Nutrition et performances chez les sportifs

Article rédigé par Nathan Touati et Antoine Frechaud

La nutrition est de plus en plus reconnue comme un élément clé de la performance sportive, la science et la pratique de la nutrition sportive se développant rapidement. Des études récentes ont montré qu'une stratégie nutritionnelle scientifique planifiée (composée de liquides, de glucides, de sodium et de caféine) par rapport à une stratégie nutritionnelle choisie par les athlètes eux-mêmes s’avère bien plus efficace.

Les preuves scientifiques soutiennent diverses stratégies alimentaires pour améliorer les performances sportives. Il est probable que la combinaison de plusieurs stratégies sera plus bénéfique qu'une stratégie isolée. Les stratégies diététiques pour améliorer les performances comprennent l'optimisation des apports en macronutriments, micronutriments et liquides, y compris leur composition et leur espacement tout au long de la journée. L’importance des conseils diététiques individualisés ou personnalisés est de plus en plus reconnue, les stratégies diététiques variant selon le sport, les objectifs personnels et les aspects pratiques de l’athlète (par exemple, les préférences alimentaires). Le terme «Athlète» comprend les individus qui concourent dans une gamme de différents types de sports, tels que la force et la puissance (par exemple, l'haltérophilie), les sports d’équipe (par exemple, le football) et d'endurance (par exemple, le marathon). L'utilisation de compléments alimentaires peut améliorer les performances, à condition qu'ils soient utilisés de manière appropriée.

Nutrition avant l’exercice

Maximiser les réserves de glycogène musculaire

La charge en glucides vise à maximiser les réserves de glycogène musculaire d’un athlète avant un exercice d’endurance d’une durée supérieure de 90 minutes. Les avantages comprennent l'apparition retardée de la fatigue (environ 20%) et une amélioration des performances de 2% à 3%. Les protocoles initiaux impliquaient une phase d'épuisement (3 jours d'entraînement intense et un faible apport en glucides) suivie d'une phase de charge (3 jours de réduction du volume d’entraînement et augmentation des apports en glucides).

Des recherches plus poussées ont montré que les concentrations de glycogène musculaire pourraient être augmentées à un niveau similaire sans la phase d'épuisement du glycogène, et plus récemment, que 24 heures pourraient être suffisantes pour maximiser les réserves de glycogène. Les recommandations suggèrent que pour un exercice prolongé ou intermittent de plus de 90 minutes, les athlètes devraient consommer 10 à 12 g de glucides par kg de masse corporelle (MC) par jour dans les 36 à 48 heures précédant l'exercice.

Il ne semble y avoir aucun avantage à augmenter la teneur en glycogène musculaire avant l'exercice pour le cyclisme d'intensité modérée ou la course de 60 à 90 minutes, car des niveaux significatifs de glycogène restent dans le muscle après l'exercice. Pour un exercice de moins de 90 minutes, 7-12 g de glucides / kg de MC doivent être consommés au cours des 24 heures qui précèdent. Certaines études ont tout de même démontré une amélioration des performances des exercices intermittents de haute intensité de 60 à 90 minutes avec une charge en glucides.

Les recommandations spécifiques pour un exercice de plus de 60 minutes comprennent 1 à 4 g de glucides / kg de MC dans les 1 à 4 heures précédentes. La plupart des études n'ont pas trouvé d'amélioration des performances en consommant des aliments à faible indice glycémique (IG) avant l'exercice. Les performances et effets des aliments à faible IG semblent atténués lorsque les glucides sont consommés pendant l'exercice.

Apport de glucides pendant l'événement

Il a été démontré que l'ingestion de glucides améliore les performances lors d'événements d'une durée d'environ 1 heure. Un nombre croissant de preuves démontre également les effets bénéfiques d'un rince-bouche glucidique sur les performances. On pense que les récepteurs de la cavité buccale signalent au système nerveux central de modifier positivement les efférences motrices.

Dans les événements plus longs, les glucides améliorent les performances principalement en prévenant l'hypoglycémie et en maintenant des niveaux élevés d'oxydation des glucides. Le taux d'oxydation des glucides exogènes est limité par la capacité de l'intestin grêle à absorber les glucides. Le glucose est absorbé par le transporteur dépendant du sodium (SGLT1), qui devient saturé avec un apport d'environ 1 g / minute. L'ingestion simultanée de fructose (absorbé via le transporteur de glucose 5 [GLUT5]), permet des taux d'oxydation d'environ 1,3 g / minute, avec des avantages de performance apparents dans la troisième heure d'exercice. Les recommandations reflètent cela, avec 90 g de glucides provenant de plusieurs sources pour les événements de plus de 2,5 heures et 60 g de glucides provenant de sources uniques ou multiples recommandées pour un exercice d'une durée de 2 à 3 heures (tableau 1). Pour les athlètes s'exerçant à une intensité plus faible, les besoins en glucides seront moindres en raison d'une oxydation plus faible des glucides.

