POINTS IMPORTANTS

• Il est bien connu que la consommation de glucides pendant un exercice d'endurance d'intensité moyenne permet de retarder le temps jusqu'à la fatigue (TF) et d'améliorer la performance.
• Les mécanismes responsables seraient liés au maintien des taux de glycémie et d'oxydation des glucides ainsi qu'à l'épargne en glycogène dans le foie et, peut-être, dans les les muscles.-
• La plupart des études sur les exercices d'endurance (de 30 à 60 minutes) de haute intensité (75 % du >VO₂ max) ont également montré les bienfaits des glucides exogènes sur la performance.
• Il est peu probable que les voies métaboliques expliquent l'effet ergogène, car les réserves endogènes de glucides ne sont pas limitées et l'oxydation des glucides exogènes est minimale.
• De plus en plus d'études révèlent maintenant que se rincer la bouche avec une solution contenant des glucides est associé à une amélioration de la performance lors des exercices d'endurance de haute intensité.
• Des bienfaits constants de 2 à 3 % sur la performance se manifestent sans consommation de glucides et leur importance est semblable à celle qui est obtenue avec la consommation de glucides.
• Les études d'imagerie cérébrale ont permis d'identifier les zones du cerveau qui sont activées en présence de glucides dans la bouche, et il est probable que ces glucides déclenchent des signaux afférents capables de modifier les réactions motrices.
• Les effets semblent plus prononcés après un jeûne d'une nuit, mais les bienfaits sur la performance sont toujours présents même après un repas.
• D'autres recherches s'imposent pour pouvoir bien comprendre les différentes voies de transduction du goût pour divers glucides, les conséquences pratiques pour les athlètes et les répercussions que cela pourrait avoir sur différents événements sportifs.

INTRODUCTION

De tout temps, les glucides ont été perçus comme un substrat alimentant le métabolisme pendant l'exercice, et des études ont montré qu'ils améliorent effectivement l'endurance de l'athlète (Jeukendrup, 2011). Pendant un exercice prolongé, l'apport en glucides peut favoriser le maintien de la concentration de glucose sanguin et prévenir l'hypoglycémie; il peut maintenir des taux élevés d'oxydation glucidique, épargner le glycogène hépatique et dans certains cas, retarder la perte de glycogène musculaire. Toutefois, des bienfaits sur la performance ont également été observés lors d'exercices d'environ une heure. Pendant un exercice de cette durée, l'hypoglycémie ne se produit pas, le taux de glycémie ne diminue pas (et peut même augmenter) et la perte de glycogène ne semble pas être un facteur limitant la performance. Par conséquent, pendant ce type d'exercices, il est peu probable que les effets sur la performance s'expliquent par des facteurs métaboliques et ils seraient plutôt liés au système nerveux central (SNC). Une étude phare de notre groupe (Carter et coll., 2004b) a montré qu'un simple rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides (sans ingestion) a entraîné les mêmes bienfaits sur la performance que la consommation de glucides, fournissant ainsi la preuve indirecte d'un “effet central.” Selon l'hypothèse émise, les glucides seraient détectés par les récepteurs de la cavité buccale et les influx nerveux afférents envoyés directement au cerveau seraient responsables des meilleures performances observées. Depuis 2004, de nombreuses études ont évalué les effets du rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides, et la plupart d'entre elles, mais pas toutes, lui ont associé une amélioration de la performance (tableaux 1 et 2). Cet article de Sports Science Exchange analyse ces études et porte sur les mécanismes potentiels, l'influence de l'alimentation et les applications pratiques pour les athlètes.

CONSOMMATION DE GLUCIDES ET PERFORMANCE

Si les effets des glucides sur la performance lors d'un exercice prolongé (>2 h) ont été établis depuis les années 1980 (Jeukendrup, 2011), l'observation selon laquelle la consommation de glucides peut également améliorer la performance lors des exercices de haute intensité de plus courte durée est relativement récente. Dans le cadre d'une étude effectuée par Jeukendrup et coll., des cyclistes ont participé à une épreuve chronométrée de 40 km avec ou sans consommation d'un mélange à base de glucides et d'électrolytes. C'est le groupe ayant eu un apport en glucides qui a amélioré sa performance en étant plus rapide d'environ une minute, ce qui correspond à une amélioration 2,3 % (Jeukendrup et coll., 1997). Il y a donc eu un important effet ergogène imprévu, mais à ce moment-là, aucune explication métabolique n'a pu être avancée. Si les réserves endogènes de glucides semblent suffisantes pour fournir l'énergie nécessaire lors de ce type d'activités, il faut toutefois du temps pour que les muscles absorbent, transportent et utilisent les glucides exogènes. Ainsi, il a été estimé que la quantité de glucides exogènes oxydés lors d'une épreuve chronométrée de 40 km était d'environ 15 g, ce qui équivaut approximativement à 1 kcal/min (Jeukendrup et coll., 1997). Lors de cette épreuve, les cyclistes ont brûlé plus de 20 kcal/min, la plus grande partie de cette énergie provenant des glucides.

