- Email: [email protected]
Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés
Modele +
ARTICLE IN PRESS
SCISPO-2825; No. of Pages 7 Science & Sports (2014) xxx, xxx—xxx
Disponible en ligne sur
ScienceDirect www.sciencedirect.com
ARTICLE ORIGINAL
Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés Effect of Ramadan observance and maximal exercise on simple and choice reaction times in trained men H. Bouhlel a, I. Latiri a, N. Zarrrouk b, X. Bigard c, R. Shephard d, Z. Tabka a, E. Bouhlel a,∗,e a
Unité de recherche UR 12ES06 physiologie de l’exercice et physiopathologie : de l’intégré au moléculaire « Biologie, Médecine et Santé », Faculty of Medicine of Sousse, Laboratory of Physiology, University of Sousse, Tunisie b Laboratory of Physiology of alertness, attention and performances. 99/UR/08-23 Hospital of Sahloul, Sousse, Tunisie c Agence franc¸aise de lute contre le dopage, 75013 Paris, France d Faculty of Kinesiology & Physical Education, University of Toronto, Toronto, ON, Canada e Higher Institute of Sport and Physical Education of Tunis, University of Manouba, Tunisie Rec ¸u le 6 janvier 2014 ; accepté le 2 f´ evrier 2014
MOTS CLÉS Temps de réaction ; Jeûne du Ramadan ; Exercice maximal ; ˙ O2max ; V Puissance maximale aérobie
∗
Résumé Objectif. — L’objectif était d’évaluer l’effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction chez des sujets entraînés. Méthodes. — Dix jeunes karatékas (âge : 18,5 ± 0,5 ans, taille : 1,76 ± 0,44 m) ont été testés lors de trois sessions : période de contrôle (C), à la fin de la première semaine (R-1) et pendant la quatrième semaine de Ramadan (R-4). À chaque session, les sujets ont effectué un test ˙ O2max ) progressif jusqu’à épuisement sur ergocycle. La consommation maximale d’oxygène (V était déterminée à l’aide d’analyseurs de gaz (modèle ZAN 600). La fréquence cardiaque (FC) et la perception de l’effort (RPE) étaient enregistrées avant, pendant et après l’effort maximal. La glycémie et les temps de réaction (simple, SRT et de choix : CRT) étaient mesurés avant et après l’exercice.
Auteur correspondant. Adresse e-mail : ezdine [email protected] (E. Bouhlel).
http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002 0765-1597/© 2014 Publi´ e par Elsevier Masson SAS.
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
2
H. Bouhlel et al. Résultats Le jeûne du Ramadan n’a pas d’effet sur CRT au repos et après l’exercice maximaldeux jambes sur ergocycle chez nos athlètes. Le seul effet du jeûne était observé sur SRT ˙ O2max et la puissance maximale aérobie (PMA) n’ont significativement pas changé (p < 0,05). V lors des trois sessions ainsi que les temps de réaction après exercice maximal. Conclusion. — Malgré le maintien de la glycémie et de la PMA, SRT était altéré au cours du jeûne du Ramadan. Ceci suggère que le jeûne du Ramadan constitue surtout un changement de mode de vie et que son effet sur le temps de réaction serait spécifique à la nature de la tâche ˙ O2max n’a cognitive. En outre, l’exercice maximal progressif de 9—11 minutes mené jusqu’à V pas d’effet sur le temps de réaction simple ou de choix. © 2014 Publi´ e par Elsevier Masson SAS.
KEYWORDS Reaction time; Ramadan fasting; Maximal exercise; ˙ O2max ; V Maximal aerobic power
Summary Purpose. — The purpose was to assess the effect of Ramadan fasting and maximal exercise on reaction times in young trained men. Methods. — Ten young Karate players (age: 18.5 ± 0.5 years, Height: 1.76 ± 0.44 m) were tested on three sessions: during a control period (C), at the end of the first week (R-1), and during the fourth week of Ramadan (R-4). On each occasion, they performed a progressive cycle ergometer ˙ O2max ) was determined, using breath-by-breath gas test to exhaustion. Maximal oxygen intake (V analysis (metabolic cart ZAN 600). Heart rates (HR) and ratings of perceived exertion (RPE) were also recorded before, during and after maximal exercise. Plasma glucose and reaction times (simple reaction time: SRT, and choice reaction time: CRT) were determined before and after exercise. Results. — Ramadan observance had no effect on CRT at rest and after 2-leg maximal exercise in our athletes. The only effect of Ramadan was observed on SRT (P < 0.05). In addition, The ˙ O2max , and MAP remained unchanged between the three sessions, this was also associated with V no changes on reaction times and glycaemia after maximal exercise. Conclusion. — Despite the maintenance of glucose and PMA, SRT was altered during the Ramadan observance. This suggests that Ramadan intermittent fasting is especially a change of lifestyle and its effect on the reaction time would be specific to the nature of the cognitive task. In ˙ O2max had no effect on SRT and addition, Maximal exercise of 9—11 minutes duration, eliciting V CRT. © 2014 Published by Elsevier Masson SAS.
1. Introduction Le temps de réaction est une notion importante dans de nombreux sports, comme le tennis, l’escrime et diverses formes de combats. Il est influencé non seulement par le système nerveux de traitement de l’information, mais aussi par le taux de glucose dans le sang, qui constitue le carburant essentiel pour le cerveau. Le karaté est un sport qui est caractérisé par la puissance, la rapidité de décision et d’exécution et donc d’un temps de réaction rapide. Plusieurs études ont examiné les effets de l’exercice intense sur les temps de réaction. Cependant, les résultats sont équivoques en raison de différences méthodologiques, comprenant : • la nature de la tâche cognitive ; • l’intensité et la durée de l’exercice [1] et ; • l’aptitude physique du sujet [2]. Certains auteurs ont constaté une altération du temps de réaction de choix (CRT) à la suite d’un exercice prolongé au-dessus et en dessous du seuil lactique [3]. En revanche, Kashihara et Nakahara [4] ont rapporté une amélioration du CRT après les 8 premières minutes d’un
exercice intense. McMorris et Graydon [5] n’ont trouvé aucun effet de l’exercice sur le temps de réaction de joueurs de football. Dans d’autres études, les mêmes auteurs ont montré une altération de temps de réaction simple après un exercice maximal sur bicyclette ergométrique [6,7]. Cependant, Collardeau et al. [8] ont observé une déficience du temps de réaction simple pendant les 10 premières minutes d’une course sur tapis roulant, mais une amélioration après 40 minutes d’exercice. Tomporowski [9] a conclu que l’exercice prolongé (> 60 min) augmente la vigilance et facilite par conséquent le traitement de l’information, mais l’exercice prolongé menant à la déshydratation compromet les processus de traitement de l’information et de la mémoire. Brisswalter et al. [1] ont souligné que tout changement des processus cognitifs est influencé par des facteurs tels que la perte de sommeil, la restriction alimentaire et la difficulté de la tâche. Le mois de Ramadan (le neuvième mois du calendrier lunaire) est un jeûne intermittent, caractérisé non seulement par des changements du comportement alimentaire, mais du sommeil et de l’activité physique du sujet. Les musulmans qui pratiquent le jeûne s’abstiennent de manger et de boire entre le lever et le coucher du soleil. Plusieurs études ont rapporté des changements des paramètres biochimiques et hormonaux [10—13], de l’équilibre énergétique
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
Jeûne du ramadan et temps de réaction [14,15] et de la performance physique [16—21]. Cependant, peu d’études ont examiné l’effet du jeûne du Ramadan sur la fonction cognitive [22,23] et en particulier les effets combinés de jeûne du Ramadan et de l’exercice physique [24]. Lotfi et al. [24] ont rapporté une réduction de la performance au 1000 m qui était associée à une altération de la perception visuelle chez des étudiants d’éducation physique au cours du Ramadan. Gutiérrez et al. [25] ont montré que le temps de perception—réaction et la force de préhension de la main d’athlètes masculins n’ont pas été modifiés par un jeûne total de 3 jours, bien que la capacité de travail dynamique sur bicyclette ergométrique à 170 battements/min a été progressivement réduite au cours de ce jeûne. Les données de la littérature suggèrent que tout effet du jeûne sur la performance musculaire et/ou sur la fonction cognitive dépend du type de test effectué. Le jeûne du Ramadan peut à lui seul impliquer une réduction de la glycémie au niveau du cerveau surtout l’après-midi et en début de soirée. Cette réduction serait renforcée par la réalisation d’exercices maximaux avec une masse musculaire importante, tels que l’exercice de pédalage avec les deux jambes sur ergocycle. La conséquence serait la détérioration de la fonction musculaire et/ou cognitive. Ainsi, l’objectif de l’étude était d’évaluer l’effet du jeûne de Ramadan sur les temps de réaction simple et de choix et d’autres paramètres cardiorespiratoires à la suite d’un exercice maximal chez des jeunes karatékas modérément entraînés.
