I/ Les effets recherchés par les sportifs

En se dopant, le sportif recherche à améliorer ses performances. Pour cela, il veut bien sûr augmenter ses capacités physiques. Même si il prend des produits illicites, son entrainement n’en reste pas moins très dur et très éprouvant pour son corps. C’est pourquoi, il est tenté d’utiliser des dopants lui permettant de retarder l’apparition de la fatigue ou facilitant sa récupération. Diminuer la douleur et gérer son stress sont importants pour un compétiteur, certains vont se faire aider de façon illégale pour y parvenir.

A) Impacts physiques des produits dopants:

a) Amélioration de la force et de la puissance musculaire:

L’anabolisme* et le catabolisme* sont deux processus qui se déroulent en permanence dans tous corps vivants, les cellules se renouvellent continuellement Pour une prise de masse musculaire, l’anabolisme doit être plus important que le catabolisme. L’intérêt pour le sportif d’une masse musculaire plus importante semble évident: la puissance du sportif sera plus grande ainsi que sa résistance à l’effort. C’est pourquoi, l’utilisation de stéroïdes anabolisants est fréquente dans le milieu sportif quelque soit le sport.

Les stéroïdes anabolisants:

Les stéroïdes anabolisants sont des dérivés de synthèse de la testostérone*dont les

modifications chimiques ont réduit les effets androgéniques* aux profits des effets anabolisants. La testostérone favorise en outre la biosynthèse de protéines, elle agit tout d’abord sur les cellules musculaires en entrainant une augmentation du volume du muscle mais elle stimule également la formation de protéines au niveau des os (favorise la croissance osseuse). Ces effets anaboliques s’exercent aussi sur le cœur et les reins.

Structure chimique

La testostérone est une hormone* naturellement produite par l’homme.

Les modifications chimiques de la testostérone permettent d’obtenir des dérivés qui résistent à cette dégradation hépatique. Les préparations actives par voie orale comportent une alkylation en position 17, par fixation d’un groupement méthyle ou éthyle. Cette modification réduit leur catabolisme hépatique car aucun système enzymatique chez l’homme n’est capable de couper la fonction alkyle

.

Elle dérive du cholestérol. Sa structure moléculaire comporte 19 atomes de carbone. Son métabolisme rapide après prise orale ou injection intramusculaire résulte de son passage hépatique et de sa transformation en métabolites inactifs.

Une modification comme la déméthylation en C 19 permet d’obtenir des composés dont la configuration tridimensionnelle modifiée facilite le contact avec le site de liaison des androgènes.

Mode d’action

Tous les stéroïdes anabolisants n’ont pas exactement les mêmes effets. On parlera ici plus précisément de la testostérone.

Les stéroïdes sont administrés par voie orale ou intramusculaire. Quand il est injecté le principe actif parvient directement dans le sang, les comprimés, quant à eux sont transportés par le tube digestif jusqu’au foie, qui les élimine partiellement ou les transfère dans le sang. Le stéroïde se retrouve dans l’organisme sous forme de nombreuses molécules transportant chacune, un message destiné à des cellules précises du corps. Ces cellules possèdent sur leur paroi des récepteurs qui

s’adaptent parfaitement aux molécules stéroïdiennes. Ces récepteurs sont nombreux dans les cellules musculaires.

Cependant 98%de ces molécules sont déjà combinés avec des protéines de fixation (SHBG : globuline de fixation de l’hormone sexuelle) et seulement 1 à 2% de ces molécules restent à l’état libre.

Ces molécules actives sont les seules à pouvoir s’associer aux récepteurs et donc à présenter un intérêt pour les cellules musculaires.

Le couple stéroïde-récepteur passe ensuite dans le noyau de la cellule musculaire où il s’associe à l’acide nucléique de l’ADN.

