Quels apports nutritionnels
pour le sportif ?
 
 
[1ère partie]

Mémoire du Dr Benjamin TAISNE,
dans le cadre du D.I.U. de Nutrition
 
I) APPORTS EN GLUCIDES.
Le glucose est le substrat énergétique, le « carburant » essentiel de l’exercice. En effet, le principal facteur du délai d’épuisement lors des exercices durant de quelques minutes à quelques heures, c’est la teneur en glycogène des muscles au début de l’exercice et son débit d’utilisation pendant celui-ci. Le sportif doit nettement ralentir l’allure quand le glycogène est épuisé. La teneur initiale dépend largement des exercices qui précèdent et du régime alimentaire. Par rapport aux sujets peu actifs, à l’alimentation standard, le glycogène peut, de 15 g/kg de muscle frais, diminuer à 8 g/kg avec un régime riche en lipides et augmenter à 40 g/kg avec une alimentation renforcée en glucides (10 à 12 g/kg/j). L’ingestion régulière de glucides pendant l’effort retarde l’apparition de l’épuisement. Après l’exercice, la resynthèse du glycogène est d’autant plus rapide est élevée que les glucides sont ingérés des l’arrivée, de façon répétée est prolongée, en quantité suffisante (l’activité de la glycogène synthase musculaire est maximale dans les 2 heures qui suivent l’effort).
Le type de glucides à son importance et une règle a été édictée, basée sur le moment par rapport à l’épreuve. Plus l’ingestion est proche de l’épreuve, que ce soit avant, pendant ou après, plus la proportion de glucides simples, d’index glycémique élevé, doit être importante. Plus elle en est loin, plus la part revenant aux glucides complexes d’index glycémique de plus en plus bas est importante. Cela est valable pour les entraînements et les compétitions.
 
 
  Références de l'article
  Auteur(s) :

Dr B. Taisne

  Modifié le : 10.06.08
  Publié le : 30.09.05
  Lecture : Scientifique
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  Quels apports nutritionnels
pour le sportif ? [2ème Partie]
 
 
 
 
         
     
 

1) Apports en quantité.

L’ingestion de 150 à 600 g et plus (2,5 à 12 g/kg/j) par jour de glucides est suivie d’une resynthèse musculaire du glycogène directement proportionnelle à l’apport. Cette resynthèse est faible jusqu’à 250 g/j de glucides ingérés (4 g/k/j) , le glucose servant d’abord aux organes pour lesquels il est un substrat essentiel (cerveau). Puis, jusqu’à 500g/j, elle augmente de façon linéaire, pour s’atténuer nettement (par des mécanismes régulateurs) au-delà de 600 à750 g/j (10 g/kg/j et 70% de l’AETQ) ; la resynthèse de glycogène est alors maximale ; les glucides ingérés en excès sont, pour une partie, oxydés et, pour l’autre partie, transformés en triglycérides partiellement stockés sous forme de gouttelettes de lipides dans le muscle qui pourront servir de substrat à l’exercice. Le reste est stocké dans le tissu adipeux. Si l’excès est répété, sans DE équivalente, il conduit à l’obésité. Chez des sportifs s’entraînant de façon intense, 2 heures par jour et tous les jours, une alimentation iso-énergétique (DE=AETQ), avec 40% de glucides (AE) et le reste en lipides et protéines, est suivie d’une faible resynthèse quotidienne du glycogène musculaire, avec un épuisement précoce dès le 3ème jour. Avec 70% de l’AE en glucides, celle-ci est élevée, presque complète et le niveau entraînement quotidien maintenu.

DE = Dépense Energétique
AE = Apports Energétiques
AETQ = Apports Energétiques Totaux Quotidiens

2) Apports en qualité.

