La micro nutrition des sportifs 2ème partie : efforts aérobies

Le mode d'alimentation et d'hydratation influe sur l'énergie, les performances athlétiques, la perte de tissu adipeux, la santé cardiovasculaire, la fonction immunitaire ou la longévité. Le sportif en endurance doit gérer ses apports macro nutritionnels pour obtenir un rendement efficace sur l'effort. Au cours de l'exercice, l'athlète perd en eau l'équivalent de 2 à 6 % du poids de son corps, ce qui provoque baisse des performances et fatigue. La déshydratation diminue de manière significative le métabolisme de base et aboutit à une consommation accrue d'hydrates de carbone et moindre de graisses, au détriment des performances. Une hydratation appropriée permet au corps de brûler davantage de graisses et l'athlète peut, ainsi, conserver son glycogène au maximum. Si l'exercice se prolonge au-delà d'une heure, l'athlète doit consommer des boissons d'électrolyte à base

d'hydrates de carbone contenant approximativement 6 % de glucose, de saccharose ou de malto-dextrine et une petite quantité de sodium pour aider à maintenir la provision d'énergie d'hydrates de carbone nécessaire aux muscles tout en réduisant au minimum la déshydratation. 150 à 250 ml d'eau doivent être consommés toutes les 15 à 20 minutes au cours de l'exercice.

Une bonne proportion de graisses, comprenant des acides gras monoinsaturées sous forme d'huile d'olive, des oméga 3 sous forme d'huile de poissons, de lin ou de chanvre et une petite quantité de graisses saturées est utile au sportif d'endurance. A éviter : les graisses Trans et hydrogénées dangereuses pour la performance et la santé. Les premières études sur les huiles de poissons ont été réalisées sur des Esquimaux il y a une quinzaine d'années. Chez les athlètes, les oméga 3 ont des effets bénéfiques multiples et, notamment, des effets cardiovasculaires protecteurs exceptionnels, une action anti-inflammatoire et anti-catabolique, ils augmentent la fluidité membranaire et la sensibilité à l'insuline et diminuent le taux de graisse corporelle. Une meilleure fluidité membranaire facilite l'entrée du glucose dans les cellules pour former le glycogène et améliore la capacité de récupération. Un apport de 6 g/j d'huile de poisson pendant six semaines renforce la puissance maximale, la capacité maximale aérobie ainsi que la vitesse de la glycolyse (Pilardeau 1995). Les oméga 3 augmentent l'endurance (Brilla et all, 1990, “Effect of fish oil supplementation and exercise on serum lipids and aerobic exercise” Journal of Sport Med 30 :173). Ils renforcent aussi la synthèse des bonnes eicosanoïdes. Libérant davantage d'hormones de croissance, ils favorisent une meilleure vasodilatation sanguine en rendant plus flexible les globules rouges cellulaires avec, pour résultat, une augmentation de l'oxygène dans les tissus. Les oméga 3 agissent à un niveau génétique et affectent la transcription de gènes d'enzymes impliqués dans le métabolisme des graisses. Les acides gras n-3 interfèrent avec l'activité d'enzymes qui oxydent les graisses, tout en diminuant l'activité d'enzymes de stockage des graisses (Clarke, S.D. (2000). Polyunsaturated fatty acid regulation of gene transcription: a mechanism to improve energy balance and insulin resistance. British Journal of Nutrition, 83, S59-S66).

La L-carnitine est une substance naturelle active dans le corps. Elle se trouve principalement dans la viande et le lait. Les doses utilisées dans les recherches scientifiques s'échelonnent de 0,5 à 6 g/j sur des périodes variant de 1 à 4 semaines. La L-carnitine, dans le cadre de l'exercice d'endurance, apporte de nombreux avantages. Elle potentialise l'oxydation des graisses comme énergie, diminue l'épuisement du glycogène musculaire, réintègre dans les muscles la carnitine qui est redistribuée en acétylcarnitine, active la pyruvate déhydrogénase via la baisse de l'acétyl-CoA, améliore la résistance à la fatigue musculaire et remplace la carnitine perdue pendant l'effort. Un avantage peu connu de la carnitine est qu'elle diminue les courbatures après l'effort et prévient les lésions provoqués par les radicaux libres libérés pendant l'exercice (Dr William Kraemer, Experimental Biology Meeting. Apr.2001).

