POINTS IMPORTANTS

• L'apport en protéines alimentaires immédiatement après un exercice augmente la vitesse de synthèse des protéines musculaires lors d'une récupération intense après l'exercice.
• La synthèse des protéines musculaires se fait lentement pendant une nuit de sommeil même si les protéines alimentaires ont été ingérées après l’exercice.
• Si les protéines alimentaires sont dans l’intestin pendant le sommeil, elles sont digérées et absorbées normalement, augmentant ainsi la quantité d’acides aminés dans le sang et activant la vitesse de synthèse des protéines musculaires.
• Les protéines alimentaires ingérées avant le coucher sont digérées et absorbées au cours de la nuit, augmentant ainsi la quantité d’acides aminés dans le sang et stimulant l’accrétion des protéines musculaires après exercice pendant le sommeil.
• L’ingestion de protéines alimentaires avant le coucher peut constituer une stratégie alimentaire efficace pour favoriser l'adaptation des muscles squelettiques à l’entraînement et améliorer davantage l’efficacité de l'entraînement.

INTRODUCTION

Les protéines alimentaires jouent un rôle primordial en favorisant l’adaptation des muscles squelettiques à un entraînement physique. Une seule séance d’exercice stimule la synthèse des protéines musculaires et, dans une moindre mesure, la décomposition des protéines musculaires. Toutefois, le bilan en protéines après exercice demeure négatif en l’absence d’apport alimentaire (Phillips et coll., 1997). Ingérer des protéines alimentaires stimule la synthèse des protéines musculaires, en empêche la décomposition et, par conséquent, en stimule l’accrétion tant après l’exercice contre résistance (Koopman et coll., 2005, 2007; Tipton et coll., 1999, 2001) qu’après l’exercice d’endurance (Howarth et coll., 2009; Levenhagen et coll., 2001), ce qui favorise une meilleure adaptation des muscles squelettiques à chaque nouvelle séance d’exercices et qui peut améliorer l’efficacité du reconditionnement musculaire. Par conséquent, des stratégies alimentaires sont présentement élaborées pour maximiser la synthèse des protéines musculaires après l'exercice. À l'heure actuelle, plusieurs groupes de recherche tentent de préciser la source et la quantité idéales de protéines alimentaires à ingérer ainsi que le meilleur moment optimal pour ce faire afin de maximiser la vitesse de synthèse des protéines musculaires après l'exercice et d’optimiser le reconditionnement musculaire.

Nous disposons de peu de données sur la quantité idéale de protéines alimentaires à ingérer afin de maximiser la vitesse de synthèse des protéines musculaires après un exercice. Une seule étude dose-effet analysant la synthèse des protéines musculaires après l'exercice à différentes doses de protéines d’œufs a révélé que la vitesse de synthèse augmente avec la quantité de protéines ingérées et que la meilleure stimulation est obtenue après l'ingestion de 20 g de protéines (Moore et coll., 2009). Il faut toutefois noter que cette relation de dose-effet est probablement différente chez les jeunes et les personnes âgées (Pennings et coll., 2012; Yang et coll., 2012). De nombreuses études ont révélé une amélioration du bilan protéique après l'exercice ou une plus grande vitesse de synthèse des protéines musculaires après l'ingestion de protéines provenant de différentes sources, dont les protéines lactosériques et la caséine (Tipton et coll., 2004), les protéines de soya (Wilkinson et coll., 2007), l’hydrolysat de caséine (Koopman et coll., 2005, 2006), les protéines d’œufs (Moore et coll., 2009) et le lait entier ou le lait écrémé (Elliot et coll., 2006; Wilkinson et coll., 2007). À l'heure actuelle, peu d’études ont directement comparé la synthèse des protéines musculaires après l'exercice à l’ingestion de protéines provenant de différentes sources. Les protéines du lait et leurs principaux constituants isolés, le lactosérum et la caséine, offrent un avantage anabolique (croissance musculaire) par rapport à la protéine de soya (Tang et coll., 2009; Wilkinson et coll., 2007). De plus, la synthèse des protéines musculaires est plus importante avec les protéines lactosériques qu'avec la caséine (Tang et coll., 2009). Les différences dans la synthèse des protéines musculaires après l’ingestion de protéines provenant de différentes sources s’expliquent par les variations dans la digestion des protéines et dans la cinétique de l’absorption (Koopman et coll., 2009; Tipton et coll., 2004) ainsi que dans la composition des acides aminés (Pennings et coll., 2011; Tang et coll., 2009), avec attention particulière à la teneur en leucine.

