Stress oxydatif et sport

On associe facilement la pratique d’une activité sportive à des effets positifs sur la santé générale avec un effet protecteur contre un bon nombre de pathologies. Mais l’activité physique induit une production de radicaux libres qui, en excès et non compensés agressent les cellules : c’est ce que l’on nomme « stress oxydatif ». La pratique d’une activité sportive est-elle dangereuse pour autant ? Toutes les infos dans cet article :

Qu’est ce que le stress oxydatif ?

Le stress oxydatif correspond à une quantité trop conséquente de radicaux libres dans l’organisme qui, en excès, peuvent agresser les cellules.

Les radicaux libres… Qu’est ce que c’est ?

Un radical libre est un fragment obtenu par scission d’une molécule possédant un électron non apparié, le rendant instable. Cette instabilité induit une réactivité accrue aux molécules qui l’entoure et le seul moyen pour ce radical de se stabiliser : c’est de prendre un électron à d’autres molécules pour « s’autostabiliser ». Cette autostabilisation ne règle rien puisque la molécule ayant perdu un électron devient alors instable à son tour et le phénomène se répète en continue par des réactions en chaîne.

Ces radicaux libres sont produits dans certaines situations très communes comme :

• La respiration
• Les infections
• L’exposition aux polluants et au tabac
• Le stress
• L’inflammation
• L’excès alimentaire
• Un déficit immunitaire
• Les UV
• L’activité physique intense

La formation de radicaux libres est donc un processus physiologique normal puisque rien que le fait de respirer ou de marcher induit leur formation. Les radicaux libres en soi ne causent pas le stress oxydatif, mais c’est le déséquilibre entre les radicaux libres pro-oxydants et les antioxydants qui conduisent à celui-ci (une trop grande présence de radicaux libres et/ou une trop faible présence d’antioxydants). Ce déséquilibre affaiblit le système immunitaire et les processus de défense de l’organisme contre ces radicaux libres peuvent alors être altérés. Un antioxydant est une molécule qui empêche ou ralentit l’oxydation en neutralisant les radicaux libres.

Voici leur mode d’action :

Parmi les antioxydants qui aident à contrer les radicaux libres, on peut citer différentes vitamines comme les vitamine C, A et E, les polyphénols, mais aussi certains oligo-éléments comme le zinc, le sélénium et le manganèse (oligo-éléments plutôt cofacteurs de certaines enzymes, nous le verrons plus bas).

Lorsqu’ils sont présents en quantité « normale » dans l’organisme, les radicaux libres participent au processus naturel d’oxydation des cellules. Mais en excès, ceux-ci peuvent s’attaquer au tissu conjonctif (constituant des tissus mous et donc des cartilages et des parois artérielles), à la structure des protéines (par inactivation des enzymes), aux lipides (et donc à la structure des membranes cellulaires) à l’ADN (en affectant les gènes, à l’origine de la cancérisation), et à l’ensemble global de l’organisme, si ceux-ci ne sont pas neutralisé par des molécules antioxydantes.

Effets de l’oxygène

Une grande partie des radicaux libres provient de l’oxygène. Paradoxal, non ? L’oxygène, indispensable à la vie, produit des molécules pouvant altérer nos cellules. Heureusement, l’organisme possède des moyens de neutralisation, comme les antioxydants (vraiment pas mal ce corps humain).

Les radicaux libres oxygénés peuvent avoir 2 origines :

1) Production endogène

Cette production endogène a lieu au sein de nos tissus et plus particulièrement grâce au métabolisme énergétique dans la mitochondrie. Cette dernière utilise l’oxygène lors des processus aérobies mais une petite partie (environ 5%) de l’oxygène est transformée en radicaux libres.

Les infections génèrent également des radicaux libres oxygénés puisque lors d’une réaction du système immunitaire, certains acteurs utilisent les radicaux libres pour détruire certains éléments pathogènes, qui seront ensuite libérés dans le tissu infecté.

On peut également citer l’inflammation, l’ingestion de substances toxiques ou encore la consommation de médicaments.

2) Production exogène

Cette voie de production est influencée par le tabac, l’alcool, les UV, certains polluants, la consommation de certaines huiles oxydées, une mauvaise alimentation, et tout facteurs externes favorisant la production de radicaux libres.

Les effets de l’activité physique

Comme vu plus haut, la consommation d’oxygène conduit à la formation de radicaux libres. Lors d’une pratique sportive, d’autant plus si celle-ci est intense, la consommation d’oxygène est majorée et cela conduit à une plus grande production de radicaux libres.

Est-ce que le sportif entraîné est donc plus sujet au stress oxydatif ?

Bien que l’entraînement sportif et la progression physique améliorent l’utilisation de l’oxygène pour le conduire vers les tissus et conduit à une meilleure utilisation des carburants, on peut facilement déduire que cela conduit à une production plus importante de radicaux libres et donc à une possible « agression » des cellules.

Les exercices de haute intensité comme le fractionné sont de gros producteurs de radicaux libres. En revanche, avec l’entrainement, le sportif augmente certes la production de radicaux libres mais également son système de « défense » et finalement l’équilibre est respecté. Mais cela n’est possible uniquement s’il y a une présence d’éléments spécifiques comme le zinc, le cuivre, le manganèse, le sélénium, apportés de façon exogène (par l’alimentation) et qui servent de cofacteurs aux enzymes, comme la superoxyde dismutase, la catalase, la glutathion peroxydase, qui interviennent dans le mécanisme d’élimination des radicaux libres, ainsi que la consommation d’aliments riches en antioxydants.