Résumé :

Remarques : 

A - Glucides transportables simples (par exemple, boissons pour sportifs contenant du glucose) ou multiples (par exemple, boisson pour sportifs contenant du glucose et du fructose);

B - Multiples uniquement.

L'approche «train-low, compete-high»

Le concept «train-low, compete-high» consiste à s'entraîner avec une faible disponibilité (« train low ») en glucides pour favoriser les adaptations telles que l'activation améliorée des voies de signalisation cellulaire, l'augmentation du contenu et de l'activité enzymatiques mitochondriales, des taux d'oxydation des lipides améliorés et donc une capacité d'exercice améliorée. Les jours de compétitions, les apports en glucides sont plus importants (« compete high »). Cependant, il n'y a aucune preuve claire que les performances sont améliorées avec cette approche.

Par exemple, lorsque des cyclistes de haut niveau ont été séparés en séances d'entraînement une fois par jour (train-high : c’est-à-dire ayant suffisamment de glucides pour un entraînement) ou deux fois par jour (train-low : c’est-à-dire n’ayant pas suffisamment de glucides pour deux entraînements), une augmentation du glycogène musculaire au repos le contenu a été observé dans le groupe à faible disponibilité en glucides (low). Cependant, la performance dans un essai contre la montre d'une heure après 3 semaines d'entraînement n'était pas différente entre les groupes. D'autres recherches ont produit des résultats similaires. Différentes stratégies ont été suggérées (par exemple, s'entraîner après un jeûne d'une nuit, s'entraîner deux fois par jour, limiter les glucides pendant la récupération), mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour établir des plans de périodisation alimentaire optimaux.

Le lipide comme carburant pendant les exercices d'endurance

Il y a eu un regain d'intérêt récent pour les graisses comme carburant, en particulier pour les exercices d'ultra-endurance. Une stratégie riche en glucides empêche l'utilisation des graisses pendant l'exercice, ce qui peut ne pas être bénéfique en raison de l'abondance d'énergie stockée dans le corps sous forme de graisse. La création d'un environnement qui optimise l'oxydation des graisses se produit potentiellement lorsque les glucides alimentaires sont réduits à un niveau qui favorise la cétose (état métabolique qui utilise les graisses comme source d’énergie lorsque le corps ne dispose plus assez de glucides). Cependant, cette stratégie peut nuire aux performances d'une activité de haute intensité, en contribuant à une réduction de l'activité de la pyruvate déshydrogénase et de la glycogénolyse. Des avantages en termes de performances observés dans les études portant sur les régimes «riches en graisses» peuvent être attribués à une restriction glucidique et au temps d'adaptation inadéquat. Les recherches sur les effets des régimes riches en graisses sur les performances se poursuivent.

Protéines

Alors qu'il a été démontré que la consommation de protéines avant et pendant les exercices d'endurance et de résistance améliore les taux de synthèse des protéines musculaires (MPS), une étude récente a révélé que l'ingestion de protéines associée aux glucides pendant l'exercice n'améliorait pas les performances contre la montre par rapport à l'ingestion de quantités adéquates de glucides seuls.

Fluide et électrolytes

Le but de la consommation de liquide pendant l'exercice est principalement de maintenir l'hydratation et la thermorégulation, ce qui améliore les performances. Des preuves scientifiques stipulent que la déshydratation favorise le stress oxydatif. La consommation de liquide avant l'exercice est recommandée pour s'assurer que l'athlète est bien hydraté avant de commencer l'exercice. De plus, une hyperhydratation soigneusement planifiée avant un événement peut réinitialiser l'équilibre hydrique et augmenter la rétention hydrique, et par conséquent améliorer la tolérance à la chaleur. Cependant, une surcharge hydrique peut augmenter le risque d'hyponatrémie et avoir un impact négatif sur les performances en raison de la sensation de satiété et du besoin d'uriner.

Les besoins d'hydratation sont étroitement liés à la perte de sueur, qui est très variable (0,5 à 2,0 L / heure) et dépend du type et de la durée de l'exercice, de la température ambiante et des caractéristiques individuelles des athlètes. Les pertes de sodium liées à une température élevée peuvent être importantes, et en cas d'événements de longue durée ou à des températures élevées, le sodium doit être remplacé pour réduire le risque d'hyponatrémie.

