Les douleurs musculaires chez les sportifs, les bricoleurs et les

Les douleurs musculaires chez les
sportifs, les bricoleurs et les
autres…
Faire du sport
Alain Carpentier
Bricoler
Jardiner
Autres….
Laboratoire de Biologie Appliquée
Unité de Recherche en Biométrie et
Diététique appliquée à l’Exercice
Et après…mal partout
Quelles sont les raisons?
muscle
Structure musculaire
fascicule
myofibrille
fibre musculaire
Minimed 15/11/2010
1
Arrangement des myofilaments et
notion de “sarcomère”
myofilaments
Myofibrilles
Notion de glissement des
myofilaments
H
Allongement
Repos
Raccourcissement
Régimes de contraction
• Force musculaire >charge
• Force musculaire = charge
• Force musculaire < charge
Minimed 15/11/2010
2
Protéines contractiles
Mécanismes de la contraction
musculaire
ActinActin-Myosin
Binding
ATP
Hydrolysis
Mécanismes de la contraction
musculaire
Power
Stroke
Evolution des "ponts" pendant la
contraction
Concentrique
Excentrique
D ’après Goubel et Lensel-Corbeil (1998)
Relation force-longueur in situ (muscle
actif)
Relation force-vitesse (excentrique)
F
L
Force exc. > iso. : 50-80%
(Katz, 1939; Aubert, 1956; Cavagna
et al., 1968; Edman et al., 1978)
From Hill (1951)
Minimed 15/11/2010
3
Relation force-vitesse
La pliométrie
150 Force (%)
Force isomé
isométrique
100
Zone de contraction
excentrique
Zone de contraction
concentrique
50
50
0
50
Allongement
Raccourcissement
Vitesse (%)
100
Dans la vie de tous les jours
Effets de la hauteur de chute
Concentrique
Excentrique
Pliométrique
Modèle de Huxley-Simmons
Limite de l’effet "pliométrique"
Myosine
Actine
Minimed 15/11/2010
4
Contribution de la CES pendant le
cycle " étirement-détente "
Contribution des activités réflexes
pendant le cycle étirement-détente
Lors d’un saut en longueur
Carpentier et al; 1988
Lors de la course ou de la marche
en descente
Sources énergétiques de la
contraction musculaire
Martin et Nicol; 2010
Minimed 15/11/2010
5
Sources énergétiques sollicitées au cours de
l’exercice musculaire.
MILIEU EXTRA CELLULAIRE
Exercice de
longue durée
O2
CO2 + H2O
+
+
MEMBRANE
CELLULAIRE
Glycogène, glucose, acides
gras libres, acides aminés + O2
ATP
Acide lactique
Myoglobine
p
MILIEU CELLULAIRE
O2
Glycogène, glucose
Créatine + Pi
ADP + Pi
=
Exercice court
et intense
o
lactate
ATP
n
Phosphorylcréatine (PCr)
Glycogène...
PCr
C + Pi
Mitochondrie
ADP + Pi
SOURCES
1)
« anaérobie alactique » : Sprints courts et tout exercice très court et très intense. :
2)
« anaérobie lactique » : 400, 800, 1500m (8 s à 2-3 min)
3)
« aérobie » : 5-10000m, semi marathon, marathon et ultra marathon
Tropomyosine
Troponine
Myosine
Réserves énergétiques
Au cours de l’
l’exercice
100 -
DEPENSES ENERGETIQUES RELATIVES (%)
90 80 70 -
Dépense én
Filière anaérobie
lactique
Filière
anaérobie
alactique
ergétique tot
ale
Filière aérobie
60 50 -
Oxydations des résidus glucosyles,
Acides gras libres, acides aminés
Glycolyse,
Glycogénolyse
PCr
40 - Hydrolyse
30 -
ATP
20 10 -
O2 de réserve
10s
20
120
I
Douleurs musculaires
Pourquoi?
Contraction et
relâchement musculaires
Actine
I
30 40 50
1min
2
210
280
420
625
1250
3150
5430
I
I
I
I
I
I
I
4
6
8 10
20
30
40
60
80 100min
8780 kJ
I
Conséquences de la contraction
excentrique et pliométrique
• Micro-lésions musculaires
• EIMD: Exercise-Induced Muscle Damage
• Crampes, douleurs endolorissement, gonflements
• Phénomène de douleurs musculaires
d’apparition retardée
• DOMS: Delayed-Onset Muscle Soreness (Lieber and Friden, 2002)
• Rupture du cytosquelette engendrant un endolorissement postexercice de 24-96h
Minimed 15/11/2010
6
Exercice et rupture de fibres
Exercice et rupture de fibres
Après 30 kms de cross-country: Sjöström et Fridén; 1984
Exercice et rupture de fibres
• Désorganisation des composantes
contractiles des myofibrilles
– Rupture du sarcolemme et des bandes Z
– Lésions du cytosquelette
– Elargissement des fibres
• Modifications se maintiennent 7 jours
– Libération d’enzymes lysosomiales
– Î processus inflammatoire
Effet des contractions
excentriques
dommages
Douleurs retardées:
Phénomène inflammatoire
Minimed 15/11/2010
Quelques sarcomères
de quelques fibres
7
CONSEQUENCES
FONCTIONNELLES
Evolution des microlésions et de la
douleur
• Dans les 2 heures qui suivent :
• Ô proprioception
• Ô force maximale statique et dynamique
•
Récupération partielle ou totale puis nouvelle
baisse pendant plusieurs jours
• – Ô course musculaire
• – Ô force musculaire
• – Ô sens du positionnement (Faulkner (1993), Mac Intyre (1995))
Déficits persistent plus longtemps que les douleurs
Manifestations des DOMS
• Essentiellement
– Au repos
- À l’étirement passif et actif
- Pression de type palpatoire
• Tendent à s’estomper temporairement à
l’exercice
Martin et Nicol 2010
Attention!!
