Effets de l’entraînement aérobie en hypoxie versus normoxie sur la composition corporelle et la santé métabolique des populations en surpoids ou obèses une méta-analyse mise à jour
- Publié : 01 octobre 2025
L’exercice aérobie, défini comme le mouvement rythmique des grands muscles du corps pendant au moins 10 minutes [1], est une stratégie bien établie pour la gestion de l’obésité [2], améliorant le métabolisme et soutenant une composition corporelle saine [3, 4]. L’Organisation mondiale de la santé recommande un exercice aérobie d’intensité modérée à élevée comme intervention efficace pour la perte de poids chez les personnes obèses [2, 5]. Cependant, les exercices à plus haute intensité peuvent être moins agréables et plus difficiles en raison de la plus grande masse corporelle des personnes en surpoids et obèses [6]. De plus, ces exercices peuvent augmenter le risque de blessures musculosquelettiques, ce qui pourrait compromettre les efforts de perte de poids [7,8,9]. Par conséquent, il est impératif de développer des stratégies d’exercice aérobie sûres, bien tolérées et efficaces, adaptées aux besoins spécifiques de cette population.
Ces dernières années, l’entraînement physique en conditions de faible oxygène (hypoxie) s’est imposé comme une intervention prometteuse pour la gestion de l’obésité [10,11,12]. Par exemple, des études ont comparé l’entraînement aérobie (50–60 minutes de course, 3 jours par semaine pendant 4 semaines à 65 % de l’absorption maximale d’oxygène [V̇O)2max] ou 60 % de la fréquence cardiaque maximale [FCMax]) dans la normoxie et l’hypoxie (fraction d’oxygène inspirée [FiO]2] = 15 %) [13, 14]. Ces études ont montré que l’entraînement hypoxique conduit à de plus grandes améliorations de la composition corporelle (par exemple, de l’indice de masse corporelle [IMC], de la masse grasse [FBM] et du tour de la taille) ainsi que des marqueurs métaboliques (par exemple, glycémie, insuline, cholestérol total et triglycérides [TG]) à des intensités d’exercice absolues plus faibles [13, 14]. Ces bénéfices seraient considérés comme résultant du potentiel de l’hypoxie à stimuler l’absorption et le transport du glucose [15], l’oxydation des graisses [16] et la régulation de l’appétit grâce à l’activation de facteurs inductibles par l’hypoxie (HIF) [17], améliorant ainsi en fin de compte les marqueurs de santé [16].
Plusieurs méta-analyses ont comparé les effets de l’entraînement physique sur la composition corporelle et le métabolisme entre l’hypoxie et la normoxie [18,19,20,21], mais les résultats restent incohérents. Certaines méta-analyses ont rapporté des réductions plus importantes de TG [21], FBM et IMC [20] après l’entraînement hypoxique comparé à l’entraînement normoxique, tandis que d’autres n’ont trouvé aucune différence significative entre les conditions [18, 19]. Cependant, ces méta-analyses présentent plusieurs limites : (a) l’inclusion d’autres modalités d’exercice, telles que l’entraînement en résistance et l’entraînement par intervalles à haute intensité [18,19,20,21], qui sont moins efficaces pour la perte de graisse chez les populations obèses que l’exercice aérobie [3, 4, 22], réduisant potentiellement les effets des interventions hypoxiques ; (b) l’absence d’analyses de sous-groupes tenant compte de facteurs tels que la dose hypoxique (par exemple, la gravité), l’intervention liée à l’exercice (par exemple, durée, fréquence) et les caractéristiques de la population (par exemple, l’âge), conduisant à une hétérogénéité substantielle (I² >50 %) [19,20,21]. Depuis notre précédente méta-analyse sur les effets de l’exposition hypoxique sur la perte de graisse et les marqueurs cardiométaboliques [21], plusieurs nouveaux essais contrôlés randomisés ont été publiés [23,24,25], soulignant la nécessité d’une méta-analyse mise à jour intégrant des données plus complètes.
Le but de cette méta-analyse était de comparer les effets de l’entraînement aérobie dans l’hypoxie et la normoxie sur la composition corporelle et la santé métabolique chez les personnes en surpoids et/ou obèses. Nous avons émis l’hypothèse que l’entraînement aérobie en hypoxie serait plus efficace pour améliorer la composition corporelle, comme la sémite et la FMB, ainsi que les marqueurs métaboliques de santé, notamment le TG et le cholestérol lipoprotéique de basse densité (LDL-C). De plus, nous avons examiné les facteurs modérateurs potentiels (par exemple, la gravité de l’hypoxie, la durée et la fréquence de l’entraînement) afin d’orienter des recommandations pratiques pour optimiser les interventions d’entraînement hypoxique.
Méthodes
Cette méta-analyse a été réalisée selon les lignes directrices Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis (PRISMA) [26] et enregistrée dans la base de données PROSPERO (International Prospective Register of Systematic Reviews) (CRD42024577543).