Les effets d'une supplémentation en carnitine sur la VO2 max sont controversés : certaines études démontrent une augmentation de la VO2 max avec 4 g/j pendant 2 semaines tandis que d'autres n'observent aucun effet (voir tableau).
Paradoxalement, il y a peu d'études de longue durée et aucune sur la préservation du glycogène par la carnitine, facteur indéniable de performances.
La carnitine réduit l'accumulation des lactates engendrée par l'exercice, augmente la VO2 max et élève l'oxy-dation des acides gras (tab). Finalement, la carnitine peut être profitable pour tout athlète d'endurance et, plus spécifiquement, pour celui ayant de faibles concentrations en carnitine.

La choline est un précurseur de l'acétylcholine, un neurotransmetteur. Il a été suggéré (Conlay LA et al. 1992 Oct. Exercise and neuromodulators: choline and acetylcholine in marathon runners. Int J Sports Med. 13 Suppl 1:S141-2.) que de vigoureuses conditions d'exercices pourraient épuiser le niveau d'acétyl-choline et qu'un supplément de choline augmenterait la performance. En réalité, les meilleures études sur la performance réalisées par l'armée nous démontrent le contraire. En effet, des chercheurs de l'Université de Caroline du Nord aux USA ont travaillé avec 14 Rangers de l'armée américaine sur les effets de la choline sur la performance. Les niveaux de choline n'ont jamais été épuisés dans le groupe de soldats sous placebo et la choline n'a eu aucun effet bénéfique sur la performance

(Warber JP et al. 1997 Nov. The Effect of Choline Supplementation on Physical and Mental Performance of Elite Rangers. 106 pp. Army Research Inst of Environmental Medicine, Natick, MA). Cependant, pour les fans de choline, il y a une bonne nouvelle : seule, la choline n'offre aucun avantage mais, associée à la caféine et à la carnitine, c'est une bombe.
Les chercheurs de l'Université du Tennessee aux Etats-Unis ont démontré qu'une combinaison de carnitine, de choline et de caféine augmente puissamment la captation d'oxygène et oxyde plus fortement les graisses que si ces suppléments étaient pris séparément (étude présentée au 80ème meeting de l'American Dietetic Association Boston, October 27-30-1997). Les nutritionnistes soulignent dans plusieurs rapports que la L-carnitine n'a aucun effet sur la perte de tissus adipeux. C'est exact quand elle est prise seule. De par mon expérience d'entraîneur, le cocktail naturel choline, caféine, carnitine est l'un des plus efficaces pour diminuer rapidement le taux de graisse corporelle.

Même au repos, le métabolisme énergétique des mitochondries produit des radicaux libres. Au cours d'une activité aérobie intense, la consommation d'oxygène est multipliée par dix ou vingt, entraînant une production trois fois plus importante de radicaux libres. “Nous avons besoin d'antioxydants parce que l'oxygène est un poison et qu'il faut contrer ses effets toxiques” affirme Bary Halliwell, un chercheur anglais (Sciences et avenir, mars 1999). Les enzymes antioxydantes peuvent normalement neutraliser les dégâts des radicaux libres au repos. Malheureusement, pendant l'exercice, l'élévation des radicaux libres dépasse les capacités de défense naturelle.
La plupart des nutritionnistes ont suggéré que la plupart d'entre nous n'a pas besoin de vitamines ou de minéraux antioxydants supplémentaires, décrétant qu'un régime adapté est suffisant. Cependant, ce conseil semble quelque peu dépassé. Traditionnellement, la recherche en nutrition s'est concentrée sur la prévention des carences en vitamines, minéraux et oligo-éléments. Aujourd'hui, elle s'intéresse en plus au fonctionnement optimal du corps humain. "Tout le monde devrait prendre chaque jour un complément de vitamines pour pallier les insuffisances de l'alimentation". Tel est le message délivré par deux chercheurs de l'Ecole Médicale de Harvard dans le numéro du prestigieux Journal of the American Medical Association (JAMA) du 19 juin 2002.

