Influence du cycle menstruel sur la réponse leucocytaire après une lésion musculaire induite par l’exercice physique

May 4 / MÉDIAMPHI - ⏱️ 7 min
Les exercices fatigants ou peu familiers peuvent provoquer des lésions musculaires, qui peuvent être particulièrement induites par les exercices excentriques. Lorsque les muscles sont endommagés par l'exercice, des protéines, telles que la créatine kinase (CK), passent dans la circulation sanguine et entraînent une diminution du couple musculaire et de l'amplitude de mouvement (ROM), un gonflement accru et des douleurs musculaires (SOR), ce qui nuit à la fonction musculaire. Ces tissus musculaires endommagés guérissent grâce à une réponse inflammatoire. Pendant la phase initiale de la guérison, les neutrophiles, un type de leucocyte, arrivent sur le site de la lésion pour éliminer les tissus nécrotiques et induire la libération de cytokines. Ce processus, connu sous le nom de phagocytose, entraîne la libération d'espèces réactives de l'oxygène qui oxydent les tissus environnants. Cependant, l'accumulation de neutrophiles cause des dommages supplémentaires aux tissus non endommagés. En outre, une augmentation du nombre de leucocytes dans le sang est en corrélation positive avec la perte de force musculaire après un exercice excentrique, ce qui indique qu'une augmentation du nombre de leucocytes a un effet négatif sur les lésions musculaires.
Avis du pôle scientifique Médiamphi
Pastille verte
Cet essai clinique randomisé est un article à faible risque de biais, tous les critères méthodologiques majeurs sont respectés permettant de limiter et contrôler au mieux les biais dans leur étude.
La plupart des études sur les lésions musculaires et la récupération ont été menées sur des hommes ; cependant, certaines études sur les hormones ovariennes, telles que l'œstrogène et la progestérone, qui sont plus abondantes chez les femmes, ont rapporté que ces hormones suppriment le recrutement des neutrophiles après une lésion musculaire. Par conséquent, les hormones ovariennes peuvent supprimer l'augmentation du nombre de leucocytes après une lésion musculaire.

Chez les femmes, les concentrations d'hormones ovariennes fluctuent en fonction de la phase du cycle menstruel (MC). Dans la phase folliculaire précoce (du début des règles à la période préovulatoire), les concentrations d'œstrogènes et de progestérone sont faibles, tandis que dans la phase lutéale (de l'ovulation aux règles suivantes), les concentrations de ces deux hormones ont tendance à augmenter. Par conséquent, les femmes présentant de telles vagues hormonales peuvent présenter des différences dans la réponse leucocytaire après une lésion musculaire, en fonction de la phase.

C’est pourquoi cette étude visait à déterminer l’influence du MC sur les réponses leucocytaires et les marqueurs indirects de dommages musculaires après un exercice excentrique (EIMD).

Matériaux et méthodes

 Participants

Cette étude a recruté 24 femmes non entraînées souffrant d’oestrogénorrhée qui ont été réparties de manière aléatoire dans les groupes de phase folliculaire précoce (E-FP) ou de phase lutéale moyenne (M-LP) afin d’éviter l’effet de répétition de l’EIMD. La randomisation dans les groupes E-FP ou M-LP a été effectuée de manière à garantir une distribution égale des âges. 
Les critères d’inclusion étaient les suivants :
  • Durée régulière du MC (25-38 jours)
  • Pas d’entraînement en résistance ou d’exercices intenses pendant au moins 6 mois avant l’étude
  • Pas de contraceptifs oraux administrés pendant au moins 6 mois avant l’étude
  • Pas de blessure musculo-squelettique signalée au cours des 6 derniers mois
  • Pas de maladie existante et/ou de troubles du métabolisme hormonal
  • Pas d’utilisation de manière régulière de médicaments ou de compléments alimentaires pouvant affecter les résultats
  • Pas de grossesse au cours de l’année précédente
  • Pas de période de lactation
  • Pas de tabagisme 
Les critères d’inclusion et d’exclusion ont été déterminés par un questionnaire individuel.

