Des études récentes suggèrent que la pratique d’exercices de résistance dans environnements pollués peut produire des effets indésirables sur la santé humaine. Cependant, une étude menée par des scientifiques du Groupe d’étude sur la performance aérobie de la Faculté d’éducation physique et des sports de l’Université de São Paulo (USP) souligne que, peut-être, ce n’est pas vrai pour les pratiquants déjà habitués à la pollution des véhicules.
L’équipe a évalué dix cyclistes récréatifs masculins, la plupart d’entre eux habitués à s’entraîner sur une piste cyclable et à l’intérieur du campus de l’USP, où l’Agence environnementale de l’État de São Paulo (Cetesb) signale des niveaux de pollution des véhicules qui dépassent les limites annuelles imposées par le Organisation mondiale de la santé (OMS).
Contrairement à ce qui était attendu, ils ont constaté que les marqueurs de l’inflammation dans le sang de ces cyclistes – comme les interleukines 6 et 10 (IL-6 et IL-10) – ne changeaient pas. Et, d’autre part, il augmentait le taux sanguin de la protéine BDNF (ou facteur neurothophique dérivé du cerveau), lié aux bienfaits de l’exercice pour la neuroplasticité du cerveau.
L’étude a été soutenue par la Fondation de recherche de l’État de São Paulo (FAPESP). Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique American Journal of Physiology.
A partir de ces résultats, les chercheurs ont formulé une autre hypothèse : qu’il y aurait un certain type d’acclimatation de ces individus à l’environnement pollué. Après tout, ils résident à São Paulo et ont l’habitude de s’entraîner dans un environnement ouvert.
“Ainsi, on peut dire que, dans ce cas, les bénéfices de l’exercice l’emportent sur les effets délétères de l’environnement pollué”, explique André Casanova Silveira, premier auteur de l’article.
Il explique que le groupe est parti de deux études publiées par le professeur Rômulo Bertuzzi, coordinateur de l’Aerobic Performance Study Group, dans lesquelles un modèle d’exercice à charge constante a été utilisé avec des personnes physiquement actives. Dans ces études, Bertuzzi a remarqué qu’il y avait une augmentation des marqueurs inflammatoires chez les praticiens après 60 minutes d’exercice.
“Cependant, les modèles d’exercices à charge constante n’évaluent pas les performances, ils ne reproduisent pas bien les performances sportives, ils sont très différents d’un test. Ainsi, nous avons idéalisé une expérience avec un exercice de longue durée, qui dépassait 60 minutes et imitait une compétition.
Pollution “réelle”
L’expérience a été réalisée dans une chambre située sur le parking de la Faculdade de Medicina da USP, sur l’Avenida Doutor Arnaldo, à São Paulo, à 20 mètres du bord de la rue et à 150 m d’un carrefour à fort trafic. La chambre a été conçue par le groupe du professeur Paulo Saldiva (FM-USP), avec qui Bertuzzi collabore.
Les cyclistes ont simulé la participation à une course de 50 km (environ 1h30 d’exercice), contre la montre. « Nous avons mis le vélo de l’individu sur le roller et il a fait un circuit en réalité virtuelle. C’est une compétition simulée, il voit une piste sur l’ordinateur. La piste a une certaine pression, c’est comme s’il pédalait dans la rue. Il peut contrôler l’intensité et changer de vitesse.
La chambre a deux conduits à travers lesquels l’air de la rue entre, qui est jeté dans la cabine à l’aide d’une pompe. Il existe également un système de filtration des particules, en plus des filtres chimiques pour débarrasser l’air du formaldéhyde, du sulfure d’hydrogène, du dioxyde de soufre, de l’oxyde d’azote (NO), du dioxyde d’azote (NO2) et d’autres gaz qui pourraient pénétrer dans la chambre. “Mais le marqueur de notre étude est la matière particulaire, qui est aussi celle qui est la plus utilisée dans la littérature.”
Les cyclistes ont effectué le circuit sur deux jours différents, avec un intervalle d’au moins 48 h. Au hasard, ils ont effectué le test soit dans un environnement pollué (sans filtre), soit dans un environnement avec de l’air filtré. « La pollution imite une situation plus réelle. Des études antérieures utilisent un moteur diesel pour imiter la pollution, mais il génère une très forte concentration de particules et ne se mélange à rien d’autre. Dans notre cas, c’est une vraie pollution, qui vient de la rue.