Une supplémentation adéquate en antioxydants pour le sportif en endurance représente :

• Vitamine C : 250 mg 1 à 2 fois/j
  
  
  
• Vitamine E : 400 IU 2 fois/j
  
  
  
• Bêta-carotène :
  5000 IU 2 fois/j
  
  
  
• Zinc : approximativement 25 mg /j
  
  
  
• Acide-lipoïque : 300 mg 1 à 2 fois/j
  
  
  
• NAC (N-acétyl-cystéine) : 600 mg/j
  

Les polyphénols

D'autres antioxydants que l'on trouve dans une multitude de plantes sont utilisés dans la prévention et le traitement de certaines pathologies. Ce sont notamment les polyphénols et leurs dérivés flavonoides, tanins et catéchines. Les plus couramment utilisés sont le Ginkgo biloba, l'extrait de pépins de raisin, le thé vert, la sylimarine ou le pycnogénol®. Ils peuvent détenir des propriétés bénéfiques pour les athlètes.

Un antioxydant peu banal : Megahydrin® et le métabolisme du lactate
Dans l'Hunza, au nord-ouest du Pakistan, des scientifiques ont remarqué la longévité très étonnante de la population locale. Une équipe de cardiologues est venue l'étudier et a constaté que la santé cardiaque des centenaires de cetterégion était exceptionnellement bonne.

Ces éléments ont été attribués à la consommation d'une eau provenant des glaciers et alimentant les irrigations des récoltes alimentaires (Keller WD et al. : Chemical analysis of water used in Hunza, Pakistan. In: Trace Substances in Environmental Health XIII: Proceedings (Hemphill DD, ed). University of Missouri-Columbia, Columbia, MO, pp. 130-137).
Les géologues ont démontré que l'analyse des terrains indiquait une concentration riche en silicates minéraux colloïdaux possédant une grande variété de propriétés incluant la formation d'une surface hydratée qui adsorbe des éléments ou composants comme le potassium, le magnésium ou l'hydrogène. Megahydrin® est un microcluster® d'hydride de silice avec des propriétés analogues à celles des silicates que l'on trouve dans les eaux glacées.

Dans la sphère sportive, cette substance présente un grand intérêt : une dose de 250 mg de Megahydrin® affecte positivement le métabolisme du lactate pendant l'exercice et épargne le
glycogène, un atout important pour les exercices d'endurance. (Mary Ann Liebert, “Clinical Effects of a Dietary Antioxidant Silicate Supplement, Megahydrin®” on Cardiovascular Responses to Exercise” Journal of Medicinal Food Volume 4, Number 3, 2001).

