Sur les paramètres osseux chez des jeunes hommes en surcharge pondérale

Influence of physical activity level on bone parameters in a group of overweight young men

Georges El Khoury a,b
Hassane Zouhal c
César El Khoury a,d
Christophe Jacob a
Genevieve Cabagno b
Ghassan Maalouf e
Anthony Khawaja a
Rawad El Hage a aDepartment of Physical Education, Faculty of Arts and Social Sciences, University of Balamand, El-Koura, Liban
bLaboratoire VIP'S, UFR-APS, campus la Harpe,université Rennes 2, 35043 Rennes cedex France
cMovement, Sport, and Health Sciences Laboratory, université Rennes 2, 35170 Bruz, France
dI3MTO, EA4708, université d'Orléans, 1, rue Porte-Madeleine, BP 2439, 45032 Orléans cedex 1, France
eBellevue University Medical Center, Faculty of Medicine, Saint-Joseph University, Mansourieh, Liban
Reçu le 6 juin 2016 ; reçu sous la forme révisée le 20 janvier 2017 ; accepté le 23 janvier 2017

RÉSUMÉ
Introduction. – La pratique d'activités physiques a des effets bénéfiques sur la densité minérale osseuse chez les sujets normo-pondérés. Cependant, la relation entre le niveau d'activité physique et les paramètres osseux chez les sujets en surcharge pondérale reste à éclaircir. Le but de cette étude était de comparer les paramètres osseux d'hommes sportifs en surcharge pondérale à des hommes sédentaires en surcharge pondérale.
Méthodes. – Au total, 40 jeunes hommes [18 à 32 ans] en surcharge pondérale (indice de masse corporelle > 25 kg/m2) ont participé à cette étude. La population a été divisée en deux groupes : hommes sportifs en surcharge pondérale (n = 20) et hommes sédentaires en surcharge pondérale (n = 20). Le poids et la taille des sujets ont été mesurés et l'indice de masse corporelle (IMC) a été calculé. La composition corporelle, le contenu minéral osseux (CMO), la densité minérale osseuse (DMO) et la section transversale du col fémoral (CSA CF) ont été mesurés par absorptiométrie biphotonique à rayons X (DXA). Le volume hebdomadaire d'activité physique a été évalué par un questionnaire validé.
Résultats. – Le CMO du corps entier (CE), la DMO CE, la DMO du rachis lombaire (L1-L4), la DMO CF et la CSA CF étaient significativement supérieurs dans le groupe de sportifs par rapport au groupe de sédentaires. Ces différences ont disparu après ajustement pour le volume hebdomadaire d'activité physique en utilisant une analyse de covariance. Enfin, dans l'ensemble de l'échantillon, le volume hebdomadaire d'activité physique était positivement corrélé au CMO CE, à la DMO CE, à la DMO L1-L4, à la DMO HE, à la DMO CF et à la CSA CF.
Conclusion. – Cette étude suggère que la pratique d'activités physiques ait un effet positif sur le CMO, la DMO et la section transversale du col fémoral chez les hommes en surcharge pondérale.
Niveau de preuve. – 3.
© 2017 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés

MOTS CLÉS
Activité Physique
Obésité
Pic de masse osseuse
Sédentarité

KEYWORDS
Physical activity
Obesity
Peak bone mass
Sedentarity

Auteur correspondant.
R. Hage,
Department of Physical Education,
Faculty of Arts and Social
Sciences, University of Balamand,
P.O. Box 100 Tripoli, Lebanon.
Adresse e-mail : rawadelhage21@hotmail.com

SUMMARY
Introduction. – Physical activity has a positive effect on bone mineral density in normal-weight subjects. However, the relation between physical activity level and bone parameters in overweight subjects needs to be clarified. The aim of this study was to compare bone parameters between athletic and sedentary overweight men.
Methods. – Overall, 40 overweight young men (body mass index (BMI) > 25 kg/m2), aged from 18 to 32 years, participated in the study. The population was divided into two groups : athletic (n = 20) and sedentary (n = 20). Weight and height were measured and BMI was calculated. Body composition, bone mineral content (BMC), bone mineral density (BMD) and femoral neck crosssectional area (FN CSA) were measured by dual-energy X-ray absorptiometry (DXA). Weekly physical activity time was evaluated on a validated questionnaire.
Results. – Whole body (WB) BMC,WBBMD, lumbar spine (L1-L4) BMD, FN BMD and FN CSA were significantly higher in active than sedentary overweight men. The differences between the two groups disappeared after adjusting for physical activity level on one-way analysis of covariance. In the whole population, weekly physical activity time correlated positively with WB BMC, WB BMD, L1-L4 BMD, TH BMD, FN BMD and FN CSA.
Conclusion. – This study suggests that physical activity has a positive effect on BMC, BMD and FN CSA in overweight men.
Level of evidence. – 3.
© 2017 Elsevier Masson SAS. All rights reserve

