10 weeks. Dual energy X-ray absorp-timetry (DXA) was used to determine the body composition and the BMD at the whole body andthe right femur at baseline and at the end of the study. Maximal aerobic speed was controlledto manage training.Results. — At the end of the study, the fat mass was lower and the percentage of lean mass washigher in the trained group as compared with the control group. Despite a significantly lowerbody weight in the trained group at the end of the study, whole body and femur BMDs were notlower than control group, showing a positive effect of interval training.

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© 2012 Published by Elsevie

1. Introduction

Les effets de l’activité physique sur les paramètres osseuxont été essentiellement analysés après exercices conti-nus et à impacts chez l’animal. Bien que peu d’étudesrandomisées et contrôlées existent, il est admis que les acti-vités à impacts et/ou à contraintes (sauts, escalade aveccharges) [1] et en course continue (type aérobie) permettentd’augmenter la densité minérale osseuse (DMO).

À notre connaissance, une seule étude s’est intéres-sée aux effets de l’entraînement intermittent (EI) sur lesparamètres osseux. Cependant, cette étude chez le rats’est limitée à l’analyse des propriétés biomécaniques etde la DMO sur un seul site osseux, le fémur [2]. Enrevanche, aucune donnée ne semble exister sur les adapta-tions osseuses au corps entier d’un tel type d’entraînement.Il a été montré que des exercices intermittents étaient plusefficaces que des exercices continus dans un modèle de ratsatteints du syndrome métabolique (obésité, diabète, hyper-tension artérielle) [3]. L’entraînement intermittent offre lapossibilité de répéter des efforts à haute intensité et àimpacts lors des phases à vitesse élevée, entrecoupés dephases de récupérations actives ou passives.

Notre hypothèse de travail est que cette méthoded’entraînement pourrait constituer un moyen efficace pouraccroître la DMO, tout en modifiant la composition corpo-relle. L’objectif de notre étude était d’évaluer les effetsd’un entraînement intermittent sur la composition corpo-relle et la DMO au corps entier et au fémur.

2. Matériels et méthodes

Quarante-quatre rats mâles Wistar, âgés initialement dehuit semaines, ont été séparés aléatoirement en deuxgroupes : témoin (T) ou entraînement intermittent (EI).L’entraînement s’est déroulé sur tapis roulant. Les vitessesmaximales aérobies (VMA) ont été contrôlées pour véri-fier l’efficacité de l’entraînement intermittent en fonction

de la VMA. Le test de VMA utilisé comprenait une coursed’échauffement de cinq minutes à 7,5 m/min, puis la vitesseétait incrémentée de 1,5 m/min toutes les deux minutes [4].La VMA était déterminée dès lors que l’animal ne parvenait

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lus à maintenir la vitesse de course malgré deux relancesonsécutives.

L’EI sur tapis roulant s’est déroulé durant dix semaines,inq jours par semaine à raison d’une heure par jour. Ilomprenait sept cycles de huit minutes, puis quatre minutese récupération active en fin de séance. Chaque cycle étaitonstitué de la facon suivante : cinq minutes à vitesse modé-ée (50 % de VMA), deux minutes intenses (80 % de VMA) etne minute de récupération passive. La séance se terminaitar une course de quatre minutes de récupération active50 % de VMA). Ce protocole a été construit pour optimiser’intensité des impacts.

Au début du protocole et à l’issue des dix semaines, leontenu minéral osseux (CMO), la DMO et la compositionorporelle (masse grasse et masse maigre) ont été évaluésar absorptiométrie biphotonique avec le mode petit ani-al (Discovery, Hologic, Waltham, MA, États-Unis), au corps

ntier puis par un logiciel haute-résolution au niveau duémur droit. Il est admis dans la littérature que l’on puissessimiler la masse musculaire totale à la masse maigre, duait que la masse musculaire représenterait 95 % de la masseaigre. La masse musculaire squelettique représente 50 %e la masse musculaire totale.

Après vérification de la normalité par le test de Shapiro-ilk, puis de l’homogénéité de la variance par le test F de

ischer, nous avons utilisé un test Anova à mesures répétées.es tests post-hoc de Scheffé ont été utilisés pour vérifieri les différences entre les groupes étaient statistiquementignificatives. Des tests de corrélation de Pearson ont étémployés pour étudier les relations entre DMO et, respecti-ement, poids, masse grasse et masse maigre. La valeur de

< 0,05 a été retenue comme seuil de significativité.

