Zone 2 vs haute intensité chez les seniors

L'exercice continu d'intensité modérée (souvent qualifié de Zone 2 ou d'entraînement continu d'intensité modérée, MICT) et l'entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT) induisent tous deux des adaptations mitochondriales et cardiovasculaires significatives chez les adultes âgés, mais ils stimulent ces systèmes par des voies physiologiques distinctes [1, 4, 6]. Le HIIT produit généralement des améliorations supérieures de la consommation maximale d'oxygène et de marqueurs mitochondriaux spécifiques, tandis que l'entraînement modéré continu améliore de manière fiable la compliance artérielle centrale et offre une marge de sécurité cardiovasculaire plus élevée pour les personnes présentant un risque clinique accru [4, 9, 20].

Aptitude cardiorespiratoire et longévité

La capacité aérobie maximale ($\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$) est un marqueur fondamental de la santé cardiorespiratoire et décline avec l'âge [4, 15]. Dans une méta-analyse de 16 essais contrôlés randomisés portant sur 1 434 adultes sains âgés de 60 ans et plus, le MICT (différence moyenne [DM] = 1,22 mL/kg/min) et le HIIT (DM = 1,62 mL/kg/min) ont tous deux augmenté significativement le $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ [4]. Lorsqu'ils ont été comparés directement face à face chez des personnes âgées, le HIIT a généré des améliorations significativement plus importantes du $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ que le MICT (DM = 1,17 mL/kg/min) [4]. De même, des protocoles de HIIT d'une durée de 12 semaines ou plus à 80–95 % de la fréquence cardiaque maximale ont augmenté le pic de consommation d'oxygène ($\text{V}{\text{O}}_2\text{peak}$) de 10 % à 30 %, parallèlement à des améliorations du métabolisme du glucose et des profils lipidiques [5].

Les analyses de sous-groupes indiquent que les paramètres optimaux de protocole diffèrent entre les deux formats [4] :

• MICT optimal : 3 séances par semaine, durant $\ge 60$ minutes par séance, maintenues pendant 3 à 6 mois [4].
• HIIT optimal : 4 séances par semaine, durant 21 à 39 minutes par séance, maintenues pendant 3 à 6 mois [4].

Les résultats à long terme ont été évalués dans l'essai Generation 100 sur 5 ans, qui a randomisé 1 567 adultes âgés (de 70 à 77 ans) entre du HIIT deux fois par semaine (intervalles de 4×4 minutes à ~90 % de la fréquence cardiaque de pointe), du MICT deux fois par semaine (50 minutes à ~70 % de la fréquence cardiaque de pointe) ou les recommandations d'activité standard [12]. La comparaison directe entre les groupes d'exercice structuré a montré que le HIIT était associé à une réduction absolue du risque de mortalité toutes causes confondues de 2,9 points de pourcentage par rapport au MICT (rapport de risque = 0,51, IC à 95 % : 0,25–1,02) [12].

Réseau mitochondrial et remodelage enzymatique

La fonction mitochondriale dans le muscle squelettique est au cœur de la santé métabolique et de l'endurance [1, 6, 15]. Les recherches évaluant les adaptations du muscle squelettique démontrent que l'entraînement continu modéré et l'entraînement par intervalles à haute intensité déclenchent tous deux un remodelage structurel du réticulum mitochondrial, passant d'un état basal épars et ponctué à des réseaux organisés [1, 6]. Cependant, l'architecture résultante diffère selon l'intensité :

• L'entraînement continu modéré induit une structure mitochondriale en grille avec des connexions longitudinales partielles à travers les myofibres [1, 6].
• L'entraînement par intervalles à haute intensité produit un réseau plus dense, orienté longitudinalement, avec une densité volumique mitochondriale plus élevée [1, 6].

Au niveau enzymatique, les études d'entraînement montrent que 6 semaines de HIIT stimulent une augmentation significativement plus importante de l'activité de la citrate synthase dans le vaste externe par rapport au MICT (189,7 contre 166,3 µmol/min/mg de protéine) [6]. En revanche, l'activité du complexe I augmente de manière similaire entre les modalités (161 % par rapport à la valeur initiale pour le HIIT contre 152 % pour le MICT) [6]. Les deux modalités augmentent l'expression de l'ARNm des protéines de fusion mitochondriale et du coactivateur 1-alpha du récepteur gamma activé par les proliférateurs de peroxysomes (PGC-1$\alpha$) tout en diminuant l'expression des protéines de fission, ces changements étant plus prononcés après le HIIT [1, 6].