Recherche de littérature
Nous avons consulté cinq bases de données (PubMed, Web of Science, EMBASE, Scopus et CNKI [China National Knowledge Infrastructure]) depuis leur création jusqu’au 10 novembre 2024. La recherche utilisait des termes spécifiques et des opérateurs booléens (« ET », « OU », « PAS ») : « hypoxie », « altitude », « hypoxique », « exercice », « aérobie », « composition corporelle », « FBM », « masse maigre », « masse musculaire », « masse sans graisse », « perte de poids », « perte de graisse », « métabolisme », « métabolique », « surpoids », « obésité », « obésité ». De plus, nous avons effectué des recherches manuelles via Google Scholar afin d’assurer une couverture complète de la littérature pertinente.
Critères de sélection
Chaque étude incluse devait répondre aux critères suivants basés sur les participants, les interventions, les comparateurs, les résultats et le cadre de conception de l’étude (PICOS) : (1) les participants étaient en surpoids (indice de masse corporelle [IMC] ≥ 25 kg/m2) et/ou obèses (IMC ≥ 30 kg/m 2), sans restrictions d’activité physique ni maladies graves pouvant entraver les interventions d’exercice ; (2) l’intervention impliquait un entraînement aérobie en hypoxie (altitude simulée ≥ 2000 m ou FiO2 ≤ 16,5 %) au moins 2 jours par semaine avec une intensité modérée à élevée (≥ 45 % de V̇O2max ou ≥ réserve de fréquence cardiaque de 50 % [HRH] ou ≥ 60 % de fréquence cardiaqueMax) [21, 27] ; (3) Un protocole d’entraînement aérobie équivalent (intensité relative, durée d’entraînement, fréquence et durée de séance identiques à celles du groupe hypoxique) mené en normoxie a été utilisé comme comparateur ; (4) des résultats liés à la composition corporelle (masse corporelle [BM], IMC, masse corporelle maigre [LBM], FBM, circonférence de taille [WC], circonférence de la hanche [HC], ratio taille-hanche [WHR]) et la santé métabolique (cholestérol total [TC], TG, LDL-C, cholestérol lipoprotéiné de haute densité [HDL-C], glucose, insuline et indice d’évaluation du modèle homéostasique de la résistance à l’insuline [HOMA-IR]) ont été rapportés ; (5) Le plan de l’étude a utilisé un essai contrôlé randomisé.
Les études ont été exclues selon les critères suivants : (1) les participants présentaient des maladies graves pouvant entraver les interventions liées à l’exercice (par exemple, maladies cardiovasculaires ou diabète de type 2) ; (2) l’intervention combinait un exercice aérobie avec d’autres types d’entraînement (par exemple, entraînement par intervalles, entraînement en résistance ou vibration corporelle entière) ; (3) la restriction du flux sanguin a été utilisée comme intervention hypoxique ; (4) les articles en texte intégral ou l’extraction de données n’étaient pas disponibles ; (5) l’étude était un résumé de conférence, une revue, un rapport de cas ou une expérience animale ; (6) l’étude n’a pas été publiée en anglais ni en chinois.
Sélection des études
La littérature récupérée a été importée dans le logiciel de gestion de références EndNote (Version X9, Clarivate Analytics, Philadelphie, USA), et les doublons ont été retirés. Lors du premier filtrage, deux chercheurs indépendants (H.J. et D.L.) ont examiné les titres et résumés de toutes les études afin d’identifier ceux potentiellement pertinents. Les textes intégraux des études concernées ont ensuite été obtenus et évalués pour vérifier leur conformité aux critères d’inclusion et d’exclusion. Tout désaccord entre les deux chercheurs a été résolu par consultation avec un troisième chercheur (C.Y.), qui a aidé à finaliser la liste des études incluses.
Extraction des données
Deux chercheurs indépendants (H.J. et D.L.) ont extrait les données pertinentes des études éligibles, notamment : (1) informations de base (auteur [s], année de publication et titre) ; (2) caractéristiques des participants (taille de l’échantillon, âge, sexe et IMC) ; (3) exposition hypoxique (sévérité, durée et schéma de l’hypoxie) ; (4) protocole d’exercice (durée, fréquence et durée de la séance) ; (5) indicateurs de résultats (valeur moyenne, écart-type [DE] et taille de l’échantillon). Si les études n’ont pas rapporté les valeurs moyennes et la différence de différence avant et après l’intervention, celles-ci ont été calculées à l’aide de la formule suivante [28] :
$$\ :Mean={Mean}_{après}-{Mean}_{avant}$$
$$\begin{array}{l}\ :SD\\=\ :\sqrt{{SD}_{before}^{2}+{SD}_{after}^{2}-2\times\ :Corr\times\ :{SD}_{before}\times\ :{SD}_{after}}\end{array}$$
où MeanAvant et Meanaprès représentent respectivement les moyens de la pré-intervention et de la post-intervention. SDAvant et SDaprès représentent respectivement les DE du pré-intervention et de l’après-intervention. Corr est le coefficient de corrélation entre les groupes hypoxique et normoxie, souvent supposé être de 0,5 lorsqu’aucune corrélation n’est rapportée [28].
