Le sport est reconnu universellement comme une activité aux nombreuses vertus, cardioprotectrice, permettant de réduire les risques de cancer, de dépression, impactant positivement nos neurotransmetteurs, permettant de réduire la masse grasse et augmenter la masse musculaire. Bien évidemment, la charge de travail est fondamentale pour que les bienfaits de l’activité sportive soient optimisés. Ainsi, une activité trop faible ou au contraire trop intense impactera peu ou négativement l’organisme. On estime que pour que les adaptations métaboliques du sport soient optimales, il faut produire une intensité correspondant à 70 % de notre volume maximal aérobie, ce qui correspond environ à une intensité de l’effort perçue à 7/10 sur l’échelle de la fatigue.
En d’autres termes, le stress induit par l’entraînement va produire un ensemble de réactions métaboliques adaptatives, connu sous le nom de cycle catabolisme anabolisme, que l’entraîneur tout comme le naturopathe devra optimiser afin de produire la meilleure adaptation possible.
Le cycle catabolisme anabolisme et les besoins métaboliques du sportif
Le catabolisme est la phase pendant laquelle se produit une production d’ATP (Adénosine Triphosphate) par la dégradation de molécules complexes en molécules plus simples. Elle permet la production d’énergie et la contraction musculaire. L'anabolisme est la phase du métabolisme au cours de laquelle des molécules grosses et complexes (protéines, glycogènes, acides nucléiques…) sont synthétisées à partir de précurseurs relativement simples (acides aminés, glucose…). Chez les personnes âgées, l'anabolisme perd en efficacité et ces dernières doivent donc veiller à conserver un apport protéique suffisant (1 à 2 g/kcal/j) pour éviter le phénomène de sarcopénie.
L'entraînement anaérobie à haute intensité (sprint, sports de vitesse…) et les exercices de musculation sont considérés comme des processus anabolisants, car ils participent à un gain de masse musculaire. En effet, plus les protéines et les glucides arrivent rapidement dans le muscle, plus le potentiel de récupération et de croissance est important. Il existe une « fenêtre anabolisante » qui se produit entre deux et six heures après la séance, où le potentiel de biosynthèse protéique est le plus important. C’est lors de cette fenêtre que les sportifs doivent s’alimenter en protéines et en glucides (pour faire monter le taux d'insuline qui active la synthèse protéique) afin de gagner de la masse musculaire. À l'inverse, les sports aérobies comme le vélo, la natation ou l’endurance sont considérés comme cataboliques.
Le premier objectif d’une prise en charge optimale du sportif est donc de tout mettre en œuvre afin de réduire au maximum la phase catabolique pour optimiser la phase anabolique. Je considère pour ma part que la réussite dans l’optimisation de la performance d’un sportif peut se résumer par ce que j’appelle « les 3 R : Répétition, Récupération et Restauration ». La répétition est l’enchaînement des entraînements, qui permettra de répliquer le cycle catabolisme-anabolisme afin de stresser l’organisme et de l’obliger à s’adapter de manière positive. La récupération est aussi fondamentale, car elle va permettre de laisser du temps à l’organisme pour se ressourcer. Celle-ci doit être de durée proportionnelle à la charge de travail et à l’âge du pratiquant.
De nombreux travaux en sciences du sport ont ainsi pu montrer qu’à partir d’un certain âge, le corps n’a plus la même capacité à reconstruire des myofibrilles, ces petites briquettes élémentaires qui constituent le muscle aussi rapidement qu’avant. Enfin, la restauration aura un triple objectif : compenser un éventuel déficit en hormones anabolisantes, évaluer la quantité des macronutriments nécessaires et optimiser la récupération en se restaurant dans les fenêtres métaboliques.