Le complexe transcriptionnel est ainsi activé et il s’en suit la synthèse d’ARN (transcription). L’ARNm transcrit passe dans le cytoplasme de la cellule où il sera traduit en protéines par les ribosomes. Les protéines synthétisées serviront à la formation de nouvelles cellules. Si ce mécanisme est associé à un entrainement lourd et intensif, il s’accompagne d’une hypertrophie transversale du muscle (augmentation du volume du muscle).

Même si l’action principale des stéroïdes sur les cellules musculaires est

l’augmentation de la synthèse protéique, ils leur donnent également d’autres informations importantes pour un athlète. En effet, les cellules stéroïdiennes peuvent occuper les récepteurs à la cortisone. Cette hormone dégradante ne peut alors réaliser son action et les cellules musculaires conservent toutes leurs protéines.

Les stéroïdes augmentent l’effet de congestion du muscle. Ceci s’explique par l’augmentation du volume sanguin et des globules rouges dans le sang. Le muscle gonfle et il est plus vascularisé. L’apport de sang permet une plus grande oxygénation et un apport plus important en substances nutritives. Quand le complexe stéroïde récepteur a fait son travail, la molécule de testostérone retourne dans le sang où elle peut être réutilisée ou dégradée pour être éliminée par les urines.

Pour avoir l’effet recherché, c'est-à-dire une efficacité sur la masse et les performances musculaires, la prise de stéroïdes anabolisants doit être associée à un entrainement intensif et à un régime hyperprotéique.

Cas avérés de dopage aux stéroïdes anabolisants:

Lashawn Merritt, spécialiste américain du 400m est positif à la DHEA

b) Modification de la morphologie:

Ces dopants n’agissent pas directement sur la performance mais ils vont modifier la morphologie de l’athlète permettant ainsi une optimisation des conditions de pratique du sport choisi.

Nous aborderons deux types de produits:

► les diurétiques qui sont utilisés dans les sports où le poids a une grande importance. Dans la boxe ou le judo par exemple, la perte de poids permet de combattre dans une catégorie inférieure.

► l’hormone de croissance peut jouer sur la morphologie du sportif dans les disciplines où la taille est déterminante.

Les diurétiques:

La perte de poids suite à la prise de diurétiques n’est pas due à une perte de masse graisseuse mais à une augmentation de la sécrétion urinaire.

Ce sont avant tout des médicaments dont le rôle est d’accroître la sécrétion rénale de l’eau et des électrolytes par un phénomène d’osmose* des liquides biologiques. Ils peuvent traiter l’hypertension, les insuffisances cardiaques, la cirrhose du foie.

Au niveau de la branche descendante, il y a une réabsorption d’eau et une imperméabilité au NaCl.

Dans la branche ascendante, les réabsorptions se font par le cotransporteur Na/K-Cl. Cette partie est imperméable à l’eau; l’osmolarité diminue et le Na+ est réabsorbé

Les diurétiques sont différenciés selon leur site d’action au niveau du rein. Ils agissent le long du néphron en modifiant le transport de sodium et globalement en réduisant la réabsorption du Na+ et en augmentant sont éliminations dans les urines.

Nous allons voir l’action de la Furosémide qui est un diurétique de l’anse. Il appartient à la famille des sulfamides.

Formule moléculaire du Furosémide

Mode d’action:

Ce diurétique agit au niveau ascendant de la Hanse de Henlé en inhibant la réabsorption du sodium, potassium, et chlorure. La furosémide entre en compétition avec le chlorure au niveau de son site sur le cotransporteur Na+/K+2Cl. Le Na+ n’est donc pas réabsorbé et par conséquent 20à25% du sodium filtré n’est pas réabsorbé et part avec les urines. Le changement de gradient osmotique se traduira par une non réabsorption d’eau d’où une élimination par les urines d’une grande quantité d’eau et de minéraux.

Un sujet normal élimine 1,2 à 1,5l d’urine par jour, avec 40mg de furosémide en comprimé, le sujet peut éliminer 3à4l d’urine en 3-4h. Les effets sont immédiats donc très intéressant d’utilisation.

