Composition Corporelle, Adiposité, Puissance Musculaire, Santé Cardio-Vasculaire (Revue 2015)

Revue 2015 des Effets des Vibrations Thérapeutiques WBV sur Composition Corporelle, Adiposité
(Puissance Musculaire, Santé Cardio-Vasculaire, Vieillissement Artériel, Fonction Endothéliale, Mécanismes d'Action Proposés)

Titre : Effects of whole body vibration training on body composition, skeletal muscle strength and cardiovascular health

Auteurs : PARK, SON & KWON

Lieu : Whitaker Cardiovascular Institute, Boston University School of Medicine (USA), Department  of Physical Education, Pusan National University, Busan (Korea), Department of Internal Medicine, University of Utah, School of Medicine Salt Lake City, UT (USA), Korean Society of Exercise Rehabilitation

Publication : Journal of Exercise Rehabilitation 2015 Dec, 11 (6), p 289-95

Référence : 92

Résumé : 

Cette revue 2015 de la littérature scientifique menée conjointement par le Whitaker Cardiovascular Institute, Boston University School of Medicine (USA), la School of Medicine of Salt Lake City, UT (USA) et la Korean Society of Exercise Rehabilitation a recherché les effets des vibrations thérapeutiques WBV* sur la composition corporelle, la puissance musculaire et la santé cardio-vasculaire.

 

Composition Corporelle

Les effets des vibrations thérapeutiques WBV ainsi que leurs mécanismes sous-jacents , sur la masse musculaire, la masse grasse et la puissance musculaire de l'appareil musculo-squelettique sont également passés en revue.

 

Masse Musculaire (Maigre)

• Augmentation de la masse musculaire chez le sujet jeune (Figueroa 2012, Milanese 2012, Roelants 2004) et dans des populations de malades (Bogaerts 2007, Machado 2010).
• Après 24 semaines de vibrations thérapeutiques WBV, d'exercices statiques et dynamiques des bras & des jambes, 3x/sem : Augmentation masse musculaire totale chez 13 jeunes femmes (Roelants 2004).
• Après 6 semaines d'entraînement par vibrations thérapeutiques WBVT & 4 exercices jambes chez des jeunes femmes obèses ou en surpoids : Amélioration masse maigre jambe (DXA ) d'environ 0.4 kg malgré faible durée de l'entraînement par vibrations thérapeutiques WBV mais  non significatif par rapport au témoin (Roelants 2004)
• Après 8 semaines de vibrations thérapeutiques WBV = Augmentation de la masse maigre totale chez des femmes non obèses (Milanese 2012)
• Augmentation significative des muscles de la cuisse en coupe transversale visualisée par tomographies, résultat de l'augmentation des muscles vastus medialis et biceps femoris + 8,7% et + 15,5% respectivement ( Machado 2010)
• Après 1 an de vibrations thérapeutiques WBV, 3x /sem, chez des femmes âgées : masse musculaire maigre significativement augmentée de + 3,4% comme dans groupe fitness (3,8% /aérobique, résistance, équilibre et flexibilité) (Bogaerts 2007)

 

 Masse Maigre

• Diminution de l'adipogénèse chez le rat (Maddalozzo 2008, Rubin 2007)
• Chez des adultes obèses d'âge moyen : plus grand potentiel des vibrations thérapeutiques WBV par rapport à un programme combinant résistance et aérobique pour réduire le tissu adipeux viscéral ( Vissers 2010). 
• Chez des femmes en post-ménopause,  8 mois combinaison d'exercices en résistance (RT) & WBV : diminution pourcentage de masse grasse totale (Fjelsdtad 2009)
• Chez de jeunes adultes, 8 semaines d'exercice en résistance & de vibrations thérapeutiques WBV : diminution pourcentage de masse grasse totale (Artero 2012) 
• Chez des femmes âgées, 6 mois d'entraînement en résistance RT & de vibrations thérapeutiques WBV : effets similaires (-3,1% et -2,3% respectivement)  de diminution de la masse grasse mesurée par DXA (Verschueren 2004)
• Après 6 semaines combinant entraînement en résistance RT & vibrations thérapeutiques WBV avec squats : diminution du pourcentage de graisse des jambes par rapport au RT effectué seul (Lamont 2011).
• Chez des jeunes femmes non-obèses, après 8 semaines de vibrations thérapeutiques WBV : diminution masse graisse jambe et totale (Milanese 2012)

 

Mécanismes d'action proposés

Mécanismes d'action proposés dans l'amélioration par le vibrations thérapeutiques WBV de la puissance musculaire, de la composition corporelle et de la santé cardio-vasculaire

De nombreux mécanismes ont été proposés pour expliquer l'accroissement de la puissance musculaire associé aux vibrations thérapeutiques WBV, incluant :

• le réflexe tonique vibratoire  (Cardinale et Bosco, 2003)
• l'augmentation de la sécrétion hormonale (Bosco 1999, Bosco 2000, Cardinale 2010)
• l'hypertrophie musculaire (Delecluse 2003)
• la stimulation des voies proprioceptives (Delecluse 2003)

Le réflexe tonique vibratoire survient quand les vibrations entraînent une contraction musculaire réflexe en excitant les fuseaux musculaires du muscle exposé (Cardinale et Bosco 2003). Des études chez le rat ont montré un allongement des fibres musculaires rapides et lentes après de brèves expositions aux vibrations WBV (Necking 1996). De plus, plusieurs études chez l'humain ont montré une hypertrophie musculaire induite par les vibrations chez des sujets en bonne santé comme chez des populations souffrant d'affections cliniques (Bogaerts 2007, Figueroa 2014, Machado 2010, Milanese 2012, Roelants 2004), qui ne peut pas être négligée comme possibilité d'amélioration de la puissance.

