Intense exercise training induces adaptation in expression and responsiveness of cardiac β-adrenoceptors in diabetic rats

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Informations about the effects of intense exercise training on diabetes-induced myocardial dysfunctions are lacking. We have examined the effects of intense exercise training on the cardiac function of diabetic rats, especially focusing on the Langendorff β-adrenergic responsiveness and on the β-adrenoceptors protein expression.</p> <p>Methods</p> <p>Control or Streptozotocin induced-diabetic male Wistar rats were randomly assigned to sedentary or trained groups. The training program consisted of 8 weeks running on a treadmill (10° incline, up to 25 m/min, 60 min/day) and was considered to be intense for diabetic rats.</p> <p>Results</p> <p>This intense exercise training amplified the <it>in vivo </it>diabetes-induced bradycardia. It had no effect on Langendorff basal cardiac contraction and relaxation performances in control and diabetic rats. In diabetic rats, it accentuated the Langendorff reduced responsiveness to β-adrenergic stimulation. It did not blunt the diabetes-induced decrease of β1-adrenoceptors protein expression, displayed a significant decrease in the β2-adrenoceptors protein expression and normalized the β3-adrenoceptors protein expression.</p> <p>Conclusions</p> <p>Intense exercise training accentuated the decrease in the myocardial responsiveness to β-adrenergic stimulation induced by diabetes. This defect stems principally from the β2-adrenoceptors protein expression reduction. Thus, these results demonstrate that intense exercise training induces specific effects on the β-adrenergic system in diabetes.</p

The Calcineurin Antagonist, RCAN1-4 is Induced by Exhaustive Exercise in Rat Skeletal Muscle

International audienceThe aim of this work was to study the regulation of the calcineurin antagonist regulator of calcineurin 1 (RCAN1) in rat skeletal muscles after exhaustive physical exercise, which is a physiological modulator of oxidative stress. Three skeletal muscles, namely extensor digitorum longus (EDL), gastrocnemius, and soleus, were investigated. Exhaustive exercise increased RCAN1-4 protein levels in EDL and gastrocnemius, but not in soleus. Protein oxidation as an index of oxidative stress was increased in EDL and gastrocnemius, but remained unchanged in soleus. However, lipid peroxidation was increased in all three muscles. CuZnSOD and catalase protein levels were increased at 3 h postexercise in soleus, whereas they remained unchanged in EDL and gastrocnemius. Calcineurin enzymatic activity declined in EDL and gastrocnemius but not in soleus, and its protein expression was decreased in all three muscles. The level of PGC1-α protein remained unchanged, whereas the protein expression of the transcription factor NFATc4 was decreased in all three muscles. Adiponectin expression was increased in all three muscles. RCAN1-4 expression in EDL and gastrocnemius muscles was augmented by the oxidative stress generated from exhaustive exercise. We propose that increased RCAN1-4 expression and the signal transduction pathways it regulates represent important components of the physiological adaptation to exercise-induced oxidative stress

Inactivité physique et risque cardiovasculaire du diabète.

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La sédentarité au coeur des maladies sociétales.

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Physiologie du sport et de l'exercice. Version française de l'ouvrage américain "Physiology of sport and exercice"

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Femmes et sports d'ultra-endurance : impact sur la fonction de reproduction et la fonction endothéliale.

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Antioxidant supplementation: more harm than good for exercise performance? Nutritional implications.

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Physical inactivity and insulin resistance- Role of oxidative stress

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Influence des facteurs méthodologiques sur les réponses plasmatiques à l'exercice de sprint (effet de la variation du volume plasmatique et de la durée de l'exercice sur les concentrations plasmatiques en lactate, glucose et hormones glucorégulatrices)

L'@objectif général de ce travail de thèse est de préciser l'influence des variations du volume plasmatique (VVP) et la durée de l'exercice de sprint sur les concentrations en lactate plasmatique ([La]pl) et sur les réponses glucorégulatrices chez des sujets sprinters (S), endurants (E) et non-entraînés (NE) de sexe masculin. Nos résultats indiquent que l'exercice de sprint s'accompagne d'une chute du VP, supérieure chez S comparés à E ou à NE. Cette hémoconcentration conduit à une surestimation de [La]pl. La VVP induite par l'exercice doit être prise en compte dans l'interprétation des analyses biochimiques, et tout particulièrement [La]pl. Par ailleurs, nous avons montré chez NE que la concentration plasmatique de glucose est d'autant plus faible que la durée de sprint se prolonge. Sans doute parce que la consommation de ce substrat par le muscle augmente avec la durée de l'exercice de sprint. L'ensemble de ces résultats doit aider à mieux comprendre certaines divergences relatives aux réponses glucorégulatrices à l'exercice de sprint observées dans la littérature.RENNES2-BU Centrale (352382101) / SudocSudocFranceF