La dopamine ainsi que la noradrénaline sont des neurotransmetteurs du système nerveux central.
Elle régule la motivation, le mouvement, la coordination et la puissance musculaire. La noradrénaline est liée à l'humeur, à la vigilance et à la résistance à la fatigue. La dopamine cérébrale du striatum est la clé du mécanisme responsable de l'efficacité de l'exercice chez l'homme. La supériorité des athlètes africains noirs marathoniens de haut niveau par rapport aux athlètes blancs est avant tout un avantage neurophysiologique important. En effet, la race noire possède un meilleur rendement dopaminergique (C.Gilbert et al, 1995 “Optimal physical performance in athlètes : key role of dopamine in a specific neurotransmitter/ hormonal mecanism” Mechanism of ageing and development 84 :83-102). Les émotions, la motivation et la cognition sont inséparables de l'effort et de la performance.
Aussi, le meilleur métabolisme dopaminergique de l'athlète noir engendre-t-il une meilleure résistance à la fatigue, une capacité à s'entraîner plus intensivement et à maintenir plus longtemps les efforts d'endurance, une meilleure captation d'oxygène, une hyperventilation diminuée dans les efforts maximaux, une baisse des lactates. Il dispose d'une meilleure qualité de fibres musculaires certainement due à un taux élevé de dopamine qui engendre plus d'hormones de croissance.
D'ailleurs, il y a très peu de maladies dégénératives comme la maladie de Parkinson chez les Africains noirs.
Il a souvent été souligné que l'augmentation des glucocorticoïdes pendant l'effort est le mécanisme principal d'une meilleure capacité en endurance. Les études nous prouvent qu'en fait la dopamine joue un rôle crucial.

L'armée a un intérêt particulier à réduire les effets du stress physique chronique qui freinent les performances. Beaucoup de recherches remarquables ont été conduites par l'Armée de Terre des Etats-Unis sur les performances humaines (U.S. Army Research Institute of Environmental Medicine). Certaines publications de référence étudient de manière superficielle ce sujet (durée trop courte, éléments négligés ne prenant pas en compte la globalité physiologique de l'individu, l'alimentation, l'hygiène de vie, les antécédents, etc.). L'armée a divers programmes impliquant desscientifiques spécialisés (biochimistes, nutritionnistes, physiologistes et psycho-logues). Elle recherche la performance dans la globalité de l'individu et ne néglige aucun détail susceptible d'entraver la réussite de l'étude, ce qui est très important. Ces divers chercheurs ont, entre autres, comme objectif de démontrer que des constituants spécifiques naturels de l'alimentation tels des hydrates de carbone, la caféine, et divers micro nutriments pris à des moments opportuns peuvent augmenter les performances physiques et mentales des soldats dans certaines conditions. Leur but est de fournir de l'énergie supplémentaire pour lutter contre la fatigue, améliorer le temps de réponse et le processus décisionnel, réduire au minimum les baisses de performance lors d'un stress et accélérer la récupération.
La tyrosine est un acide aminé utilisé par l'armée américaine. Les recherches scientifiques militaires sur ce sujet sont unanimes : la tyrosine est la coqueluche des GI américains et des soldats. Elle est efficace contre la réduction des performances due au stress ou à des facteurs exogènes : l'altitude, le froid, le manque de sommeil, la douleur et différents stress émotionnels (guerre). La raison est que la tyrosine est le précurseur des
catécholamines, plus précisément de la dopamine, de la noradrénaline et de l'adrénaline. Certains scientifiques pensent qu'utiliser la L.tyrosine n'apporte aucun avantage parce que l'enzyme appelée tyrosine hydrolase est très vite saturée (sous l'impulsion de cette enzyme, la L.tyrosine transforme la L.Dopa qui est rapidement métabolisée en dopamine). C'est vrai pour le sédentaire qui regarde les matches de football à la TV mais certainement pas pour quelqu'un d'actif. En fait, les études militaires démontrent que la L.tyrosine prise dans certaines conditions à un dosage spécifique est bénéfique. Sous stress, lors d'efforts prolongés ou sous certaines conditions évoquées supra, il y a une activité accrue de la tyrosine hydroxylase, donc une accélération de la synthèse des catécholamines.
Le déficit de dopamine et de noradrénaline cérébrales diminue les performances physiques et mentales et rend léthargique, fatigué et moins attentif. Le neurotransmetteur antagoniste de la dopamine, la sérotonine, s'élève après un effort prolongé amenant rapidement la fatigue.
De nombreuses études ont démontré que la fatigue des marathoniens vers le 30ème km est du à un excès de sérotonine. Les augmentations de la concentration 5-HT (sérotonine) cérébrale sont associées à la fatigue physique et peut-être mentale accrue pendant l'exercice d'endurance.
Blomstrand et son équipe se sont concentrés sur l'administration de BCAAS (branched- chain amino acids, la valine, l'isoleucine et la leucine) comme moyen de retarder la fatigue pendant des activités prolongées telles le marathon, le ski et le football.
En effet, théoriquement, les BCAAS rivalisent sur le même transporteur du tryptophane et, par conséquent, diminuent l'excès de sérotonine. Il semble que l'administration de 7,5 à 21 g de BCAAS avant l'effort apporte de légères améliorations sur la fatigue physique, mentale et la performance (Blomstrand E. et al., Administration of branched-chain amino acids during sustained exercise : effects on performance and on plasma concentration of some amino acids. Eur J Appl Physiol 1991;63:83-8. Blomstrand E, et al., Effect of branched-chain amino acid supplementation on mental performance. Acta Physiol Scand 1991;136: 473-81).
Curieusement, la même équipe de chercheurs, quatre années plus tard, n'observe aucun effet sur la performance avec la prise de BCAAS (Blomstrand E, et al., Effect of branched-chain amino acid and carbohydrate supplementation on the exercise-induced change in plasma and muscle concentration of amino acids in human subjects. Acta Physiol Scand 1995;153:87). Van Hall, quant à lui, ne confirme dans son étude aucune activité intéressante des BCAAS sur la perfor-mance. (Van Hall G,et al,. Ingestion of branched-chain amino acids and
tryptophan during sustained exercise: failure to affect performance. J Appl Physiol 1995; 486:789-94).
La tyrosine permet donc, dans certaines conditions, d'apporter de la dopamine rapidement utilisable par l'athlète. Il serait intéressant d'étudier chez les athlètes d'endurance les effets du Mucuna pruriens qui contient de la L. Dopa naturelle.
Malheureusement, on connaît encore peu les mécanismes de la fatigue et du système nerveux central. Cet axe de recherche dans lequel s'est engagé le Professeur Laborit, a en grande partie été ignoré, à cause de la difficulté d'étudier la fonction cérébrale, du manque de théories pour expliquer une sensation subjective et du manque de bonnes méthodologies pour mesurer la fatigue centrale. Néanmoins, la neurophysiologie commence à apporter différentes
hypothèses importantes qui pourront améliorer les performances physiques
et mentales, que ce soit pendant la participation sportive ou dans les activités de la vie quotidienne normale.