1. LA PRISE EN CHARGE D'UN ÉVENTUEL DÉFICIT EN HORMONES ANABOLISANTES
S’assurer que l’anabolisme sera optimal, c’est avant tout s’assurer que le sportif que je suis en cabinet n’aura pas de carence au niveau micronutritionnel afin de pouvoir fabriquer les hormones anabolisantes (c’est-à-dire les œstrogènes, la testostérone, l’hormone de croissance et l’insuline). On veillera en premier lieu à contrôler le statut en zinc et en vitamine D. Cette dernière permet en effet de synthétiser la testostérone qui a pour principal rôle au niveau sportif l’accroissement de la masse musculaire ainsi que le maintien de la masse osseuse. Les athlètes en déficit de testostérone libre verront leur taux sanguin augmenter de manière linéaire en remontant le taux de vitamine D.
On estime que 56 % des athlètes sont en déficit de vitamine D3 et 100 % en hiver, lorsqu’ils ne sont pas complémentés. La complémentation est donc hautement nécessaire pour obtenir un bon taux de vitamine D et une production de testostérone optimale. La vitamine D3 augmente également le taux d’IGF-1 (Insulin Growth factor-1).
Or, dans la phase d’anabolisme, la reconstruction musculaire nécessite un pic d’insuline. Cela est dépendant à la fois de l’alimentation post-entraînement, mais aussi du taux d’IGF-1. La vitamine D3 a donc un effet anabolisant indirect. Le zinc joue également un rôle clé dans la production du taux de testostérone libre et est un micronutriment dont les sportifs en sont bien souvent carencés.
2. L’OPTIMISATION DE LA QUANTITÉ ET DE LA RÉPARTITION DES MACRONUTRIMENTS : GLUCIDES, LIPIDES, PROTIDES
La quantité de macronutriments nécessaires à un sportif dépendra d’une part de son métabolisme basal et d’autre part de l’intensité de son entraînement. Il nous faut distinguer le métabolisme journalier du métabolisme basal. Le métabolisme basal « est la quantité d’énergie dont l'organisme a besoin pour remplir ses fonctions vitales (travail du cœur, poumons, reins, foie, etc.). Il correspond aux besoins énergétiques
nécessaires à la survie de l'organisme, c’est-à-dire pour maintenir en activité les fonctions vitales : cardiaque, hépatique, corticale, respiratoire, et de thermorégulation. Ceci est possible grâce à des réactions biochimiques (qui utilisent l'ATP). La mesure se base sur la consommation journalière en kilojoules ou en kilocalories.
L'alimentation permettra de subvenir à ces besoins énergétiques. Ils dépendent de la taille et de la masse musculaire. La consommation musculaire correspond seulement environ à 20-25 % du besoin métabolique. Il faut savoir également que le métabolisme basal diminue d’environ 2-3 % par décennie à l’âge adulte. Les enfants ont un métabolisme basal deux fois plus élevé que celui des adultes. La formule la plus classique pour calculer ce métabolisme basal provient des travaux de Harris et Benedict et dépend uniquement du poids, de la taille et de l’âge.
C’est notamment la formule que l’on retrouve dans les balances à impédance qui fleurissent désormais dans de nombreuses salles de sport. Pour calculer le métabolisme journalier, il faudra multiplier la valeur obtenue du métabolisme basal par un coefficient dépendant de l’activité : 1.37 pour un sédentaire, 1.55 pour un adulte actif ou un sportif loisir et enfin 1.8 pour un sportif aguerri.
Quant à la répartition des macronutriments, contrairement à une idée généralement admise, elle n’est pas identique pour tout le monde. Celle-ci est fortement dépendante de la nutrigénétique. La nutrigénétique est une approche basée sur les travaux du prix Nobel de médecine Jean Dausset, qui montre une inégalité entre les individus devant la capacité du métabolisme à assimiler les glucides.
Des gènes seraient à l’origine de telles disparités métaboliques. Ces disparités dépendraient en premier lieu de la myotypologie (i. e., la composition musculaire entre fibres rouges et fibres blanches). Ainsi, la quantité nécessaire de glucides et de protéines chez des sportifs dépend du type de fibres musculaires (fibres rapides vs fibres lentes) car ils ont une capacité d'assimilation différente. La répartition de macronutriments se fait alors en fonction du profil nutrigénétique du sportif.