La quasi-totalité de l’énergie nécessaire au bon fonctionnement de la cellule provient de l’oxygène respiré, que la cellule utilise pour former de l’ATP (adénosine triphosphate), énergie directement utilisable. Mais au cours de sa formation des radicaux libres dérivés de l’oxygène sont produits.

Si l’équilibre radicaux libres / antioxydants n’est pas maintenu, on peut observer des dommages au niveau musculaire et articulaire, une fatigue, des crampes, des troubles digestifs, et autres désagréments.

D’autres situations qui favorisent la production de radicaux libres

D’ailleurs, le phénomène « d’ischémie-reperfusion », qui correspond à une diminution de l’irrigation du tube digestif au profit des muscles au cours de l’effort, suivi d’un brusque retour sanguin à l’arrêt de celui-ci, constitue un stress supplémentaire pour l’organisme, propice à la formation de radicaux libres (souvent plus fréquents lors d’exercices avec impact comme la course à pied).

Passer des heures sur son vélo au milieu d’une atmosphère polluée peut également favoriser l’attaque radicalaire sur les bronches.

Activité physique : coupable ou non ?

Quoi qu’il en soit, si le sport accentue le phénomène de stress oxydatif par la production de radicaux libres, un déficit nutritionnel notamment en micronutriments déséquilibre la balance pro oxydants/antioxydants, et c’est ce qui est à l’origine du stress oxydatif.

Pour conclure cette partie, je dirais que ce n’est pas la quantité de radicaux libres qui pose problème (et donc par conséquent ce n’est pas le sport en lui-même qui est néfaste), mais plutôt un mauvais rapport radicaux libres/ éléments antioxydants. Il est alors possible de contrer cet effet oxydatif avec une alimentation adaptée riche en antioxydants (c’est ainsi que l’on comprend que dans le sport, l’alimentation ne sert pas juste à apporter de l’énergie pour courir vite, et des protéines pour construire le muscle mais que finalement, tout est important).

Comment lutter contre ce stress oxydatif ?

Comme nous l’avons vu, l’augmentation de la part d’antioxydants aide à lutter contre les radicaux libres en augmentant les capacités de défense. On parle de « système antioxydants » se divisant en deux parties : une partie enzymatique et une partie non enzymatique.

1) Acteurs enzymatiques

Il s’agit ici d’enzymes qui servent à convertir et neutraliser les radicaux libres. Comme énoncées plus haut, nous pouvons citer :

• La superoxyde dismutase
• La catalase
• La glutathion peroxydase

Pour rappel : les enzymes, de nature protéique, servent à catalyser une réaction chimique (c’est-à-dire à en augmenter la vitesse).

Pour être activés, ces enzymes ont besoin de « cofacteurs enzymatiques » notamment certaines vitamines et oligo-éléments.

2) Acteurs non enzymatiques

Certains antioxydants peuvent facilement être apportés par l’alimentation parmi lesquels :

• La vitamine E : elle aide à piéger les radicaux libres qui s’attaquent aux lipides. Elle agit au niveau membranaire. Attention toutefois, car un excès en vitamine E semble avoir un effet pro-oxydant.
  Les sources : huiles végétales (olive, colza…), l’avocat, les graines oléagineuses (amandes, noisettes, noix…)

• Les caroténoïdes (bétacarotène et lycopène): en synergie avec d’autres vitamines et oligo-éléments, elle contribue à protéger l’organisme d’un vieillissement prématuré.
  Les sources : fruits et légumes jaunes, orange, rouges.

• La vitamine C (acide ascorbique) : elle permet la régénération de la vitamine E et la réduction du fer Fe3+ en fer Fe2+.
  Les sources : fruits (agrumes, fraise, kiwi, papaye…), certains légumes (poivrons, choux…)

• Les polyphénols : plus particulièrement les flavonoïdes qui piègent les radicaux libres et les composés provenant de la peroxydation des lipides.
  Les sources : pomme de terre, légumes verts, vin rouge, myrtilles, chocolat noir, oignons, cassis…

• Le sélénium, le cuivre, le zinc et autres oligo-éléments, ne sont pas des antioxydants en tant que tels mais des cofacteurs enzymatiques nécessaires à l’activité catalytique de certaines enzymes actrices du système antioxydant.

Les aliments riches en antioxydants à privilégier dans l’alimentation au quotidien :

• Les fruits rouges (et fruits en général)
• Les légumes
• Les graines oléagineuses
• La levure de bière
• Le chocolat
• Le thé vert
• Le café
• Certaines épices

Enfin, concernant la complémentation chez le sportif en antioxydants, je dirai qu’elle peut jouer un rôle intéressant de façon ponctuelle notamment en période de préparation et donc d’entrainements intenses, périodes durant lesquelles la production de radicaux libres peut-être plus élevée.

Dans tous les cas, favorisez une alimentation variée, colorée, riche en micronutriments, où les fruits et légumes ont leur place parmi les pâtes et les protéines.

Nouchka SIMIC