 Détermination de la phase du cycle menstruel

Les participantes ont confirmé leur MC après six cycles consécutifs afin de déterminer la durée moyenne du cycle, qui a été utilisée pour prédire les menstruations pendant la phase expérimentale. Les concentrations sériques d’œstradiol et de progestérone ont été mesurées avant l’exercice le jour de l’expérience afin de s’assurer que les participantes effectuaient bien l’exercice pendant la bonne phase du MC.

 Procédure expérimentale

Il leur a été demandé de maintenir leur régime alimentaire et leurs heures de sommeil habituelles de la veille de l'expérience jusqu'à la fin de l'expérience afin de minimiser ces effets après l'exercice.

Un exercice excentrique maximal des fléchisseurs du coude a été réalisé sur le bras non-dominant à l’aide d’une machine isocinétique. L’exercice comprenait 10 séries de 6 répétitions de contraction excentrique volontaire maximale à une vitesse de 90°/s pour un ROM de 0° à 90°, indiquant une extension complète.

Résultats

Les concentrations sériques d'œstradiol étaient plus élevées chez les M-LP que chez les E-FP.

 Numération des leucocytes

Les cellules n’ont montré aucune interaction significative en fonction de la phase du MC. La variation en pourcentage du nombre de neutrophiles entre la période précédant l’EIMD et la période de 4 heures suivant l’exercice a eu tendance à être plus faible dans la M-LP que dans l’E-FP.

La concentration sérique d'œstradiol n'a pas été corrélée avec la variation en pourcentage du nombre de neutrophiles entre avant et 4 heures après l'exercice dans les deux groupes.

La concentration sérique de progestérone n'a pas montré de corrélation avec le changement en pourcentage du nombre de neutrophiles entre avant et après 4 heures d'exercice dans le groupe E-FP, mais une corrélation négative significative a été trouvée dans le groupe M-LP.

 Marqueurs indirects des lésions musculaires

Un effet principal significatif en fonction de la phase du MC a été observé pour l’activité CK, le MVIC, le ROM et le SOR.

Discussion

Cette étude a examiné l'effet du MC sur la réponse leucocytaire après l'EIMD. Les résultats ont montré que le MC n'avait aucun effet sur les changements du nombre absolu de leucocytes après l'EIMD. Cependant, le pourcentage de changement dans le nombre de neutrophiles entre avant et 4 heures après l'exercice a eu tendance à être plus faible chez les M-LP que chez les E-FP. De plus, les concentrations sériques de progestérone ont été significativement corrélées négativement avec le pourcentage de changement dans le nombre de neutrophiles entre le pré-exercice et le point culminant (c'est-à-dire 4 heures après l'exercice) dans la M-LP.

La mobilisation des neutrophiles est essentielle pour initier le processus inflammatoire. Dans la présente étude, le nombre de leucocytes et de neutrophiles ont atteint un pic à 4 heures après l’exercice et ont augmenté de 24,2% et 30,7% (médiane) dans l’E-FP et de 12,3% et 10 ,3% dans la M-LP, respectivement, dans la période pré- à 4 heures après l’exercice. Ainsi, l’exercice excentrique des membres supérieurs effectué dans cette étude pourrait augmenter le nombre de globules blancs.

Les hormones ovariennes inhiberaient l’infiltration de neutrophiles dans le tissu musculaire, réduisant ainsi l’inflammation après une blessure musculaire. En considérant que les hormones ovariennes entre les deux groupes de notre étude ont été sélectionnées de manière appropriée, celles-ci peuvent jouer un rôle dans la suppression de la réponse des leucocytes (en particulier des neutrophiles) après l’exercice. De plus, la concentration sérique en progestérone était significativement corrélée négativement avec la variation en pourcentage du nombre de neutrophiles entre la période précédant l’exercice et la période de 4 heures après l’exercice chez la M-LP. Chez la E-FP, la corrélation était difficile à confirmer en raison de la concentration sérique de progestérone extrêmement faible et de la faible variabilité individuelle. Dans la présente étude, des concentrations plus élevées de ces deux hormones peuvent avoir entraîner la suppression de l’accumulation de neutrophiles dans la M-LP par rapport à la E-FP, qui présente des concentrations sériques plus faibles de ces hormones.