Outre la quantité, la qualité des glucides et le moment de leur ingestion ont de l’importance. Des très nombreuses publications, il ressort que de nombreux choix sont possibles. Actuellement, quelques principes se dégagent, faisant appel à la notion d’index glycémique (IG). Après une nuit de jeûne, et une après l’ingestion, le matin, d’eau, de glucose, de purée de pomme de terre en flocon, de pain, de riz ,ou de pâtes alimentaires (ordre de décroissant d’IG), 10 sujets ont pédalé pendant 2 heures à 60% de VO2max : la glycémie, puis l’insulinémie s’élèvent d’autant plus que l’IG est plus élevé, puis vient une hypoglycémie réactionnelle en proportion, avec parfois un malaise. Mais l’oxydation des glucides marqués au 13C, mesurée à partir de la production de 13CO2, est proportionnelle à leur IG, le glucose étant fortement oxydé tandis que le produit riche en amylose (pâtes) l’était peu (au moins 5 heures sont nécessaire après l’ingestion pour que l’oxydation soit significative). Si au lieu d’être à jeun, les sujets bénéficient d’apports glucidiques réguliers dans les heures précédentes, l’hypoglycémie est minimisée et l’intérêt des glucides à IG élevé peu avant l’exercice est renforcé.
D’autres travaux ont confirmé l’intérêt d’utiliser le concept d’IG chez le sportif. Ils apportent des arguments en faveur d’apports codifiés pour les différents types de glucides, répétés selon une stratégie bien définie par rapport à l’exercice. Leur respect est réellement un facteur déterminant du délai d’épuisement et des performances qui en relèvent, plus que celles dépendant de la puissance maximale aérobie (PMA).
A partir de ses travaux, une stratégie nutritionnelle et des apports nutritionnels conseillés en glucides ont été proposés sur le principe : plus l’apport est loin de l’exercice, plus la proportion de glucides complexes et d’IG faible à moyen est élevée, représentant 50 à 70% de l’AETQ ; plus l’apport est proche, voire pendant l’exercice, plus les glucides sont simples et d’IG le plus élevé possible, représentant 70 jusqu’à plus de 90% de l’AETQ. Les apports vont de 5 à 12 g/kg/j selon la DE prévue. En pratique, il faut tenir compte de la grande variabilité interindividuelle de IG, de l’interférence entre les aliments, l’addition de protéines et de lipides diminuant l’IG en ralentissant la vidange gastrique.

IG = Index Glycémique
PMA = Puissance Maximale Aérobie

II) APPORTS EN LIPIDES.
Les acides gras du tissu adipeux sont de bons substrats énergétiques (près de 7 fois plus d’énergie par gramme de tissu adipeux que par gramme de réserve de glycogène, fortement hydraté) pour l’exercice de très longue durée, participant à l’économie du glycogène ; mais ils présentent les défauts d’un délai de mise en jeu de plusieurs minutes, de nécessiter plus d’oxygène par calorie produite que les glucides (équivalent énergétique par litre d’oxygène plus faible) et enfin de ne pouvoir être oxydé lorsque la production d’acide lactique augmente (passage de la zone aérobie stricte vers celle mixte aéro-anaérobie, avec franchissement du seuil de début d’essoufflement). L’alimentation riche en lipides à des effets délétères sur les réserves de glycogène. entraînement de très longue durée (« endurance fondamentale ») permet une mobilisation plus précoce et plus importante des réserves de triglycérides ; la « préparation biologique », peu conforme à l’esprit et à l’éthique sportifs, peu y participer (ingestion de café une heure ou plus avant le départ).
La proportion de lipides est donc réduite dans l’alimentation du sportif, mais il faut respecter les apports nutritionnels recommandés en acides gras essentiels pour tous les sportifs comme pour la population générale. Au-delà, il n’y a pas de besoins démontrés, bien au contraire, et la part des lipides dans les apports quotidiens peu diminuer progressivement, jusqu’à 15% lorsque les apports énergétiques dépassent 4000 kcal/j.

1) Apports en quantité.

Il n’existe pas d’arguments probants pour augmenter les apports lipidiques dans la ration du sportif tant à entraînement qu’en compétition, du fait même d’une réserve lipidique organique suffisante pour couvrir les besoins. Un repas riche en lipides (60% de l’AETQ), administré 4 heures avant un exercice, dans le cadre de la ration précompétitive, n’a pas d’effet significatif sur la performance, pas plus q’une alimentation hyperlipidique sur plusieurs semaines.
Les apports nutritionnels conseillés pour la population générale font état d’un apport en énergie lipidique de 30 à 35% de l’AETQ. il est souhaitable que celui-ci soit de 20 à 30% pour le sportif d’endurance en favorisant au contraire les apports en glucides, qui peuvent représenter 55 à 65%, de l’augmentation de l’AETQ équilibrant ainsi les DE.
L’ingestion de triglycérides à chaîne moyenne (TCM), suivie d’une absorption rapide au niveau de l’intestin, aurait pu être intéressante pour des exercices de longue durée et d’intensité faible à modérée. Ingérés au début et pendant la duré d’un exercice prolongé d’intensité moyenne, ils n’augmentent pas le taux d’oxydation des AG, ni n’épargnent celui des glucides. Par contre, ingérés avec du glucose, leur taux d’oxydation est légèrement plus important mais sans effets intéressant actuellement démontrés sur les performances. La tolérance gastro-intestinale est un facteur limitant qui peut expliquer la participation limitée a la dépense énergétique.