Un sportif fort, avec un profil principalement de fibres rapides, possède une faible capacité d'assimilation des glucides et une forte capacité d'assimilation des protéines, alors qu'il en est inversement pour un sportif endurant (type fibres lentes). Il découle de cette théorie que le thérapeute peut optimiser la performance en se basant sur le modèle de répartition en macronutriment suivant :
- Pour un sportif endurant, on partira sur une répartition glucides/lipides/protides de 50 %/25 %/25 %,
- Pour un sportif de force on sera sur une répartition de 20 %/40 %/40 %.
Si le besoin en protéine pour un sédentaire ou un sportif endurant doit être compris entre 1 et 1,5 g par kg de poids de corps, un sportif qui veut construire du muscle avec un profil myotypologique de type fibres rapides devra monter cette quantité quotidienne entre 2 g et 2,5 g par jour.
3. LES FENÊTRES MÉTABOLIQUES
L’effort perturbe l’organisme dans les réserves protidiques, glucidiques et parfois lipidiques lorsqu’il est très long. Il perturbe également le statut hydrique, l’intégrité cellulaire ainsi que l’état des neurotransmetteurs. La récupération optimale se fera au moment où l’organisme est le plus à même de métaboliser les nutriments. On parle de fenêtres métaboliques.
Elles sont différentes pour les glucides et pour les protides. Ainsi, pour la fenêtre glucidique, la vitesse de reformation du glycogène n’est pas proportionnelle aux niveaux d’apport glucidique. Il vaut donc mieux prendre peu de glucides à intervalles réguliers : 50 g de glucides toutes les 2 heures pendant 8 heures. Un apport trop tardif de glucides ne pourra compenser un apport rapide et régulier. La première prise de glucide sera prise sous forme liquide pour attendre l’irrigation de l’estomac (minimum 60 min) victime d’une désertification splanchnique, puis solide. Par exemple, 50 g représentent 4 figues sèches, 2 bananes ou 20 g de miel. La fenêtre glucidique se ferme entre 6 et 12 heures selon l’effort et le niveau. La fenêtre dépend de la quantité de glucides restant dans la fibre après l’exercice.
Quant à la fenêtre protéinique, la synthèse protéique culmine dans une période de 4 à 6 heures post effort. L’optimum est atteint en couplant sucre et protéine (acides aminés ramifiés et glutamine) qui va favoriser le pic d’insuline nécessaire à la récupération, l’entrée des acides aminés et des glucides dans les tissus, la réparation des tissus lésés, la diminution du taux de cortisol (hormone catabolisante) et enfin accélérer la phase d’anabolisme en augmentant le taux de testostérone.
Stress oxydatif et inflammation
Le deuxième point crucial dans la prise en charge du sportif est la problématique du stress oxydatif. Le stress oxydatif est une agression des cellules par des radicaux libres, aussi appelés « espèces réactives de l'oxygène » (ERO). Le stress oxydant correspond à une perte dans l’équilibre entre la production d’ERO et les défenses antioxydantes de l’organisme, en faveur des premières. Le mode de vie (tabagisme, alcoolisme, obésité, exposition aux UV du soleil, exercice physique à haute intensité) couplé à de mauvaises habitudes alimentaires va majorer la production des ERO dans notre organisme. Face à ces agressions, notre organisme dispose d’un système de défense à réponse progressive à deux niveaux distincts :
- Le premier niveau est exogène. Il est constitué d’antioxydants de bas grade, secondaires ou encore tampons. Ils sont apportés par l’alimentation sous forme de fruits et légumes riches en vitamines C, E, caroténoïdes, ubiquinone, flavonoïdes, glutathion ou acide lipoïque.