Les diurétiques sont également utilisés comme masquant des produits dopants car l’augmentation de la quantité d’urine permet la dilution des différents produits.

Cas de dopage avérés aux diurétiques:

Daiane Dos Santos, l’ancienne championne du monde de gymnastique a été contrôlée positive au furosémide en novembre 2009

L’hormone de croissance:

L’hormone de croissance est une vedette au pays du dopage car elle est pratiquement indétectable. En effet, l’hormone de croissance biosynthétique est produite par la technique du génie génétique. L’hormone recombinante est par conséquent rigoureusement identique à l’hormone naturelle.

L’hormone de croissance (GH) est secrétée au niveau de l’antéhypophyse de manière pulsative tout au long de la journée avec un pic de grande amplitude plusieurs heures après le début du sommeil.

Sa sécrétion est contrôlée par l’hypothalamus qui libère des facteurs stimulateurs ou inhibiteurs en fonction des stimulations centrales (stress, entrainement, sommeil) ou périphériques (glycémie ou concentration en acides aminés). C’est cette hormone qui nous fait grandir pendant l’enfance en stimulant les os et le cartilage.

La tentation a été grande et certains américains et chinois auraient reçu des injections d’hormones de croissance pendant leur adolescence et ainsi augmenter leur taille avec pour objectif de devenir basketteurs.

Mais lorsque la croissance est terminée, l’hormone continue à voir une action, non pas sur la croissance des os mais sur celle des cellules, des tissus, des muscles par l’intermédiaire d’un messager cellulaire l’IGF₁. En effet, lorsque l’on injecte du GH recombinante:

- Une partie se fixe sur les récepteurs du foie, ceci entraine une synthèse d’IGF₁ naturelle qui se fixe sur les cellules musculaire et favorise leur développement.

- Une autre partie va sur les cellules susceptibles de croissance et entraine une nouvelle synthèse d’IGF₁ donc une nouvelle croissance musculaire.

- Le reste stimule les cellules adipeuses en augmentant leur conversion en acétylCOA d’où une réserve énergétique.

L’oxydation du glucose est diminuée, le stockage de glycogène favorisé ce qui entraine une augmentation de la glycémie. La lipolyse étant favorisée, une perte graisseuse est observée.

C’est pour l’amélioration des performances musculaires, de ses effets sur la synthèse protéique et l’optimisation énergétique que les sportifs utilisent cette hormone.

Mais les doses utilisées sont très en dessus des doses physiologiques et l’hormone de croissance potentialise surtout d’autres substances ; pour obtenir des effets anabolisants, elle est donc souvent couplés avec des stéroïdes.

c) Augmentation de l’oxygénation:

Toutes les méthodes permettant d’augmenter les capacités de l’organisme à extraire et transporter l’oxygène sont susceptibles d’améliorer les performances des sports d’endurance (longue durée). L’entrainement en altitude va être associé à des méthodes plus discutables et surtout interdites comme l’autotransfusion ou l’injection de substances dopantes comme la désormais très célèbre EPO.

EPO (érythropoïétine):

Mode d’action:

L’EPO est une hormone protéique produite à 90% par les reins et à10% par le foie. Elle agit sur la moelle osseuse où elle stimule la production d’érythrocytes (globule rouge).

Ces globules transportent les molécules de dioxygène que nous respirons. En effet, les molécules d’hémoglobine captent au niveau des poumons l’oxygène pour l’acheminer vers les cellules de notre corps et ainsi fournir l’énergie nécessaire à leur fonctionnement.

Mais les érythrocytes ont une durée de vie limitée. La diminution de globules rouges dans le sang s’accompagne d’une diminution de pression en oxygène. Ce phénomène si il est excessif peut engendrer l’hypoxie cellulaire*(mécanisme qui se produit lors d’un stage en altitude).Il s’en suit une stimulation des cellules du rein qui produisent de l’EPO.

Elle va stimuler les phénomènes de multiplication cellulaire, de différentiation et de maturation des cellules à l’origine des érythrocytes

L’érythropoïétine régule donc l’érythropoïèse.

