Date de mesure : 24/09/2022
| Sexe | Homme |
| Âge | 28 ans |
| Taille | 176 cm |
| Poids | 79 kg |
| Activité physique | Forte – sport : cyclisme 6-10h/sem |
Contexte : L’exercice implique de nombreuses modifications physiologiques transitoires (augmentation de la fréquence cardiaque, de la température corporelle, etc) créant un stress pour l’organisme, nécessaire pour les adaptations physiologiques liées à l’entraînement(1,2). Cependant, ces changements physiologiques provoqués par l’exercice peuvent entraîner une interprétation non adaptée de la composition corporelle. En effet, il a été montré que les augmentations de la température et du flux sanguin cutanés entrainent une diminution des résistances mesurées de 20 Ω(3), ce qui peut être à l’origine de mauvaises interprétations de la composition corporelle par des algorithmes. Au cours de cette étude, les valeurs obtenues revenaient aux valeurs basales 1h après la réalisation de cette exercice, cependant l’exercice réalisé était un exercice modérée et il est possible qu’un exercice d’une intensité plus haute entraîne des modifications physiologiques plus durable dans le temps.
Dans cette étude de cas, nous allons nous intéresser aux mesures obtenues par le Biody XpertZM II après un exercice et déterminer le moment où il devient possible d’obtenir une mesure fiable pour mesurer les effets de l’exercice sur la composition corporelle, notamment sur l’état hydrique.
Ici, un homme de 28 ans, sportif récréatif en cyclisme, a réalisé un exercice d’1h30 autour du seuil anaérobie (SA, 75-80% de VO2max) sur home trainer dont les caractéristiques sont les suivantes :
- 20 min 30 sec d’échauffement
- 6 blocs de 2 min 30 sec (2 min à 85% SA ; 30 sec 105 % SA) avec 2 min de récupération à 55% du SA
- 4 minutes de récupération active de 55 % à 25% du SA.
L’intensité ressentie (RPE) était de 9/10.
Quatre mesures ont été effectuées : avant l’effort puis 3 après l’exercice à 30, 45 min et 1h. Au cours de l’exercice, le sujet a bu 750 mL d’eau contenant un peu de gros sel de table.
Caractéristiques du sujet
Dans un premier temps, nous pouvons observer que le sujet présente un IMC légèrement plus haut que la zone associée à un IMC normal. Le ratio d’impédance est bas et l’angle de phase est plutôt haut et ces valeurs sont cohérentes avec le statut d’entraînement du sujet.
Si l’on s’intéresse au résumé, nous voyons que le sujet présente une masse musculaire et osseuse plus importante que la valeur de référence ce qui explique la valeur de l’IMC. L’hydratation est normale malgré une valeur légèrement plus basse que la valeur de référence mais qui n’est pas problématique si l’on considère l’équilibre hydrique.
Les indices confirment les observations précédentes concernant la masse musculaire, la masse osseuse et la masse grasse. L’analyse des indices montre que la charge en muscle et la charge totale sont adéquates pour la pratique sportive du sujet.
Métabolisme et masse grasse
Le métabolisme de base est légèrement plus élevé que la valeur calculée ce qui s’explique par la masse musculaire plus haute. La dépense énergétique du sujet est située dans la partie haute de la dépense énergétique normale mais si l’on considère 1) son niveau d’activité physique et 2) le sport pratiqué, qui est caractérisé par une forte dépense énergétique au cours de l’exercice, elle reste cohérente à la fois pour les jours d’entraînement mais également pour la récupération.
En termes de masse grasse, nous pouvons observer qu’elle est légèrement élevée même, se trouvant dans la partie haute de la zone de référence. Considérant l’importance du rapport poids/puissance dans la pratique du cyclisme, une perte de masse grasse serait une des premières stratégies à mettre en place pour améliorer les performances de ce sportif.
