Commençons tout d'abord par une définition simplifiée du terme dopage : utilisation de substances chimiques et autres moyens propres à augmenter artificiellement le rendement en vue, où à l'occasion d'une compétition sportive, au risque de porter préjudice à l'éthique et à l'intégrité physique et psychique de l'athlète.
Comme nous l'avons vu précédemment, la caféine est fortement utilisée par les sportifs et rentre ainsi dans ce groupe des substances stimulantes. Son assimilation par le corps humain serait donc la source de plusieurs modifications de l'activité dont :
- Une réduction de la sensation de fatigue
- Une vigilance accrue
- Une coordination générale améliorée
- Une stimulation du système nerveux, de l’activité cardiaque et de la respiration
Il existe également des effets secondaires suite à la consommation de caféine :
Ayant brossé ce portrait général des différents effets de la molécule de caféine, nous pouvons maintenant nous attarder sur le principal aspect que nous avons étudié à savoir : le mode d’action et les différents effets de l’absorption de caféine sur l’activité cardiaque
Modes d'action et effets de la caféine (au niveau du système cardiaque) à l'échelle moléculaire et macroscopique :
Nous savons que le système nerveux sympathique contrôle une grande partie des activités autonomes dont le rythme cardiaque, la caféine agit dans un premier temps sur le système nerveux central comme la nicotine en traversant la barrière qui sépare la circulation sanguine du cerveau du reste du corps, appelée barrière hémato-encéphalique. Son action une fois à l'intérieur du cerveau est de s'opposer à l'action des récepteurs à l'adénosine (substance qui joue un rôle important dans la transmission du message hormonale, on parle d'AMP cyclique : Adénosine mono-phosphate cyclique), la molécule de caféine neutralise en effet cette dernière l'empêchant ainsi de jouer son rôle de ralentisseur de l'activité nerveuse. La caféine étant un antagoniste des récepteurs à l'adénosine, elle se fixe sur les mêmes récepteurs, mais sans réduire l’activité neuronale. Il y a donc moins de récepteurs de disponibles pour le frein naturel qu’est l’adénosine, ce qui mène à une activation des neurones. Cette fixation aux récepteurs à adénosine s’explique par une similitude au niveau de la composition des deux molécules (voir schéma).
Schéma des effets de l’adénosine et de la caféine
La molécule de caféine agit d'autre part sur le cœur en se fixant sur des récepteurs des cellules musculaires de celui-ci, les myocytes. Elle va ainsi mimer l’action de l’adrénaline.
Les différents types de récepteurs
Les récepteurs en général et les récepteurs adrénergiques en particulier sont des unités mouvantes. Leur nombre n'est pas fixe, les récepteurs sont dégradés et synthétisés en permanence. La concentration d'un récepteur peut-être modulée par la modification de sa synthèse ou de sa dégradation.
Il existe :
o Les récepteurs bêta : bêta1, bêta2, bêta3.
o les récepteurs alpha : alphal, alpha2
Les récepteurs bêta1 prédominent dans les tissus cardiaques et le rein.
Les récepteurs bêta2 prédominent dans les cellules musculaires lisses des vaisseaux et des bronches.
Les récepteurs bêta2 prédominent dans les cellules musculaires lisses des vaisseaux et des bronches.
o Au niveau cardiaque la stimulation des récepteurs bêta1 et bêta2 entraîne une augmentation de l'inotropisme et du chronotropisme[1].
Les récepteurs alpha
Les récepteurs alpha1 prédominent au niveau cardiaque. Leur stimulation entraîne une augmentation de l'inotropisme
L’adrénaline
Mécanisme d'action
Son action est complexe du fait d'une part de l'inhomogénéité de la répartition des récepteurs et d'autre part des effets doses dépendant sur les récepteurs.
L'adrénaline a une action essentiellement cardiaque inotrope bêta1 et alpha1.
L'adrénaline a une action essentiellement cardiaque inotrope bêta1 et alpha1.
Les effets physiologiques
o Cardiaques : L'adrénaline est un puissant agent inotrope positif essentiellement par action sur les récepteurs bêta1 du myocarde et aussi grâce à une action sur les récepteurs alpha1.
Elle a également un effet chronotrope positif, c'est à dire tachycardisant.
Elle a également un effet chronotrope positif, c'est à dire tachycardisant.
En conclusion, la caféine parvient à accélérer notre rythme cardiaque par le biais de son action sur le système nerveux sympathique conjuguée à celle sur le cœur. Ainsi, la libération en grande quantité d’adrénaline et l’agissement direct des molécules de caféine sur le cœur a pour effet une accélération du rythme cardiaque et une augmentation de la capacité qu'ont les myocytes de se contracter. Cette accélération provoque une augmentation de l'apport de sang aux muscles de notre corps, de plus, l'adrénaline permet également la libération du glycogène hépatique comme le fait le glucagon afin d'apporter les nutriments dont les muscles ont besoin et une dilatation des bronches afin de favoriser l'activité respiratoire. Tous ces effets sont donc source d'un décuplement du rendement athlétique.
[1] L'inotropisme cardiaque désigne la contractibilité myocardique, c'est-à-dire la capacité des cellules musculaires myocardiques à se contracter en réponse à un potentiel d'action. Le chronotropisme quant à lui désigne la fréquence cardiaque.
L'inotropisme et le chronotropisme sont sous influence directe du système nerveux autonome.