 

Tableau 1. Résumé des études déjà publiées sur les effets sur la performance du rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides (par ordre chronologique). Glu = glucose, MD = maltodextrine, TTE = durée jusqu'à l'épuisement, TT = épreuve chronométrée, NS = non significatif.

Par conséquent, la contribution des glucides exogènes semblait trop minime pour pouvoir fournir de l'énergie supplémentaire et avoir un rôle à jouer dans l'important effet bénéfique observé.

Cette observation a été rapportée plus d'une fois et, en fait, a confirmé les résultats de certaines études antérieures. L'une des premières études montrant l'effet des glucides lors d'un exercice d'une heure a été effectuée par Neufer et coll. (1987). Les sujets ont effectué 45 minutes de bicyclette à 77 % du VO₂ max, suivies de 15 minutes pendant lesquelles ils devaient fournir le plus gros effort possible. Quand 45 g de glucides étaient consommés immédiatement avant l'exercice, la performance s'améliorait de 10 % par rapport à la performance obtenue après avoir pris le placebo. Anantaraman et coll. (1995) ont étudié les effets de la consommation de glucides avant, pendant et à intervalles réguliers lors d'une séance de 60 minutes de bicyclette, au cours de laquelle les sujets devaient fournir l'effort le plus intense possible. Dans cette étude, la consommation de glucides a permis d'améliorer la performance de presque 11 % par rapport au placebo. D'autres études ont été effectuées sous une température plus chaude. Below et coll. (1995) ont demandé à des cyclistes entraînés de participer à un essai de 50 minutes à 31°C (et 54 % d'humidité), suivi par une épreuve chronométrée d'environ 10 minutes. Ils ont observé que la performance lors de l'épreuve chronométrée s'était améliorée de 6 % quand les glucides étaient consommés pendant toute la durée de l'exercice. Dans une étude plus récente de notre groupe (Carter et coll., 2003), les sujets ont fait de l'exercice jusqu'à épuisement à 73 % du VO₂ max, à 35°C (et 30 % d'humidité). Par rapport aux sujets ayant pris le placebo, la durée de l'effort jusqu'à l'épuisement a augmenté de 14 % chez les sujets ayant consommé des glucides

Toutefois, dans les mêmes conditions, certaines études n'ont pas observé d'effets sur la performance après la consommation de glucides. (Desbrow et coll., 2004; McConell et coll., 2000; Nikolopoulos et coll., 2004). Les différences dans les résultats obtenus d'une étude à l'autre, avec ou sans effet positif sur la performance, peuvent s'expliquer de plusieurs façons La plupart des études n'ayant pas observé d'effets sur la performance en ont en fait observé, mais ces effets étaient non significatifs sur le plan statistique. Par conséquent, il se pourrait que les résultats non significatifs proviennent d'un manque de puissance statistique. De plus, les études qui ont montré une différence portaient généralement sur une plus longue période de jeûne avant le test de performance, une possibilité dont nous parlerons en détail plus loin. Finalement, la durée de l'exercice peut également avoir son importance : aucune étude portant sur un exercice de moins de 30 minutes n'a révélé l'effet bénéfique de la consommation de glucides (Jeukendrup et coll., 2008; Palmer et coll., 1998). On ne comprend pas exactement pourquoi la durée serait importante, même si on sait qu'elle peut être la cause de sensations de fatigue et d'inconfort plus fortes lors des exercices de plus grande intensité, annulant ainsi les effets bénéfiques des glucides. En résumé, toutefois, la plupart des études montrent une amélioration de la performance lorsqu'il y a consommation de glucides pendant un exercice de haute intensité d'environ une heure. Il est peu probable que cette amélioration soit due à un apport d'énergie aux muscles sollicités.

RINÇAGE DE LA BOUCHE AVEC UNE SOLUTION À BASE DE GLUCIDES ET STIMULATION DE LA PERFORMANCE DE LA SYNTHÈSE DES PROTÉINES MUSCULAIRES

EXERCICE D'ENDURANCE TRÈS INTENSE

Afin d'étudier le rôle potentiel des glucides comme source d'énergie lors d'exercices d'endurance très intenses, on a demandé à des cyclistes de prendre part à une épreuve chronométrée de 40 km (Carter et coll., 2004a). Dans un cas, ils ont reçu une solution de glucose (1 g/min) et dans un autre, une solution saline. Il a été observé qu'avec l'ingestion de glucose, le taux de glycémie était deux fois plus élevé et l'élimination du glucose, deux fois plus importante. Toutefois, s'il semble que le glucose ait été absorbé (probablement dans les muscles) et oxydé (Jeukendrup et coll., 1999), aucun effet sur la performance n'a été observé (Carter et coll., 2004a). Cette observation montre que pour ce genre d'exercice, les effets des glucides ne sont pas métaboliques et, par conséquent, l'effet ergogène doit avoir une autre explication.