Masse musculaire et masse osseuse
Comme observé dans le résumé, la masse musculaire squelettique, la masse osseuse et la masse musculaire squelettique des membres sont plus hautes que la valeur de référence. La différence par rapport à la référence pourrait être considérée comme petite par rapport à certains autres sportifs, cependant elles restent cohérentes avec la pratique d’un sport en endurance qui nécessite 1) une masse musculaire suffisante pour pouvoir développer des hauts niveaux de puissance et 2) une masse musculaire (donc une hypertrophie) contrôlée pour permettre un rapport poids/puissance facilitant le maintien d’une production de puissance importante au cours d’un effort de longue durée.
Analyse cellulaire
L’analyse cellulaire montre une masse cellulaire totale haute associée à une bonne hydratation intracellulaire. De plus, on peut observer que cette masse cellulaire contient une quantité importante de protéine (+1,71 kg) ce qui est cohérent avec les masses musculaires observées précédemment.
Hydratation
Dans un premier temps, si l’on s’intéresse à l’hydratation totale, nous pouvons observer un léger déficit au moment de la mesure, cependant l’équilibre hydrique est maintenu avec un petit surplus d’eau au niveau extracellulaire.
Le léger déficit se maintient au sein de la masse hors graisse, cependant de manière intéressante, on voit que l’équilibre hydrique est totalement différent de l’équilibre hydrique total avec un maintien de l’hydratation intracellulaire.
Ainsi, malgré le léger déficit, l’hydratation intracellulaire est maintenue au sein de la masse hors graisse et donc il se pourrait que le déséquilibre intra/extracellulaire observé sur l’hydratation totale soit présent au sein de la masse grasse.
Analyse post-effort
Ici nous nous intéresserons exclusivement à la masse totale, la masse d’eau totale, la masse grasse, la masse hors graisse et l’équilibre hydrique qui sont les paramètres pouvant être le plus modifiés par un exercice aigu.
Sur la figure suivante, nous pouvons observer la modification de 4 de ces paramètres avant et après l’effort. Il est à rappeler qu’au-delà des 750 mL d’eau bu au cours de l’effort, le sujet n’a pas bu, ni mangé entre la fin de l’effort et la dernière mesure. On peut observer qu’à la suite de l’exercice, le sujet perd 1,3-1,4 kg de poids de corps. La question ensuite est de connaître les causes de cette perte de poids.
A 30 minutes après la fin de l’exercice, 2 paramètres diminuent : l’eau totale (-0,93 L) et la masse grasse (-0,45 kg). Ici, une première question se pose : est-ce que l’interprétation des données est correcte 30 minutes après l’exercice ? Pour l’eau, nous pouvons nous dire que oui, au vu de l’exercice effectué. Pour la masse grasse, étant donné que l’exercice était un exercice aérobie qui va utiliser les lipides pour produire l’énergie nécessaire à l’exercice, cette baisse semble plausible. Cependant, la dégradation d’un gramme de lipides produit 9 kcal donc cela voudrait dire que 4050 kcal auraient été consommés au cours de cette effort. De manière générale, il est considéré que pour ce type d’effort, la consommation calorique va se trouver aux alentours de 1200-1500 kcal et qu’à ces intensités, la majorité de l’énergie consommée provient des glucides. Ainsi, il semble donc peu probable que 450 g de lipides aient été consommés au cours de l’exercice. En conclusion, la mesure effectuée 30 minutes après l’effort n’est pas exploitable.
A 45 minutes après la fin de l’exercice, on observe cette fois-ci une perte d’eau de 550 mL d’eau et de 1 kg de masse grasse. En considérant la perte d’eau et le fait que la mesure précédente n’était pas exploitable, cette perte de 550 mL est vraisemblable. Cependant, si nous appliquons le même raisonnement que précédemment à la masse grasse, cela voudrait dire que le sujet a consommé 9 000 kcal en 1h30……. soit 1,5 fois plus qu’un cycliste professionnel au cours d’une étape du tour de France !! La mesure n’est donc pas non plus exploitable pour observer les modifications induites par l’effort.