AG = Acides gras
TCM = Triglycémies à Chaîne Moyenne

2) Apports en qualité.

L’exercice physique intense et prolongé entraîne une augmentation des peroxydations des AG des phospholipides membranaires qui peut expliquer une diminution de la capacité de déformation des érythrocytes et une hyperagrégation plaquettaire.
Les AGPI de la série n-6 diminuent la saturation membranaire et restaurent la déformabilité érythrocytaire. Concernant la série n-3, l’EPA inhibe la synthèse du thromboxane A2 et favorise celle de la PGI3, s’opposant à l’agrégation plaquettaire et à la vasoconstriction. Mais, au contraire, un apport excessif en AGPI de la série n-3 est susceptible d’avoir un effet dépresseur sur l’immunité et de fragilisation des membranes. Un apport suffisant en n-3 et n-6 est nécessaire, dans des proportions n’excédant pas celles recommandées pour le rapport acide linoléique/acide linolénique, entre 4 et 6, soit environ 1% de l’AETQ, ou, 2.5 g/kg pour un AETQ de 2200 kcal/j.
Sous l’angle qualitatif, en raison de la production de radicaux libres pro-oxydants à l’exercice, à au risque de lésions membranaires ou nucléaires, rien ne permet de différencier un sportif d’une personne moins active et donc aucun besoin d’apport supérieur n’a été mis en évidence. De plus, il est démontré que si la couverture anti-oxydante de l’organisme peut s’adapter aux besoins, elle n’est pas réellement optimisée par des apports exogènes au-delà de ces besoins.
La consommation d’huile de colza, de soja ou d’olive, au quotidien, et de poissons gras (sardine, thon, saumon…) 3 à 4 fois par semaine, pourrait être proposé.

AGPI = Acides gras Poly-Insaturés

-Besoins en AGPI de la série n-6 et n-3.

Les apports nutritionnels conseillés pour la population générale s’appliquent, à plus forte raison, pour la population sportive. Aussi la ration alimentaire devrait apporter 10 g/j d’acide linoléique et au moins 2 g/j d’acide linolénique. Ces quantités sont rarement atteintes pour des AETQ inférieurs à 1800 kcal/j. Se pose alors la question d’une complémentation spécifique ou, mieux, d’un apport énergétique suffisant.

III) APPORTS EN PROTIDES.
Les protéines ne constituent pas un substrat significatif de l’exercice, sauf pour celui de très longue durée, réalisé dans de mauvaises conditions nutritionnelles, à jeun, avec déficit glycogénique préalable et sans apport glucidique pendant l’exercice. Les protéines peuvent alors contribuer jusqu’à 15% de l’énergie de resynthèse de l’ATP, au dépend de celles du foie et du muscle. Les ANC en protéines pour la population générale étant largement calculés, aucun besoin supérieur n’est nécessaire chez le sportif correctement nourri, du fait des oxydations. Mais, il se produit des microlésions des membranes musculaires lors de certains exercices dits « excentriques » (contractions avec allongement du muscle ; par exemple pose du pied lors de la course) ou chez les débutants, avec des pertes protéiques irréversibles. Il en résulte des besoins physiologiques et pour assurer l’équilibre du bilan azoté (différence entre les apports et les pertes), l’ANC en protéines chez les sportifs d’endurance débutant ou de haut niveau en course à pied ou disciplines proches (triathlon…) est porté à 1.5 – 2 g de protéines par kg de masse corporelle et par jour. Pour les sportifs de force ou de développement de la masse musculaire, l’objectif est de « faire du muscle » et donc de synthétiser de nouvelles protéines, en positivant le bilan azoté. Les limites supérieures sont définies par celles de l’efficacité (bon rendement protéines ingérée/synthèse) et de protection de la santé, le foie et les reins étant plus fortement sollicités. Jusqu’à 2 g/kg/j, l’apport protéique semble efficace et sans risque ; il serait possible d’en ingérer jusqu’à 3 g/kg/j, soit 20 à 40% des AETQ (dont les 2/3 au moins sous forme d’aliments courants) pendant quelques mois par an. Une surveillance médicale est alors recommandée.

