Diapositive 1

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SPORT et STRESS OXYDANT
Dr Catherine Garrel
DBI ( Département de Biologie Intégrée ) CHU
Grenoble Pr A. FAVIER ( chef de
département )
2
Bien-être Plaisir Entretien de la condition
physique Effet bénéfique dans lévolution de
certaines maladies
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STRESS OXYDANT ?
LE STRESS OXYDANT CET ENNEMI QUON
IGNORE
Pr Luc Montagnier Les Combats de la vie
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Définition dun radical libre
Électron célibataire Non apparié

• R

- Durée de vie très courte ( 10-3 - 10-4 secondes)
- Très grande Instabilité
- Extrêmement Réactifs ( stabilisation )
Atome Molécule
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indispensable à lorganisme et à de nombreuses
fonctions cellulaires et métaboliques
Production permanente
de radicaux
(production radicalaire basale)
Faible
continue
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Fonctions cellulaires NO.
Activités enzymatiques
Ribonucléotide réductase
Régulation du cycle cellulaire
Prolifération cellulaire
PRODUCTION RADICALAIRE BASALE

Immunité antitumorale
Immunité non spécifique
Transmission des signaux cellulaires
Contraction musculaire
Modulation de lexpression de Gènes
- Les radicaux libres ne sont pas que
des espèces toxiques mais interviennent à faible
concentration, dans de nombreuses fonctions
métaboliques. - Une production faible
et modérée est nécessaire et indispensable pour
que lorganisme puisse assurer certaines
fonctions physiologiques fondamentales
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Origine Physiologique des Radicaux ?
METABOLISME DE LOXYGENE
Déshydrogénases enzymes oxydases ( Xanthine
Oxydases) - Peroxydases réactions doxydo
réduction.
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Comment lorganisme contrôle la production
radicalaire ?
PRODUCTION RADICALAIRE
DEF
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Superoxyde Dismutase SOD Glutathion Peroxydase
GPX Glutathion réductase GPR
codés par des gènes qui sadaptent à la teneur
en radicaux
DEFENSES ANTIRADICALAIRES
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Conditions Physiologiques

Equilibre entre les radicaux produits et les
systèmes de défense antioxydants
( Equilibre
rédox )
EVITER UN EXCES DE RADICAUX DANS LORGANISME
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ORIGINE DUN EXCES DE RADICAUX ?

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FACTEURS A LORIGINE DUN EXCES DE RADICAUX ?
TRAITEMENTS Anticancéreux
PUVAthérapie Oxygéne hyperbare
Ventilation assistée
Alimentation déséquilibrée
Stress psychologique
Grossesse Ménopause Prise de contraceptif
Tabac Alcool
Vieillissement
Syndromes infectieux Réactions Inflammatoires
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CONSEQUENCES DUN EXCES DE RADICAUX

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CONSEQUENCES BIOLOGIQUES DU STRESS OXYDANT


Dérèglement des systèmes biologiques
dépendant du potentiel redox

Contraction musculaire
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CONSEQUENCES PHYSIOPATHOLOGIQUES
( Mobilisation du statut antioxydant et mise en
jeu de mécanismes de survie cellulaire et de
surexpression enzymatique)
Environnement oxydant  champ oxydant 
(pollution alimentation déséquilibrée
génétique - état physiopathologique hygiène de
vie sport intensif
Accumulation des états de stress Accumulation des
lésions Dérégulation des mécanismes dadaptation
ALTERATION DE LETAT GENERAL
 champ oxydant 
Amplification des phénomènes
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PATHOLOGIES
Le stress oxydant est une
constante de beaucoup de maladies Il est impliqué
aussi bien dans la genèse que dans les
conséquences de ces maladies
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• ETAT INTERMEDIAIRE
• PAS DE PATHOLOGIE / PLUS EN BONNE SANTE
• CORRESPOND A UN ETAT PREPATHOLOGIQUE
  POTENTIEL
• - INDICATEUR DUN DESEQUILIBRE DE LORGANISME
• DE RISQUE DE
  DEVELOPPER DANS UN FUTUR PLUS OU
• MOINS PROCHE DES
  MALADIES
• . INDICATEUR DU REEL ETAT DE SANTE DES INDIVIDUS

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PERTURBATIONS
METABOLIQUES /- IMPORTANTES / - IRREVERSIBLES
Intensité et nature du Stress Durée du stress
stress est important, il est chronique et
les lésions saccumulent et deviennent
irréversibles et importantes