Évaluation de la qualité méthodologique
La qualité méthodologique et le risque de biais de toutes les études incluses ont été évalués selon les recommandations Cochrane [29]. L’outil d’évaluation du risque de biais de Cochrane examine des études dans plusieurs domaines : (1) génération de séquences aléatoires ; (2) dissimulation de l’allocation ; (3) l’aveuglement des participants et du personnel ; (4) l’aveuglement de l’évaluation des résultats ; (5) données de résultats incomplètes ; (6) rapports sélectifs ; et (7) d’autres sources potentielles de biais. Chaque domaine a été classé comme « faible risque » (‘+’), ‘haut risque’ (‘-‘) ou « risque incertain » (‘ ?’). Deux chercheurs indépendants (D.L. et H.J.) ont réalisé les évaluations en utilisant le logiciel Review Manager (Version 5.4, la Cochrane Collaboration, Oxford, Royaume-Uni). Toute divergence dans le risque de préjugés a été résolue par la discussion et, si nécessaire, par l’implication d’un troisième évaluateur (C.Y.).
Analyse statistique
L’analyse des données a été réalisée à l’aide du logiciel Review Manager (version 5.4, The Cochrane Collaboration, Oxford, Royaume-Uni) et du logiciel Stata (version 14, Stata Corp, TX, États-Unis). Après standardisation des variables extraites en unités constantes, un modèle à effets aléatoires a été appliqué pour évaluer les différences de résultats entre les interventions hypoxiques et normoxiques. Les résultats ont été rapportés sous forme de différences moyennes (DM), d’intervalles de confiance (IC) à 95 % et de valeurs p [4, 30]. L’hétérogénéité de l’étude a été quantifiée à l’aide de la statistique I², classée comme faible (I² < 25 %), modérée (25 % ≤ I² ≤ 50 %) ou élevée (I² >50 %) [31]. Le biais de publication a été évalué via des graphiques d’entonnoir, ainsi que les tests de Begg et d’Egger. La signification statistique a été fixée à p < 0,05.
Conformément aux recherches antérieures [18,19,20,21,32], des analyses de sous-groupes ont été réalisées pour examiner l’effet des facteurs modérateurs : (1) âge (< 40 ans vs. ≥ 40 ans) ; (2) gravité de l’hypoxie (FiO2 < 15 % contre ≥ 15 %). Ce seuil a été choisi car une hypoxie plus sévère est associée à une charge physiologique plus importante [18, 33], et environ 137 millions d’individus (27 % des résidents du plateau) vivant à des altitudes modérées (2000–2500 m) sont exposés à un FiO₂ d’environ 15 % [34] ; (3) dose hypoxique (< 50 km·h vs. ≥ 50 km·h), exprimée en « kilomètres heures » (km·h), où « km » représente l’altitude d’exposition en kilomètres et « h » désigne la durée totale d’exposition en heures [63] ; (4) fréquence (< 4 jours par semaine contre ≥ 4 jours par semaine) ; (5) durée de l’entraînement (< 8 semaines contre ≥ 8 semaines) ; et (5) durée de la session (≤ 60 min contre >60 min).
Résultats
Résultats de recherche
Un total de 5020 études ont été identifiées à partir de ces bases de données. Après avoir retiré 2241 doublons, 2779 études ont été examinées sur la base des titres et résumés. Cinquante et une études ont subi un criblage en texte intégral, et 13 études ont rempli les critères d’inclusion et ont été incluses dans l’analyse [13, 14, 23, 24, 25, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42] (Fig. 1).
Fig. 1
Schéma de flux de la sélection de l’étude
Caractéristiques de l’étude
Un total de 14 essais issus de 13 études (une étude incluse deux fois en raison de deux groupes présentant des sévérités d’hypoxie différentes) ont été analysés quantitativement (Tableau 1). Le nombre total de participants répartis dans les 14 essais était de 346 (hypoxie : 176 ; normoxie : 170). Les participants avaient des âges variés de 18 à 57 ans, et des IMC entre 25,1 et 37,9 kg/m2. Les interventions d’entraînement aérobie duraient de 3 à 32 semaines, avec des séances de 20 à 90 minutes, 2 à 5 jours par semaine, et des intensités de 60 à 75 % de V̇O2max ou RHMax. Dans les groupes hypoxies, le FiO2 variait de 13,0 % à 16,5 %, avec des doses hypoxiques de 16,5 à 672 km·h.
Tableau 1 Caractéristiques des études incluses
Méthodes de qualité d’étude
Le risque de biais a été évalué pour les 13 études incluses. Une étude a été classée à haut risque en raison de données de résultats incomplètes, tandis que les 12 autres études ont été considérées comme à risque modéré (Fig. 2). Le graphique de l’entonnoir indiquait une légère asymétrie, suggérant un possible biais de publication (Fig. 3). Puisque les diagrammes d’entonnoir sont subjectifs, une évaluation objective supplémentaire a été réalisée à l’aide des tests de Begg et d’Egger. La plupart des principaux critères de jugement ont montré des valeurs p supérieures à 0,05, à l’exception du LDL-C (p = 0,04), indiquant qu’aucun biais de publication significatif n’indique ces résultats (les tests pour la WHR n’ont pas été réalisés en raison de moins de trois études) (Tableau 2).