ANC = Apports Nutritionnels Conseillés

IV) APPORT EN EAU ET SELS MINERAUX.
Le « moteur humain » a un rendement au mieux de 25%, donc plus des ¾ de l’énergie des « carburants » (sucres, graisses) utilisés pour l’exercice est transformé en chaleur ; la quantité produite peut être importante, suffisamment pour faire monter la température du corps de 15°C par heure, ce qui est incompatible avec la vie. Aussi, la majeure partie de la chaleur est rejetée au niveau de la peau vers l’ambiance, surtout par l’évaporation de la sueur, mécanisme très efficace (580 kcal dissipée par litre de sueur évaporée) et aussi ajustable aux besoins de la thermolyse. Si l’exercice est intense et/ou l’ambiance chaude et/ou humide, le débit de sueur, et donc les pertes et les besoins hydriques, peuvent s’élever de 1 à 3 L/h sur plusieurs heures (des pertes de 10 L et plus sont parfois constatées) ; or à partir de 1% de pertes hydriques, la performance est détériorée et dès 5% le risque d’hyperthermie et accidents cardiovasculaires est significatif. Il faut absolument se réhydrater avant, pendant et après l’exercice, en fonction des besoins.

La sueur est constituée en majorité d’eau, dans laquelle sont dissoutes la plupart des petites molécules du plasma, à l’état plus ou moins dilué. Par suite de fortes émissions sudorales, les pertes hydroélectrolytiques et en vitamines sont élevées et les besoins très conséquents. Ainsi, pour le chlorure de sodium, les pertes vont de 2 à 20 g/jr, pour des pertes sudorales de 1 à 10L très partiellement compensée par la moindre excrétion dans les urines. C’est pourquoi, la réhydratation par de l’eau pure est déconseillée à partir de 4-5 L : elle peut être une cause de diminution anormale de sodium plasmatique (hyponatrémie) avec coma, qu’il faut traiter d’urgence. Pour la prévenir, l’apport de sel dans la boisson doit se faire pendant et après l’exercice, avec environ 1 à 1.5 g de sel par litre de boisson (par exemple ; jus de fruit coupé de moitié avec de l’eau de Vichy ou Badoit ; au-delà, le goût saumâtre n’incite pas à boire. Or à l’exercice la soif est d’apparition tardive : il faut boire avant d’avoir soif.

Pour les autres minéraux, les pertes sudorales peuvent aussi être élevées. Le choix des boissons et des aliments solides est essentiel, privilégiant ceux de bonne densité en ces éléments, céréales, fruits et légumes, jus de fruits et eaux minérales appropriées, dans le respect de l’alimentation équilibrée et variée. Mais il faut éviter le risque de carence, très faible en fait, il n’y a aucun intérêt à en ingérer plus qu’il n’en faut pour remplacer les pertes. Aucun effet ergogène n’a été rapporté chez le sportif à la suite de supplémentation en sels minéraux ou oligo-éléments, au-delà des besoins physiologiques et des ANC qui leur correspondent.

V) APPORTS EN OLIGOELEMENTS ET VITAMINES.

1) Les oligoéléments.

En règle générale, l’augmentation des pertes en éléments-traces observée à l’exercice est largement fonction des pertes sudorales, partiellement compensées par une moindre élimination urinaire. Aucun effet ergogène n’a été rapporté à la suite de supplémentation en éléments-traces indispensables chez le sujet sportif, exception faite de quelques études chez des sujets carencés ou déficients pour lesquels il s’agit alors d’une complémentation permettant une restitution de fonctions. Chez le sportif, les études relatives au statut en oligo-éléments sont nombreuses pour le zinc, le sélénium, le cuivre, le manganèse et le chrome ; elles le sont moins pour l’iode, le molybdène, le silicium ou le fluor. Aussi, aucun apport nutritionnel conseillé spécifique ne peut être envisagé pour ces derniers. Le problème des ANC chez le sportif peut se poser en terme de compensation de pertes accrues, de comportement alimentaire guidé par des objectifs de performances, et de protection de santé, et/ou de nombreuses croyances. L’alimentation du sportif doit être équilibrée et diversifiée à partir d’aliments courants de qualité nutritionnelle en macro et micronutriments au moins équivalente à celle recommandée pour le sujet sédentaire ou peu actif. Compte tenu des limites de fiabilité des bilans biologiques relatifs aux éléments-traces, seul un bilan nutritionnel complet peut conduire à proposer, chez des sportifs soumis à des conditions particulières (ambiance chaude, déficit d’apport énergétique), et donc plus exposés que d’autres à une déficience d’apport en micronutriments, des compléments alimentaires dans le but de compenser des déficits s’ils existent.


2) Les vitamines.