Adaptogènes et endurance : le ginseng De nombreuses études scientifiques ont été réalisées essentiellement en URSS ou en Chine. A l'Ouest, les scientifiques restent critiques. En Europe et aux USA, la plante la plus étudiée est le ginseng. Elle agit sur beaucoup de mécanismes. En Chine, dit-on, l'utilisation traditionnelle doit rétablir le Qi, ou l'énergie de vie. Les préparations à base de ginseng sont utilisées pour d'autres buts spécifiques (a). Le ginseng a des vertus tonifiantes, il augmente la vitalité, la santé et la longévité, particulièrement chez les personnes âgées. L'isolement des ginsénosides révèle une activité qui stimule ou calme le système nerveux central selon les circonstances (a). D'autres mécanismes possibles incluent la production accrue d'ACTH et de cortisol chez l'homme (a), une action anabolique (stimulation d'ADN, ARN et synthèse des protéines dans les tissus) (a). Le ginseng a montré des effets immunostimulants (b) et une activité antioxydante (augmentation hépatique du glutathion) (b). Les ginsénosides stimulent la production d'oxyde nitrique (NO) dans les cellules du système immunitaire, les cellules vasculaires endothéliales, les artères et les tissus érectiles (c). Le mécanisme d'actions du ginseng sur le NO récemment compris pourrait présenter un grand intérêt pour la médecine. Ainsi, outre les mécanismes multiples qui ont la faculté d'améliorer la condition et les performances physiques (d), le ginseng a des effets anti-stress surprenants (a-Popov IM, Goldwag WJ. A review of the properties and clinical effects of ginseng. Am J Chin Med 1973 ; 1 : 263-70. b- Hobbs C. The ginsengs. A user's guide. Santa Cruz, CA : Botanica Press, 1996. c-Chen X. Cardiovascular protection by ginsenosides and their nitric oxide releasing action. Clin Exp Pharmacol Physiol 1996;23:728-32. d- Carr CJ. Natural plant products that enhance performance and endurance. In: Carr CJ, Jokl E, eds. Enhancers of performance and endurance. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 1986:138-92).