Grace à ces propriétés, l’EPO a intéressé le milieu médical (pour combattre en autre l’anémie) et bien sûr le milieu sportif. Les scientifiques ont mis au point des EPO recombinante.

Structure moléculaire et EPO recombinante

Formule brute: C 809H 1301N 229O 240S 5

C’est une glycoprotéine car comme ce mot l’indique, elle est constituée à 60% d’acides aminés et à 40% de glucides. La molécule d’EPO a subi une glycolisation qui est une réaction enzymatique permettant d’établir une liaison covalente entre une protéine et un glucide au niveau de l’atome O ou N.

L’EPO comme nous l’avons vu est constituée par une protéine qui est codée au niveau d’un gène localisé sur le chromosome 7. Les scientifiques vont isoler la séquence d’acides nucléiques codant pour EPO humaine et l’intégrer dans une cellule ovarienne de hamster chinois. Cette cellule va donc fabriquer en même temps que ses propres protéines, la protéine de l’EPO humaine (protéine recombinante). Les deux molécules ont la même séquence en acides aminés, mais c’est une protéine glycosylée et la glycolisation diffère chez l’homme et le hamster. C’est pourquoi les deux protéines sont différentes (ce qui permet la détection lors de contrôle anti dopage) mais leur effet sur l’organisme restent sensiblement les mêmes

Effet sur le sportif

Lors d’un effort physique, le muscle a besoin d’oxygène. En augmentant le nombre de globules rouge, on intensifie l’apport d’oxygène au muscle. Cette situation est très intéressante pour les disciplines sportives où l’endurance est capitale (vélo, course sur longue distance) car elles nécessitent de grand volume d’oxygène.

Avec les injections de rhEPO (EPO recombinante), les poumons, le cœur et les muscles reçoivent tellement d’O2 qu’ils peuvent travailler à 200%sans que la fatigue se fasse sentir.

Un individu normal a un taux d’hématocrite proche de 44%(-chez la femme), après un stage en altitude, il passe à 48% et suite à une prise d’EPO, il monte jusqu’à 60%-65%. D’après les expériences du docteur Ekholm, l’érythropoïétine améliore de 10 à 20% les performances endurantes.

L’injection de rhEPO entraine l’augmentation des globules rouges donc des hématies et par conséquent le taux d’hématocrites s’élève ainsi que la quantité de dioxygène transporté. Un traitement à base de fer permettra une meilleure fixation de la molécule d’oxygène sur les hématies.

Le dioxygène mis à disposition du muscle est introduit dans le cycle de Kreps. La voie aérobie étant plus efficace, le muscle produit plus d’ATP c'est-à-dire qu’il développe plus d’énergie. La voie aérobie est moins sollicitée et produit peu d’acide lactique. Le sportif est donc moins fatigué et les risques de crampes diminués. Il y a forcement un effet sur les performances.

Cas de dopage à l’EPO:

Rashid Ramzi médaillé olympique du 1500

a été contrôlé positif à Pékin en 2008

Dopage sanguin:

Il existe deux types de transfusion dans le dopage :

- Homologues: le sang du donneur est compatible, il est du même groupe et du même rhésus.

- Autologue: avec son propre sang

Principe d’action

Pendant l’entrainement, le staff médical prélève un litre de sang qui est conservé suivant un protocole rigoureux (congélation ou réfrigération). En déficit de globule, l’organisme compense (érythropoïèse).

Le sang prélevé est centrifugé pour retirer le plasma ainsi, dans les jours précédents la compétition, seules les globules rouges sont réinjectés. L’apport de globule rouge augmente l’oxygénation des muscles.

Cette méthode peut élever les performances de 10 à 20%. On peut en effet transfuser un sang dopé à l’EPO ou d’une personne ayant séjournée en montagne.

Les effets se prolongeraient pendant deux semaines et une étude à montrer une amélioration de 1mn sur 10000 m chez des coureurs de bon niveau.