Il a longtemps été suggéré que des pertes de liquide supérieures à 2% de la MC peuvent nuire à la performance, mais il y a une controverse sur la recommandation selon laquelle les athlètes maintiennent la MC par ingestion de liquide tout au long d'un événement. Des athlètes professionnels qui « boivent à la sensation de soif » perdaient jusqu'à 3,1% de la MC sans altération de la performance dans les événements d'ultra-endurance. La température ambiante est importante, et une revue a montré que la performance à l'exercice était préservée si la perte était limitée à 1,8% et 3,2% de la MC dans des conditions chaudes et tempérées respectivement.

Complément alimentaire: nitrates, bêta-alanine et vitamine D

Les suppléments de performance qui améliorent les performances comprennent la caféine, le jus de betterave, la bêta-alanine (BA), la créatine et le bicarbonate.

Le nitrate est le plus souvent fourni sous forme de nitrate de sodium ou de jus de betterave. Les nitrates alimentaires sont réduits (dans la bouche et l'estomac) en nitrites, puis en oxyde nitrique. Pendant l'exercice, l'oxyde nitrique influence potentiellement la fonction musculaire squelettique par la régulation du flux sanguin et de l'homéostasie du glucose, ainsi que la respiration mitochondriale.

Pendant l'exercice d'endurance, il a été démontré que la supplémentation en nitrate augmente l'efficacité de l’exercice, réduit la fatigue et atténue le stress oxydatif. De même, une amélioration de 4,2% des performances a été montrée dans un test conçu pour simuler un match de football.

La BA est un précurseur de la carnosine, dont on pense qu'elle a un certain nombre de fonctions améliorant les performances, notamment la réduction de l'acidose, la régulation du calcium et les propriétés antioxydantes. Il a été démontré que la supplémentation en BA augmente la concentration de carnosine intracellulaire. Une revue systématique a conclu que la BA peut augmenter la puissance et la capacité de travail et diminuer les sensations de fatigue, mais qu'il reste des questions sur la sécurité. Les auteurs suggèrent la prudence dans l'utilisation du BA comme aide ergogénique.

La vitamine D est essentielle pour le maintien de la santé des os et le contrôle de l'homéostasie calcique, mais elle est également importante pour la force musculaire, la régulation du système immunitaire et la santé cardiovasculaire. Ainsi, une concentration en vitamine D inadéquate a des implications potentielles pour l'ensemble de la santé et performances des athlètes. Une étude récente a révélé que le statut en vitamine D de la plupart des athlètes reflète celui de la population de leur localité, avec des niveaux plus faibles en hiver, et les athlètes qui s'entraînent principalement à l'intérieur courent un plus grand risque de carence. Il n'y a pas de recommandations alimentaires en vitamine D pour les athlètes, cependant pour la fonction musculaire, la santé des os et la prévention des infections respiratoires, les données actuelles soutiennent le maintien de concentrations de 25-hydroxyvitamine D (forme circulante) de 80 à 100 nmol / L.

Nutrition après l'exercice

La récupération après une séance d’exercice fait partie intégrante du programme d’entraînement de l’athlète. Sans une récupération adéquate des glucides, des protéines, des liquides et des électrolytes, les adaptations bénéfiques et les performances peuvent être entravées.

Synthèse du glycogène musculaire

La consommation de glucides immédiatement après l'exercice pour coïncider avec la phase rapide initiale de la synthèse du glycogène a été utilisée comme stratégie pour maximiser les taux de synthèse du glycogène musculaire. Une première étude a révélé que le fait de retarder l'alimentation de 2 heures après un exercice de cyclisme appauvrissant le glycogène réduisait les taux de synthèse du glycogène. Cependant, l'importance de ce taux accéléré précoce de synthèse du glycogène a été remise en question dans le contexte de périodes de récupération prolongées avec une consommation suffisante de glucides. L'amélioration du taux de synthèse du glycogène avec une consommation immédiate de glucides après l'exercice semble plus pertinente lorsque la prochaine séance d'exercice a lieu dans les 8 heures suivant la première.

La fréquence d'alimentation n'est pas non plus pertinente avec une récupération prolongée; 24 heures après l'exercice, la consommation de glucides sous forme de quatre gros repas ou de 16 petites collations avait des effets comparables sur le stockage du glycogène musculaire.

Avec moins de 8 heures entre les séances d'exercice, il est recommandé que, pour une synthèse maximale du glycogène, 1,0 à 1,2 g / kg / heure soit consommé pendant les 4 premières heures, suivi de la reprise des besoins quotidiens en glucides.