• Au cours d’ 1
semaine de ski
– + de prudence lors
des DOMS
– Reprise normale lors
de la disparition des
DOMS
– Mais…force max tjs
réduite de 20%
Strojnik et al., 2001
Origines des DOMS
• Pas de corrélations entre les DOMS et
l’étendue des lésions
• Semblent davantage correspondre au
développement retardé du processus
inflammatoire
– Ò des [ ] en substances pro-inflammatoires
(bradykinine, prostaglandines)
– Ò de la pression et de la t° intramusculaire
Minimed 15/11/2010
Origines des DOMS
• Ces stimuli influencent les afférences
musculaire de type III et IV (de type
nociceptives)
– Type III: douleur aïgue et localisée
• Ces douleurs s’atténuent avec
l’apprentissage
8
Concentrique vs excentrique : décours
des adaptations
Séquence des évènements
•
•
•
•
Rupture du cytosquelette
Désorganisation des bandes Z et A
Rupture du sarcolemme
Invasion du muscle par les neutrophiles
From Komi & Buskirk (1972)
Séquence des évènements
Evolution des microlésions et de la
douleur
• Stade « autogénique »
– 3-4 heures après l’exercice
– Marque le début du processus d’autodégradation des
structures endommagées
• Stade « phagocytaire »
– 4-6h Î 2-4 j
– Siège de la lésion envahi par des monocytes qui se
transforment en phagocytes
– Élévation de la t° interne du muscle
– Ò de la pression interne suite à la libération de médiateurs
chimiques
• Stade de régénération
– 4-6 j Î10-14 j
Nicol & Komi (2003)
Phase lésionnelle
Ruptures musculaires et phase aigüe d’inflammation
• Une dizaine d’heure
– Macrophages, monocytes et neutrophiles
s’infiltrent dans la lésion
– Installation du processus inflammatoire (DOMS)
• Sensation de gêne durant 2-3 jours après
l’exercice
– Douleur, raideur gêne locale jusqu’à 1 semaine
• Réponse inflammatoire présente durant 2-3
semaines
Evans WJ et al. 1991
Minimed 15/11/2010
9
Réactions cellulaires
Evolution temporelle de la phase aigue
• Endolorissement maximal dans les 24 à
96h post exercice (= phase aigue: « acute
phase response »)
– 1ères réactions lymphocytaires (libération de
lymphokines et cytokines)
– Activation du « système complément »
• + dégranulation des macrophages qui libèrent
l’histamine causant l’œdème et les douleurs
locales
Evans et Canon; 1991
Réponses tardives aux microlésions excentriques
Evans WJ et al. 1991
Dans Poortmans 2009
Reconstruction via les cellules
satellites
Myoglobine
Dans Poortmans 2009
Minimed 15/11/2010
PCK
(JM Gillis, Med/sc.2004, 20:442-447)
10
Etudes à la FSM
Effets des AAE
1600
EAA
PLA
Myoglobin release (ul/L)
CPK release (ul/L)
20000
15000
10000
5000
0
EAA
PLA
1200
800
400
0
0
1
2
3
4
5
6
7
0
Time course (days)
Et sur les douleurs?
1
2
3
4
5
6
7
Time course (days)
Effets protecteurs!
7.5
6
§§§
§§§ ###
### ***
***
5
5.0
***
4
VAS
VAS
AAE
PLA
3
2.5
***
§§
###
pretesting
6 weeks
10 months
***
*** ***
2
*
1
0.0
0
before
D+1
D+2
D+3
D+4
D+7
before D+1 D+2 D+3 D+4 D+7
Time course
Time course
Effets protecteurs!
###
§§§
30000
#
§
### ***
2750
§§§
2500
***
2250
20000
10000
Myoglobin release
PCK release (Ul/ml)
40000
§§§
###
***
2000
1750
§§
1500
1250
1000
750
500
250
0
0
beforeafter D+1 D+2 D+3 D+4 D+7
Time course
Minimed 15/11/2010
Traitement des DOMS
beforeafter D+1 D+2 D+3 D+4 D+7
Time course
pretesting
6 weeks
10 months
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Cryothérapie
N
Étirements
O/N
Anti-inflammatoire
N
Physiothérapie (ultrasons, TENS)
N
Homéopathie (arnica)
N
Massages
O/N
Oxygénation hyperbare
N
Compléments alimentaires (L carnitine, AAE)
?
Exercices
O/N
11
Prévention des DOMS
• Effet de répétition: « repeated bout
effect »
–
–
–
–
adaptation dès le 1er exercice excentrique
moins de baisse de force
douleur moins importante
diminution de la raideur (Clarkson; 1992)
• Effet protecteur de plusieurs semaines
à quelques mois
CONSEILS DE PREVENTION
propositions
• Un travail excentrique
protège plusieurs
semaines
• Préparation physique
excentrique au moins 8
jours avant
• Etirements avant
exercice excentrique
• 1 semaine de repos
après le 1er exercice
excentrique
• Période propice à la
survenue de blessures
(LCA au ski)
• Merci au
• Et tout particulièrement à
Louis Devos
• Aux collègues
(J. Poortmans, J Duchateau; M
Klass, S Vieillevoye)
• A vous
Minimed 15/11/2010
12