Cas de dopage par transfusion

Le Kazakh Alexandre Vinokourov (Astana) a subi - un contrôle antidopage qui a révélé la pratique d'une transfusion sanguine homologue.2007

B) Impacts psychologiques:

Il existe d’autres dopants n’intervenant pas directement sur le «mécanique»du sportif mais qui agissent psychologiquement sur ce dernier en intervenant au niveau du système nerveux central.

Ils n’ont donc pas d’incidence directe sur la performance mais permettent une amélioration des résultats en optimisant la préparation de l’athlète ou en favorisant les conditions de déroulement de l’épreuve.

La confiance en soi, une concentration maximale ou alors un entrainement poussé à l’extrême en diminuant artificiellement la douleur vont forcement permettre au sportif de se surpasser et d’être dans une situation idéale pour effectuer ses meilleures performances.

a) Favoriser la concentration et vaincre le stress:

Les amphétamines:

Les amphétamines sont des produits de synthèse qui agissent sur le système nerveux central (annexe3) avec des propriétés psychostimulantes. Elles sont utilisées en particulier pour lutter contre la fatigue. Leur consommation est donc répandue dans les sports individuels nécessitant une pratique intense. Elle peut être cependant utilisée aussi dans les sports avec des catégories de poids car elles ont une caractéristique anorexigène mais ce n’est pas cette propriété que nous allons étudier.

Dans le cerveau sont libérés en permanence des neurotransmetteurs*différents qui ont chacun des effets plus ou moins définis. Les amphétamines ont une configuration proche de deux de ces transmetteurs.

►la noradrénaline qui intervient dans l’éveil. Elle est libérée par les fibres nerveuses du système nerveux sympathique (annexe 3 bis) et agit comme neurotransmetteur au niveau des organes effecteurs.

►la dopamine qui provoque un sentiment d’apaisement et inhibe la sensation de douleur. Elle est produite dans les différentes aires cérébrales surtout dans la substance noire. C’est aussi une neurohormone produite par l’hypothalamus et qui inhibe la production de prolactine.

C’est sur cette dernière que nous allons nous attarder.

Structure chimique:

La structure chimique des amphétamines a une particularité qui vient du groupe méthyle en position α qui fait d’elle une molécule stimulante, anorexigène et euphorique. Sa structure est proche de la dopamine qui fait partie des catécholamines et qui est donc synthétisée à partir de la myosine (acide aminé).

Amphétamine Dopamine

Groupement méthyle

Mode d’action:

Dans le cerveau, la dopamine est utilisée pour gérer en autre les émotions. Quand on a une émotion de plaisir, les neurones pré synaptiques (annexe 4) envoient

la dopamine aux neurones post synaptiques pour faire passer le message et

que l’on ressente une émotion de plaisir. L’amphétamine par sa structure semblable remplace la dopamine et entraine une inondation dopaminergique du neurone suivant provoquant un effet de bien être et de quiétude. En effet les amphétamines entrent dans le bouton synaptique directement à travers la membrane ou en utilisant les transporteurs de dopamines. Une fois à l’intérieur du neurone présynaptique, elles feraient sortir les molécules de dopamine de leur vésicule de stockage et expulseraient celles-ci dans la fente synaptique en faisant fonctionner en sens inverse le système de recapture de la dopamine L’augmentation de dopamine dans la synapse grandit l’action sur les récepteurs et les neurones sont suractivés, l’euphorie est accrue ainsi que la concentration.

Effet sur le sportif:

Les amphétamines sont prises sous formes de cachets. A faible dose, 5à15mg pour 70kg, elles peuvent améliorer les performances pour les sports demandant une attention prolongée (tir) ou demandant une coordination des mouvements grâce à l’amélioration de la vigilance et de la capacité de concentration. Ceci permet une optimisation de la coordination neuromusculaire.

Une dose trop élevée entrainerait une excitabilité élevée et donc une diminution de la coordination. Les amphétamines n’empêchent pas la fatigue mais la masque.