- Le second niveau est endogène. Il est constitué d’enzymes telles que La SOD (SuperOxyde Dismutase), la GPX (glutathion peroxydase), la CAT (catalase), de protéines comme la ferritine, la transferrine, l’albumine et de systèmes de réparation de dommages oxydatifs comme les endonucléases. On peut y ajouter les oligoéléments comme le sélénium, le cuivre ou le zinc qui sont des cofacteurs enzymatiques. Il faut bien noter que ces deux niveaux n’ont aucune commune mesure dans leur capacité à défendre notre organisme contre les défenses radicalaires. Un antioxydant exogène, comme une molécule de vitamine C, neutralisera 1 ERO alors qu’une enzyme antioxydante, comme la SOD, est capable de neutraliser 1 million d’ERO.
Enfin, les minéraux comme le sélénium, le manganèse, le cuivre et le zinc servent de cofacteurs enzymatiques et sont donc fondamentaux à 
surveiller dans une prise en charge. Il est à noter que depuis quelques années est apparue une nouvelle théorie, qui montre des effets paradoxaux de la complémentation en antioxydants de bas grade chez les sportifs. On parle de signalisation cellulaire, ou signaling redox. Dans cette théorie, la production contrôlée de radicaux libres est un mécanisme essentiel de la signalisation cellulaire, qui va permettre le maintien de l’homéostasie cellulaire.
On parle d’effet ubiquitaire des ERO car elles constituent à la fois des produits potentiellement toxiques du métabolisme et en même temps elles sont des molécules fondamentales à la signalisation et à la régulation cellulaire. Cette double potentialité peut être expliquée, au moins en partie, par le fait que les réponses cellulaires varient de manière très sensible et très différente en fonction de la nature chimique de l’ERO, de son niveau de production (effet dose-dépendant) ou encore du site producteur.
Dans ce contexte ubiquitaire, il ne faut donc pas considérer les antioxydants de bas grade (vitamines C, A, E, caroténoïdes…) comme de simples solutions pour tamponner l’attaque radicalaire produite par le sport, mais comme également des acteurs majeurs de la signalisation cellulaire. Les ERO agissent comme inducteurs du NRF2 (nuclear factor erythroid-2-related factor 2), molécules indispensables à nos enzymes antioxydantes. Le facteur de transcription NRF2 contrôle l'expression des gènes antioxydants et cytoprotecteurs.
La protéine Keap1, ou Kelch-like ECH-associated protein 1 en anglais, est une protéine qui permet d’interagir avec NRF2. Le sport crée également des ERO, inducteurs de NRF2. Ils permettent l’expression génique des enzymes antioxydantes (protéasome dans le cytosol, liquide dans lequel baignent les organites cytoplasmiques). Le NRF2 entre dans le noyau pour créer des gènes d’expression antioxydants (phase 2) qui vont moduler la réponse de défense antioxydante.
En d’autres termes, une quantité physiologique de phytonutriments obtenus par l’alimentation va activer la NRF2 et donc la réponse antioxydante au sein de la cellule. L’exercice physique, à condition que l’intensité soit suffisante (environ 70 % du VO2max) va également activer la NRF2.
Comme nous le disions en introduction, le sport a un effet protecteur uniquement lorsque la charge de travail est suffisante. D’autre part, il faut veiller à ne pas bloquer le processus adaptif au sein de la cellule par une prise d’antioxydants de bas grade à dose massive, ce que préconisaient de nombreux nutritionnistes pendant de longues années. En effet, une prise de compléments alimentaires antioxydants de manière massive (par exemple 500 mg de vitamine C par jour) va bloquer la production d’ERO liée à la pratique sportive et donc désactiver la NRF2, se privant alors de l’incroyable puissance des enzymes antioxydantes, alors qu’une seule enzyme comme la SuperOxyde Dismutase est capable de bloquer 1 million d’ERO à elle seule !