2. Sujets et méthodes 2.1. Sujets et protocole expérimental Dix jeunes hommes modérément entraînés et spécialistes en karaté ont participé à cette étude (18,5 ± 0,5 ans, Hauteur : 1,76 ± 0,44 m). Après explication du protocole, des risques et avantages potentiels de l’étude, les participants ont donné leur consentement écrit pour participer à un protocole expérimental approuvé par le Comité d’éthique de l’hôpital Farhat Hached de Sousse. Les sujets se sont abstenus de manger et de boire pendant environ 15 heures au cours de 29 jours de jeûne du 18 septembre au 16 octobre. Par contre, ils ont continué à s’entraîner (5 × 2 heures par semaine). Les sujets étaient en bonne santé. Les caractéristiques physiques des sujets sont résumées dans le Tableau 1. Après anamnèse et des mesures anthropométriques, ainsi qu’une enquête alimentaire, les sujets ont effectué un test aérobie maximal de mesure de la puissance aérobie maximale (PMA) ˙ O2max sur bicyclette ergométrique (Ergoline, Bitz, Alleet V magne). La position du siège de l’ergomètre était ajustée selon la taille du sujet dès la première visite.
˙ O2max 2.2. Le test progressif de V 2.2.1. La puissance maximale aérobie Le protocole a commencé avec 3 min d’échauffement à ˙ O2max ). une puissance mécanique faible (50 W, environ 30 % V Après 15 minutes de repos, sujet assis sur la selle de l’ergocycle, un protocole progressif était utilisé avec une puissance de départ de 50 W. La charge de travail était
3 augmentée de 25 W toutes les minutes jusqu’à épuisement (atteint en 9—11 min). Le test était terminé par une récupération active de 4 min à 50 W. La fréquence cardiaque (FC) était mesurée tout au long de l’épreuve en utilisant un électrocardiographe (ZAN 800, Megeräte, Allemagne). Les échanges gazeux étaient enregistrés en continu à l’aide d’un analyseur de gaz (ZAN 600, Megeräte, Allemagne), calibré selon les directives du fabricant. Les concentrations de gaz et les valeurs de FC étaient moyennées sur des intervalles de 5 s. ˙ O2max étaient un Les critères utilisés pour déterminer V ˙ plateau de VO2max (une augmentation < 2,1 mL.min−1 .kg−1 ) malgré l’augmentation de la puissance de travail, un QR > 1,15 et une FC au-dessus de 90 % de FCmax [26]. Au moins deux de ces critères étaient atteints chez nos sujets. ˙ O2 , V ˙ CO2 , QR et V ˙ E), la presLes paramètres respiratoires (V sion artérielle et l’échelle de Borg de perception de l’effort [27] étaient enregistrés au repos et au cours de l’exercice.
2.3. Temps de réaction Les temps de réaction étaient enregistrés avant et après l’exercice maximal aérobie à l’aide d’un programme « Superlab 4.5 » (Cedrus, San Pedro, États-Unis). Après 10 essais de familiarisation, chaque sujet a effectué de fac ¸on aléatoire et à double insu 20 mesures de temps de réaction simple (SRT) et 32 de temps de réaction de choix (CRT) au repos et après l’exercice. L’intervalle entre le début d’un essai, après que le sujet ait appuyé sur la barre et l’apparence des stimuli sur l’écran, varie de fac ¸on aléatoire de 10 à 1500 ms. Lors de la mesure du SRT, le sujet était assis à 0,4 à 0,5 m devant l’écran d’un micro ordinateur. L’apparition du carré blanc sur écran servait de signal de départ et la tâche du sujet était d’appuyer sur la barre d’espace le plus rapidement possible dès l’apparition du carré noir. Pour le CRT, quatre carrés blancs ont été présentés occupant tout l’écran, le sujet doit réagir le plus rapidement possible, en appuyant sur la bonne touche correspondant au carré noir : lettre « A » si le carré noir est apparu en haut et à gauche de l’écran ; lettre « W » si le carré noir est apparu en bas et à gauche ; lettre « U » s’il est apparu en haut et à droite ; lettre « N » s’il est apparu en bas et à droite de l’écran. Les essais étaient réalisés dans les mêmes conditions de l’environnement (même luminosité, même bruit). Les temps de réaction de moins de 150 ms et de plus de 800 ms ont été exclus de l’analyse pour éviter un effet des scores extrêmes (anticipation ou interruption temporaire de la concentration).
2.4. Paramètres anthropométriques, enquête alimentaire et glycémie Les paramètres anthropométriques (masse corporelle et plis cutanés) étaient déterminés lors de la première visite au laboratoire. Sujets portant des vêtements légers et sans chaussures, ils ont été pesés sur une plate-forme de force (Kistler 9281, Winterthur, Suisse). Les plis cutanés étaient pris au niveau du biceps, triceps, sous-scapulaire et supra iliaque selon la méthode de Durnin et Womersley [28] à
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
4
H. Bouhlel et al. Tableau 1 Caractéristiques physiques des sujets. Moyenne ± écart-type des données mesurées au cours des trois sessions : avant le Ramadan (contrôle), au cours de la première semaine (R-1) et au cours de la quatrième semaine de Ramadan (R-4). Contrôle
R-1
R-4
62,4 ± 7,4
61,8 ± 7,2
61,9 ± 7,1
19,7 ± 2,2
19,3 ± 2,1
19,5 ± 2,1
Masse grasse, kg
12,3 ± 3,5
12,2 ± 2,8
12,0 ± 3,6
PMA Watts W/kg
244 ± 58 3,91 ± 0,58
239 ± 36 3,86 ± 0,54
243 ± 32 3,91 ± 0,56
˙ O2max V L.min−1 mL.min−1 .kg−1
3,31 ± 0,8 53,0 ± 8,0
3,16 ± 0,6 51,1 ± 9,7
3,17 ± 0,5 51,2 ± 10,1
Masse corporelle, kg IMC, kg/m
2
l’aide d’une pince à plis (Holtain Ltd, Crosswell, RoyaumeUni). Les sujets avaient noté leur consommation d’aliments et de liquides sur une semaine (semainier) trois semaines avant Ramadan (contrôle) et à la fin du Ramadan. Le traitement de l’enquête alimentaire était réalisé au moyen d’un programme Bilnut (Nutrisoft, Cerelles, France). Les concentrations de glucose étaient déterminées selon une méthode enzymatique à l’aide d’un kit Randox (Randox, Antrim, Royaume-Uni).
L’analyse de variance à un facteur n’a pas montré d’effets significatifs de l’exercice maximal sur les temps de réaction mesurés lors des trois sessions (F (1,48) = 1,44, p < 0,23). Une Anova à deux facteurs a montré un effet significatif du jeûne du Ramadan sur le SRT uniquement (F (2,44) = 11,9, p = 0,00007) au repos et après l’exercice maximal (Tableau 2), par contre, pas d’effets de l’exercice (F (1,44) = 1,97, p = 0,16), ni de l’interaction Ramadan x exercice sur les temps de réaction (F (2,44) = 0,53, p = 0,59).
2.5. Analyses statistiques
4. Discussion
Les valeurs étaient exprimées en moyenne ± SD. Une analyse de variance (Anova) à un facteur a comparé les valeurs au cours de la session C, R-1 et R-4. Le test t de Student avec correction de Bonferroni était utilisé pour faire des comparaisons par paires. Une Anova à deux facteurs était utilisée pour étudier les effets du jeûne et de l’exercice. La signification statistique était acceptée à p < 0,05.
Le résultat essentiel de cette étude était que le jeûne du Ramadan altère SRT au repos et après l’exercice maximal. Cependant, les paramètres métaboliques et CRT n’ont pas changé chez nos athlètes.