BILAN DE LA RECHERCHE 

Moment choisi pour l’ingestion de protéines

En plus de la quantité et la provenance des protéines ingérées lors des périodes de récupération intense après un exercice, le moment choisi pour l'ingestion s’est avéré être un facteur déterminant pour moduler l’anabolisme des protéines musculaires après l'exercice (Beelen et coll., 2011a). Il a été montré que l’ingestion de protéines alimentaires peu après un exercice se traduit par un bilan protéique plus positif que si elles étaient ingérées plusieurs heures après l’exercice (Levenhagen et coll., 2001). Par ailleurs, des études récentes semblent indiquer que la consommation de glucides et de protéines avant ou pendant l’exercice augmente l’accrétion des protéines musculaires après l'exercice (Beelen et coll., 2008a, 2011b; Tipton et coll., 2001). Ce résultat s’explique par une arrivée plus rapide d’acides aminés aux muscles lors des périodes de récupération intense après exercice.

Toutefois, l’ingestion de protéines avant ou pendant l’exercice peut aussi stimuler la synthèse de protéines musculaires lors de l’exercice, ce qui prolonge la période pendant laquelle cette synthèse est élevée (Beelen et coll., 2008a, 2011b; Koopman et coll., 2004).

L'effet de l’ingestion de protéines avant, pendant ou immédiatement après l’exercice sur la vitesse subséquente de synthèse des protéines musculaires a fait l'objet de recherches. De façon générale, la plupart de ces études ont évalué les effets de l’apport de protéines alimentaires sur la synthèse des protéines musculaires après un exercice effectué à jeun le matin. Dans ces conditions, il semble légitime de penser que la quantité endogène d’acides aminés provenant de l’intestin ainsi que les réserves intramusculaires d’acides aminés libres pourraient empêcher une hausse marquée de la vitesse de synthèse des protéines musculaires après l'exercice. Il n'est donc pas étonnant que les études montrent systématiquement que l’apport en protéines alimentaires augmente la vitesse de synthèse des protéines musculaires après un exercice. Toutefois, lors d'un entraînement quotidien habituel, les activités sportives se font généralement une à trois heures après une collation ou un repas et de nombreux athlètes amateurs font du sport en soirée.

Récemment, nous avons évalué l’effet de l’exercice en soirée et l’efficacité de l’ingestion des protéines alimentaires pendant et immédiatement après l’exercice sur la synthèse de protéines musculaires lors de la récupération pendant la nuit suivante (Beelen et coll., 2008b). Nous avons observé une augmentation de la synthèse de protéines lors de la récupération intense après un exercice quand une grande quantité de protéines était ingérée. Toutefois, la vitesse de synthèse de protéines musculaires pendant le sommeil de la nuit subséquente était étonnamment faible, les valeurs étant même plus faibles que celles qui sont normalement observées le matin à jeun. De toute évidence, l’ingestion de seulement 20 à 25 g de protéines alimentaires pendant ou immédiatement après un exercice ne suffit pas pour maximiser le reconditionnement musculaire pendant la nuit.