Il est possible que l'entraînement par vibrations thérapeutiques WBV améliore l'efficacité de la boucle de feedback proprioceptif. On utilise les voies proprioceptives lors des contractions isométriques pour produire de la force (Gandevia 2001). Une boucle de feedback proprioceptif plus efficace induite par les vibrations thérapeutiques WBV pourrait conduire à augmenter la production de force. Les mécanismes qui ont été proposés pour expliquer l'amélioration de la composition corporelle (augmentation de la masse maigre et diminution de la masse grasse) par les vibrations thérapeutiques WBV, sont les mêmes que ceux qui induisent les améliorations observées après un entraînement en résistance RT.

• Des études ont montré chez le rat un élargissement des fibres musculaires de type I et II après des vibrations (Necking 1996)
• De façon intéressante, il a été rapporté précédemment que la charge additionnelle de gravité exercée sur un individu exposé aux vibrations thérapeutiques WBV, entraîne une réponse hormonale anabolique (Bosco 1999)

Ceci est comparable aux études mécaniques utilisant l'entraînement en résistance RT conventionnel qui trouvent une relation entre l'élévation des taux sanguins d'hormones anaboliques et l'augmentation de la masse et de la puissance musculaire (Ahtiainen 2003, Kraemer et Ratamess 2005). En fait on a montré qu'une séance de vibrations WBV entraîne une augmentation aigue des taux sériques de testostérone et d'hormone de croissance GH et une diminution des taux de cortisol (Bosco 2000). De plus la recherche chez les rats a montré que l'exposition chronique aux vibrations WBV déclenche un effet lipolytique (Maddalozzo 2008). Rittweger en 2002 rapporte que la puissance métabolique est augmentée par l'entraînement par vibrations thérapeutiques  WBVT et que les besoins en énergie au cours d'un WBVT sont similaires à ceux d'une marche d'intensité modérée. D'ailleurs une séance de vibrations thérapeutiques WBV réduit de façon transitoire le glucose plasmatique, peut-être en augmentant la consommation du glucose et son utilisation par le muscle contracté (Di Loreto 2004).

Ces données suggèrent que l'entraînement par vibrations thérapeutiques  WBVT a un potentiel thérapeutique vis à vis de l'obésité et de la sarcopénie en induisant la prédominance d'hormones anaboliques avec des dépenses d'énergie accrues qui peuvent conduire à une augmentation de la masse maigre et une diminution de la masse grasse. Ce point est très important à mentionner quand on sait que la progression de la rigidité artérielle chez le sujet âgé est liée à la perte de tissu musculaire (Rolland 2008).

Il est possible que ce soit le même mécanisme qui explique l'augmentation de la vasodilatation faisant suite à un entraînement aérobique et en résistance RT,  et les améliorations vasculaires secondaires à un entraînement par vibrations thérapeutiques WBVT. Selon les publications de Da Silva 2007 et Kerschan-Schindl 2001, quand le corps est exposé à des vibrations, cela déclenche des contractions rythmiques des muscles qui sont susceptibles d'induire des changements dans les artères périphériques. L'élargissement des capillaires des muscles gastrocnemius et quadriceps facilite les échanges de nutriments, de sous-produits métaboliques et la délivrance d'oxygène entre les capillaires et les fluides entourant les cellules du corps humain (Kerschan-Schindl 2001).

On a montré que l'entraînement par vibrations thérapeutiques WBVT augmente la vélocité moyenne au sein de l'artère poplitée ce qui indique la vasodilatation des petits vaisseaux des muscles exposés. L'augmentation du flux cutané peut être due à une réduction de la viscosité sanguine induite par les vibrations (Kerschan-Schindl 2001).

Un autre facteur qui pourrait jouer un rôle dans l'augmentation du flux sanguin périphérique, pourrait être une amélioration de la fonction endothéliale. Le mécanisme sous-tendant l'augmentation significative du flux sanguin faisant suite aux vibrations, peut être dû au stress endothélial pulsatile résultant en un accroissement de la synthèse de NO (oxyde nitrique) endothélial et de la concentration de NO (Maloney-Hinds 2009, Rubin 2007). En addition au NO, d'autres facteurs endothéliaux comme une diminution de l'endothéline-1, un vasoconstricteur, pourraient être impliqués dans la réponse de vasodilatation aux vibrations thérapeutiques WBV (Nakamura 1996).

Conclusion : 

En résumé il a été démontré que les vibrations thérapeutiques WBV améliore la composition corporelle, la puissance musculaire et la santé cardiovasculaire. Ces données suggèrent que l'entraînement par vibrations thérapeutiques WBVT a un potentiel thérapeutique vis à vis de l'obésité et de la sarcopénie en induisant la prédominance d'hormones anaboliques avec des dépenses d'énergie accrues qui peuvent conduire à une augmentation de la masse maigre et une diminution de la masse grasse. Ce point est très important à mentionner quand on sait que la progression de la rigidité artérielle chez le sujet âgé est liée à la perte de tissu musculaire. L'entraînement par vibrations thérapeutiques (WBVT) est en particulier un mode d'exercice physique utile pour les malades et les populations âgées du fait qu'il ne requière pas des exercices dynamiques conventionnels comme les poids. Le WBVT utilise les vibrations qui induisent non seulement la contraction musculaire mais aussi la vasodilatation locale de la microcirculation par stimulation de l'endothélium. Le WBVT est un mode d'exercice efficace pour améliorer à la fois la puissance musculaire du squelette et la santé cardiovasculaire, particulièrement chez les malades et les personnes âgées. Ce mode d'exercice peut être également utilisé chez les populations immobilisées afin d'améliorer leur puissance musculaire et leur santé cardiovasculaire simultanément.

WBV* = Whole-body vibration = Vibrations Thérapeutiques