Biology: Hormèse

Trois pratiques courantes reposent sur le même mécanisme. Soulevez une charge lourde et vous endommagez des fibres musculaires, qui se réparent ensuite pour atteindre un état plus fort. Asseyez-vous dans un sauna et vous sollicitez votre circulation, qui s'adapte ensuite à la chaleur. Sautez un repas et vous épuisez une réserve de carburant, et les systèmes qui gèrent ce carburant s'améliorent ensuite. Chaque fois, la reconstruction pendant la récupération dépasse le point de départ.

Qu'est-ce que l'hormèse ?

La courbe dose-réponse a une forme mesurée : à faibles doses, un facteur de stress aide, à fortes doses, il nuit, et le bénéfice culmine à une dose intermédiaire. Représenté graphiquement, le bénéfice augmente jusqu'à une dose de pointe, puis décline.

La plupart des conseils de santé supposent que la relation est linéaire, si bien que plus on en fait, mieux c'est, jusqu'à un certain plafond. Pour un facteur de stress hormétique, cette hypothèse est fausse. Au-delà de la dose de pointe, davantage de stress ne cesse pas seulement d'aider, il commence à nuire.

Ce qui se passe à l'intérieur de la cellule

Trois réponses reviennent régulièrement.

Les protéines chaperonnes. La chaleur et d'autres facteurs de stress activent un facteur de transcription appelé HSF1. Il augmente la production de protéines de choc thermique. Ces protéines replient les protéines déformées et atténuent l'inflammation. Après une exposition antérieure à la chaleur, une cellule en conserve une réserve plus importante.

La machinerie antioxydante. Un stress oxydatif léger active Nrf2. Il active les propres gènes antioxydants et de détoxification de la cellule. L'entraînement déclenche cette adaptation en produisant du stress oxydatif. Des doses élevées de vitamine C et E prises autour de l'entraînement neutralisent ce stress. Le signal d'adaptation n'arrive jamais, et l'adaptation est atténuée.

La tolérance croisée. S'adapter à un facteur de stress augmente la tolérance à d'autres, car ils partagent une machinerie de protection. Dans des travaux chez l'animal (Horowitz 2017), des animaux acclimatés à la chaleur résistaient aussi mieux au manque d'oxygène et à la restriction du flux sanguin, car ces défenses partagent la même machinerie de protection. C'est l'argument le plus solide disponible pour dire que ces pratiques construisent une défense à l'échelle de tout le corps.

Où en sont les preuves

Les travaux moléculaires montrent comment l'adaptation est câblée, surtout dans des cellules et chez l'animal. Les travaux chez l'humain qui démontrent le mieux cette courbe sont observationnels, si bien qu'ils montrent la forme de la relation dose-réponse sans prouver que le stress a causé chaque gain. Une dose modeste aide ; une dose bien plus élevée cesse d'ajouter un bénéfice.

The Research & Studies

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How it works

L'entraînement en force était associé à une réduction du risque de maladie de 10 à 20 %, avec un pic autour de 30 à 60 minutes par semaineModerate · mixed

In plain terms

Le bénéfice culmine autour de 30 à 60 minutes par semaine, avec une réduction du risque d'environ 10 à 20 %, et le bénéfice estimé s'estompe complètement vers 130 à 140 minutes. La courbe avait une forme en J pour la mortalité, les maladies cardiovasculaires et le cancer, et une forme en L pour le diabète, où elle ne remontait pas.

In detail

Le bénéfice culmine autour de 30 à 60 minutes par semaine, avec une réduction du risque d'environ 10 à 20 %, et le bénéfice estimé s'estompe complètement vers 130 à 140 minutes. La courbe avait une forme en J pour la mortalité, les maladies cardiovasculaires et le cancer, et une forme en L pour le diabète, où elle ne remontait pas. Measured in: 16 prospective cohort studies, between roughly 167,000 and 540,000 people depending on the outcome. What could explain it instead: Self-reported training minutes in observational cohorts, which are poorly measured at the high end. People who train very large volumes may also differ systematically in ways adjustment misses.. On ignore si des volumes plus élevés sont réellement nocifs, et les auteurs le disent directement plutôt que d'affirmer une inversion. La remontée de la courbe repose sur des données rares aux volumes élevés, l'exposition était autodéclarée, et la forme de la courbe ne se vérifiait pas pour tous les résultats. Il faut considérer ceci comme une courbe hormétique suggestive plutôt que démontrée.

Who this may not transfer to:Twelve of the pooled studies included both sexes, two were men only and three women only.

The study · 1

Momma et al., muscle-strengthening activities and risk and mortality in major non-communicable diseases · Br J Sports Med 2022;56(13):755-763

Des doses élevées de vitamines C et E ont atténué l'adaptation mitochondriale à l'entraînement, restant stables contre une hausse de 59 % sous placeboModerate · risk

In plain terms

Dans un essai randomisé en double aveugle, 54 adultes ont pris 1000 mg de vitamine C et 235 mg de vitamine E ou un placebo quotidiennement pendant 11 semaines d'entraînement d'endurance. Les marqueurs de biogenèse mitochondriale COX4 et PGC-1 alpha ont augmenté de 59 % et 19 % dans le groupe placebo mais n'ont pas augmenté dans le groupe supplémenté (COX4 -13 %, PGC-1 alpha -13 % ; P ≤ 0.03 entre les groupes). Le VO2 max a augmenté d'environ 8 % dans les deux groupes, si bien que l'atténuation s'est manifestée dans les marqueurs musculaires alors que les tests de performance sont restés inchangés.