Dans des modèles animaux de vieillissement (âgés de 18 à 26 mois), le HIIT à long terme s'est révélé supérieur à l'entraînement continu pour activer la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK), réguler à la hausse la superoxyde dismutase 2 (SOD2), la protéine d'atrophie optique 1 (OPA1), et favoriser l'assemblage des supercomplexes mitochondriaux ainsi que les marqueurs de mitophagie dans le muscle soléaire [7]. Dans des cohortes cliniques humaines adultes présentant une obésité, 3 mois d'entraînement ont amélioré la respiration mitochondriale maximale stimulée par l'ADP normalisée à la citrate synthase, aussi bien dans le format continu (67 %) que par intervalles (36 %), sans différence significative entre les groupes, bien qu'une condition physique supérieure et une meilleure oxydation des graisses aient été mieux préservées après l'intervention dans le groupe HIIT [18].

Santé vasculaire et rigidité artérielle

La prévalence des maladies cardiovasculaires passe d'environ 40 % chez les adultes âgés de 40 à 59 ans à 70–75 % chez ceux de 60 à 79 ans, sous l'effet du vieillissement vasculaire, du découplage de l'oxyde nitrique synthase endothéliale (eNOS) et des dérivés réactifs de l'oxygène mitochondriaux [15]. L'exercice aérobie s'oppose directement à ces mécanismes en favorisant l'activation de l'eNOS médiée par les forces de cisaillement, en mobilisant les cellules progénitrices endothéliales et en réduisant l'inflammation chronique [15].

En ce qui concerne la mécanique artérielle centrale, l'exercice continu modéré offre des bénéfices distincts [20]. Un essai de 8 semaines mené auprès de 49 adultes âgés sédentaires (de 55 à 79 ans) comparant 4 jours par semaine de MICT mobilisant l'ensemble des membres à un protocole de HIIT de 4×4 minutes a démontré que le MICT améliorait significativement la vitesse de l'onde de pouls carotido-fémorale (de 0,5 m/s) et la compliance de l'artère carotide commune (de 0,03 ${\text{mm}}^2/\text{mmHg}$), tandis que le HIIT ne montrait aucun changement significatif dans ce contexte [20]. Ces améliorations vasculaires se sont produites indépendamment des variations de la pression artérielle au repos, de la fréquence cardiaque ou de la composition corporelle [20].

À l'inverse, une méta-analyse plus large portant sur 14 essais chez des adultes sédentaires a révélé que le HIIT réduisait significativement la vitesse de l'onde de pouls globale (DM = -0,28 m/s) ainsi que les pressions artérielles systolique et diastolique [21]. L'analyse de sous-groupes de cette méta-analyse a identifié l'âge des participants comme une source majeure d'hétérogénéité pour les réponses vasculaires endothéliales (mesurées par la dilatation médiée par le flux), indiquant que la réactivité vasculaire à des intensités d'exercice spécifiques varie selon les tranches d'âge [21].

Marges de sécurité et prescription de l'intensité

Les recommandations cliniques soulignent les rôles distincts de ces deux intensités d'exercice [9]. La Société Européenne de Cardiologie attribue une recommandation de classe I A à la réadaptation par l'exercice structuré et supervisé pour les cardiopathies ischémiques et l'insuffisance cardiaque [9].

Le HIIT implique des fractions d'effort à $\ge 90\%$ du $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ ou des indices de perception de l'effort $\ge 6$ sur une échelle de 10 points [9]. Bien qu'efficace, la prescription de l'intensité d'exercice basée uniquement sur la fréquence cardiaque maximale prédite par l'âge peut surestimer les fréquences cardiaques cibles d'entraînement jusqu'à 40 % chez les personnes atteintes de troubles cardiovasculaires [9]. Le MICT étant maintenu à des charges relatives plus faibles ($<80\%$ de la fréquence cardiaque de pointe), il offre une marge de sécurité cardiovasculaire plus large pour les adultes âgés présentant des comorbidités multiples ou une faible capacité fonctionnelle initiale, tout en apportant des bénéfices métaboliques et mitochondriaux fondamentaux [9].