Stress oxydatif et exercice physique

La démonstration de la présence d'un stress oxydatif induit par un exercice intense (semi - marathon, course cycliste, effort submaximal sur tapis roulant) repose sur des études ayant montré la présence de dommages oxydatifs au niveau des lipides et de l'ADN, des modifications de la concentration plasmatique en antioxydants et des altérations du statut redox plus particulièrement lié au glutathion. Des taux d'anticorps contre les LDL oxydées très élevés ont été retrouvés chez des basketteurs et des footballeurs professionnels (Pincemail et al. Free Rad Biol Med 28 :559-565, 2000).

Réponse adaptative de l'Exercice physique 

L'exercice physique de grande intensité déclenche une synthèse accrue de formes réactives de l'oxygène (FRO ou ROS) suivie d'une activation de protéines kinases qui vont stimuler le facteur nucléaire NRF2 en le libérant de son inhibiteur Keap-1. NRF2 est alors transloqué au noyau et se fixe sur les promoteurs des gènes des enzymes antioxydants pour activer leur expression.

Il faut remarquer qu'au repos aucun phénomène de régulation ne peut se produire ce qui souligne l'importance de l'exercice physique dans le maintien d'un statut Redox bénéfique pour la santé en général

On distingue ainsi 2 phases:

1- celle des FRO qui peut dans certaines conditions perdurer et produire des lésions aux composants cellulaires. (exemple des sports extrêmes, ou de combats , ou de contact, de méforme physique)

2- Et une deuxième phase adaptative qui produit les antioxydants protecteurs vis à vis des FRO initiaux lorsque l'exercice est régulier et contrôlé

A titre d'exemple, il est bien décrit que les concentrations sanguines en GPx et SOD sont plus élevées chez des cyclistes professionnels (Mena et al. Int J Sports Med 12 :563-566,1991) que chez des sédentaires. Il s'agit là d'un phénomène d'adaptation au stress oxydant qui peut sembler positif à première vue mais qui se fera toujours au détriment des réserves de l'organisme en ces agents protecteurs.

L'exercice physique est essentiel dans le maintien d'un statut Redox bénéfique pour la santé. La production de formes réactives de l'oxygène (FRO) est compensée par une synthèse accrue d'antioxydants endogènes enzymatiques. Cette adaptation est contrôlée génétiquement par des facteurs de transcription. Cependant, le mécanisme régulateur peut être inefficace dans certaines circonstances laissant le champ libre aux FRO qui exercent alors un stress oxydatif cellulaire responsable de lésions et d'accidents. Il a été suggéré de renforcer le pouvoir antioxydant par un apport exogène d'antioxydants dont l'efficacité n'a pas toujours été prouvée.

Les antioxydants comme la Vit C, Vit E, Beta-Carotene, polyphenols sont potentiellement protecteurs et peuvent neutraliser l'excès de FRO lorsqu'ils sont consommés régulièrement sous forme de fruits et légumes. Aucun effet protecteur n'a été observé lorsqu'ils sont consommés sous la forme de comprimés ou gélules multivitaminiques et peuvent parfois (par exemple chez les fumeurs) présenter un danger pour la santé.

La supplementation par des antioxydants tels que la VtC et/ou de la Vit E inhibe l'effet adaptateur de l'exercice physique obtenu grâce aux FRO produits par la contraction musculaire. On constate une baisse significative de la synthèse des antioxydants endogènes, une plus grande résistance à l'insuline, perturbant l'utilisation du glucose intracellulaire, et une baisse significative du nombre des mitochondries

En résumé, l'apport des antioxydants exogènes n'a de sens que si les apports nutritionnels sont insuffisants provoquant une carence ou que cette carence est la résultante de pertes non compensées chez les athlètes de sport extrême ou ceux soumis à des efforts intenses et répétés qui produisent une très grande concentration de FRO.