INTRODUCTION
Les contraintes mécaniques ont des effets positifs sur le contenu minéral osseux (CMO) et la densité minérale osseuse (DMO) [1–4]. Ainsi, chez les personnes sédentaires, le fait d'être en surpoids pourrait être bénéfique pour la santé osseuse [1]. De la même manière, le fait de pratiquer des activités physiques à impacts est associé à des valeurs de DMO plus élevées [1–3]. Cependant, les effets de la combinaison de ces deux facteurs, entraînement physique et surcharge pondérale reste à élucider [2,3]. En effet, si une étude menée chez les enfants en surpoids a montré que la réponse ostéogénique à l'entraînement pliométrique est atténuée chez les enfants ayant un IMC élevé [3], une autre étude montre que, suite à un entraînement en endurance, la DMO augmente de manière significative chez les filles de poids normal, en surpoids et obèses, mais que le CMO sous-total (CMO corps entier – CMO tête) n'augmente que chez le filles en surpoids et obèses [2]. Le but de cette étude était alors de comparer les paramètres osseux (CMO, DMO, indices géométriques du col fémoral et trabecular bone score) chez des hommes adultes sportifs en surcharge pondérale et des hommes adultes sédentaires en surcharge pondérale. Les paramètres osseux cités ci-dessus sont représentatifs d'une bonne santé osseuse [4–12]. Cette étude devrait permettre d'éclaircir la relation entre le niveau d'activité physique et les paramètres osseux chez les hommes adultes en surcharge pondérale.

MÉTHODES
Sujets
Quarante hommes adultes (18–32 ans) en surcharge pondérale (indice de masse corporelle > 25 kg/m2) ont participé à cette étude : 20 hommes ayant une pratique sportive régulière (pratique de sports collectifs [rugby, basket et football] supérieure à quatre heures par semaine) depuis plus de cinq ans et 20 hommes sédentaires (ne pratiquant pas régulièrement de sports à impacts). Leur recrutement a eu lieu à l'université de Balamand, Liban. Les deux groupes (hommes sportifs en surcharge pondérale et hommes sédentaires en surcharge pondérale) étaient appariés pour l'âge et l'IMC. Les participants n'avaient pas d'antécédent de maladie métabolique ou osseuse et n'avaient jamais subi d'immobilisation prolongée. Le consentement éclairé a été obtenu des participants. L'étude a été approuvée par le comité d'éthique de l'université de Balamand.

Mesures anthropométriques
Les mesures du poids et de la taille des sujets ont été réalisées par l'intermédiaire d'une balance électronique (Taurus, précision : 0,1 kg) et d'une toise (Seca, précision : 0,1 cm).

Mesures densitométriques
Des mesures d'absorptiométrie biphotonique à rayons-X DXA (GE Healthcare, Madison, WI) ont été réalisées au niveau du corps entier (CE), du rachis lombaire (L1-L4), de la hanche entière (HE) et du col fémoral (CF). La composition corporelle, la surface de la section transversale du col fémoral (CSA CF), le module de section du col fémoral (Z CF) et le TBS (trabecular bone score) au niveau du rachis lombaire ont été également évalués par DXA. Toutes ces mesures ont été réalisées par le même technicien et sur la même machine dans le même centre hospitalier. Le caractère en insu (par rapport au groupe d'appartenance des sujets : sédentaire ou sportif) du technicien réalisant les mesures était respecté. Dans ce centre, le coefficient de variation pour les mesures de DMO de la hanche entière était inférieur à 1 % [4,13].

Consommation calcique journalière (CCJ)
Les sujets ont tous rempli un questionnaire fréquentiel d'évaluation de la consommation calcique journalière préalablement validé (questionnaire de Fardellone) [14]. Ce questionnaire comporte 30 items :
• produits laitiers ;
• viandes, poissons ;
• oeufs ;
• diverses céréales ;
• légumes secs ;
• légumes verts ;
• fruits ;
• desserts ;
• eau (minérale et du robinet) ;
• jus de fruits ;
• boissons alcoolisées (vin, bière et cidre), etc.
Aucun sujet ne recevait de suppléments calciques dans cette étude.

Consommation protéique journalière (CPJ)
La CPJ a été évaluée par un questionnaire fréquentiel préalablement validé (questionnaire de Morin) [15]. Ce questionnaire comporte 20 items :
• produits laitiers ;
• fromages ;
• viandes ;
• poissons ;
• oeufs ;
• pommes de terre ;
• haricots ;
• lentilles ;
• légumes secs ;
• pains ;
• pizzas ;
• crèmes glacées, etc.
Aucun jeune homme ne recevait de suppléments protéiques dans cette étude.