Tous les tests ont été réalisés à température ambiante (20°C à 24°C) et deux heures après le dernier repas. La collecte des données a eu lieu en 2019, avant la pandémie de Covid-19, entre 10h et 16h. Les marqueurs inflammatoires IL-6, la protéine C-réactive (CRP), l’IL-10 et la molécule d’adhésion intercellulaire-1 (ICAM-1) et la neuroplasticité (BDNF) ont été mesurés dans des échantillons de sang prélevés avant et après les 50 km.
des résultats étonnants
L’équipe a conclu qu’il n’y avait pas de différences significatives entre les expériences réalisées dans différentes conditions pour les réponses des marqueurs IL-6, CRP et IL-10. Cependant, le test réalisé sous l’effet de la pollution des véhicules a provoqué une augmentation des niveaux de BDNF induite par l’exercice, ainsi qu’une diminution des niveaux d’ICAM-1.
“L’augmentation des niveaux de BDNF favorise la croissance et la prolifération des cellules dans l’hippocampe [fenômeno ligado à formação das memórias e associado ao aprendizado e às emoções]. Le BDNF est également impliqué dans la différenciation neuronale, la plasticité, la survie cellulaire et l’apprentissage. Cette augmentation des niveaux de BDNF que nous avons diagnostiquée dans un environnement pollué était le résultat le plus curieux de notre travail, car la littérature dit que l’exercice dans un environnement pollué supprimerait l’expression de cette protéine », explique Silveira.
À l’avenir, les chercheurs entendent, en plus de mesurer le BDNF, réaliser également des tests cognitifs pour voir s’il existe une corrélation entre l’exposition à la pollution et les performances et la cognition.
ICAM-1, quant à elle, est une molécule d’adhésion (qui permet la connexion entre les cellules) liée aux processus inflammatoires.
« Au début du processus inflammatoire, il y a une augmentation d’ICAM-1 car elle relie les macrophages (cellules du système immunitaire) aux cellules lésées. C’est un marqueur précoce de l’inflammation, il indique l’état inflammatoire au tout début. Dans notre expérience, si nous avions observé une augmentation de l’inflammation due à la pollution, ICAM-1 aurait pu être bien exprimée dans le test réalisé en milieu pollué, et ce n’est pas ce qui s’est passé. Mais il y a trop peu dans la littérature pour que nous puissions encore discuter de l’ICAM-1 et des résultats à ce sujet.
Silveira déclare que l’équipe a imaginé qu’il y aurait des dommages à la performance du cliclist parce qu’ils ont supposé que, dans un environnement pollué, il y aurait une augmentation de la perception subjective de l’effort.
“Dans la compétition, le participant contrôle l’intensité de l’exercice en fonction de la perception subjective de l’effort, et fait des ajustements tout au long de la course en fonction de cela. Je pensais qu’on aurait une augmentation de cette perception de l’effort dans l’environnement pollué provoquée par les symptômes subjectifs de la pollution (yeux brûlants, nez qui coule) et que cela détériorerait les performances, mais cela ne s’est pas confirmé », précise-t-elle.
“Un autre point surprenant était les marqueurs inflammatoires car, comme nous avions des études précédentes du groupe montrant qu’après 60 minutes il y avait une augmentation de ces marqueurs, nous avons imaginé que dans un test de longue durée, avec une intensité plus élevée par rapport au test à charge constante, il y aurait aussi une augmentation. Ne pas voir de différence entre ces marqueurs a été une surprise », ajoute-t-il.
Selon lui, la plus grande conclusion des travaux est que l’exercice est bon même dans des environnements pollués, pour les personnes adaptées à ce type d’environnement.
« Dans mon post-doctorat, déposé tout à l’heure, j’entends distinguer et séparer les groupes de moins en moins exposés à la pollution. Je veux faire cette comparaison pour savoir si le niveau d’exposition antérieure interfère d’une manière ou d’une autre avec l’inflammation, les adaptations cardiovasculaires et l’exercice ».