3. Résultats Nous n’avons pas trouvé de changements significatifs de la masse corporelle et de la masse grasse au cours du jeûne du Ramadan par rapport aux valeurs contrôles (Tableau 1). Nous avons observé une réduction de l’apport alimentaire total et de l’apport hydrique pendant le Ramadan (R-4) en comparaison avec les valeurs contrôles (13,3 ± 2,2 MJ/j vs 16,9 ± 2,0 MJ/j, p < 0,01 et 1,8 ± 0,6 L vs 2,2 ± 0,6 L, p < 0,05 respectivement). Nous avons également trouvé une diminution significative du pourcentage de lipides et une augmentation du % de glucides à R-4 en comparaison avec la période contrôle (34,0 ± 5,8 % vs 39,8 ± 5,6 %, p < 0,05 et 54,1 ± 7,0 % vs 48,3 ± 4,7 %, p < 0,05). Le temps de sommeil n’a pas été affecté au cours du jeûne (R-4) en comparaison avec la période contrôle (540 ± 64 min vs 457 ± 250 min respectivement). ˙ O2max , de la Nous n’avons pas trouvé de changements de V PMA, de FCmax et de la glycémie au cours du jeûne du Ramadan. Cependant, la RPEmax était augmentée au cours du jeûne en comparaison avec les valeurs témoins (Tableau 2, p < 0,05).
4.1. Effet du jeûne du Ramadan Le jeûne du Ramadan n’a pas d’effets sur CRT au repos et après la réalisation d’un exercice maximal avec les deux jambes chez nos sujets. Cependant, nous avons trouvé que le jeûne a un effet significatif sur SRT. L’absence d’effet sur CRT pendant le jeûne pourrait s’expliquer en partie par l’absence de changements importants de la glycémie au cours du jeûne. En effet, les concentrations de glucose étaient maintenues pendant le jeûne au repos et après ˙ O2max . D’autres études l’exercice maximal menant jusqu’à V ont rapporté aussi un maintien de la glycémie au cours du jeûne [14,15,29]. La stabilité relative de la glycémie reflète probablement la mise en jeu de la glycogénolyse au niveau du muscle et du foie au cours du jeûne du Ramadan. L’augmentation de l’oxydation des lipides pendant le jeûne chez le sujet entraîné pourrait être aussi à l’origine du maintien des valeurs de la glycémie [14,15]. Par ailleurs, nos résultats sur les temps de réaction suggèrent que l’effet du jeûne sur ce paramètre semble être spécifique à la tâche. En effet, le traitement cortical pendant CRT diffère probablement de celui développé au cours de SRT. En outre, nous n’avons pas trouvé de changements des ˙ O2max , de la PMA et de FCmax pendant le valeurs de V Ramadan. Cependant, RPEmax avait augmenté par rapport
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
Jeûne du ramadan et temps de réaction
5
Tableau 2 Temps de réaction simple, SRT et temps de réaction de choix, CRT (ms), fréquence cardiaque (b/min), glycémie (mmol/L) et perception de l’effort (RPE) au repos et après l’exercice maximal, mesurés lors des trois sessions : avant (C), lors de la première semaine du jeûne du Ramadan (R-1) et à la quatrième semaine du Ramadan (R-4). Les valeurs sont des moyennes ± SD. C
R-1
R-4
SRT Repos Après exercice
256 ± 43 251 ± 72
338 ± 26 332 ± 113##
342 ± 64a 314 ± 93
CRT Repos Après exercice
373 ± 121 410 ± 59
423 ± 43 403 ± 110
421 ± 33 387 ± 109
FC, b/min Repos Après exercice
75 ± 7 191 ± 8
78 ± 5 191 ± 7
75 ± 4 189 ± 6
RPE Repos Après exercice
6,4 ± 1 16,7 ± 1,7##
6,4 ± 1,5 17,2 ± 2,2##
Glucose, mmol/L Repos Après exercice
5,6 ± 0,8 5,5 ± 0,9
5,5 ± 0,5 5,1 ± 0,7
* Différent
du contrôle, p < 0,05 ; ** Différent du contrôle, p < 0,01 ; # Différent d’avant exercice, p < 0,05 ;
6,1 ± 1,3 17,8 ± 1,1*,## 5,1 ± 0,6 5,2 ± 0,8 ## Différent
d’avant exercice,
p < 0,01. a Effet du jeûne (Anova-2 facteurs).
aux valeurs témoins pendant le jeûne. Contrairement à nos résultats, Lotfi et al. [24] ont noté une augmentation de la glycémie et une diminution de la performance physique (1000 m course) pendant le jeûne du Ramadan chez un échantillon d’étudiants d’éducation physique. Les scores cognitifs (mémoire de travail et perception visuelle) ont également augmenté par le jeûne (p < 0,001) et l’exercice (1000 m course, p < 0,0001). Des études réalisées sur des sujets non entraînés ont également rapporté des altérations de la vigilance [23], de la mémoire [30] et de l’attention [31] pendant le jeûne du Ramadan. Le temps de réaction s’était allongé dès le 6e jour du jeûne [32]. Étudiant le jeûne continu (3 jours), Gutiérrez, et al. [25] n’ont pas trouvé de changements du temps de réaction malgré l’altération de la capacité de travail lors d’un exercice à 170 battements/min sur bicyclette ergométrique chez des sujets entraînés. Les résultats contrastés peuvent refléter des différences au niveau de la nature du jeûne (intermittent ou continu), de l’état initial des sujets (état nutritionnel degré d’entraînement), de l’environnement local (température et humidité), de la période de l’année où le jeûne était observé et des différences au niveau du type d’exercice effectué. Le jeûne du Ramadan est généralement associé à une réduction de l’apport quotidien de fluide. La présente étude a eu lieu en été. Un environnement chaud combiné au jeûne devrait renforcer l’installation de la déshydratation. Ceci pourrait réduire la performance musculaire et cognitive [33]. Les effets indésirables seraient proportionnels au degré de déshydratation, devenant significatifs après une perte de 2 % de la masse corporelle [31]. Maughan [34] a
rapporté qu’une déshydratation de 2 % pourrait impliquer une diminution de la performance physique et une réduction de 5 % pourrait réduire les performances de près de 30 %. Nous avons observé des différences significatives dans l’apport hydrique quotidien entre la période de jeûne et celle de contrôle. Ceci pourrait expliquer la baisse de SRT constatée dans cette étude.
4.2. Effet de l’exercice Nous n’avons pas trouvé de changements des temps de réaction suite à un exercice maximal de 9—11 min sur ergocycle. En accord avec notre étude, Lo Bue-Estes et al. [35] ont montré que le temps de réaction simple n’a pas été affecté par l’exercice maximal chez des étudiantes saines et actives. En revanche, McMorris et Keen [6] ont rapporté un SRT plus lent après la réalisation d’un exercice à 100 % de la puissance maximale aérobie en comparaison avec un exercice à 70 % de la PMA ou au repos chez des athlètes amateurs. Covassin et al. [36] ont également rapporté une altération de la mémoire verbale chez 102 athlètes amateurs qui ont effectué un test maximal sur tapis roulant. Cependant, Lemmink et Visschen [37] ont trouvé un temps de réaction de choix plus court après un exercice intense intermittent sur ergomètre chez les deux groupes étudiés (groupe exercice et groupe témoin). Pour des exercices aérobies qui durent moins d’une heure, des études ont en général montré des effets positifs de l’exercice sur les temps de réaction [8,9]. Ceci pourrait être expliqué par une augmentation de la vigilance
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
6
H. Bouhlel et al.
induite par l’exercice prolongé [8]. Les temps de réaction ont tendance à être maintenus immédiatement après l’exercice, probablement à cause de l’augmentation concomitante des taux de catécholamines dans le sang [32,38]. L’exercice maximal pourrait ainsi contrecarrer l’effet du jeûne sur la fonction cognitive. Ces résultats mettent en évidence la relation complexe entre l’exercice physique, jeûne et fonction cognitive. La performance cognitive peut être maintenue, améliorée ou diminuée en fonction du moment où elle est mesurée, de l’apport alimentaire, du niveau d’aptitude physique du sujet, du type de la tâche cognitive et du type d’exercice effectué [39].
4.3. Limitations de l’étude Nos résultats préliminaires nécessitent d’être étendus, avec si possible la réalisation de mesures avant et après le jeûne et l’inclusion d’un groupe contrôle. En outre, l’utilisation d’épreuves prolongées en ambiance chaude serait nécessaire afin de pouvoir étudier l’impact d’une probable baisse de la glycémie et/ou du volume plasmatique sur les temps de réaction. Par ailleurs, nos résultats sur le maintien de CRT au cours du jeûne suggèrent que certains athlètes peuvent adapter leur mode de vie pendant le Ramadan d’une manière qui leur permet de conserver une glycémie et une hydratation plus au moins adéquates.