Des apports protéiques ont provoqué une amélioration des taux de synthèse en glycogène lorsque l’apport en glucide n’est pas optimal. La consommation d'aliments à IG modéré à élevé après l'exercice est recommandée.

Synthèse des protéines musculaires (SPM)

Un exercice d'endurance intense ou un exercice de force peut induire une augmentation transitoire du renouvellement des protéines et, jusqu'à l'alimentation, l'équilibre protéique reste négatif. La consommation de protéines après l'exercice améliore la SPM et l'équilibre protéique net, principalement en augmentant la fraction protéique mitochondriale avec l'entraînement d'endurance, et la fraction protéique myofibrillaire avec l'entraînement en résistance.

Seules quelques études ont étudié l'effet du moment de la prise de protéines après l'exercice. Aucune différence significative de SPM n'a été observée plus de 4 heures après l'exercice lorsqu'un mélange d'acides aminés essentiels et de saccharose a été administré 1 heure contre 3 heures après un exercice de résistance. Inversement, lorsqu'un supplément de protéines et de glucide a été fourni immédiatement par rapport à 3 heures après l'exercice de cyclisme, la synthèse des protéines (dans les jambes) a été multipliée par trois en 3 heures.

Les études dose-réponse suggèrent qu'environ 20 g de protéines de haute qualité sont suffisants pour maximiser la SPM au repos, après un exercice de force, et après un exercice aérobique de haute intensité. Le taux de SPM a été trouvé à environ tripler 45 à 90 minutes après la consommation de protéines au repos, puis revenir aux niveaux de base, même avec une disponibilité continue d'acides aminés essentiels circulants (appelé effet «muscle full») .

Équilibre des fluides et électrolytes

Le remplacement des fluides et des électrolytes après l'exercice peut être réalisé en reprenant les pratiques d'hydratation normales. Cependant, lorsqu'une hydratation (niveau normal d’hydratation) est nécessaire dans les 24 heures ou qu'un poids corporel substantiel a été perdu (> 5% de la MC), une réponse plus structurée peut être justifiée pour remplacer les liquides et les électrolytes.

Nouvelles technologies 

Les nouvelles technologies dans la nutrition sont présentes également. Pour toutes personnes souhaitant faire attention à son alimentation au quotidien ou afin de maximiser ses performances sportives, voici quelques gadgets:

Beko Vacuum Blender:

Ce blender « vacuum », qui signifie « vide » en latin, élimine l’air avant qu'il ne mixe vos fruits et légumes, réduisant ainsi l'oxydation et retenant ainsi plus de vitamines et de nutriments dans le contenu. Selon Beko, cela entraîne une augmentation de 40% de la vitamine C par rapport aux mélangeurs classiques.

Hidrate Spark 2.0 connected water bottle:

Cette bouteille d'eau intelligente, appelée Hidrate Spark 2.0, est fournie avec une application pour smartphone qui personnalise vos objectifs en matière d'hydratation en fonction de la physiologie, de l'activité et même de l'emplacement (intéressant lors des déplacements).Cela permet également aux personnes qui oublient de s’hydrater de rester responsables en les avertissant - un voyant rouge clignotant intégré vous rappelle de prendre une gorgée si vous n'êtes pas suffisamment hydratés selon vos nécessités. Les bouteilles sont livrées avec une batterie remplaçable qui dure quelques mois. Aucun chargement n'est donc nécessaire, mais vous devrez acheter de nouvelles batteries.

NutriBullet Balance

NutriBullet Balance, qui a été lancé au Royaume-Uni cet été, utilise son système de nutrition SMART, qui permet au blender de se connecter à une application sur un smartphone ou une tablette, et de fournir des données nutritionnelles en temps réel, jusqu'au gramme près. Cela est réalisé en pesant la nourriture que vous y mettez, en la mesurant et en la suivant au fur et à mesure. Il peut donc compter les calories, les protéines, les glucides, les graisses et la teneur en sucre des recettes en utilisant le capteur de nutrition intégré. Il s’agit de faciliter la création de smoothies « santé », car les utilisateurs peuvent suivre les recettes intégrées à l’application, qui sont suggérées en fonction de leurs goûts personnels et de leurs objectifs nutritionnels.

Tout le contenu de cet article est présenté à titre informatif. Il ne remplace en aucun l’avis ou la visite d’un professionnel de santé.

Sources :

Beck, K. L., Thomson, J. S., Swift, R. J., & von Hurst, P. R. (2015). Role of nutrition in performance enhancement and postexercise recovery. Open access journal of sports medicine, 6, 259–267. https://doi.org/10.2147/OAJSM.S33605