Fig. 2
Résumé du risque de biais des études incluses
Fig. 3
Graphique d’entonnoir montrant la différence moyenne par rapport à l’erreur standard pour les résultats liés à la composition corporelle et à la santé métabolique
Tableau 2 Résumé des méta-analyses
Résultats de la méta-analyse
Composition corporelle
Le résumé méta-analytique des indicateurs de composition corporelle est présenté dans le Tableau 2. Comparé à la normoxie, l’entraînement aérobie en hypoxie a entraîné une réduction plus importante des sages (DM = -0,90, IC à 95 % : -1,80 à -0,01, p < 0,05, I2 = 0 %, Fig. 4) et une tendance favorable vers une perte FBM plus importante (DM = -1,22, IC à 95 % : -2,59 à 0,15, p = 0,08, I2 = 0 %, Fig. 5) dans les populations en surpoids et/ou obèses. Cependant, aucune différence significative n’a été observée entre hypoxie et normoxie pour l’IMC, la LBM, la CM, la HC et la WHR (toutes p > 0,05) (Tableau 2).
Fig. 4
Effets totaux de l’intervention sur la masse corporelle de l’hypoxie par rapport à la normoxie. « A » et « B » représentent le nombre d’essais d’une même étude. Les carrés verts remplis représentent des estimations spécifiques à l’étude, tandis que le losange rempli représente des estimations regroupées d’effets aléatoires. IC : intervalle de confiance, DE : écart-type
Fig. 5
Effets totaux de l’intervention sur la masse grasse dans l’hypoxie par rapport à la normoxie. « A » et « B » représentent le nombre d’essais d’une même étude. Les carrés verts remplis représentent des estimations spécifiques à l’étude, tandis que le losange rempli représente des estimations regroupées d’effets aléatoires. IC : intervalle de confiance, DE : écart-type
Le résumé de l’analyse des sous-groupes est présenté dans le tableau 3. L’entraînement aérobie en hypoxie a entraîné une perte de selle plus importante que la normoxie pour des séances de ≥ 60 min (DM = -0,89, IC à 95 % : -1,80 à -0,01, p = 0,05, I² = 0 %), mais pas pour des séances de < 60 min (DM = -1,25, IC à 95 % : -7,55 à 5,06, P = 0,70, I² = 0 %). Une tendance favorable à une plus grande perte de la mâle de base en hypoxie a également été observée à FiO₂ ≥ 15 % (DM = -0,85, IC à 95 % : -1,77 à 0,06, p = 0,07, I² = 0 %) et à la dose hypoxique ≥ 50 km·h (DM = -1,26, IC 95 % : -2,50 à -0,02, p = 0,05, I² = 0 %), mais pas à FiO₂ < 15 % (DM = -2,00, IC 95 % : -6,29 à 2,30, p = 0,36, I² = 0 %) ou dose hypoxique < 50 km·h (DM = -0,52, IC à 95 % : -1,80 à -0,77, p = 0,43, I² = 0 %). De plus, l’hypoxie a conduit à des réductions plus importantes des FBM avec une dose hypoxique ≥ 50 km·h (DM = -1,54, IC à 95 % : -3,09 à -0,02, p = 0,05, I² = 0 %), fréquence d’entraînement de ≥ 4 jours par semaine (DM = -1,78, IC 95 % : -3,46 à -0,01, p < 0,05, I² = 0 %) et chez les participants âgés de < 40 ans (DM = -1,84, IC 95 % : -3,66 à -0,02, p = 0,05, I² = 0 %), mais pas avec une fréquence de < 4 jours par semaine (DM = -0,09, IC 95 % : -2,47 à 2,30, p = 0,95, I² = 0 %) ni de dose hypoxique < 50 km·h (DM = -0,16, IC 95 % : -3,03 à 2,72, p = 0,91, I² = 0 %) ni chez les participants âgés de ≥ 40 ans (DM = -0,43, IC à 95 % : -2,50 à 1,64, p = 0,69, I² = 0 %) (Tableau 3).
Tableau 3 Résumé des analyses de sous-groupes
Santé métabolique
Le résumé méta-analytique des indicateurs de santé métabolique est présenté dans le tableau 2. Comparé à la normoxie, l’entraînement aérobie en hypoxie a conduit à des réductions plus importantes de la TG (DM = -10,78, IC à 95 % : -20,68 à 0,88, p = 0,05, I2 = 0 %, Fig. 6), LDL-C (MD = -3,74, IC à 95 % : -6,92 à -0,56, p < 0,05, I2 = 0 %, Fig. 7), et HOMA-IR (MD = -0,22, IC à 95 % : -0,33 à -0,11, p < 0,01, I2 = 0 %, Fig. 8). Aucune différence significative n’a été observée pour la TC, la HDL-C, la glycémie et l’insuline entre les deux affections (toutes p > 0,05) (Tableau 2).