Au niveau alimentaire, on pourra compter sur les polyphénols comme initiateurs de la signalisation cellulaire. Ils vont permettre de piéger les radicaux libres, car ils sont donneurs d’électrons, ils sont chélateurs du fer. On retrouve dans cette catégorie les flavonoïdes (catéchine, épicatéchine, épigallocatéchine galate du thé vert). Le plus puissant dans cette catégorie est le thé matcha qui contient 137 fois plus d’épigallocatéchine galate que le thé vert. Les flavones comprennent la lutéoline et la chrysine, connues pour leur rôle d’anti-aromatase dans la cascade hormonale et qui augmentent le taux de testostérone libre. Les isoflavones (génistéine, daidzéine) sont présentes dans le soja et le houblon. Les flavonols comprennent le Kaempférol (fraises, brocolis, poireaux, épinards) et la quercétine (oignons). Enfin, les anthocyanes (framboises, cerises, cassis, myrtilles, grenades, canneberges, fraises, raisins) ont un puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire.
On parlera également des lignanes de la famille des phyto-œstrogènes, connus pour leur intérêt dans la lutte antioxydante dans les cancers hormonaux dépendants, qui sont présents dans les brocolis et autres choux, certains fruits (abricots, fraises), le thé et le café. Enfin, les stilbènes comprennent les resvératrols, très puissants également (fruits rouges, vin, chocolat) et les ptérostilbènes (myrtilles et baies rouges ; raisins).
Les déficiences micronutritionnelles et le sportif
De nombreuses études ont enquêté sur le statut minéral et vitaminique en France. Les plus connus sont l’étude SU.VI.MAX (2004, 18 000 personnes suivies pendant 8 ans) et l’étude Val-de-Marne (1988). Cette étude a montré que 80 % de la population est déficitaire en vitamine D, 77 % en magnésium, mais également en zinc. Alors imaginez le taux de sportif qui va surutiliser ces micronutriments. Il sera donc fondamental de vérifier les statuts de ces 3 micronutriments.
Commençons par parler de la vitamine D3. Outre son rôle sur la testostérone que nous avons évoqué, elle régule également l’immunité qui est mise à mal dès lors que l’intensité dépasse 70 % de VO2max, ainsi que les phénomènes inflammatoires, notamment en contrôlant l’emballement cytokinique.
Elle réduit les dommages musculaires post-exercice pliométrique et réduit la perte de puissance (-6 % vs -32 % placébo). L’augmentation de la force via supplémentation ne reste évidemment efficace qu’en cas de déficit avéré. En tant que micronutritionniste, je vise toujours la recherche de la zone optimale lors d’un bilan sanguin, et non pas la norme laboratoire, qui est une simple norme statistique loin de la réalité organique.
On doit rechercher un taux de vitamine 25(OH)D3, qui est un marqueur fiable du taux circulant, compris entre 60 et 80 ng/ml. Rappelons que la vitamine D est synthétisée à partir des UVB du soleil et du cholestérol endogène. En d’autres termes, automne et hiver, il est absolument nécessaire de se supplémenter, l’alimentation ne pouvant compenser le manque d’UVB.
Pour ma part, j’utilise une méthode empirique en calculant le nombre de jours qu’il faut en complémentant à raison de 10 000 UI/J. Cette méthode permet en moyenne de remonter de 10 ng/ml (ou 25 nmol/L) tous les 15 jours (75 kg). Ainsi, pour remonter de 75 nmol/L il faut 45 jours. Cette version évite le risque de calcification ectopique. Une fois cette zone atteinte, on calculera une dose de maintien en multipliant 60 fois le poids de corps (pour un adulte de 50 kg : 50 x 60 = 3 000 UI par jour). Il est à noter que la vitamine D3 est à prendre de préférence le soir dans un repas lipidique.