Stress oxydatif, exercice de sprint et lactate

Numerous studies over the past few decades have demonstrated that aerobic exercise, if strenuous enough, induces an oxidative stress. Several factors may be involved in this free radical generation during aerobic exercise but the most important during such exercise is the important increase in oxygen consumption. Yet the effects of sprint anaerobic exercise on oxidative stress markers have not been fully clarified. Few studies have investigated this hypothesis and the existing data in humans are conflicting. Thus, the main purpose of this study was to detect an oxidative stress in human blood after a very brief and intense cycle-sprint exercise (the Wingate test) by measuring plasma lipid peroxidation markers (serum lipid radicals detected by ESR spectroscopy and plasma TBARS) and blood antioxidant system (SOD, GPx, GSH, uric acid and vitamin status). Lactate effect on free radical production and dietary antioxidant intake on oxidative stress induced by acute or chronic exercise will also be examinate. This study indicates that sprint anaerobic exercise increases lipid radical production and alteres the antioxidant status. However plasma TBARS is not a suitable marker in such exercise. Moreover, this study provides evidences that lactate ion, which is produced in a great amount during sprint exercise, may act as a good antioxydant. In vitro, it has been demonstrated to directly scavenge O2- and OH. Analysis of the daily antioxidant vitamin intake indicates a deficiency in antioxidant vitamin intake. This deficiency may be one explanation for the low plasma non-enzymatic antioxydant status observed at rest and may contribute to the alteration in plasma non-enzymatic antioxidant status in response to acute exercise. Finally, it seems that a low plasma non-enzymatic antioxidant status at rest increases the risk of chronic oxidative stress at rest, expecially in subjects who exibit a high phisical fitness level.De nombreux travaux ont démontré que l'exercice aérobie prolongé et exhaustif peut induire un stress oxydatif pour l'organisme (Dillard et coll., 1978, Lovlin et coll., 1987). Le principal facteur responsable est l'augmentation importante de la consommation d'oxygène dont une partie est déviée vers la formation d'espèces radicalaires. Les données concernant les effets d'un exercice bref et intense sollicitant le métabolisme anaérobie sont, chez l'homme, très rares et ne permettent pas de conclure (Marzatico et coll., 1997, Ortenblad et coll., 1997). L'objectif de ce travail est d'étudier l'effet d'un exercice bref et intense de 30-s (l'épreuve de Wingate) sur les marqueurs du stress oxydatif (radicaux lipidiques et TBARS) et sur le système sanguin antioxydant (SOD, GPx, GSH, acide urique et statut vitaminique). Il précise également le rôle du lactate dans l'apparition du SO induit par l'exercice ainsi que l'importance d'un apport satisfaisant en antioxydants dans la prévention du stress oxydatif induit par l'exercice aigu ou chronique. Ce travail montre qu'une épreuve de Wingate entraîne un stress oxydatif caractérisé par une surproduction de radicaux lipidiques et une altération du statut antioxydant sanguin. Le MDA, marqueur de la péroxydation lipidique classiquement utilisé dans l'exercice aérobie, n'est pas un bon indicateur du SO, dans ce cas. Le lactate, produit en grande quantité dans ce type d'exercice, n'intervient pas dans l'apparition des radicaux lipidiques puisqu'il exerce, in vitro, un effet antioxydant en piègeant l'anion superoxyde et le radical hydroxyle. Ce travail rapporte une carence d'apport en antioxydants dans la population sportive. Ces carences d'apport pourraient expliquer les faibles concentrations plasmatiques d'antioxydants non-enzymatiques observées, au repos, chez les sportifs et pourraient contribuer à accentuer l'altération du statut antioxydant plasmatique non-enzymatique, en réponse à l'exercice. Ce travail suggère enfin que l'altération du statut antioxydant plasmatique majore le risque de SO chronique au repos, et cela d'autant plus que l'aptitude physique des sujets est élevée.RENNES2-BU Centrale (352382101) / SudocSudocFranceF