. Résultats

.1. Composition corporelle

a composition corporelle n’était pas différente entre lesroupes au début de l’étude. Au terme des dix semaines,

e poids (558,0 ± 41,6 g vs 613,4 ± 49,6 g), la masse grasse68,8 ± 16,1 g vs 113,9 ± 30,5 g) et le pourcentage de masserasse (12,3 ± 2,6 % vs 18,4 ± 3,9 %) étaient significative-ent inférieurs (p < 0,05) dans le groupe EI par rapport au

190 A. Boudenot et al.

Tableau 1 Poids, masse maigre, masse grasse, contenu minéral osseux (CMO) et densité minérale osseuse (DMO) à la fin del’étude.

Valeurs initiales Valeurs à 10 semaines p

Tn = 23

EIn = 21

Tn = 23

EIn = 21

Effetexercice

Interactionexercice — temps

Poids (g) 388,1 ± 15,1 384,3 ± 15,9 613,4 ± 49,6 558,0 ± 41,6 0,02 < 0,01Masse maigre (g) 338,0 ± 13,9 336,9 ± 13,9 478,5 ± 33,2 472,0 ± 36,8 0,57 0,29Masse maigre (%) 87,1 ± 1,6 87,7 ± 1,5 78,2 ± 3,8 84,6 ± 2,6 < 0,01 < 0,01Masse grasse (g) 40,0 ± 6,5 37,5 ± 6,5 113,9 ± 30,5 68,8 ± 16,1 < 0,01 < 0,01Masse grasse (%) 10,3 ± 1,6 9,7 ± 1,5 18,4 ± 3,9 12,3 ± 2,6 < 0,01 < 0,01

CMO corps entier (g) 10,1 ± 0,4 9,9 ± 0,5 18,0 ± 1,0 17,1 ± 0,9 < 0,01 < 0,01

CMOa corps entier (%) 2,61 ± 0,10 2,57 ± 0,12 2,95 ± 0,14 3,08 ± 0,19 0,93 0,02CMO fémur (g) 0,43 ± 0,03 0,42 ± 0,04 0,81 ± 0,07 0,74 ± 0,06 < 0,01 < 0,01CMOa fémur (%) 0,111 ± 0,007 0,110 ± 0,010 0,132 ± 0,009 0,134 ± 0,012 0,51 0,62

DMO corps entier (g/cm2) 0,147 ± 0,004 0,145 ± 0,005 0,192 ± 0,006 0,193 ± 0,005 0,13 0,76DMO fémur (g/cm2) 0,252 ± 0,012 0,252 ± 0,011 0,350 ± 0,017 0,349 ± 0,016 0,66 0,33

s moyennes ± écart-type.MO/poids).

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Tableau 2 Corrélation de Pearson des paramètres osseuxet paramètres de composition corporelle.

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DMO corps entierPoids 0,16 0,29

Masse grasse −0,23 0,14Masse maigre 0,45 < 0,01

DMO fémurPoids 0,39 < 0,01

Masse grasse 0,02 0,91Masse maigre 0,57 < 0,01

nm

ladosdqNjjàssd

Comparaison témoin (T) vs entraînement intermittent (EI). Valeura CMO: CMO normalisé au poids de l’animal (CMO normalisée = C

roupe T, respectivement. La masse maigre n’était pas sta-istiquement différente entre ces deux groupes (Tableau 1).ependant, le pourcentage de masse maigre était signifi-ativement plus élevé de l’ordre de 7 % dans le groupe EIomparé au groupe T.

.2. Test de vitesse maximale aérobie

a VMA du groupe EI a progressé significativement lors desrois dernières semaines, passant de 27,9 ± 4,2 m/min à3,3 ± 3,5 m/min à la fin du protocole (p < 0,05).

.3. Contenu minéral osseux et densité minéralesseuse

es paramètres osseux étaient similaires entre les groupesvant l’entraînement. Au terme des dix semaines, si lesMO au corps entier et au fémur étaient significativement

nférieurs dans le groupe EI par rapport au groupe T, enevanche, aucune différence significative ne subsistait aprèsormalisation au poids de corps. À l’inverse, les DMO auorps entier et au fémur n’étaient pas statistiquement dif-érentes entre les groupes en dépit d’un poids de corpsnférieur pour les rats entraînés (Tableau 1).

Les relations entre les paramètres osseux et les para-ètres de composition corporelle figurent dans le Tableau 2.

l en ressort que la masse maigre est le tissu le mieux corrélé la DMO au corps entier et au fémur.