Le magnésium est le deuxième micronutriment qui fait bien souvent défaut au sportif. L’étude SU.VI.MAX a montré que 23 % des hommes et 18 % des femmes ont moins des 2/3 des apports nutritionnels conseillés (ANC). Les déficits en magnésium sont une cause majeure de fatigue, et il est souvent nécessaire de faire appel à des compléments alimentaires. L’apport conseillé est de 6 mg par kilo de poids et par jour, soit 180 mg par jour pour un enfant de 30 kg, 360 mg par jour pour une femme de 60 kg, 600 mg par jour pour un homme de 100 kg. Ses besoins peuvent être multipliés par deux en cas de stress, de fatigue intense et de sport intense, la plupart des sportifs cumulant souvent ces 3 aspects. Le magnésium nécessite des cofacteurs, comme la vitamine B6, qui augmente sa biodisponibilité, la taurine, qui permet son entrée dans la cellule, ou encore le sélénium.
Certains entraveurs diminuent également sa biodisponibilité, comme le sel, l’acide orthophosphorique (E250) que l’on retrouve notamment dans les sodas, les phytates (présents dans les céréales complètes) et les oxalates (dans les épinards, la rhubarbe, l’oseille…) réduisent l’assimilation du magnésium en le piégeant dans le tube digestif. Le café et l’alcool entraînent une fuite urinaire de magnésium alors que les diurétiques augmentent l’élimination rénale. Le magnésium des eaux minérales magnésiennes serait mieux assimilé lorsque ces eaux sont bues au cours des repas.
Ses fonctions sont nombreuses, de la régulation de la vitamine D à ses actions en tant que cofacteurs dans la fabrication des neurotransmetteurs (dopamine, sérotonine). Et surtout, il est essentiel à la transmission neuromusculaire de l’influx nerveux et à la régulation du rythme cardiaque, ce qui sera essentiel dans la pratique physique. Il est nécessaire à la synthèse de l’ATP, mais également dans le cycle contraction relâchement musculaire. Son effet ergogénique est donc évident, dans le sens où une carence en magnésium réduira l’efficacité du couplage contraction relâchement nécessaire à l’efficience du geste sportif.
Il a été ainsi montré que par ce processus, une complémentation en magnésium augmentait les capacités d’explosivité chez des volleyeurs et augmentait leur performance en détente verticale de 3 cm contre 0 dans le groupe contrôle. Les volleyeurs étaient supplémentés à raison de 350 mg de magnésium par jour pendant 4 semaines contre un groupe contrôle qui prenait 500 mg de maltodextrine. Il est à noter qu’aucun joueur n’avait de déficit en magnésium.
Une autre étude originale menée sur des athlètes élites en basket-ball, handball et volley-ball a étudié l’impact de dose plus ou moins importante de magnésium (de 100 à 500 mg) sur l’augmentation de la performance de force dans des tests de détente, de force isométrique et isocinétique des membres inférieurs. Elle a révélé une relation linéaire entre performance et quantité de magnésium ingéré. Un déficit en magnésium est associé à des dommages dans les cellules musculaires, par une augmentation de la production des ERO, une diminution de la formation d’ATP.
Il est donc clairement établi qu’une carence ou même une déficience en magnésium sera nuisible à la performance sportive ainsi qu’à la récupération. Les besoins d’un sportif sont accrus et la dose nécessaire au tout-venant (environ 400 mg) peut être doublée en cas de sport intense, de fatigue ou de stress. Outre une prise de sang érythrocytaire qui est un marqueur intéressant, certains signes cliniques sont typiques d’une carence en magnésium : crampes nocturnes, fasciculations, engourdissements et fourmillements, troubles bénins du rythme cardiaque.
Pour conclure, la prise en charge du sportif ne diffère pas fondamentalement de la démarche holistique du naturopathe. Elle doit prendre en compte l’ensemble des éventuels déséquilibres métaboliques, hormonaux et micronutritionnels, afin d’optimiser sa performance.
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Cet article a été rédigé par Guillaume LAFFAYE Naturopathe micronutritionniste Docteur en Science |