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METABOLISME OXYDATIF DU SPORTIF
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MESURE DU METABOLISME OXYDATIF

• Mesure directe de la quantité de radicaux
  produits dans lorganisme
• ( Résonnance paramagnétique
  électronique)

- Mesure indirecte de la quantité de radicaux
produits dans lorganisme
Marqueurs indirects spécifiques de latteinte
oxydative des radicaux - Sur les
lipides MDA ( malondialdéhyde ) -
Sur les protéines thiols et carbonyles
- Sur lADN 8OHdG
Mesure du statut antioxydant
Enzymatique (SOD - GPX)
et non enzymatique ( GSH Vit
C Vit E ) Ne révèle pas la
présence de dommage cellulaire mais permet de
comprendre les réponses de lorganisme lors dune
production élevée dERO ( lexercice) (
présence dERO peut modifier le statut
antioxydant )
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Effets des ERO sur le métabolisme musculaire
Effets des ERO sur
METABOLISME OXYDATIF DU SPORTIF
Influence et conséquences de lactivité physique
sur le métabolisme oxydatif musculaire du sportif
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Effets des ERO sur le métabolisme musculaire
23
Influence des ERO sur la fonction musculaire

• Souris (Reid et al 1993 / Andrade et al 1998 /
  Reid et al 2001 )
• - Contraction musculaire production dERO
• - Incubation du muscle avec H2O2 augmentation
  de la contraction et de la force développée par
  les fibres musculaires
• Incubation de fibres musculaires avec H2O2
  permet d améliorer toutes les caractéristiques
  de la contraction musculaire ( pic de force
  constante de temps temps de demi relaxation
• La force de contraction dépendait de la
  concentration en
• ERO

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Mécanismes daction des ERO et Fonction musculaire
Production Endogène modérée d ERO est
essentielle à la fonction contractile du muscle
squelettique
Essentielle à la fonction musculaire
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ROLE des ERO à FAIBLE CONCENTRATION SUR LA
FONCTION MUSCULAIRE
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Quels sont les effets dune activité physique
intensive sur le métabolisme oxydatif du sportif
?
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Conséquences de lexercice physique intensif
chez les sujets non entraînés et entraînés
MESURE DES ERO Augmentation importante de la
production dERO dans le muscle et le sang
Augmentation des MDA et des carbonyles dans le
sang et le muscle
ANTIOXYDANTS - Modification de lactivité de la
SOD et de la GPX dans le muscle et le sang -
Augmentation du Glutathion oxydé (GSSG) dans le
muscle et le sang - Augmentation de Vit C
plasmatique ( conséquence de son relargage à
partir des surrénales ) - Modification Vit
E plasmatique ( conséquence de son utilisation
périphérique )
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Conclusion des
études
- Chez le sujet non entrainé un exercice
maximal et sous maximal prolongé génèrent une
production accrue dERO pouvant être à lorigine
dun stress oxydant.

Chez le sujet entrainé la compétition et les
épreuves épuisantes et souvent très prolongées
génèrent une production accrue dERO pouvant
être à lorigine dun stress oxydant.
Lorsque ce stress oxydant existe il est associé à
une modification du statut anti oxydant
enzymatique et non enzymatique avec une
mobilisation importante des Vitamines C et E
Les sujets entraînés auraient une plus grande
capacité dadaptation vis-à-vis du stress
oxydant qui apparaît au cours de lexercice  
Eventuel effet adaptatif de lentraînement 
Exercice modéré faible production dERO qui
serait bénéfique pour La fonction musculaire.
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MODIFICATION DE L EQUILIBRE REDOX DU SPORTIF EN
FONCTION DE LACTIVITE SPORTIVE
essentielle à la fonction musculaire
Environnement réducteur dans la cellule musculaire
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CONSEQUENCES MUSCULAIRES DU STRESS OXYDANT
conséquences
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Pratique dun exercice physique intense génère
une production accrue dERO pouvant être à
lorigine dun stress oxydant chez le sportif
dont les effets peuvent porter atteinte à son
intégrité physique et probablement à ses
performances sportives ( fatigue
récupération )
Peut être déviter lapparition de maladie
chroniques dans les années qui suivent larrêt
du sport
Améliorer les performances sportives
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Gérer le stress oxydant chez le sportif
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OPTIMISER LES DEFENSES ANTIOXYDANTES DU SPORTIF
Lekhi 2007 50 contrôles / 50 cyclistes
professionnels Mesure SOD Catalase Vit E
Vit C MDA avant et après un surentrainement
épuisant . Résultats Augmentation SOD Vit E
Vit C chez les cyclistes
Mais même augmentation des MDA
- Mobilisation des antioxydants est un phénomène
dadaptation au stress - Mais qui se fait au
détriment des réserves protectrice de
lorganisme. - Réserves sont donc très sollicitée
chez le sportif - Doivent donc être constamment
renouvelée.
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Problèmes de supplémentation antioxydante chez
le sportif
- Besoins réels en vitamines antioxydantes chez
les sportifs de haut niveau restent à
déterminer - Pas de réel protocole de
supplémentation antioxydantes - Démarche
scientifique rationnelle et rigoureuse EVITER
SUPPLEMENTATIONS ANARCHIQUES ( doses durée )
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REGLES DE SUPPLEMENTATION
. EVITER LES SURDOSAGES EN ANTIOXYDANTS
Potentiellement toxiques