Activité physique
Le volume hebdomadaire d'activité physique a été évalué à l'aide d'un questionnaire validé (questionnaire de Deheeger) [16].

Mesures sanguines
Un prélèvement sanguin a permis de mesurer les concentrations sériques en parathormone (PTH) et en 25- hydroxyvitamine D [4,13].

Traitement statistique
Les données sont exprimées en moyenne _ la déviation standard ou l'erreur standard. Les différences entre les deux groupes (hommes sportifs en surcharge pondérale et hommes sédentaires en surcharge pondérale) ont été évaluées par le test-t de Student. Les corrélations ont été précisées par le test de Pearson. Les différences entre les deux groupes (hommes sportifs en surcharge pondérale et hommes sédentaires en surcharge pondérale) ont été évaluées après ajustement pour le niveau d'activité physique (h/sem) en utilisant une analyse de covariance (Ancova). Le caractère en insu (par rapport au groupe d'appartenance des sujets : sédentaire ou sportif) de la personne réalisant les données statistiques était respecté. Les analyses statistiques ont été effectuées par le logiciel Number Cruncher Statistical System (NCSS, 2001). Une valeur de p < 0,05 était exigée pour affirmer le caractère significatif des résultats.

RÉSULTATS
Paramètres osseux de la population étudiée
Le contenu minéral osseux du corps entier (CMO CE), la densité minérale osseuse du corps entier (DMO CE), la DMO du rachis lombaire (L1-L4), la DMO du col fémoral (CF), la surface de la section transversale du col fémoral (CSA CF) et la concentration sérique en vitamine D étaient significativement supérieurs (p < 0,05) chez les hommes sportifs en surcharge pondérale par rapport aux hommes sédentaires en surcharge pondérale (Tableau 1). Le TBS, la DMO HE et le Z CF n'étaient pas significativement différents entre les deux groupes (Tableau II).

Corrélations entre les caractéristiques cliniques et les paramètres osseux
Le volume hebdomadaire d'activité physique était positivement corrélé au CMO CE (r = 0,37 ; p < 0,05), à la DMO CE (r = 0,47 ; p < 0,01), à la DMO L1-L4 (r = 0,39 ; p < 0,05), à la DMO HE (r = 0,35 ; p < 0,05), à la DMO CF (r = 0,39 ; p < 0,05) et à la CSA CF (r = 0,40 ; p < 0,05). La masse maigre était positivement corrélée au CMO CE (r = 0,70 ; p < 0,001), à la CSA CF (r = 0,49 ; p < 0,001) et au Z CF (r = 0,61 ; p < 0,001). Le pourcentage de masse grasse était négativement corrélé au CMO CE (_0,36 ; p < 0,05) et à la CSA CF (r = _0,38 ; p < 0,05). La CCJ était positivement corrélée au CMO CE (r = 0,44 ; p < 0,05), à la CSA CF (r = 0,40 ; p < 0,05) et au ZCF (r = 0,33 ; p < 0,05). La concentration sérique en vitamine D était positivement corrélée au CMO CE (r = 0,40 ; p < 0,01) et à la DMO L1-L4 (r = 0,38 ; p < 0,05) (Tableau II).

Paramètres osseux ajustés pour le volume hebdomadaire d'activité physique
Après ajustement pour le volume hebdomadaire d'activité physique en utilisant une analyse de covariance, il n'y avait aucune différence significative entre les deux groupes (hommes sportifs en surcharge pondérale et hommes sédentaires en surcharge pondérale) au niveau de tous les paramètres osseux mesurés (Tableau III).

DISCUSSION
Cette étude menée chez des jeunes adultes en surcharge pondérale montre essentiellement que le niveau d'activité physique est positivement corrélé aux paramètres osseux (contenu minéral osseux, densité minérale osseuse et surface de la section transversale du col fémoral).

Ceci suggère que la pratique d'activité physique a un effet ostéogénique chez les hommes en surcharge pondérale.

Dans notre étude, les deux groupes (sportifs et sédentaires) étaient appariés pour l'IMC et l'âge. Cependant, le CMO CE, la DMO CE, la DMO L1-L4, la DMO CF et la CSA CF étaient significativement supérieurs chez les hommes sportifs en surcharge pondérale par rapport aux hommes sédentaires en surcharge pondérale. En parallèle, dans la population entière (n = 40), le volume hebdomadaire d'activité physique était positivement corrélé à la plupart des paramètres osseux mesurés dans cette étude (CMO CE, DMO CE, DMO L1- L4, DMO HE, DMO CF et CSA CF). Ces résultats suggèrent donc une influence positive de la pratique d'activité physique sur les paramètres osseux des hommes en surcharge pondérale. Après ajustement pour le volume hebdomadaire d'activité physique (analyse de covariance), les différences significatives disparaissent entre les deux groupes au niveau de tous les paramètres osseux. Ces résultats renforcent l'hypothèse de causalité entre la pratique d'activités physiques et l'augmentation de la DMO chez les hommes en surcharge pondérale. De plus, nos résultats sont en accord avec ceux de deux études longitudinales montrant des effets bénéfiques de l'entraînement physique sur la minéralisation osseuse des sujets obèses[17,18].