. Discussion

’entraînement intermittent est reconnu comme efficace

our améliorer le profil cardiaque, lipidique et musculairee rats soumis au modèle du syndrome métabolique [3]. Enevanche, les effets sur l’os d’un tel type d’entraînement’ont jamais été étudiés au corps entier. Dans notre étude,

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DMO : densité minérale osseuse.

ous avons pu montrer des effets positifs de l’exercice inter-ittent sur la composition corporelle et la DMO.Notre étude est la première à avoir analysé les effets de

’EI sur la DMO au corps entier en plus du fémur. L’exercice permis de conserver une DMO identique au groupe T enépit d’un poids significativement inférieur. Chen et al. [2]nt observé des valeurs de DMO du fémur significativementupérieures chez des rats Wistar entraînés par un programme’EI. En revanche, le paramètre poids des rats n’est pas indi-ué dans la publication et les DMO ont été réalisées ex vivo.otre protocole d’EI a duré dix semaines à raison de cinqours par semaine, celui de Chen et al. s’est déroulé tous lesours, durant quatre semaines, à 25 m/min ce qui correspond

la vitesse employée lors de nos deux dernières semaines. Il’agit d’une vitesse importante pour des rats Wistar de septemaines, mais chaque course de trois minutes était suivie’une récupération passive de la même durée. Le protocolee Chen et al. [2] ne précise pas le pourcentage de VMA cor-

espondant à cette vitesse. Une autre étude menée auprès’animaux de la même espèce, du même âge et du mêmeexe avait montré des effets bénéfiques d’un protocole en

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Effets de l’entraînement intermittent chez le rat

résistance (maintien d’une contraction isométrique en esca-lade) [1]. Les effets de cet exercice sur la DMO fémoraleétaient plus marqués que dans notre étude. En revanche,dans ce travail, la DMO au corps entier n’a pas été étudiéeet les DMO fémorales ont été acquises ex vivo, tandis quenous les avons acquises in vivo. Le type d’exercice et unecondition de mesure différents peuvent être à l’origine desécarts observés.

Nous avons observé une corrélation faible et significativeentre la DMO au corps entier et la masse maigre (Tableau 2),ainsi qu’une corrélation modérée entre la DMO fémorale etla masse maigre (Tableau 2). Cette association entre cesdeux paramètres est en accord avec la littérature. La massemaigre est donc un déterminant de la DMO.

Le moindre gain en poids des rats du groupe EI s’expliqueexclusivement par une masse grasse plus faible dans cegroupe puisque les masses maigres, en valeur absolue,étaient similaires entre les groupes. Le pourcentage demasse maigre était 7 % plus élevé dans le groupe EI, démon-trant l’efficacité des entraînements intermittents sur lamasse musculaire squelettique. Un travail mené chez unmodèle de rats atteints du syndrome métabolique, puissoumis à exercice par EI semble également avoir un effetfavorable sur le muscle squelettique, puisque outre la dimi-nution de masse grasse, une augmentation de l’activitéenzymatique du métabolisme énergétique était montréedans le groupe EI [3].

La VMA a progressé régulièrement au cours des dixsemaines et a augmenté d’environ 20 % lors des trois der-nières semaines. Notre étude présente toutefois des limites ;en effet, nous n’avons pas mesuré les VMA du groupe T. Ilest néanmoins admis que la VMA de rats non entraînés neprogresse pas [4]. Dans l’étude de Boissière et al. [4], ladurée de l’entraînement et le modèle de rats étudiés (âge,sexe, espèce) sont comparables aux nôtres, et nous obte-nons une VMA moyenne légèrement plus élevée de 2 m/min.Dans notre protocole, un entraînement d’une heure par jour,

cinq jours par semaine, pendant dix semaines a été employé,la différence s’établit pour le mode d’entraînement, continupour Boissière et al. [4], intermittent dans notre cas. Cettedifférence s’établit aussi pour l’intensité de l’exercice, 70 %

[

191

e VMA pour Boissière et al. [4] contre 50 %, puis 80 % de VMAans notre cas. Il n’est pas concevable de comparer nos deuxrotocoles afin de déterminer lequel est le plus efficace,éanmoins l’un et l’autre permettent d’augmenter la VMA.ar ailleurs, d’autres auteurs ont pu établir une meilleurefficacité des entraînements intermittents par rapport auxntraînements continus en termes de consommation maxi-ale d’oxygène (VO2max) [3].

. Conclusion

notre connaissance, cette étude est la première à avoirtudié les effets osseux de l’entraînement intermittent auorps entier, en plus du fémur. Outre les variations observéese la composition corporelle, un entraînement intermittentntensif semble avoir un effet bénéfique sur la densité miné-ale osseuse au corps entier et au fémur, chez le rat mâleistar jeune adulte.

éclaration d’intérêts

es auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts enelation avec cet article.

éférences

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