La couverture des besoins vitaminiques du sportif a en fait deux objectifs principaux :
- Lui assurer un statut vitaminique satisfaisant afin de n’altérer ni sa performance ni sa santé.
- Aider à la protection cellulaire lors des entraînements et des compétitions et à la réparation cellulaire dans la phase de récupération.

Sur le plan pratique et en l’état actuel de nos connaissances, les recommandations nutritionnelles suivantes peuvent être adressées aux sportifs, dans leur presque totalité, en tenant compte de l’avis du 12 sept 1995 sur les limites de sécurité dans les consommations alimentaires des vitamines et de certains minéraux et oligoéléments proposées par le Conseil supérieur d’hygiène publique de France et de l’avis de la CEDAP du 28 fév. 1996 concernant les recommandations sur les besoins en vitamines du sportif. Mais ces limites de sécurités définies pour la population générale, peuvent être légèrement différentes si l’on prend en considération les besoins spécifiques plus élevés en certaines vitamines ayant fait l’objet d’une validation scientifique. Cela concerne par exemple la vitamine B6, pour les sportifs développant leur masse musculaire et consommant de grandes quantités de protéines et de la vitamine E, du fait de son rôle potentiel dans la protection contre les effets délétères du stress oxydant propre à certains exercices. Il est important aussi de rappeler que ces recommandations ne peuvent être appliquées sans faire appel à la notion de synergie et qu’il n’est pas souhaitable d’augmenter son apport en une seule vitamine :
- Pour les sportifs pratiquant une activité physique ou sportive occasionnelle ou modérée d’1 à 3 heures par semaine, les besoins vitaminiques sont proches de ceux qui ont été établis pour la population Française correspondante (âge, sexe).
- Pour les sportifs réalisant des exercices intenses et répétés, les besoins, et par conséquent les apports complémentaires en vitamines, sont à pondérer en fonction du type de sport pratiqué, de l’intensité et de la fréquence des exercices réalisés :
• pour les sportif d’endurance, les besoins en vitamines « à rôle énergétique » ( thiamine, riboflavine, niacine, vit B6) et les besoins en vitamines « antioxydantes » (vit C, vit E et ?-carotène) sont augmentés
• pour les sportifs de force, ce sont les besoins en vitamine B6 et en vitamines antioxydantes qui sont augmentés.

- pour les sportifs ayant un apport calorique restreint (gymnastes, danseuses, jockeys…) dont l’apport énergétique total est nettement inférieur aux dépenses, alors même que beaucoup d’entre eux sont en période de croissance pubertaire, la couverture des besoins vitaminiques risquant de ne pas être réalisé, l’apport vitaminique recommandé est égal à celui conseillé pour la population Française correspondante (âge, sexe) tout en tenant compte de la dépense énergétique.

Pour tout sportif, les apports vitaminiques devraient se faire en priorité par une alimentation équilibrée et diversifiée apportée par les aliments courants en évitant l’utilisation de suppléments vitaminiques, qui relèvent de la prescription médicale lors d’états pathologiques reconnus. En cas de besoins , il pourra être fait appel aux aliments destinés aux sportifs.

VI) APPORTS EN FIBRES.
Les apports nutritionnels conseillés en fibres pour les sportifs n’ont actuellement, semble-t-il, pas encore été envisagés. Cependant, les effets de l’ingestion de fibres, associées à l’exercice musculaire, ont été envisagés chez les porteurs de pathologies cardiovasculaires, en particulier hypertensives, de diabète insulino-dépendant, d’obésité ou bien à risque de cancer. Toutes montrent des effets bénéfiques d’une ingestion raisonnée, 25 à 35 gr/jr de fibres, si elle est associée à une diminution de l’apport des lipides, représentant 20% ou moins de l’apport énergétique total.
Une telle stratégie d’exercice et d’apport alimentaire se traduit généralement par une amélioration du transit digestif, en particulier chez le fort consommateur d’énergie sous forme de glucides, et du statut lipidique plasmatique, avec moins de peroxydations. Cependant, ce sont les régimes mixtes, céréales, légumes, légumineuse et fruits ingérés en quantité raisonnable avec viandes…, respectant la diversification alimentaire, et non pas lacto-ovo-végétariens, qui permettent d’obtenir de tels bénéfices pour la santé, tout en respectant les possibilités de performance ; tout excès de fibres peut être à l’origine de troubles digestifs (colite ou colopathie), chez le sportif en raison de l’irritation fréquente de son tube digestif, fréquemment ischémié lors des exercices de longue durée.

[Lire la 2ème Partie]

 
     
 
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