• - Dérégulation des fonctions métaboliques redox
  dépendantes
• - Diminuer lactivité des enzymes antioxydantes
• Limiter les phénomènes dadaptation liés à la
  transduction des gènes redox sensibles
• - Perturber la mobilisation des antioxydants
  endogènes
• - Effets pro oxydants à hautes doses

- Ne pas supplémenter à
laveugle et de manière injustifiée mais
uniquement quand cela est nécessaire (
alimentation contexte clinique et biologique (
déficit )
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REGLES DE SUPPLEMENTATION
. EVITER LES SURDOSAGES EN ANTIOXYDANTS
Potentiellement toxiques

• - Dérégulation des fonctions métaboliques redox
  dépendantes
• - Diminuer lactivité des enzymes antioxydantes
• Limiter les phénomènes dadaptation liés à la
  transduction des gènes redox sensibles
• - Perturber la mobilisation des antioxydants
  endogènes
• - Effets pro oxydants à hautes doses

- Ne pas supplémenter à
laveugle et de manière injustifiée mais
uniquement quand cela est nécessaire (
alimentation contexte clinique et biologique (
déficit )
Radicaux
VITAMINES ANTIOXYDANTES
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REGLES DE SUPPLEMENTATION
. EVITER LES SURDOSAGES EN ANTIOXYDANTS
Potentiellement toxiques

• - Dérégulation des fonctions métaboliques redox
  dépendantes
• - Diminuer lactivité des enzymes antioxydantes
• Limiter les phénomènes dadaptation liés à la
  transduction des gènes redox sensibles
• - Perturber la mobilisation des antioxydants
  endogènes
• - Effets pro oxydants à hautes doses

- Ne pas supplémenter à
laveugle et de manière injustifiée mais
uniquement quand cela est nécessaire (
alimentation contexte clinique et biologique (
déficit )

• Adapter les doses en antioxydants à chaque
  individu et en fonction des besoins et des
  concentrations plasmatiques.

Dosages biologiques avant et après une
supplémentation ( besoins réels et
efficacité de la supplémentation )
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REGLES DE SUPPLEMENTATION
Potentiellement toxiques
. EVITER LES SURDOSAGES EN ANTIOXYDANTS

• - Dérégulation des fonctions métaboliques redox
  dépendantes
• - Diminuer lactivité des enzymes antioxydantes
• Limiter les phénomènes dadaptation liés à la
  transduction des gènes redox sensibles
• - Perturber la mobilisation des antioxydants
  endogènes
• - Effets pro oxydants à hautes doses

- Ne pas supplémenter à
laveugle et de manière injustifiée mais
uniquement quand cela est nécessaire (
alimentation - clinique et la biologie ) -
Adapter les doses en antioxydants à chaque
individu et en fonction des besoins et des
concentrations plasmatiques.
Dosages biologiques avant et après une
supplémentation
- Préférer une poly supplémentation
permettant de respecter léquilibre physiologique
des antioxydants
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REGLES DE SUPPLEMENTATION
Potentiellement toxiques
. EVITER LES SURDOSAGES EN ANTIOXYDANTS

• - Dérégulation des fonctions métaboliques redox
  dépendantes
• - Diminuer lactivité des enzymes antioxydantes
• Limiter les phénomènes dadaptation liés à la
  transduction des gènes redox sensibles
• - Perturber la mobilisation des antioxydants
  endogènes
• - Effets pro oxydants à hautes doses