5. Conclusion Le jeûne du Ramadan n’a pas d’effet sur le CRT après un exercice maximal chez des jeunes assez entraînés. Le seul effet était lié à un ralentissement de SRT au repos et après l’exercice maximal. En outre, l’exercice maximal pratiqué dans cette étude n’a pas d’impact sur les temps de réaction. Ces données suggèrent que le jeûne du Ramadan constitue surtout un changement du mode de vie et que son effet sur le temps de réaction serait spécifique à la tâche. En effet, les processus corticaux impliqués pendant la tâche CRT devrait différer de ceux développés au cours du test SRT. Cependant, il est nécessaire de mener d’autres études utilisant un échantillon plus large afin de déterminer l’interaction jeûne—performance sportive et temps de réaction chez des athlètes de différentes spécialités sportives.
Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article.
Remerciements Les auteurs adressent de vifs remerciements à l’entraîneur et aux sujets ayant participé à cette étude. Nous remercions également Prof. M. Dogui pour ses conseils par rapport à l’utilisation des tests de temps de réaction et Dr Ines Ghanouchi pour la surveillance médicale des expériences. L’étude était financée par le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche.
Références [1] Brisswalter J, Collardeau M, René A. Effects of acute physical exercise characteristics on cognitive performance. Sports Med 2002;32(9):555—66. [2] Mouelhi Guizani S, Bouzaouach I, Tenenbaum G, Ben Kheder A, Keki Y, Bouaziz M. Simple and choice reaction times under varying levels of physical load in high skilled fencers. J Sports Med Phys Fitness 2006;46(2):344—51. [3] Chmura J, Krysztofiak H, Ziemba AW, Nazar K, Kaciuba-Uscilko H. Psychomotor performance during prolonged exercise above and below the blood lactate threshold. Eur J Appl Physiol 1998;77(1—2):77—80. [4] Kashihara K, Nakahara Y. Short-term effect of physical exercise at lactate threshold on choice reaction time. Percept Mot Skills 2005;100(2):275—81. [5] McMorris T, Graydon J. The effect of incremental exercise on cognitive performance. Int J Sport Psychol 2000;31:66—81. [6] McMorris T, Keen P. Effect of exercise on simple reaction times of recreational athletes. Percept Mot Skills 1994;78(1):123—30. [7] McMorris T, Delves S, Sproule J, Lauder M, Hale B. Effect of incremental exercise on initiation and movement times in a choice response, whole body psychomotor task. Br J Sports Med 2005;39(8):537—41. [8] Collardeau M, Brisswalter J, Audiffren M. Effects of a prolonged run on simple reaction time of well-trained runners. Percept Motor Skills 2001;93(3):679—89. [9] Tomporowski PD. Effects of acute bouts of exercise on cognition. Acta Psychol 2003;112(3):297—324. [10] Adlouni A, Ghalim N, Benslimane A, Lecerf JM, Saile R. Fasting during Ramadan induces a marked increase in high-density lipoprotein cholesterol and decrease in low-density lipoprotein cholesterol. Ann Nutr Metab 1997;41:242—9. [11] Bogdan A, Bouchareb B, Touitou Y. Ramadan fasting alters endocrine and neuroendocrine circadian patterns. Meal-time as a synchronizer in humans? Life Sci 2000;68:1607—15. [12] Bouhlel E, Zaouali M, Miled A, Tabka Z, Bigard X, Shephard R. Ramadan fasting and the GH/IGF-1 axis of trained men during submaximal exercise. Ann Nutr Metab 2008;52:261—6. [13] Bouhlel E, Denguezli M, Zaouali M, Tabka Z, Shephard RJ. Ramadan fasting’s effect on plasma, leptin, adiponectin concentrations, and body composition in trained young men. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2008;18:617—27. [14] Bouhlel E, Salhi Z, Bouhlel H, Mdella S, Amamou A, Zaouali M, et al. Effect of Ramadan fasting on fuel oxidation during exercise in trained male rugby players. Diabetes Metab 2006;32:617—24. [15] El Ati J, Beji C, Danguir J. Increased fat oxidation during Ramadan fasting in healthy women. An adaptative mechanism for body weight maintenance. Am J Clin Nutr 1995;62:302—7. [16] Bigard AX, Boussif M, Chalabi H, Guezennec CY. Alterations in muscular performance and orthostatic tolerance during Ramadan. Aviat Space Environ Med 1998;69:341—6. [17] Brisswalter J, Bouhlel E, Falola JM, Abbiss CR, Vallier JM, Hauswirth C. Effects of Ramadan intermittent fasting on middle distance running performance in well trained runners. Clin J Sport Med 2011;21(5):422—7. [18] Meckel Y, Ismaeel A, Eliakim A. The effect of Ramadan fast on physical performance and dietary habits in adolescent soccer players. Eur J Appl Physiol 2008;102:651—7. [19] Reilly T, Waterhouse J. Altered sleep-wake cycles and food intake: the Ramadan model. Physiol Behav 2007;90:219—28. [20] Zerguini Y, Kirkendall D, Junge A, Dvorak J. Impact of Ramadan on physical performance in professional soccer players. Br J Sports Med 2007;41:398—400. [21] Bouhlel H, Shephard RJ, Gmada N, Aouichaoui C, Peres G, Tabka Z, et al. Effect of Ramadan observance on maximal
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
Jeûne du ramadan et temps de réaction
[22] [23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
muscular performance of trained men. Clin J Sport Med 2013;23(3):222—7. Lagarde D, Btejat D, Boussif M, Pradellas S, Girault S, Huppe M. Ramadan et vigilance. Med Aeron Spat 1996;35(135):175—82. Roky R, Iraki L, Haj Khlifa R, Lakhdar Ghazal N, Hakkou F. Daytime alertness, mood, psychomotor performances, and oral temperature during Ramadan intermittent fasting. Ann Nutr Metab 2000;44(3):101—7. Lotfi S, Madani M, Abassi A, Tazi A, Boumahmaza M, Talbi M. CNS activation, reaction time, blood pressure and heart rate variation during Ramadan intermittent fasting and exercise. World J Sport Sci 2010;3(1):37—43. Gutiérrez A, González-Gross M, Delgado M, Castillo MJ. Three days fasting in sportsmen decreases physical work capacity but not strength or perception-reaction time. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2001;11(4):420—9. Howley Jr ET, Bassett DR, Welch HG. Criteria for maximal oxygen uptake: review and commentary. Med Sci Sports Exerc 1995;27:1292—301. Borg G. Psychophysical scaling with applications in physical work and the perception of exertion. Scan J Work Environ Health 1990;16(Suppl. 1):55—8. Durnin JVGA, Womerslay J. Body fat assessed from total body density and its estimation from skinfold thickness: measurements on 481 men and women aged from 16 to 72 years. Br J Nutr 1974;32:77—97. Maughan RJ, Leiper JB, Bartagi Z, Zrifi R, Zerguini Y, Dvorak J. Effect of Ramadan fasting on some biochemical and hematological parameters in Tunisian youth soccer players undertaking their usual training and competition schedule. J Sports Sci 2008;26(3):539—46.
7 [30] Hakkou F, Wast D, Jaouan C. Does Ramadan impair vigilance and memory? J Psychopharmacol 1988;96:213. [31] Gopinathan PM, Picham G, Sharma MA. Role of dehydration in stress induced variations in mental performance. Arch Environ Health 1988;43:15—7. [32] Grego F, Vallier JM, Collardeau M, Bermon S, Ferrari P, Candito M, et al. Effects of long duration exercise on cognitive function, blood glucose, and counterregulatory hormones in male cyclists. Neurosci Lett 2004;364:76—80. [33] Maughan RJ, Fallah J, Coyle EF. The effects of fasting on metabolism and performance. Br J Sports Med 2010;44: 490—4. [34] Maughan RJ. Fluid and electrolyte loss and replacement in exercise. J Sports Sci 1991;9:117—42. [35] Lo Bue-Estes C, Willer B, Burton H, Leddy JJ, Wilding GE, Horvath PJ. Short-term exercise to exhaustion and its effects on cognitive function in young women. Percept Mot Skills 2008;107(3):933—45. [36] Covassin T, Weiss L, Powell J, Womack C. Effects of a maximal exercise test on neurocognitive function. Br J Sports Med 2007;41:370—4. [37] Lemmink KAPM, Visscher C. Effect of intermittent exercise on multiple-choice reaction times of soccer players. Percept Mot Skills 2005;100:85—95. [38] Chmura J, Nazar K, Kaciuba-U´sciłko H. Choice reaction time during graded exercise in relation to blood lactate and plasma catecholamine thresholds. Int J Sports Med 1994;15(4): 172—6. [39] Lambourne K, Tomporowski P. The effect of exercise-induced arousal on cognitive task performance: a meta-regression analysis. Brain Res 2010;23(1341):12—24.