Fig. 6
Effets totaux de l’intervention sur les triglycérides dans l’hypoxie par rapport à la normoxie. Les carrés verts remplis représentent des estimations spécifiques à l’étude, tandis que le losange rempli représente des estimations regroupées d’effets aléatoires. IC : intervalle de confiance, DE : écart-type
Fig. 7
Effets totaux de l’intervention sur le cholestérol des lipoprotéines de basse densité dans l’hypoxie par rapport à la normoxie. « A » et « B » représentent le nombre d’essais d’une même étude. Les carrés verts remplis représentent des estimations spécifiques à l’étude, tandis que le losange rempli représente des estimations regroupées d’effets aléatoires. IC : intervalle de confiance, DE : écart-type
Fig. 8
Effets totaux de l’intervention sur l’évaluation par modèle homéostasique de la résistance à l’insuline dans l’hypoxie par rapport à la normoxie. Les carrés verts remplis représentent des estimations spécifiques à l’étude, tandis que le losange rempli représente des estimations regroupées d’effets aléatoires. IC : intervalle de confiance, DE : écart-type
Les résultats de l’analyse des sous-groupes sont présentés dans le tableau 3. Des réductions plus importantes de la DT ont été rapportées après l’entraînement aérobie en hypoxie par rapport à la normoxie pour les sous-groupes d’entraînement d’une durée de < 8 semaines (DM = -11,78, IC 95 % : -22,16 à -1,40, p < 0,05, I² = 0 %), durée de la séance de ≥ 60 min (DM = -10,80, IC 95 % : -20,85 à 0,70, p = 0,05, I² = 0 %), FiO₂ ≥ 15 % (DM = -12,75, IC à 95 % : -23,02 à -2,49, p < 0,05, I² = 0 %) et dose hypoxique ≥ 50 km·h (DM = -11,99, IC à 95 % : -23,26 à -0,73, p < 0,05, I² = 0 %). Cependant, aucun effet significatif n’a été trouvé dans d’autres sous-groupes (tous p > 0,05) (Tableau 3). Pour le LDL-C, l’entraînement aérobie en hypoxie a induit des effets plus importants que la normoxie dans les sous-groupes dont la session dure ≥ 60 minutes (DM = -3,85, IC 95 % : -7,06 à -0,64, p < 0,05, I² = 0 %), FiO₂ ≥ 15 % (DM = -3,77, IC 95 % : -7,03 à -0,52, P < 0,05, I² = 0 %). Aucune différence significative n’a été rapportée dans les autres sous-groupes (Tableau 3).
Discussion
Cette méta-analyse est la première à comparer les effets indépendants (non combinés avec d’autres formes d’exercice) des interventions d’entraînement aérobie en hypoxie versus la normoxie sur la composition corporelle et la santé métabolique chez les personnes en surpoids et/ou obèses. Nos résultats confirment notre hypothèse, indiquant que l’entraînement à l’hypoxie est plus efficace qu’à la normoxie pour réduire la MB, LA MBB, TG, LDL-C et le HOMA-IR. Ces résultats mettent en lumière les bienfaits de l’entraînement aérobie dans l’hypoxie, soutenant son potentiel comme intervention efficace pour la gestion de l’obésité.
Résultats sur la composition corporelle
Nos résultats indiquent que l’entraînement aérobie en hypoxie conduit à une réduction plus importante des selles par rapport à la normoxie chez les personnes en surpoids et/ou obèses (Fig. 4). En général, la perte de BM résulte de réductions de FBM, LBM, ou des deux [43]. Compte tenu des bénéfices similaires observés sur la LBM (p = 0,71) et d’autres indicateurs de composition corporelle (IMC, LBM, WC, HC, WHR, p = 0,15–0,92) entre les deux conditions (Tableau 2), on peut supposer que la plus grande réduction de la mez sanatique est principalement due à une tendance à une perte de masse corporelle plus importante (p = 0,08). Cela est cohérent avec une méta-analyse de He et al. [20], qui a démontré que l’entraînement physique en hypoxie réduit plus efficacement la FBM que dans la normoxie chez les adultes d’âge moyen et plus âgés. Plusieurs mécanismes physiologiques peuvent expliquer la perte de graisse accrue observée lors de l’exercice aérobie hypoxique. L’entraînement aérobie en cas d’hypoxie peut augmenter le métabolisme basal en augmentant la quantité et l’efficacité mitochondriales [44,45,46], ce qui pourrait réduire l’accumulation de graisse. Une amélioration de la fonction mitochondriale pourrait également augmenter l’oxydation des graisses, favorisant ainsi la perte de FBM [47]. Pour appuyer cela, une étude précédente a rapporté une tendance à l’augmentation de l’oxydation des graisses pendant la période de repos post-exercice après l’entraînement en hypoxie, tandis qu’une tendance à la baisse a été observée après le même entraînement en normoxie [47]. De plus, l’exposition à l’hypoxie peut stimuler la sécrétion de leptine tout en réduisant les niveaux acylés de ghréline [48, 49], supprimant ainsi l’appétit et réduisant l’apport calorique. La réduction de l’apport calorique contribue à un déficit énergétique plus important, ce qui est essentiel pour une gestion efficace de l’obésité [50].