Synthèse des protéines musculaires pendant la nuit

La plupart des athlètes amateurs font de l’exercice en soirée et consomment de 20 à 25 g de protéines de haute qualité pendant ou après l’exercice afin de maximiser l’accrétion des protéines musculaires après un exercice au moment lors de la récupération intense. Tel qu'indiqué ci-dessus, cette stratégie ne permet pas une augmentation soutenue de la vitesse de synthèse des protéines musculaires pendant la nuit subséquente (Beelen et coll., 2008b). Nous nous sommes demandé si les faibles taux de synthèse protéique dans les muscles pendant la nuit pouvaient s’expliquer simplement par la quantité réduite d’acides aminés dans le sang pendant la nuit. Par la suite, nous avons essayé de savoir si l’apport protéique pendant la nuit pourrait représenter une stratégie alimentaire viable pour augmenter le taux d’acides aminés dans le sang pendant la nuit. Il a été rapporté que la motilité intestinale chez l'humain se fait selon un rythme circadien avec une activité nocturne réduite (Furukawa et coll., 1994; Kumar et coll., 1990); nous avons donc d'abord vérifié si l’apport protéique pendant le sommeil favorisait une bonne digestion et absorption des protéines alimentaires. Pour démontrer le principe, nous avons d’abord administré des protéines alimentaires par sonde nasogastrique pendant le sommeil, puis nous avons mesuré la cinétique de digestion et d’absorption de ces protéines in vivo en combinant l’utilisation de caséine marquée à la [1-¹³C]phénylalanine, produite spécialement pour l'expérience, et une perfusion intraveineuse continue de [noyau-²H₅]phénylalanine (Groen et coll., 2011). L’utilisation d’un traceur à la fois par voie orale et intraveineuse nous a permis de mesurer la cinétique de la digestion et de l’absorption des protéines alimentaires de même que leur utilisation ultérieure dans la synthèse de protéines musculaires. Les protéines alimentaires administrées pendant le sommeil ont été bien digérées et absorbées, ce qui a entraîné un haut taux d’acides aminés dérivés de ces protéines dans la circulation. De plus, cette augmentation de la quantité d’acides aminés dans le sang a augmenté la vitesse de synthèse des protéines musculaires et a ainsi amélioré ainsi le bilan protéique de tout l’organisme pendant la nuit. Résultat intéressant : une quantité importante de [1-¹³C]phénylalanine dérivée des protéines ingérées a manifestement été utilisée dans la synthèse de nouvelles protéines musculaires (de novo), car dans les échantillons de biopsie de muscles squelettiques obtenus le matin, une bonne partie des protéines musculaires était enrichie en [1-¹³C]phénylalanine (Groen et coll., 2011). Nous en avons conclu que les stratégies alimentaires qui permettent l’apport de protéines alimentaires pendant le sommeil permettent d’augmenter la vitesse de synthèse des protéines musculaires lors de la récupération pendant la nuit, et ainsi élargir les possibilités de modulation du métabolisme des protéines musculaires. De telles stratégies d’alimentation nocturne donnent matière à réflexion et permettent d’élaborer de nouvelles stratégies d’intervention visant à maintenir plus efficacement la masse ou l’accrétion musculaire, que l'organisme soit en parfaite santé ou malade.

Figure 1. Enrichissement de [1-¹³C]phénylalanine dans le sang après ingestion de protéines marquées en [1-¹³C]phénylalanine (PRO) ou de placebo (PLA) avant le coucher. Valeurs exprimées sous forme de moyenne ± erreur-type. Analyse de variance par mesures répétées (traitement x temps). Enrichissement de [1-¹³C]phénylalanine dans le sang : effet du traitement, P < 0,01; effet du temps, P < 0,01; interaction traitement et temps, P < 0,01. *Différence significative du PLA (P < 0,05). Figure redessinée à partir de Res et coll. (2012) Med. Sci. Sports Exerc. 44:1560-1569, American College of Sports Medicine.

Ingestion de protéines au coucher

Qu'une administration nocturne de protéines alimentaires puisse stimuler l’accrétion de protéines musculaires pendant le sommeil nous permet de conclure que de nombreuses possibilités fascinantes s’offrent à nous.

Par exemple, un apport nocturne de protéines chez les sportifs pourrait optimiser pendant le sommeil la récupération après l'exercice. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons choisi un groupe d'athlètes amateurs qui ont participé, en soirée à 20 h, à une seule séance d'exercices contre résistance, après une journée complète d’alimentation contrôlée (Res et coll., 2012). Tous les athlètes ont reçu une alimentation de récupération appropriée (20 g de protéines et 60 g de glucides) à la fin de la séance d'exercices, à 21 h. Ensuite, 30 minutes avant le coucher (23 h 30), les sujets ont pris une boisson spécialement conçue pour l'occasion et contenant ou non 40 g de caséine intégrée à de la [1-¹³C]phénylalanine Nous avons utilisé une méthode contemporaine d’isotopes stables et de protéines intrinsèquement marquées afin de mesurer la cinétique de la digestion et de l’absorption des protéines de même que la vitesse de synthèse des protéines dans les muscles et dans tout l’organisme pendant le sommeil.