- Ne pas supplémenter à
laveugle et de manière injustifiée mais
uniquement quand cela est nécessaire (
alimentation - clinique et la biologie ) -
Adapter les doses en antioxydants à chaque
individu et en fonction des besoins et des
concentrations plasmatiques. Dosages biologiques
avant et après une supplémentation ( besoins
réels et efficacité de la supplémentation )
- Préférer une poly supplémentation
permettant de respecter léquilibre physiologique
des antioxydants
Efficace sans risque pour la santé
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Supplémentation antioxydante du sportif
Vitamine B2
Sélénium Indispensable à la synthèse et à
lactivité de la Glutathion peroxydase ( GPx
) Eviter le surdosage dosage plasmatique de la
GPX indispensable avant et après une
supplémentation ) Apports quotidiens conseillés
45 90 µg / j ( étude épreuve de biathlon
150 mg - 75µg / augmentation GPX )
Zinc Permet de stabiliser la Superoxyde dismutase
( SOD) sous une forme active Protègerait les
protéines de loxydation AQC 12 19 mg
Vitamine B2 Pas antioxydante Mais elle est le
cofacteur de la glutathion réductase qui régénère
le glutathion oxydé ( GSSG) en glutathion réduit
(GSH )
GSH
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Supplémentation antioxydante du sportif
Vitamine B2
Vitamine C ( ANC 100 130 mg /j ) -
Supplémentation entraîne une augmentation de son
taux plasmatique et une mise en réserve dans les
glandes surrénales. .Limite lapparition des
dommages oxydatifs à lexercice aigu et en phase
de récupération 1g 2 heures avant - 400 mg
pendant 12j avant 1g pendant 1j ou 2 semaines
( 2g pendant course de 19 km).. . Pas deffet
sur les dommages musculaires (CK myoglobine ) .
Pas deffet sur la Force à lexercice .
Naméliore pas lendurance Naméliore pas les
performances sportives . Fortes doses effet
oxydant en présence de fer ( surveiller)
Vitamine E ( alpha tocophérol ) ( ANR 7.5
12 mg ) .Supplémentation entraîne une
augmentation de son taux plasmatique et
tissulaire .Limite lapparition des dommages
oxydatifs à lexercice et à lentrainement ( 1.2
g /j pendant 4 semaines dentrainement) 200 mg
10j avant Surentrainement (basket) 400 mg 1g
vitC pendant 2 semaine avant un entrainement
daérobique 1g en 1 fois avant un exercice.
) 13.5 mg aucun effet . Naméliore pas les
performances sportives Gamma Tocophérol 1 c.
a.s dhuile de mais
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Supplémentation en vitamines antioxydantes chez
le sportif
Sportif occasionnel bonne alimentation bonne
hygiène de vie
( adaptation transitoire )
Supplémentation pas justifiée

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Intérêt dun suivi biologique oxydatif chez le
sportif ?
Déceler les éventuels déficits en antioxydant
majeurs Zinc Sélénium - GSH et GPX ( dont
lactivité conditionne une éventuelle
supplémentation en sélénium ) et Permettre de
les corriger
Vérifier lefficacité de la supplémentation au
cours de la saison sportive et éviter
lapparition dun stress oxydant
OPTIMISER LE STATUT ANTIOXYDANT DU SPORTIF
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Bilan Biologique du sportif
Pas de bilan type Pas besoin de bilan comprenant
un maximum de marqueurs - détecter un état
de stress oxydant MDA - Thiols - évaluer
le statut antioxydant et leurs éventuelles
anomalies GSH / GSSG GPX Vit E (alpha et
gamma ) Vit C Zn - Se
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Bilan Biologique du GF38

BILAN 1
BILAN 2 Gamma tocophérol
Ensemble de léquipe est bien équilibrée Sauf
pour - le gamma Tocophérol ( moitié des
joueurs ) - la vitamine E
et le zinc pour certains -
la Vit C pour certains
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-Techniques performantes qui minimisent le risque
doxydation -Travailler avec un laboratoires de
référence ayant de lexpérience
Problèmes liés à la mesure du stress
oxydant
Par définition molécules fragiles Peuvent
soxyder très facilement après le prélèvement ou
lors du traitement de léchantillon
Traitement des tubes par les labo préleveurs dans
la ½ heure qui suit le prélèvement Centrifugation
des tubes doit être faite à 4c Tubes spéciaux
nécessaires pour certains dosages
(stabilisateurs/ antioxydants ) Aliquoter les
tubes et les congeler à -80 le plus rapidement
possible
Respect de la Chaîne de froid ( carboglace )