Une méta-analyse précédente incluant diverses modalités d’exercice (par exemple, résistance, intervalles d’intensité élevée et exercice aérobie) n’a montré aucune réduction plus importante de la FBM avec l’exercice hypoxique comparée à la normoxie chez les personnes en surpoids et/ou obèses [19]. La différence entre leurs résultats et les nôtres concernant la perte de FBM peut provenir de différences dans les types de modalités d’exercice incluses (une combinaison d’exercice aérobie, d’exercice de résistance et d’entraînement par intervalles à haute intensité dans [19] versus exercice aérobie uniquement dans la présente étude). Des études récentes suggèrent que l’exercice aérobie est plus efficace que l’exercice de résistance et l’entraînement par intervalles à haute intensité pour réduire la FBM chez les populations en surpoids et/ou obèses [3, 4, 22]. Alors que l’entraînement par intervalles à haute intensité et l’exercice de résistance favorisent principalement la sécrétion d’hormones (par exemple, catécholamines et hormone de croissance) et augmentent la LBM [51, 52], l’exercice aérobie vise principalement la réduction de la masse grasse [52]. Cependant, il n’existe actuellement aucune preuve directe comparant les effets des différentes modalités d’exercice sur la réduction de la FBM en hypoxie, ce qui justifie des recherches supplémentaires.
Notre analyse de sous-groupes a montré que, comparé à la normoxie, l’entraînement aérobie en hypoxie entraînait une réduction plus importante de la FBM chez les personnes âgées de < 40 ans, tandis qu’aucun effet de ce type n’a été observé chez les ≥ 40 ans (Tableau 3). Cependant, une méta-analyse de Ramos-Campo et al. [18], qui incluait diverses modalités d’exercice, n’a pas rapporté une réduction plus importante de la FBM avec l’entraînement hypoxique par rapport à la normoxie chez les personnes en surpoids et/ou obèses âgées de 14 à 57 ans. En plus de l’influence des types d’exercices mixtes évoqués précédemment, ces résultats divergents peuvent également provenir du facteur de confusion lié à l’âge. Dans leur méta-analyse, environ la moitié des participants avaient plus de 40 ans [18]. Des recherches ont démontré que le vieillissement est associé à une diminution à la fois de l’activité physique quotidienne et du métabolisme basal [20, 53], ce qui peut réduire la dépense énergétique et limiter l’efficacité des interventions d’exercice hypoxique. Dans l’ensemble, comparé à la normoxie, l’entraînement aérobie en hypoxie entraîne une réduction plus importante de la FBM et de la selle chez les personnes en surpoids et/ou obèses, en particulier celles âgées de < 40 ans, ce qui suggère son potentiel d’amélioration de la composition corporelle.
Résultats métaboliques pour la santé
L’entraînement aérobie en hypoxie a entraîné une réduction plus importante de la TG par rapport à la normoxie chez les personnes en surpoids et/ou obèses (Figs. 6 et 7). Cela est cohérent avec une méta-analyse précédente, qui avait constaté que l’entraînement à l’exercice hypoxique entraînait une diminution plus marquée de la TG dans cette population [21]. Nous avons également observé une réduction plus importante du LDL-C après l’entraînement aérobie en hypoxie. Ces résultats confirment également les recherches antérieures suggérant que l’exercice aérobie hypoxique peut soulager la dyslipidémie et maintenir la santé métabolique lipidique [13, 14]. Parmi toutes les études incluses dans notre méta-analyse, la seule différence entre les groupes normoxie et hypoxie était l’exposition à un environnement hypoxique pendant l’exercice. Par conséquent, les améliorations observées du métabolisme lipidique peuvent être principalement attribuées à l’exposition hypoxique. Les mécanismes sous-jacents sont probablement liés à l’activation de la FIH déclenchée par une exposition hypoxique [54]. Plus précisément, la FIH augmente le gamma activé par les proliférateurs de peroxysome et le coactivateur 1 activé par les proliférateurs de peroxysomes, qui jouent tous deux des rôles clés dans l’amélioration du métabolisme lipidique [45, 55]. De plus, la FIH stimule la sécrétion d’érythropoïétine et d’oxyde nitrique [54], augmentant ainsi le flux sanguin dans le tissu adipeux [56] et favorisant l’oxydation des acides gras [21].