L’exercice excentrique induit des lésions musculaires microscopiques, qui se traduisent par une augmentation de l’activité des CK dans la circulation sanguine, une diminution de la force musculaire maximale et du ROM, ainsi qu’une augmentation du gonflement cellulaire et de la SOR. Chacun de ces indices suit un modèle canonique de changement et est connu pour être un marqueur indirect des dommages musculaires. Dans cette étude, l'activité de la CK dans les deux groupes a atteint un pic à 96 heures après l'exercice, avec des valeurs médianes multipliées par plus de 60 par rapport à celles obtenues avant l'exercice, ce qui suggère que la CK a fui dans la circulation en raison de l'exercice excentrique. Cependant, l'augmentation de l'activité de la CK n'était pas significativement différente entre les groupes M-LP et E-FP. Par conséquent, les différences dans les concentrations d’hormones ovariennes pendant la MC chez les femmes peuvent ne pas avoir été reflétées dans l’activité de la CK après EIMD.

En outre, notre étude a également montré que le couple MVIC a diminué de 54% (médiane) immédiatement après l'exercice et n'a pas retrouvé sa valeur d'avant l'exercice dans les 96 heures, ce qui indique un dommage grave. La ROM a également diminué immédiatement après l'exercice et s'est rétablie progressivement. Le CIR, un indice de gonflement, a augmenté à 96 heures après l'exercice, et le SOR a atteint son maximum à 48 heures après l'exercice. Par conséquent, le protocole actuel a réussi à induire des dommages musculaires, mais aucune différence significative n'a été observée entre les deux groupes pour chaque mesure. Comme une étude précédente n'a rapporté aucune différence de phase dans les marqueurs indirects de dommages musculaires après un exercice excentrique, les différences de concentrations d'hormones ovariennes dans les MC ne devraient pas affecter les marqueurs indirects de dommages musculaires.

Enfin, cette étude a révélé que le MC influe sur la réponse des leucocytes (changement en pourcentage du nombre de neutrophiles entre le début de l'exercice et le point culminant) après une lésion musculaire induite par un exercice excentrique, ce qui peut être associé à la concentration de progestérone. Cette découverte pourrait être utile pour le conditionnement et le traitement post-blessure à l'avenir.

Conclusion

L'exercice excentrique chez les femmes non entraînées a induit des lésions musculaires, comme le montrent les changements dans les marqueurs indirects des lésions musculaires après l'exercice par rapport à ceux avant l'exercice. La MC n'a pas d'effet sur le nombre absolu de leucocytes après l'EIMD ; cependant, le pourcentage de changement dans le nombre de neutrophiles entre la période précédant l'exercice et le point culminant a eu tendance à être supprimé pendant le M-LP. Bien que l'œstrogène puisse être impliqué dans la réponse leucocytaire selon des études antérieures, l'œstrogène pourrait jouer un rôle dans la réponse leucocytaire, mais la présente étude a montré que ce phénomène est associé à la progestérone. Ainsi, la réponse leucocytaire après le EIMD peut être associée à la concentration de progestérone plutôt qu'à la phase de MC. D'autres études sont nécessaires pour explorer les détails, étant donné que l'effet de la progestérone sur l'inflammation après l'EIMD reste peu étudié.

Référence article

Funaki A, Gam H, Matsuda T, Ishikawa A, Yamada M, Ikegami N, Nishikawa Y, Sakamaki-Sunaga M. Influence of Menstrual Cycle on Leukocyte Response Following Exercise-Induced Muscle Damage. Int J Environ Res Public Health. 2022 Jul 27;19(15):9201. doi: 10.3390/ijerph19159201. PMID: 35954552; PMCID: PMC9368082.