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
ARTICLE IN PRESS
SCISPO-2825; No. of Pages 7 Science & Sports (2014) xxx, xxx—xxx
Disponible en ligne sur
ScienceDirect www.sciencedirect.com
ARTICLE ORIGINAL
Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés Effect of Ramadan observance and maximal exercise on simple and choice reaction times in trained men H. Bouhlel a, I. Latiri a, N. Zarrrouk b, X. Bigard c, R. Shephard d, Z. Tabka a, E. Bouhlel a,∗,e a
Unité de recherche UR 12ES06 physiologie de l’exercice et physiopathologie : de l’intégré au moléculaire « Biologie, Médecine et Santé », Faculty of Medicine of Sousse, Laboratory of Physiology, University of Sousse, Tunisie b Laboratory of Physiology of alertness, attention and performances. 99/UR/08-23 Hospital of Sahloul, Sousse, Tunisie c Agence franc¸aise de lute contre le dopage, 75013 Paris, France d Faculty of Kinesiology & Physical Education, University of Toronto, Toronto, ON, Canada e Higher Institute of Sport and Physical Education of Tunis, University of Manouba, Tunisie Rec ¸u le 6 janvier 2014 ; accepté le 2 f´ evrier 2014
MOTS CLÉS Temps de réaction ; Jeûne du Ramadan ; Exercice maximal ; ˙ O2max ; V Puissance maximale aérobie
∗
Résumé Objectif. — L’objectif était d’évaluer l’effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction chez des sujets entraînés. Méthodes. — Dix jeunes karatékas (âge : 18,5 ± 0,5 ans, taille : 1,76 ± 0,44 m) ont été testés lors de trois sessions : période de contrôle (C), à la fin de la première semaine (R-1) et pendant la quatrième semaine de Ramadan (R-4). À chaque session, les sujets ont effectué un test ˙ O2max ) progressif jusqu’à épuisement sur ergocycle. La consommation maximale d’oxygène (V était déterminée à l’aide d’analyseurs de gaz (modèle ZAN 600). La fréquence cardiaque (FC) et la perception de l’effort (RPE) étaient enregistrées avant, pendant et après l’effort maximal. La glycémie et les temps de réaction (simple, SRT et de choix : CRT) étaient mesurés avant et après l’exercice.
Auteur correspondant. Adresse e-mail : ezdine [email protected] (E. Bouhlel).
http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002 0765-1597/© 2014 Publi´ e par Elsevier Masson SAS.
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
2
H. Bouhlel et al. Résultats Le jeûne du Ramadan n’a pas d’effet sur CRT au repos et après l’exercice maximaldeux jambes sur ergocycle chez nos athlètes. Le seul effet du jeûne était observé sur SRT ˙ O2max et la puissance maximale aérobie (PMA) n’ont significativement pas changé (p < 0,05). V lors des trois sessions ainsi que les temps de réaction après exercice maximal. Conclusion. — Malgré le maintien de la glycémie et de la PMA, SRT était altéré au cours du jeûne du Ramadan. Ceci suggère que le jeûne du Ramadan constitue surtout un changement de mode de vie et que son effet sur le temps de réaction serait spécifique à la nature de la tâche ˙ O2max n’a cognitive. En outre, l’exercice maximal progressif de 9—11 minutes mené jusqu’à V pas d’effet sur le temps de réaction simple ou de choix. © 2014 Publi´ e par Elsevier Masson SAS.
KEYWORDS Reaction time; Ramadan fasting; Maximal exercise; ˙ O2max ; V Maximal aerobic power
Summary Purpose. — The purpose was to assess the effect of Ramadan fasting and maximal exercise on reaction times in young trained men. Methods. — Ten young Karate players (age: 18.5 ± 0.5 years, Height: 1.76 ± 0.44 m) were tested on three sessions: during a control period (C), at the end of the first week (R-1), and during the fourth week of Ramadan (R-4). On each occasion, they performed a progressive cycle ergometer ˙ O2max ) was determined, using breath-by-breath gas test to exhaustion. Maximal oxygen intake (V analysis (metabolic cart ZAN 600). Heart rates (HR) and ratings of perceived exertion (RPE) were also recorded before, during and after maximal exercise. Plasma glucose and reaction times (simple reaction time: SRT, and choice reaction time: CRT) were determined before and after exercise. Results. — Ramadan observance had no effect on CRT at rest and after 2-leg maximal exercise in our athletes. The only effect of Ramadan was observed on SRT (P < 0.05). In addition, The ˙ O2max , and MAP remained unchanged between the three sessions, this was also associated with V no changes on reaction times and glycaemia after maximal exercise. Conclusion. — Despite the maintenance of glucose and PMA, SRT was altered during the Ramadan observance. This suggests that Ramadan intermittent fasting is especially a change of lifestyle and its effect on the reaction time would be specific to the nature of the cognitive task. In ˙ O2max had no effect on SRT and addition, Maximal exercise of 9—11 minutes duration, eliciting V CRT. © 2014 Published by Elsevier Masson SAS.
1. Introduction Le temps de réaction est une notion importante dans de nombreux sports, comme le tennis, l’escrime et diverses formes de combats. Il est influencé non seulement par le système nerveux de traitement de l’information, mais aussi par le taux de glucose dans le sang, qui constitue le carburant essentiel pour le cerveau. Le karaté est un sport qui est caractérisé par la puissance, la rapidité de décision et d’exécution et donc d’un temps de réaction rapide. Plusieurs études ont examiné les effets de l’exercice intense sur les temps de réaction. Cependant, les résultats sont équivoques en raison de différences méthodologiques, comprenant : • la nature de la tâche cognitive ; • l’intensité et la durée de l’exercice [1] et ; • l’aptitude physique du sujet [2]. Certains auteurs ont constaté une altération du temps de réaction de choix (CRT) à la suite d’un exercice prolongé au-dessus et en dessous du seuil lactique [3]. En revanche, Kashihara et Nakahara [4] ont rapporté une amélioration du CRT après les 8 premières minutes d’un
exercice intense. McMorris et Graydon [5] n’ont trouvé aucun effet de l’exercice sur le temps de réaction de joueurs de football. Dans d’autres études, les mêmes auteurs ont montré une altération de temps de réaction simple après un exercice maximal sur bicyclette ergométrique [6,7]. Cependant, Collardeau et al. [8] ont observé une déficience du temps de réaction simple pendant les 10 premières minutes d’une course sur tapis roulant, mais une amélioration après 40 minutes d’exercice. Tomporowski [9] a conclu que l’exercice prolongé (> 60 min) augmente la vigilance et facilite par conséquent le traitement de l’information, mais l’exercice prolongé menant à la déshydratation compromet les processus de traitement de l’information et de la mémoire. Brisswalter et al. [1] ont souligné que tout changement des processus cognitifs est influencé par des facteurs tels que la perte de sommeil, la restriction alimentaire et la difficulté de la tâche. Le mois de Ramadan (le neuvième mois du calendrier lunaire) est un jeûne intermittent, caractérisé non seulement par des changements du comportement alimentaire, mais du sommeil et de l’activité physique du sujet. Les musulmans qui pratiquent le jeûne s’abstiennent de manger et de boire entre le lever et le coucher du soleil. Plusieurs études ont rapporté des changements des paramètres biochimiques et hormonaux [10—13], de l’équilibre énergétique
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
Jeûne du ramadan et temps de réaction [14,15] et de la performance physique [16—21]. Cependant, peu d’études ont examiné l’effet du jeûne du Ramadan sur la fonction cognitive [22,23] et en particulier les effets combinés de jeûne du Ramadan et de l’exercice physique [24]. Lotfi et al. [24] ont rapporté une réduction de la performance au 1000 m qui était associée à une altération de la perception visuelle chez des étudiants d’éducation physique au cours du Ramadan. Gutiérrez et al. [25] ont montré que le temps de perception—réaction et la force de préhension de la main d’athlètes masculins n’ont pas été modifiés par un jeûne total de 3 jours, bien que la capacité de travail dynamique sur bicyclette ergométrique à 170 battements/min a été progressivement réduite au cours de ce jeûne. Les données de la littérature suggèrent que tout effet du jeûne sur la performance musculaire et/ou sur la fonction cognitive dépend du type de test effectué. Le jeûne du Ramadan peut à lui seul impliquer une réduction de la glycémie au niveau du cerveau surtout l’après-midi et en début de soirée. Cette réduction serait renforcée par la réalisation d’exercices maximaux avec une masse musculaire importante, tels que l’exercice de pédalage avec les deux jambes sur ergocycle. La conséquence serait la détérioration de la fonction musculaire et/ou cognitive. Ainsi, l’objectif de l’étude était d’évaluer l’effet du jeûne de Ramadan sur les temps de réaction simple et de choix et d’autres paramètres cardiorespiratoires à la suite d’un exercice maximal chez des jeunes karatékas modérément entraînés.