La résistance à l’insuline est une complication fréquente chez les populations obèses [57], et notre méta-analyse est la première à examiner les effets de l’intervention hypoxique sur la résistance à l’insuline en incluant l’indice HOMA-IR. Nos résultats montrent que l’entraînement aérobie en hypoxie conduit à une réduction plus importante du HOMA-IR (Fig. 8). Cela peut être dû à des conditions hypoxiques qui soulagent la résistance à l’insuline en améliorant la sensibilité à l’insuline, ce qui aide à maintenir un métabolisme sain du glucose [15]. De plus, nous n’avons trouvé aucune différence significative dans la réduction de l’insuline et de la glycémie entre l’hypoxie et la normoxie lorsque l’entraînement aérobie a été réalisé à des intensités relatives similaires (avec une intensité absolue plus faible dans l’hypoxie) (tableau 2). Cela s’aligne avec une méta-analyse précédente [18], suggérant que les interventions hypoxiques pourraient offrir des bénéfices similaires pour le métabolisme du glucose à ceux de la normoxie, mais à une intensité absolue plus faible [39, 58]. De plus, aucune différence significative n’a été observée dans le HDL-C entre hypoxie et normoxie après l’entraînement aérobie (p = 0,45) (Tableau 2). Cela peut être dû à des différences d’intensité d’exercice. Des études antérieures ont suggéré que des intensités d’exercice élevées (> 60 % de V̇O2max ou > 60 % de HRR) sont nécessaires pour améliorer de manière significative les niveaux de HDL-C [1, 59]. La plupart des études incluses dans nos méta-analyses utilisaient des valeurs d’intensité modérée (45–65 % V̇O2max ou 50–65 % de la fréquence cardiaque ou de 65 à 75 % de la fréquence cardiaqueMax) protocoles d’exercice, qui n’auraient peut-être pas suffi à augmenter efficacement les niveaux de HDL-C dans des conditions hypoxiques ou normoxiques.
Puisque les études de notre revue utilisaient un entraînement aérobie à la même intensité relative (par exemple, % V̇O 2max et %HRMax) dans toutes les conditions, l’intensité absolue (et donc la dépense énergétique) était plus faible dans le groupe hypoxique que dans le groupe normoxique. Cela suggère que l’entraînement hypoxique à une intensité absolue plus faible peut entraîner une amélioration plus importante de la composition corporelle et de la santé métabolique comparé à l’entraînement normoxique. Pour appuyer cela, une étude précédente a montré que faire de l’exercice à la même intensité relative entraînait une charge de travail plus faible (1,39 contre 1,67 W/kg) en hypoxie par rapport à la normoxie, tout en entraînant une amélioration plus importante de la FBM et de la HOMA-IR [37]. Ainsi, l’amélioration plus importante de FBM, TG, LDL-C et HOMA-RI observée dans notre méta-analyse était probablement attribuable aux effets de l’exposition hypoxique.
Analyse des sous-groupes
Sévérité et dose hypoxique
Nos résultats indiquent que le FiO₂ ≥ 15 % de plus de réduction du TG et du LDL-C comparé au FiO₂ < 15 %, ce qui entraîne des bénéfices plus importants pour le métabolisme lipidique (Tableau 3). Des études antérieures ont indiqué que le travail total et l’intensité absolue de l’exercice sont des facteurs clés dans l’amélioration du métabolisme lipidique [18]. Cependant, des conditions hypoxiques plus graves peuvent fournir un stimulus hypoxique plus fort [60], réduisant potentiellement le travail total des participants et limitant les bénéfices physiologiques de l’entraînement aérobie dans l’hypoxie pour les populations en surpoids et/ou obèses [18, 33]. De plus, étant donné qu’une hypoxie plus sévère est associée à une charge physiologique plus élevée [61], notre étude recommande un taux modéré d’hypoxie (FiO₂ ≥ 15 %) pour les personnes obèses afin d’obtenir des bénéfices métaboliques pour la santé. De plus, une réduction plus importante de la BF, FBM et TG a été observée avec une dose hypoxique de ≥ 50 km·h (Tableau 3). Cela indique que la conception des protocoles hypoxique doit non seulement prendre en compte la gravité de l’hypoxie (FiO₂ ≥ 15 %), mais aussi garantir un temps d’exposition suffisant pour atteindre une dose d’hypoxie adéquate, maximisant ainsi les bénéfices pour la santé. Néanmoins, en raison du manque de preuves comparant directement les différentes sévérités et doses d’hypoxie, ces résultats doivent être interprétés avec prudence.
Fréquence, durée des séances et durée de l’entraînement
Comparé à la normoxie, l’entraînement aérobie en hypoxie, avec une fréquence de ≥ 4 jours par semaine et une durée de séance ≥ 60 minutes, a entraîné des réductions plus importantes de la BM, de la FMI, de la TG et du LDL-C, des effets absents dans d’autres sous-groupes (Tableau 3). Conformément à nos résultats, une autre méta-analyse a indiqué que des séances d’exercice hypoxiques d’au moins 60 minutes sont nécessaires pour produire des réductions plus importantes de la FBM et de la sage par rapport à l’entraînement normoxique [20]. De plus, nos résultats ont indiqué que des durées d’intervention de < 8 semaines étaient plus efficaces que celles ≥ 8 semaines. Cela peut être dû à une adaptation physiologique ou à une tolérance à une exposition hypoxique prolongée, ce qui pourrait diminuer les bénéfices supplémentaires au fil du temps. Pour appuyer cela, une étude précédente a révélé que l’entraînement aérobie en hypoxie (90 minutes de vélo, course et cross-training à 65–70 % de fréquence cardiaqueMax) était plus efficace pour améliorer la composition corporelle durant les cinq premières semaines, mais les bénéfices supplémentaires ont disparu après trois mois [36]. Cela implique que l’entraînement hypoxique peut être particulièrement efficace comme intervention à court terme (< 8 semaines), tandis que les interventions à plus long terme (≥ 8 semaines) peuvent nécessiter une période de lavage appropriée. Cependant, il convient de noter que moins d’études de notre revue utilisaient des durées d’intervention de ≥ 8 semaines comparées à < 8 semaines (4 contre 9), ce qui limite la robustesse de cette conclusion. Les recherches futures devraient viser à clarifier les effets à long terme de l’entraînement hypoxique sur l’obésité.