Quelques études observent que le ginseng n'a aucune efficacité chez le sportif. En réalité, le plus souvent, les protocoles indispensables à la recherche de la performance des études scientifiques russes ou chinoises ne sont pas observés. Les recherches contrôlées sur le ginseng asiatique ont montré des améliorations sur l'exécution de l'exercice quand la plupart des conditions suivantes étaient réunies : l'utilisation d'extraits de racines standardisés, l'étude dans la durée (> 8 semaines), la prise d'une dose quotidienne entre 1g et 2g de racine séchée. Quand ces principes sont respectés, on note une amélioration de la force musculaire, de l'assimilation maximale d'oxygène, une meilleure capacité de travail, une homéostasie parfaite des sources énergétiques, une diminution des taux de lactate, un rythme plus bas, des temps de réaction visuels et auditifs supérieurs, une vigilance et une agilité psycho-motrices accrues. Cependant, le ginseng sibérien a montré des résultats mitigés mais a tout de même la particularité d'améliorer l'endurance. En résumé, des suppléments de ginseng peuvent augmenter les performances physiques et mentales s'ils sont pris assez longtemps et à des doses suffisantes. Le ginseng peut avoir des bénéfices plus grands pour les personnes non entraînées ou plus âgées (> 40 ans). Le ginseng ne semble pas manifester des effets aigus sur la performance physique. En général, les suppléments de ginseng sont sûrs, bien que la variabilité individuelle existe et que la potentialisation avec des stimulants comme la caféine semble déconseillée.

Un autre adaptogène qui affecte positi-vement la capacité aérobie est un champignon : le Cordyceps sinensis. Talbott et ses collègues ont examiné le cordyceps sur 12 semaines avec 110 sujets sédentaires. Les résultats ont indiqué une augmentation du pic de captation d'oxygène de 5,5 %, un total de capacité de travail supérieur de 2,8 % et une diminution de la fatigue. D'autres recherches semblent nécessaires pour comprendre les mécanismes d'actions potentiels du cordyceps. (Talbot et al. 2002 "Cordyceps Cs-4 enhances endurance in sedentary individuals " Clin Nutr 75 (2) : S401)

Conclusion Augmenter sa performance en endurance doit être synonyme de bonne santé. La longévité moyenne d'un cycliste de compétition se situe entre 45 et 55 ans, sans doute en raison du dopage dans les années de compétition. La micro nutrition d'aujourd'hui consiste à potentialiser sa génétique afin d'être en meilleure forme, d'être performant durablement et de mieux récupérer. Si un jour, l'hypocrisie du dopage dont les athlètes sont les premières victimes émerge à la surface et si de vraies mesures sont élaborées contre ce dernier, on verra certainement éclore des sportifs s'intéressant de manière plus approfondie à leur nutrition et à leur supplémentation. De toute évidence, si le dopage est réellement contrôlé, ces athlètes resteront de grands champions. Ils iront certes un peu moins vite, mais le spectacle sera le même. Ils seront dans la légalité et pourront jouir plus longtemps d'une forme exceptionnelle. Quant aux amateurs, ils seront à même de potentialiser leur capacité génétique grâce à cette même stratégie.