2. Sujets et méthodes 2.1. Sujets et protocole expérimental Dix jeunes hommes modérément entraînés et spécialistes en karaté ont participé à cette étude (18,5 ± 0,5 ans, Hauteur : 1,76 ± 0,44 m). Après explication du protocole, des risques et avantages potentiels de l’étude, les participants ont donné leur consentement écrit pour participer à un protocole expérimental approuvé par le Comité d’éthique de l’hôpital Farhat Hached de Sousse. Les sujets se sont abstenus de manger et de boire pendant environ 15 heures au cours de 29 jours de jeûne du 18 septembre au 16 octobre. Par contre, ils ont continué à s’entraîner (5 × 2 heures par semaine). Les sujets étaient en bonne santé. Les caractéristiques physiques des sujets sont résumées dans le Tableau 1. Après anamnèse et des mesures anthropométriques, ainsi qu’une enquête alimentaire, les sujets ont effectué un test aérobie maximal de mesure de la puissance aérobie maximale (PMA) ˙ O2max sur bicyclette ergométrique (Ergoline, Bitz, Alleet V magne). La position du siège de l’ergomètre était ajustée selon la taille du sujet dès la première visite.
˙ O2max 2.2. Le test progressif de V 2.2.1. La puissance maximale aérobie Le protocole a commencé avec 3 min d’échauffement à ˙ O2max ). une puissance mécanique faible (50 W, environ 30 % V Après 15 minutes de repos, sujet assis sur la selle de l’ergocycle, un protocole progressif était utilisé avec une puissance de départ de 50 W. La charge de travail était
3 augmentée de 25 W toutes les minutes jusqu’à épuisement (atteint en 9—11 min). Le test était terminé par une récupération active de 4 min à 50 W. La fréquence cardiaque (FC) était mesurée tout au long de l’épreuve en utilisant un électrocardiographe (ZAN 800, Megeräte, Allemagne). Les échanges gazeux étaient enregistrés en continu à l’aide d’un analyseur de gaz (ZAN 600, Megeräte, Allemagne), calibré selon les directives du fabricant. Les concentrations de gaz et les valeurs de FC étaient moyennées sur des intervalles de 5 s. ˙ O2max étaient un Les critères utilisés pour déterminer V ˙ plateau de VO2max (une augmentation < 2,1 mL.min−1 .kg−1 ) malgré l’augmentation de la puissance de travail, un QR > 1,15 et une FC au-dessus de 90 % de FCmax [26]. Au moins deux de ces critères étaient atteints chez nos sujets. ˙ O2 , V ˙ CO2 , QR et V ˙ E), la presLes paramètres respiratoires (V sion artérielle et l’échelle de Borg de perception de l’effort [27] étaient enregistrés au repos et au cours de l’exercice.
2.3. Temps de réaction Les temps de réaction étaient enregistrés avant et après l’exercice maximal aérobie à l’aide d’un programme « Superlab 4.5 » (Cedrus, San Pedro, États-Unis). Après 10 essais de familiarisation, chaque sujet a effectué de fac ¸on aléatoire et à double insu 20 mesures de temps de réaction simple (SRT) et 32 de temps de réaction de choix (CRT) au repos et après l’exercice. L’intervalle entre le début d’un essai, après que le sujet ait appuyé sur la barre et l’apparence des stimuli sur l’écran, varie de fac ¸on aléatoire de 10 à 1500 ms. Lors de la mesure du SRT, le sujet était assis à 0,4 à 0,5 m devant l’écran d’un micro ordinateur. L’apparition du carré blanc sur écran servait de signal de départ et la tâche du sujet était d’appuyer sur la barre d’espace le plus rapidement possible dès l’apparition du carré noir. Pour le CRT, quatre carrés blancs ont été présentés occupant tout l’écran, le sujet doit réagir le plus rapidement possible, en appuyant sur la bonne touche correspondant au carré noir : lettre « A » si le carré noir est apparu en haut et à gauche de l’écran ; lettre « W » si le carré noir est apparu en bas et à gauche ; lettre « U » s’il est apparu en haut et à droite ; lettre « N » s’il est apparu en bas et à droite de l’écran. Les essais étaient réalisés dans les mêmes conditions de l’environnement (même luminosité, même bruit). Les temps de réaction de moins de 150 ms et de plus de 800 ms ont été exclus de l’analyse pour éviter un effet des scores extrêmes (anticipation ou interruption temporaire de la concentration).
2.4. Paramètres anthropométriques, enquête alimentaire et glycémie Les paramètres anthropométriques (masse corporelle et plis cutanés) étaient déterminés lors de la première visite au laboratoire. Sujets portant des vêtements légers et sans chaussures, ils ont été pesés sur une plate-forme de force (Kistler 9281, Winterthur, Suisse). Les plis cutanés étaient pris au niveau du biceps, triceps, sous-scapulaire et supra iliaque selon la méthode de Durnin et Womersley [28] à
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
4
H. Bouhlel et al. Tableau 1 Caractéristiques physiques des sujets. Moyenne ± écart-type des données mesurées au cours des trois sessions : avant le Ramadan (contrôle), au cours de la première semaine (R-1) et au cours de la quatrième semaine de Ramadan (R-4). Contrôle
R-1
R-4
62,4 ± 7,4
61,8 ± 7,2
61,9 ± 7,1
19,7 ± 2,2
19,3 ± 2,1
19,5 ± 2,1
Masse grasse, kg
12,3 ± 3,5
12,2 ± 2,8
12,0 ± 3,6
PMA Watts W/kg
244 ± 58 3,91 ± 0,58
239 ± 36 3,86 ± 0,54
243 ± 32 3,91 ± 0,56
˙ O2max V L.min−1 mL.min−1 .kg−1
3,31 ± 0,8 53,0 ± 8,0
3,16 ± 0,6 51,1 ± 9,7
3,17 ± 0,5 51,2 ± 10,1
Masse corporelle, kg IMC, kg/m
2
l’aide d’une pince à plis (Holtain Ltd, Crosswell, RoyaumeUni). Les sujets avaient noté leur consommation d’aliments et de liquides sur une semaine (semainier) trois semaines avant Ramadan (contrôle) et à la fin du Ramadan. Le traitement de l’enquête alimentaire était réalisé au moyen d’un programme Bilnut (Nutrisoft, Cerelles, France). Les concentrations de glucose étaient déterminées selon une méthode enzymatique à l’aide d’un kit Randox (Randox, Antrim, Royaume-Uni).
L’analyse de variance à un facteur n’a pas montré d’effets significatifs de l’exercice maximal sur les temps de réaction mesurés lors des trois sessions (F (1,48) = 1,44, p < 0,23). Une Anova à deux facteurs a montré un effet significatif du jeûne du Ramadan sur le SRT uniquement (F (2,44) = 11,9, p = 0,00007) au repos et après l’exercice maximal (Tableau 2), par contre, pas d’effets de l’exercice (F (1,44) = 1,97, p = 0,16), ni de l’interaction Ramadan x exercice sur les temps de réaction (F (2,44) = 0,53, p = 0,59).
2.5. Analyses statistiques
4. Discussion
Les valeurs étaient exprimées en moyenne ± SD. Une analyse de variance (Anova) à un facteur a comparé les valeurs au cours de la session C, R-1 et R-4. Le test t de Student avec correction de Bonferroni était utilisé pour faire des comparaisons par paires. Une Anova à deux facteurs était utilisée pour étudier les effets du jeûne et de l’exercice. La signification statistique était acceptée à p < 0,05.
Le résultat essentiel de cette étude était que le jeûne du Ramadan altère SRT au repos et après l’exercice maximal. Cependant, les paramètres métaboliques et CRT n’ont pas changé chez nos athlètes.
3. Résultats Nous n’avons pas trouvé de changements significatifs de la masse corporelle et de la masse grasse au cours du jeûne du Ramadan par rapport aux valeurs contrôles (Tableau 1). Nous avons observé une réduction de l’apport alimentaire total et de l’apport hydrique pendant le Ramadan (R-4) en comparaison avec les valeurs contrôles (13,3 ± 2,2 MJ/j vs 16,9 ± 2,0 MJ/j, p < 0,01 et 1,8 ± 0,6 L vs 2,2 ± 0,6 L, p < 0,05 respectivement). Nous avons également trouvé une diminution significative du pourcentage de lipides et une augmentation du % de glucides à R-4 en comparaison avec la période contrôle (34,0 ± 5,8 % vs 39,8 ± 5,6 %, p < 0,05 et 54,1 ± 7,0 % vs 48,3 ± 4,7 %, p < 0,05). Le temps de sommeil n’a pas été affecté au cours du jeûne (R-4) en comparaison avec la période contrôle (540 ± 64 min vs 457 ± 250 min respectivement). ˙ O2max , de la Nous n’avons pas trouvé de changements de V PMA, de FCmax et de la glycémie au cours du jeûne du Ramadan. Cependant, la RPEmax était augmentée au cours du jeûne en comparaison avec les valeurs témoins (Tableau 2, p < 0,05).