In detail

Paulsen et ses collègues (2014) ont mené un essai contrôlé randomisé en double aveugle chez 54 jeunes hommes et femmes qui ont pris 1000 mg de vitamine C et 235 mg de vitamine E ou un placebo quotidiennement pendant 11 semaines d'entraînement d'endurance. Dans le groupe placebo, les marqueurs mitochondriaux COX4 et PGC-1 alpha ont augmenté de 59 % et 19 % ; dans le groupe supplémenté, ils n'ont pas augmenté (COX4 -13 %, PGC-1 alpha -13 % ; P ≤ 0.03 entre les groupes). Le VO2 max s'est amélioré d'environ 8 % dans les deux groupes. La forte dose d'antioxydants a atténué l'adaptation cellulaire tout en laissant intact le changement de performance à 11 semaines, ce qui explique pourquoi les auteurs recommandent la prudence quant à l'association de fortes doses d'antioxydants avec l'entraînement.

Who this may not transfer to:Fifty-four young men and women; adaptation in older or already highly trained people was not tested.

The study · 1

Paulsen et al., vitamin C and E supplementation hampers cellular adaptation to endurance training in humans, a double-blind randomised controlled trial · J Physiol 2014;592(8):1887-1901

L'acclimatation à la chaleur augmente la tolérance au manque d'oxygène et à la restriction du flux sanguinEmerging

In plain terms

Chez l'animal, l'acclimatation à la chaleur augmente la tolérance à d'autres facteurs de stress, notamment le manque d'oxygène et la restriction du flux sanguin, apparemment parce qu'ils partagent des mécanismes de protection communs. De petites études chez l'humain montrent une amélioration de la tolérance cellulaire et de la performance à l'exercice en situation aiguë de manque d'oxygène après acclimatation à la chaleur.

In detail

Horowitz (2017) passe en revue la tolérance croisée médiée par l'acclimatation à la chaleur chez l'animal, où s'adapter à la chaleur augmente aussi la résistance à l'hypoxie et à l'ischémie grâce à des mécanismes de protection communs mis en place par des changements épigénétiques survenant au cours de la vie. Lee et ses collègues (2016), une petite étude croisée chez l'humain (21 hommes, groupes de sept), ont constaté que l'acclimatation à la chaleur améliorait la tolérance cellulaire et la performance à l'exercice en situation d'hypoxie normobare aiguë. Les travaux animaux fournissent le mécanisme ; les données humaines sont limitées et présentées en termes de performance à l'exercice plutôt que de résultat clinique.

The studies · 2

Horowitz, heat acclimation-mediated cross-tolerance, origins in within-life epigenetics · Front Physiol 2017;8:548

Lee et al., cross acclimation between heat and hypoxia, heat acclimation improves cellular tolerance and exercise performance in acute normobaric hypoxia · Front Physiol 2016

L'exemple humain le plus clair est l'activité de renforcement musculaire. En regroupant 16 cohortes prospectives, le bénéfice culminait autour de 30 à 60 minutes par semaine, avec un risque environ 10 à 20 % plus faible de décès, de maladie cardiovasculaire, de cancer et de diabète (Momma 2022). Au-delà, il s'estompait jusqu'à disparaître vers 130 à 140 minutes par semaine. Pour la mortalité, la maladie cardiovasculaire et le cancer, le bénéfice culminait puis s'érodait à doses plus élevées ; pour le diabète, il montait jusqu'à un plateau et s'y maintenait. Comme les minutes d'entraînement étaient autodéclarées et que les données à volume élevé sont rares, considérez ceci comme une courbe hormétique suggestive que les données n'ont pas encore démontrée.

La plupart des travaux moléculaires ont été menés sur des cellules, des vers et des souris ; les étendre à une personne dans un sauna n'est pas établi. Comme les données humaines sont observationnelles, la perte de bénéfice à fortes doses pourrait ne pas provenir du stress lui-même. Les personnes qui s'entraînent autant d'heures diffèrent d'autres façons que les données ne peuvent pas isoler. Là où des données humaines regroupées existent, le bénéfice culmine à une dose que la plupart des gens qualifieraient de modeste.

Là où l'idée est étirée

Les cigarettes, le manque de sommeil chronique et le stress psychologique sans relâche sont tous des facteurs de stress, et tous sont de façon fiable nocifs ; il leur manque la récupération qu'exige un facteur de stress hormétique.

Un facteur de stress hormétique présente trois caractéristiques distinctives : il est aigu, une période de récupération le suit, et le système y a une réponse adaptative spécifique. Retirez la récupération et le mécanisme disparaît.

Questions fréquentes

L'hormèse signifie-t-elle que le stress est bon pour moi ?

Un stress aigu suivi d'une véritable récupération, c'est ce que décrit ce mécanisme. Un stress chronique sans récupération est une exposition différente, et il est de façon fiable nocif. C'est pendant la récupération que se produit l'adaptation, ce n'est donc pas la partie à supprimer.

Comment savoir si j'en fais trop ?

Les signaux pratiques sont ordinaires : un sommeil qui se dégrade, une performance qui décline sur plusieurs semaines, une habitude que vous avez commencé à redouter. Chacun de ces signes signifie que vous avez dépassé le sommet de la courbe, et la réponse est d'en faire moins.

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