Cas avéré de dopage aux amphétamines

Omar Nino Roméro (mexicain) déchu en 2007 de son titre de champion WBC car déclaré positif aux métamphétamines

Les bétabloquants:

Ce sont avant tout des médicaments (ex: le propanolol) utilisés pour soigner l’hypertension, l’arythmie cardiaque ou encore les angines de poitrine.

Ces substances agissent sur le système cardiovasculaire en diminuant le rythme cardiaque, la pression artérielle ainsi que la consommation d’oxygène. Elles réduisent les effets du stress et elles sont anti-émotionnelles.

On comprend donc que les bétabloquants soient interdits uniquement dans certains sports. En effet, en diminuant les tremblements et en améliorant la coordination, ils peuvent être utiles dans des disciplines telles que la gymnastique, les sports automobiles, le pentathlon ou le tir. Par contre, ils sont incompatibles avec les exercices sportifs qui demandent une force maximale.

Mode d’action

Les bétabloquants diminuent les effets du système nerveux sympathique dont le rôle est de mettre l’organisme en position de défense. Ils agissent de manière antagoniste sur les récepteurs adrénergiques en bloquant ainsi l’action de l’adrénaline. Ceci se traduit par une baisse de la fréquence cardiaque.

► La fréquence cardiaque = 220-âge

A 20 ans, lors d’un effort maximum, la fréquence cardiaque est égale à:

220-20=200 pulsations/mn.

Avec des bétabloquants, la fréquence se ralentit à 100/110 pulsations/mn. Pour un tireur par exemple, il a plus de temps pour tirer entre chaque pulsation cardiaque. Cette avantage n’est pas négligeable d’où la présence de ces substances parmi les produits dopants.

S’il existe des récepteurs adrénergiques au niveau du cœur, les récepteurs β1, une deuxième catégorie de récepteurs, les β2, se situent au niveau des vaisseaux et des bronches.

Lorsqu’ils sont bloqués par les bétabloquants, l’adrénaline n’est pas libérée, les vaisseaux sanguins sont dilatés (diminution de la pression artérielle) et il y a une constriction des bronches (moins oxygène); tout ceci se traduit par une réduction du stress.

Cas avérés de dopage aux bétabloquants

Le tireur nord-coréen KIM JONG SU, 3e en tir au pistolet à 10 m et vice-champion-olympique au pistolet à 50 m, a été contrôlé positif à un bêtabloquant lors des Jeux de Pékin(2008)

b) Se dépasser et oublier la fatigue:

Les corticoïdes:

Il n’y a aucune preuve de leur effet direct sur la performance. Mais ils jouent sur la préparation du sportif car ils retardent l’apparition de la fatigue et améliore l’état physique ou psychique de l’athlète.

Les corticoïdes sont des hormones naturelles sécrétées par de petites glandes surrénales (cortisol et cortisone). Ils ont l’effet inverse des hormones anabolisantes. Les corticoïdes contribuent à former des sucres utilisables par les muscles en puisant dans les réserves de protéines. Ils permettent donc d’alimenter le muscle en sucre pendant l’effort et de reconstituer les stocks de glycogène après l’effort.

Cependant, les tricheurs ne recherchent pas cette propriété car à long terme, les corticoïdes entraînent une dégénérescence musculaire. C’est donc plutôt les côtés anti-inflammatoire et antidouleur qui intéressent le sportif sans oublier son effet psychologique (baisse de la sensation de fatigue).

Dès lors le milieu sportif va utiliser des produits de synthèse de la cortisone ou de ses dérivés naturels. Ce sont des médicaments comme le solupred ou le cortancyl. Ces produits de synthèse sont proches des hormones naturelles mais ils sont plus puissants. Ils se présentent sous la forme de comprimé, en solution injectable ou en crème.

Structure chimique

Les corticoïdes naturels sont synthétisés à partir du cholestérol.

Le cortisol La cortisone

Prednisone