Après l’ingestion de protéines, nous avons observé que le sang s’enrichissait rapidement en [1-¹³C]phénylalanine, démontrant ainsi que les protéines ingérées étaient bien digérées et absorbées, et qui se traduisait par un apport continu en acides aminés dérivés des protéines alimentaires dans la circulation (Figure 1). Les acides aminés sont présents en plus grande quantité pendant la nuit, ce qui augmente la vitesse de synthèse des protéines musculaires et améliore ainsi le bilan protéique de tout l’organisme (Figure 2).

Figure 2. Taux de répartition des protéines dans tout l’organisme, vitesses de décomposition, de synthèse et d’oxydation, et bilan net en protéines dans les essais avec protéines (PRO, bande blanche) et placebo (PLA, bande noire) mesurés lors d'une récupération de 7,5 h pendant la nuit. Valeurs exprimées sous forme de moyenne ± l’erreur-type. *Différence significative du PLA (P < 0,05). Figure redessinée à partir de Res et coll. (2012) Med. Sci. Sports Exerc. 44:1560-1569, American College of Sports Medicine.

Étant donné que la vitesse de synthèse des protéines dans tout l’organisme ne s’applique pas forcément aux protéines musculaires, nous avons également fait des biopsies de muscles squelettiques en soirée et le matin au réveil afin de la synthèse des protéines musculaires. Nous avons obtenu une augmentation d’environ 22 % de la vitesse de synthèse fractionnaire dans les muscles pendant toute la période de sommeil après l’exercice (Figure 3). Ces résultats indiquent qu’un apport en protéines alimentaires au coucher serait une intervention en nutrition efficace pour augmenter la quantité d’acides aminés dans le sang, stimuler la synthèse des protéines musculaires après un exercice et améliorer le bilan protéique de tout l’organisme pendant le sommeil. Il pourrait s'agir d'une stratégie de supplémentation efficace pour stimuler encore plus l'adaptation des muscles squelettiques à l’entraînement physique et, ainsi, améliorer l’efficacité de cet entraînement.

Figure 3. L’ingestion de protéines alimentaires au coucher stimule la synthèse des protéines musculaires lors de la récupération pendant la nuit. Vitesse de synthèse fractionnaire dans les muscles au cours de la récupération nocturne après une seule séance d’exercices contre résistance. Dans l’essai avec protéines, les sujets ont ingéré 40 g de caséine avant le coucher. Valeurs exprimées sous forme de moyenne ± l’erreur-type. *Différence significative du placebo (P = 0,05). Figure redessinée à partir de Res et coll. (2012) Med. Sci. Sports Exerc. 44:1560-1569, American College of Sports Medicine.

Figure 4. Recommandations pratiques pour sportifs sur l’ingestion de protéines alimentaires pendant et après une séance d’exercice afin d’optimiser la synthèse de protéines.

RÉCAPITULATION

L’ingestion de protéines alimentaires immédiatement après un exercice augmente la vitesse de synthèse des protéines musculaires et favorise l’adaptation des muscles squelettiques à un entraînement physique prolongé. Toutefois, l’augmentation de la vitesse de synthèse des protéines musculaires après l'exercice ne se maintient pas pendant la nuit qui suit. Des travaux récents montrent que les protéines alimentaires ingérées au coucher sont digérées et absorbées au cours de la nuit, augmentant ainsi la quantité d’acides aminés dans le sang et stimulant l’accrétion des protéines musculaires pendant la nuit qui suit un exercice. Par conséquent, l’ingestion de protéines alimentaires pourrait être une stratégie alimentaire efficace pour empêcher la décomposition des protéines musculaires, en stimuler la synthèse, favoriser l’adaptation des muscles squelettiques à un entraînement physique et améliorer l’efficacité de cet entraînement.

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