Influence du niveau d'activité physique sur les paramètres osseux chez des jeunes hommes en
surcharge pondérale

Tableau I. Caractéristiques de la population étudiée.

IMC : indice de masse corporelle ; CMO CE : contenu minéral osseux ; CE : corps entier ; DMO : densité minérale osseuse ; HE : hanche entière ; CF : col fémoral ; CSA : surface de la section transversale ; Z : module de section ; PTH : parathormone ; AP : activité physique ; CCJ : consommation calcique journalière ; CPJ : consommation protéique journalière ; *p < 0,05 ; **p < 0,01 ; ***p < 0,001.

Tableau II. Corrélations entre les caractéristiques cliniques et les paramètres osseux.

IMC : indice de masse corporelle ; CMO CE : contenu mineral osseux ; CE : corps entier ; DMO : densite minerale osseuse ; HE : hanche entière ; CF : col fémoral ; CSA : surface de la section transversale ; Z : module de section ; PTH : parathormone ; AP : activité physique ; CCJ : consommation calcique journalière ; CPJ : consommation proteique journalière ; *p < 0,05 ; **p < 0,01 ; ***p < 0,001.

Tableau III. Paramètres osseux ajustés pour le volume hebdomadaire d'activité physique.

CMO CE : contenu mineral osseux ; CE : corps entier ; DMO : densite minérale osseuse ; HE : hanche entière ; CF : col fémoral ; CSA : surface de la section transversale ; Z : module de section.

Plusieurs corrélations significatives ont été retrouvées entre les caractéristiques cliniques et les paramètres osseux de la population étudiée (n = 40).

La masse maigre était positivement corrélée au CMO CE, à la CSA CF et au Z CF. Ces résultats sont en accord ceux de plusieurs études [1–4]. Nos résultats confirment la forte corrélation existante entre la masse maigre et la DMO chez les hommes en surpoids et obèses [13].

Le pourcentage de masse grasse était négativement corrélé au CMO CE et à la CSA CF. Nos résultats suggèrent que l'adiposité aurait un effet négatif sur la masse osseuse des hommes en surcharge pondérale. Les arguments en faveur d'un effet négatif de la masse grasse sur la masse osseuse ou la DMO ont été expliqués par Rosen et Bouxsein [19].

La concentration sérique en vitamine D était positivement corrélée au CMO CE et à la DMO L1-L4. Ces résultats confirment donc l'influence positive de la vitamine D sur la masse osseuse [20].

La CCJ était positivement corrélés auCMO CE, à la CSA CF et au Z CF. Nos résultats confirment l'influence positive d'un apport adéquat en calcium sur la masse osseuse [20].

Notre étude présente quelques limites. La nature transversale de l'étude est une limite, car elle ne permet pas d'affirmer une relation de cause à effet entre le niveau d'activité physique et les paramètres osseux. La deuxième limite est le faible nombre de sujets inclus dans chaque groupe. La troisième limite est la nature 2-dimensionnelle de la DXA [21]. La quatrième limite est l'utilisation des auto-questionnaires pour évaluer les apports calciques et protéiques. Cependant, à notre connaissance, c'est la première étude qui explore l'influence du niveau d'activité physique sur les paramètres osseux chez des hommes en surcharge pondérale. En conclusion, cette étude a montré que les valeurs de CMO, de DMO et de surface de section transversale du col fémoral étaient supérieures chez des hommes sportifs en surcharge pondérale par rapport aux hommes sédentaires en surcharge pondérale suggérant ainsi un effet ostéogénique de la pratique d'activités physiques sur les paramètres osseux chez les hommes en surcharge pondérale. À notre connaissance, notre étude est la première à démontrer des corrélations positives entre le volume hebdomadaire d'activité physique et la densité minérale osseuse chez les jeunes hommes en surcharge pondérale.

Cette étude suggère donc qu'il faille augmenter le niveau d'activité physique chez les jeunes hommes en surcharge pondérale pour prévenir l'ostéoporose plus tard dans la vie.

Déclaration de liens d'intérêts
Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d'intérêts.

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Article paru dans la revue “Le Journal des Étudiants Kinés” / BDK n°45

Savoirs : influence du niveau d'activite physique