Découverte : un muscle spécifique de la jambe a le potentiel d’améliorer nettement la santé métabolique

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La pompe soléaire développé par Hamilton et son équipe induit un mouvement qui maximise la consommation en oxygène du muscle soléaire. | University of Houston
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Une activité physique régulière est vivement conseillée pour éviter le surpoids et l’obésité, ainsi que les maladies qui y sont liées, telles que le diabète et les maladies cardiovasculaires. Mais selon l’Organisation mondiale de la santé, un adulte sur quatre ne pratique pas suffisamment d’exercice. Des chercheurs dévoilent aujourd’hui qu’un de nos muscles, le muscle soléaire, situé dans le mollet, a la capacité d’améliorer la santé métabolique, et ce, même en position assise.

Il est avéré que les fibres musculaires inactives nécessitent peu d’énergie ; par conséquent, le métabolisme oxydatif de l’organisme est faible pendant les nombreuses heures de la journée passées en position assise. « Pendant les périodes d’inactivité, le muscle squelettique ne représente qu’environ 15% de l’oxydation postprandiale du glucose », précisent les chercheurs. Et si l’on trouvait le moyen de maintenir un métabolisme élevé pendant ces périodes d’inactivité, autrement dit de brûler des calories sans bouger ?

Le soléaire est un puissant muscle situé à l’arrière de la jambe, qui s’étend juste en dessous du genou jusqu’au talon. Marc Hamilton, professeur de santé et de performance humaine à l’Université de Houston, a découvert qu’activé correctement, ce muscle peut grandement améliorer la santé métabolique. Ses recherches, présentées dans la revue iScience, suggèrent que cette approche serait plus efficace que toutes les solutions proposées actuellement (régime, jeûne intermittent, activité sportive, etc.), pour améliorer la régulation de la glycémie.

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Un muscle qui peut fonctionner des heures, sans effort

Le métabolisme oxydatif est le processus via lequel l’organisme utilise l’oxygène pour brûler des métabolites comme le glucose sanguin ou les graisses, afin de fournir l’énergie nécessaire à son fonctionnement ; ce processus dépend bien sûr des besoins énergétiques immédiats des muscles. C’est pourquoi, au repos, le métabolisme oxydatif est réduit à son minimum.

Lors d’une activité physique, le glycogène, stocké dans les muscles, est l’un des principaux glucides utilisés pour produire de l’énergie (il est alors dégradé en glucose). Mais des biopsies musculaires ont révélé que le glycogène ne contribue que très peu à l’alimentation du muscle soléaire. « Lorsqu’il est activé correctement, le muscle soléaire peut élever le métabolisme oxydatif local à des niveaux élevés pendant des heures, pas seulement des minutes, et le fait en utilisant un mélange différent de carburants », explique Hamilton.

Le scientifique a découvert que ce muscle du mollet est capable d’utiliser d’autres carburants, notamment le glucose circulant dans le sang et les graisses. L’avantage est que ce type de métabolisme n’est pas limité — alors que les muscles qui sont davantage dépendants au glycogène ne peuvent plus fonctionner une fois les réserves épuisées. Le muscle soléaire peut ainsi fonctionner pendant des heures, sans effort ni fatigue.

Hamilton et ses collègues ont testé le SPU sur 25 participants (dont 13 femmes), avec un large éventail d’IMC, d’âge, de temps sédentaire et de pas quotidiens. Ces personnes passaient en moyenne 10,7 (± 2,1) heures par jour en position assise. Tous ont été équipés d’une « pompe soléaire », un appareil d’électrostimulation spécialement développé par l’équipe d’Hamilton, qui active le muscle soléaire différemment de la position debout ou de la marche. Le dispositif vise à augmenter la consommation en oxygène du muscle.

« Il s’agit du premier effort concerté pour développer un type spécialisé d’activité contractile centré sur l’optimisation des processus métaboliques humains », souligne le chercheur. L’approche est dénommée Soleus Pushup (SPU).

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Des effets significatifs sur le métabolisme des sucres et des graisses

Alors que les volontaires sont assis, les pieds à plat sur le sol et les muscles parfaitement détendus, la pompe soléaire lève le talon tandis que l’avant du pied reste au sol. Une fois l’amplitude maximale atteinte, le pied est relâché passivement. Contrairement aux apparences, le mouvement est contraire à celui de la marche, précisent les chercheurs : lors de la marche, la quantité d’énergie utilisée est minimale ; avec la pompe soléaire, le muscle utilise autant d’énergie que possible pendant une longue durée. « C’est un mouvement physiologique puissant qui capitalise sur les caractéristiques uniques du soléaire », résume l’équipe. Les contractions du SPU doublent approximativement la consommation d’oxygène du corps entier par rapport à celle observée au repos en position assise.

VO2 contractions soléaire marche tapis roulant
Consommation d’oxygène calculée par kg de muscle soléaire pendant les contractions du SPU comparée à celle de l’ensemble de la musculature du membre inférieur pendant la marche à une intensité modérée et l’exercice sur tapis roulant à une intensité élevée. © M. Hamilton et al.

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Les chercheurs ont surveillé le taux métabolique des participants et l’oxydation des glucides pendant la période postprandiale (après le repas), suite à l’ingestion de 75 g de glucose. Les effets sont significatifs : trois heures après l’ingestion de la boisson au glucose, l’équipe a pu observer une amélioration de 52% de l’excursion de la glycémie (environ 50 mg/dL de moins) et une diminution de 60% des besoins en insuline.

Cette approche consistant à maintenir le métabolisme du muscle soléaire en activité est également efficace pour doubler le taux normal de métabolisme des graisses pendant la période de jeûne entre les repas, réduisant ainsi les niveaux de graisses dans le sang. « L’amplification de la dépense énergétique locale autrement négligeable par des contractions isolées a amélioré l’homéostasie systémique des triglycérides VLDL [ndlr : des lipoprotéines de très basse densité] et du glucose dans une large mesure », rapporte l’équipe.

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Quel que soit le niveau d’activité physique d’une personne, il a été démontré qu’une position assise excessive augmente le risque de maladie cardiaque, de diabète, de démence et plus encore. Augmenter le métabolisme de cette manière permettrait de diminuer nettement l’incidence de ces maladies chroniques. D’autres publications sont en cours, axées sur la manière d’apprendre aux gens à effectuer correctement ce mouvement singulier sans l’équipement de laboratoire sophistiqué utilisé dans cette étude.

Source : M. Hamilton et al., iScience

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