Enfin 1 heure après l’arrêt de l’effort, on observe une perte d’eau de 1,6 L et un gain de masse grasse de 200 grammes pour une perte de poids de 1,4 kg et une masse sèche hors graisse qui n’est pas modifiée. Au vu des chiffres observées, il semblerait que la mesure soit bonne et que les données obtenues puissent être utilisées.
Si on revient à la physiologie de l’exercice, 3 événements ayant lieu au cours de cette exercice peuvent directement modifier les paramètres obtenus : la perte d’eau par la transpiration, la consommation de lipides, qui peut diminuer la masse grasse, et la consommation de glycogène, qui diminuerait la masse sèche hors graisse.
La consommation en glucides et lipides au cours de l’effort peut être estimée à partir de l’énergie dépensée et de la contribution relative de chacune de ces deux sources à la production d’énergie. Nous ne connaissons pas la dépense énergétique exacte de cet effort mais au vu des données de la littérature, on peut estimer la dépense calorique du sujet à 1500 kcal au cours de cette exercice. A cette intensité d’exercice correspondant à environ 75-80% du maximum, on peut également considérer que l’on est proche du croisement métabolique, qui correspond au moment où 50% de l’énergie est originaire des glucides et 50% provient des lipides.
En partant de cette hypothèse pour ce cas, 750 kcal proviendrait des glucides et 750 kcal proviendrait des lipides. A ce moment-là, 750/4 = 187,5 g de glucides ont été consommées et 750/9 = 83,3g de lipides auraient été consommés.
Par conséquent, la perte de poids observée est liée à la perte d’eau par la transpiration. La perte d’eau est un peu surestimée, ce qui est expliquée par la modification de la répartition des électrolytes (sodium, potassium) entre les compartiments intra- et extra-cellulaires. Cette légère surestimation est également responsable du gain de 200 g de masse grasse étant donné que le calcul de la masse grasse est Masse grasse = Masse totale – Masse hors graisse.
Lorsque l’on regarde l’équilibre hydrique, nous pouvons voir que celui-ci est maintenu 1h malgré la déshydratation induite par l’exercice dans le cas de notre sportif. L’équilibre hydrique est maintenu dans le cas de ce sportif mais ce n’est pas forcément le cas de tous les sujets, il est donc un paramètre à vérifier après l’effort.
Conclusion
Cette étude de cas montre qu’il est possible d’obtenir des données fiables par le Biody XpertZM II une heure après un exercice à haute intensité. Il n’est pas possible de déterminer des modifications de masse grasse et/ou de masse musculaire mais elle permet de mesurer de façon assez précise la perte d’eau induite par l’exercice et des modifications de l’équilibre hydrique.
Dans ce cas, la mesure par bioimpédancemétrie est un outil pertinent pour permettre de pouvoir conseiller les individus dans leur réhydratation post-exercice et faciliter leur récupération mais également d’élaborer des stratégies de réhydratation et de récupération optimisées dans le cadre d’un suivi de sportifs/sportives de haut niveau(4). Elle peut également permettre un suivi de la réhydratation de ces sujets à la suite d’entraînements de haute intensité et/ou des compétitions.
Références
- Camera DM, Smiles WJ, Hawley JA. Exercise-induced skeletal muscle signaling pathways and human athletic performance. Free Radic Biol Med. sept 2016;98:131‑43.
- Lavie CJ, Arena R, Swift DL, Johannsen NM, Sui X, Lee DC, et al. Exercise and the cardiovascular system: clinical science and cardiovascular outcomes. Circ Res. 3 juill 2015;117(2):207‑19.
- Liang MT, Norris S. Effects of skin blood flow and temperature on bioelectric impedance after exercise. Med Sci Sports Exerc. nov 1993;25(11):1231‑9.
- Evans GH, James LJ, Shirreffs SM, Maughan RJ. Optimizing the restoration and maintenance of fluid balance after exercise-induced dehydration. J Appl Physiol Bethesda Md 1985. 1 avr 2017;122(4):945‑51.