4.1. Effet du jeûne du Ramadan Le jeûne du Ramadan n’a pas d’effets sur CRT au repos et après la réalisation d’un exercice maximal avec les deux jambes chez nos sujets. Cependant, nous avons trouvé que le jeûne a un effet significatif sur SRT. L’absence d’effet sur CRT pendant le jeûne pourrait s’expliquer en partie par l’absence de changements importants de la glycémie au cours du jeûne. En effet, les concentrations de glucose étaient maintenues pendant le jeûne au repos et après ˙ O2max . D’autres études l’exercice maximal menant jusqu’à V ont rapporté aussi un maintien de la glycémie au cours du jeûne [14,15,29]. La stabilité relative de la glycémie reflète probablement la mise en jeu de la glycogénolyse au niveau du muscle et du foie au cours du jeûne du Ramadan. L’augmentation de l’oxydation des lipides pendant le jeûne chez le sujet entraîné pourrait être aussi à l’origine du maintien des valeurs de la glycémie [14,15]. Par ailleurs, nos résultats sur les temps de réaction suggèrent que l’effet du jeûne sur ce paramètre semble être spécifique à la tâche. En effet, le traitement cortical pendant CRT diffère probablement de celui développé au cours de SRT. En outre, nous n’avons pas trouvé de changements des ˙ O2max , de la PMA et de FCmax pendant le valeurs de V Ramadan. Cependant, RPEmax avait augmenté par rapport
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
Jeûne du ramadan et temps de réaction
5
Tableau 2 Temps de réaction simple, SRT et temps de réaction de choix, CRT (ms), fréquence cardiaque (b/min), glycémie (mmol/L) et perception de l’effort (RPE) au repos et après l’exercice maximal, mesurés lors des trois sessions : avant (C), lors de la première semaine du jeûne du Ramadan (R-1) et à la quatrième semaine du Ramadan (R-4). Les valeurs sont des moyennes ± SD. C
R-1
R-4
SRT Repos Après exercice
256 ± 43 251 ± 72
338 ± 26 332 ± 113##
342 ± 64a 314 ± 93
CRT Repos Après exercice
373 ± 121 410 ± 59
423 ± 43 403 ± 110
421 ± 33 387 ± 109
FC, b/min Repos Après exercice
75 ± 7 191 ± 8
78 ± 5 191 ± 7
75 ± 4 189 ± 6
RPE Repos Après exercice
6,4 ± 1 16,7 ± 1,7##
6,4 ± 1,5 17,2 ± 2,2##
Glucose, mmol/L Repos Après exercice
5,6 ± 0,8 5,5 ± 0,9
5,5 ± 0,5 5,1 ± 0,7
* Différent
du contrôle, p < 0,05 ; ** Différent du contrôle, p < 0,01 ; # Différent d’avant exercice, p < 0,05 ;
6,1 ± 1,3 17,8 ± 1,1*,## 5,1 ± 0,6 5,2 ± 0,8 ## Différent
d’avant exercice,
p < 0,01. a Effet du jeûne (Anova-2 facteurs).
aux valeurs témoins pendant le jeûne. Contrairement à nos résultats, Lotfi et al. [24] ont noté une augmentation de la glycémie et une diminution de la performance physique (1000 m course) pendant le jeûne du Ramadan chez un échantillon d’étudiants d’éducation physique. Les scores cognitifs (mémoire de travail et perception visuelle) ont également augmenté par le jeûne (p < 0,001) et l’exercice (1000 m course, p < 0,0001). Des études réalisées sur des sujets non entraînés ont également rapporté des altérations de la vigilance [23], de la mémoire [30] et de l’attention [31] pendant le jeûne du Ramadan. Le temps de réaction s’était allongé dès le 6e jour du jeûne [32]. Étudiant le jeûne continu (3 jours), Gutiérrez, et al. [25] n’ont pas trouvé de changements du temps de réaction malgré l’altération de la capacité de travail lors d’un exercice à 170 battements/min sur bicyclette ergométrique chez des sujets entraînés. Les résultats contrastés peuvent refléter des différences au niveau de la nature du jeûne (intermittent ou continu), de l’état initial des sujets (état nutritionnel degré d’entraînement), de l’environnement local (température et humidité), de la période de l’année où le jeûne était observé et des différences au niveau du type d’exercice effectué. Le jeûne du Ramadan est généralement associé à une réduction de l’apport quotidien de fluide. La présente étude a eu lieu en été. Un environnement chaud combiné au jeûne devrait renforcer l’installation de la déshydratation. Ceci pourrait réduire la performance musculaire et cognitive [33]. Les effets indésirables seraient proportionnels au degré de déshydratation, devenant significatifs après une perte de 2 % de la masse corporelle [31]. Maughan [34] a
rapporté qu’une déshydratation de 2 % pourrait impliquer une diminution de la performance physique et une réduction de 5 % pourrait réduire les performances de près de 30 %. Nous avons observé des différences significatives dans l’apport hydrique quotidien entre la période de jeûne et celle de contrôle. Ceci pourrait expliquer la baisse de SRT constatée dans cette étude.
4.2. Effet de l’exercice Nous n’avons pas trouvé de changements des temps de réaction suite à un exercice maximal de 9—11 min sur ergocycle. En accord avec notre étude, Lo Bue-Estes et al. [35] ont montré que le temps de réaction simple n’a pas été affecté par l’exercice maximal chez des étudiantes saines et actives. En revanche, McMorris et Keen [6] ont rapporté un SRT plus lent après la réalisation d’un exercice à 100 % de la puissance maximale aérobie en comparaison avec un exercice à 70 % de la PMA ou au repos chez des athlètes amateurs. Covassin et al. [36] ont également rapporté une altération de la mémoire verbale chez 102 athlètes amateurs qui ont effectué un test maximal sur tapis roulant. Cependant, Lemmink et Visschen [37] ont trouvé un temps de réaction de choix plus court après un exercice intense intermittent sur ergomètre chez les deux groupes étudiés (groupe exercice et groupe témoin). Pour des exercices aérobies qui durent moins d’une heure, des études ont en général montré des effets positifs de l’exercice sur les temps de réaction [8,9]. Ceci pourrait être expliqué par une augmentation de la vigilance
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
6
H. Bouhlel et al.
induite par l’exercice prolongé [8]. Les temps de réaction ont tendance à être maintenus immédiatement après l’exercice, probablement à cause de l’augmentation concomitante des taux de catécholamines dans le sang [32,38]. L’exercice maximal pourrait ainsi contrecarrer l’effet du jeûne sur la fonction cognitive. Ces résultats mettent en évidence la relation complexe entre l’exercice physique, jeûne et fonction cognitive. La performance cognitive peut être maintenue, améliorée ou diminuée en fonction du moment où elle est mesurée, de l’apport alimentaire, du niveau d’aptitude physique du sujet, du type de la tâche cognitive et du type d’exercice effectué [39].
4.3. Limitations de l’étude Nos résultats préliminaires nécessitent d’être étendus, avec si possible la réalisation de mesures avant et après le jeûne et l’inclusion d’un groupe contrôle. En outre, l’utilisation d’épreuves prolongées en ambiance chaude serait nécessaire afin de pouvoir étudier l’impact d’une probable baisse de la glycémie et/ou du volume plasmatique sur les temps de réaction. Par ailleurs, nos résultats sur le maintien de CRT au cours du jeûne suggèrent que certains athlètes peuvent adapter leur mode de vie pendant le Ramadan d’une manière qui leur permet de conserver une glycémie et une hydratation plus au moins adéquates.
5. Conclusion Le jeûne du Ramadan n’a pas d’effet sur le CRT après un exercice maximal chez des jeunes assez entraînés. Le seul effet était lié à un ralentissement de SRT au repos et après l’exercice maximal. En outre, l’exercice maximal pratiqué dans cette étude n’a pas d’impact sur les temps de réaction. Ces données suggèrent que le jeûne du Ramadan constitue surtout un changement du mode de vie et que son effet sur le temps de réaction serait spécifique à la tâche. En effet, les processus corticaux impliqués pendant la tâche CRT devrait différer de ceux développés au cours du test SRT. Cependant, il est nécessaire de mener d’autres études utilisant un échantillon plus large afin de déterminer l’interaction jeûne—performance sportive et temps de réaction chez des athlètes de différentes spécialités sportives.
Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article.
Remerciements Les auteurs adressent de vifs remerciements à l’entraîneur et aux sujets ayant participé à cette étude. Nous remercions également Prof. M. Dogui pour ses conseils par rapport à l’utilisation des tests de temps de réaction et Dr Ines Ghanouchi pour la surveillance médicale des expériences. L’étude était financée par le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche.
Références [1] Brisswalter J, Collardeau M, René A. Effects of acute physical exercise characteristics on cognitive performance. Sports Med 2002;32(9):555—66. [2] Mouelhi Guizani S, Bouzaouach I, Tenenbaum G, Ben Kheder A, Keki Y, Bouaziz M. Simple and choice reaction times under varying levels of physical load in high skilled fencers. J Sports Med Phys Fitness 2006;46(2):344—51. [3] Chmura J, Krysztofiak H, Ziemba AW, Nazar K, Kaciuba-Uscilko H. Psychomotor performance during prolonged exercise above and below the blood lactate threshold. Eur J Appl Physiol 1998;77(1—2):77—80. [4] Kashihara K, Nakahara Y. Short-term effect of physical exercise at lactate threshold on choice reaction time. Percept Mot Skills 2005;100(2):275—81. [5] McMorris T, Graydon J. The effect of incremental exercise on cognitive performance. Int J Sport Psychol 2000;31:66—81. [6] McMorris T, Keen P. Effect of exercise on simple reaction times of recreational athletes. Percept Mot Skills 1994;78(1):123—30. [7] McMorris T, Delves S, Sproule J, Lauder M, Hale B. Effect of incremental exercise on initiation and movement times in a choice response, whole body psychomotor task. Br J Sports Med 2005;39(8):537—41. [8] Collardeau M, Brisswalter J, Audiffren M. Effects of a prolonged run on simple reaction time of well-trained runners. Percept Motor Skills 2001;93(3):679—89. [9] Tomporowski PD. Effects of acute bouts of exercise on cognition. Acta Psychol 2003;112(3):297—324. [10] Adlouni A, Ghalim N, Benslimane A, Lecerf JM, Saile R. Fasting during Ramadan induces a marked increase in high-density lipoprotein cholesterol and decrease in low-density lipoprotein cholesterol. Ann Nutr Metab 1997;41:242—9. [11] Bogdan A, Bouchareb B, Touitou Y. Ramadan fasting alters endocrine and neuroendocrine circadian patterns. Meal-time as a synchronizer in humans? Life Sci 2000;68:1607—15. [12] Bouhlel E, Zaouali M, Miled A, Tabka Z, Bigard X, Shephard R. Ramadan fasting and the GH/IGF-1 axis of trained men during submaximal exercise. Ann Nutr Metab 2008;52:261—6. [13] Bouhlel E, Denguezli M, Zaouali M, Tabka Z, Shephard RJ. Ramadan fasting’s effect on plasma, leptin, adiponectin concentrations, and body composition in trained young men. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2008;18:617—27. [14] Bouhlel E, Salhi Z, Bouhlel H, Mdella S, Amamou A, Zaouali M, et al. Effect of Ramadan fasting on fuel oxidation during exercise in trained male rugby players. Diabetes Metab 2006;32:617—24. [15] El Ati J, Beji C, Danguir J. Increased fat oxidation during Ramadan fasting in healthy women. An adaptative mechanism for body weight maintenance. Am J Clin Nutr 1995;62:302—7. [16] Bigard AX, Boussif M, Chalabi H, Guezennec CY. Alterations in muscular performance and orthostatic tolerance during Ramadan. Aviat Space Environ Med 1998;69:341—6. [17] Brisswalter J, Bouhlel E, Falola JM, Abbiss CR, Vallier JM, Hauswirth C. Effects of Ramadan intermittent fasting on middle distance running performance in well trained runners. Clin J Sport Med 2011;21(5):422—7. [18] Meckel Y, Ismaeel A, Eliakim A. The effect of Ramadan fast on physical performance and dietary habits in adolescent soccer players. Eur J Appl Physiol 2008;102:651—7. [19] Reilly T, Waterhouse J. Altered sleep-wake cycles and food intake: the Ramadan model. Physiol Behav 2007;90:219—28. [20] Zerguini Y, Kirkendall D, Junge A, Dvorak J. Impact of Ramadan on physical performance in professional soccer players. Br J Sports Med 2007;41:398—400. [21] Bouhlel H, Shephard RJ, Gmada N, Aouichaoui C, Peres G, Tabka Z, et al. Effect of Ramadan observance on maximal
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002
Modele + SCISPO-2825; No. of Pages 7
ARTICLE IN PRESS
Jeûne du ramadan et temps de réaction
[22] [23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
muscular performance of trained men. Clin J Sport Med 2013;23(3):222—7. Lagarde D, Btejat D, Boussif M, Pradellas S, Girault S, Huppe M. Ramadan et vigilance. Med Aeron Spat 1996;35(135):175—82. Roky R, Iraki L, Haj Khlifa R, Lakhdar Ghazal N, Hakkou F. Daytime alertness, mood, psychomotor performances, and oral temperature during Ramadan intermittent fasting. Ann Nutr Metab 2000;44(3):101—7. Lotfi S, Madani M, Abassi A, Tazi A, Boumahmaza M, Talbi M. CNS activation, reaction time, blood pressure and heart rate variation during Ramadan intermittent fasting and exercise. World J Sport Sci 2010;3(1):37—43. Gutiérrez A, González-Gross M, Delgado M, Castillo MJ. Three days fasting in sportsmen decreases physical work capacity but not strength or perception-reaction time. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2001;11(4):420—9. Howley Jr ET, Bassett DR, Welch HG. Criteria for maximal oxygen uptake: review and commentary. Med Sci Sports Exerc 1995;27:1292—301. Borg G. Psychophysical scaling with applications in physical work and the perception of exertion. Scan J Work Environ Health 1990;16(Suppl. 1):55—8. Durnin JVGA, Womerslay J. Body fat assessed from total body density and its estimation from skinfold thickness: measurements on 481 men and women aged from 16 to 72 years. Br J Nutr 1974;32:77—97. Maughan RJ, Leiper JB, Bartagi Z, Zrifi R, Zerguini Y, Dvorak J. Effect of Ramadan fasting on some biochemical and hematological parameters in Tunisian youth soccer players undertaking their usual training and competition schedule. J Sports Sci 2008;26(3):539—46.
7 [30] Hakkou F, Wast D, Jaouan C. Does Ramadan impair vigilance and memory? J Psychopharmacol 1988;96:213. [31] Gopinathan PM, Picham G, Sharma MA. Role of dehydration in stress induced variations in mental performance. Arch Environ Health 1988;43:15—7. [32] Grego F, Vallier JM, Collardeau M, Bermon S, Ferrari P, Candito M, et al. Effects of long duration exercise on cognitive function, blood glucose, and counterregulatory hormones in male cyclists. Neurosci Lett 2004;364:76—80. [33] Maughan RJ, Fallah J, Coyle EF. The effects of fasting on metabolism and performance. Br J Sports Med 2010;44: 490—4. [34] Maughan RJ. Fluid and electrolyte loss and replacement in exercise. J Sports Sci 1991;9:117—42. [35] Lo Bue-Estes C, Willer B, Burton H, Leddy JJ, Wilding GE, Horvath PJ. Short-term exercise to exhaustion and its effects on cognitive function in young women. Percept Mot Skills 2008;107(3):933—45. [36] Covassin T, Weiss L, Powell J, Womack C. Effects of a maximal exercise test on neurocognitive function. Br J Sports Med 2007;41:370—4. [37] Lemmink KAPM, Visscher C. Effect of intermittent exercise on multiple-choice reaction times of soccer players. Percept Mot Skills 2005;100:85—95. [38] Chmura J, Nazar K, Kaciuba-U´sciłko H. Choice reaction time during graded exercise in relation to blood lactate and plasma catecholamine thresholds. Int J Sports Med 1994;15(4): 172—6. [39] Lambourne K, Tomporowski P. The effect of exercise-induced arousal on cognitive task performance: a meta-regression analysis. Brain Res 2010;23(1341):12—24.
Pour citer cet article : Bouhlel H, et al. Effet du jeûne du Ramadan et de l’exercice maximal sur le temps de réaction simple et de choix chez des sujets entraînés. Sci sports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.scispo.2014.02.002