Âge
Plusieurs études antérieures ont indiqué que l’entraînement physique hypoxique (30 à 60 minutes de course, 4 à 5 jours par semaine pendant 3 semaines à 60 % de fréquence cardiaque ou à un rythme cardiaque correspondant à 3 mmol/L de lactate) entraîne une réduction plus importante de la grasse et de la trans par rapport à l’entraînement normoxique chez les jeunes adultes (19–29 ans) [25, 37]. En revanche, d’autres études utilisant des protocoles comparables (60 minutes de marche ou de vélo, 6 jours par semaine pendant 3 à 6 semaines à 60–75 % de fréquence cardiaqueMax) n’ont pas observé de bénéfices supplémentaires chez les personnes âgées (50–57 ans) [38, 42]. Cette différence peut être due au fait que l’entraînement hypoxique est atténué par l’âge. Notre analyse de sous-groupes a également confirmé cela, révélant que l’entraînement aérobie en hypoxie était plus efficace pour améliorer la FBM, la TG et le LDL-C chez les personnes en surpoids et/ou obèses âgées de < 40 ans par rapport à celles de ≥ 40 ans (Tableau 3). Cela pourrait s’expliquer par des niveaux plus élevés d’hormones chez les jeunes (par exemple, l’hormone de croissance et la testostérone) qui favorisent la mobilisation et l’utilisation des graisses tout en inhibant la synthèse des graisses, ce qui conduit à des bénéfices plus importants de l’exposition à l’hypoxie [53]. Cependant, en raison du manque de preuves directes comparant les effets de l’entraînement aérobie dans l’hypoxie entre différents groupes d’âge, des différences potentielles liées à l’âge dans son efficacité justifient une investigation plus approfondie par des recherches initiales.
Implications pratiques
Nos recherches suggèrent que l’entraînement aérobie en cas d’hypoxie est une option plus efficace pour améliorer la composition corporelle et maintenir la santé métabolique chez les populations en surpoids et/ou obèses comparé à la normoxie. Les praticiens doivent prendre en compte des facteurs tels que l’âge, la gravité de l’hypoxie, la fréquence de l’entraînement, la durée des séances et la durée totale de l’entraînement afin d’optimiser les bénéfices de la stratégie d’intervention hypoxique.
Limites et orientations futures
Cette étude présente plusieurs limites. Premièrement, la plupart des études incluses utilisaient un entraînement aérobie d’intensité modérée en hypoxie, ce qui signifie que notre méta-analyse n’a pas examiné les effets de l’exercice aérobie à différentes intensités. Il reste incertain si des intensités d’exercice plus élevées apporteraient des bénéfices physiologiques supplémentaires. Deuxièmement, en raison du manque d’études ciblant uniquement les femmes, notre méta-analyse n’a pas exploré l’impact du sexe sur les effets des interventions hypoxiques. Une étude de Sandoval et al. [62] a spécifiquement examiné les différences entre les sexes dans l’utilisation du substrat dans des conditions hypoxiques et a constaté que les femmes ont tendance à davantage dépendre des graisses pendant l’exercice, tandis que les hommes ont tendance à s’appuyer davantage sur les glucides. Enfin, certaines études ont rapporté que les modalités d’exercice combinées (par exemple, exercice aérobie avec entraînement en résistance) conduisent à des améliorations plus importantes de la composition corporelle et de la santé métabolique comparées à l’exercice aérobie seul [3, 4, 22]. Les recherches futures devraient déterminer les modalités d’exercice les plus efficaces et prendre en compte l’impact des facteurs potentiels (par exemple, le sexe et l’intensité de l’exercice). Cela aiderait à développer des stratégies d’intervention plus personnalisées, efficaces et systématiques, adaptées aux caractéristiques individuelles.
Conclusion
L’entraînement aérobie en cas d’hypoxie est plus efficace que dans la normoxie pour réduire la masse corporelle, la masse grasse, les triglycérides et le cholestérol lipoprotéique de basse densité chez les personnes en surpoids et/ou obèses. Ces résultats pourraient orienter le développement d’interventions efficaces pour l’exercice hypoxique afin de gérer l’obésité, à mesure que cette approche gagne en popularité.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/