Dans le cadre d'une étude de suivi, on a demandé aux cyclistes de reprendre l'épreuve chronométrée de 40 km, mais en rinçant leur bouche, mais sans avaler, avec une solution à base de glucides (Carter et coll., 2004b). Le glucide utilisé dans cette étude se présentait sous forme d'une solution de maltodextrine non sucrée et sans saveur. Le protocole de rinçage était normalisé; les sujets ont rincé leur bouche avec la solution pendant 5 secondes, puis ils l'ont craché dans un bol. Les résultats étaient remarquables; la performance a été meilleure avec la solution à base de glucides qu'avec le placebo, et l'effet était aussi important que dans l'étude antérieure avec consommation de glucides (Jeukendrup et coll., 1997). Il est peu probable qu'une grande quantité de glucides provenant du rince-bouche ait été absorbée; pourtant, la performance s'est améliorée d'environ 3 % (Carter et coll., 2004b), résultat très similaire aux 2,3 % d'amélioration obtenu avec la consommation de glucides (Jeukendrup et coll., 1997).

Après cette étude initiale de Carter et coll. (2004b), plusieurs autres études ont obtenu les mêmes résultats. Rollo et coll. (2008) ont rapporté que lors d'une course de 30 minutes choisie par le coureur, le rinçage de la bouche avec une solution contenant 6 % de glucides augmentait la distance totale parcourue par rapport à un placebo dont la couleur et le goût étaient les mêmes. Il s'agissait de la première étude sur une course ayant montré un effet positif et la première course ayant duré aussi peu que 30 minutes. Il est toutefois important de noter qu'il ne s'agit pas d'une étude portant sur la performance des participants. Il leur avait plutôt été demandé courir à des vitesses qui correspondaient à un effort de 15 sur leur échelle de perception. En plus d'enregistrer les vitesses choisies par les participants et la distance totale parcourue, les auteurs ont évalué les sentiments subjectifs des coureurs’. La distance totale parcourue lors de l'essai avec glucides était supérieure à celle de l'essai avec placebo. Les auteurs ont également remarqué qu'une vitesse plus rapide pendant les 5 premières minutes de course suscitait sentiment de plaisir plus prononcé s'il y avait rinçage de la bouche avec la solution à base de glucides. Lors d'une étude de suivi, Rollo et coll. (2010a) ont analysé l'effet d'un rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides et d'électrolytes lors d'une course à rythme libre de 60 minutes. Le tapis roulant a été modifié pour que les coureurs puissent modifier leur vitesse sans avoir à faire de commande manuelle ni de signal visuel (autrement dit, la vitesse du tapis augmentait ou diminuait selon que le coureur se déplaçait à l'avant ou à l'arrière du tapis). Les coureurs ont parcouru 211 m de plus lors de l'essai avec glucides (14 298 ± 685 m) que lors de l'essai avec placebo (14 086 ± 732 m), ce qui représente une amélioration significative de 1,5 %.

Une autre étude sur des sujets entraînés s'est penchée sur l'effet de la consommation de glucides et du rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides sur la performance lors d'une épreuve chronométrée très intense (~1 heure) (Pottier et coll., 2010). Avant et pendant toute l'épreuve chronométrée, les sujets se sont rincé la bouche ou ont bu une solution contenant 6 % de glucides ou un placebo. Quand il y a eu rinçage de la bouche, le temps nécessaire pour effectuer l'épreuve était plus court avec la solution à base de glucides (61,7±5,1 minutes) qu'avec le placebo (64,1±6,5 minutes). Il est intéressant de noter que les chercheurs n'ont pas remarqué de différence entre le placebo (62,5±6,9 minutes) et la solution à base de glucides (63,2±6,9 minutes) quand il y a eu ingestion (Pottier et coll., 2010), ce qui contredit un certain nombre d'autres études ayant observé des améliorations de performance avec consommation de glucides lors d'un exercice d'une durée comparable (Anantaraman et coll., 1995; Below et coll., 1995; Carter et coll., 2003; Jeukendrup et coll., 1997; Neufer et coll., 1987). Une autre étude effectuée à l'Université de Birmingham au Royaume-Uni a montré une amélioration de la performance quand il y avait rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides. Lors d'une étude portant sur une épreuve chronométrée de cyclisme comparant une solution à base de glucides et un placebo avec édulcorant non nutritif, Chambers et coll. (2009) ont montré une amélioration de la performance de 1,9 % (glucose) et de 3,1 % (maltodextrine). Finalement, deux études récentes ont montré une amélioration de la performance lorsqu'il y avait rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides dans le cadre d'une épreuve de cyclisme d'environ une heure (Gam et coll., 2013; Sinclair et coll., 2013).

Si toutes ces études ont confirmé les résultats initiaux obtenus par Carter et coll. (2004b, Tableau 2), plusieurs autres études n'en sont pas venues aux mêmes conclusions (Beelen et coll., 2009; Whitham et McKinney, 2007). Plusieurs raisons peuvent expliquer ces résultats différents, notamment un manque de puissance statistique. Par exemple, l'étude de Whitham et McKinney (2007) ne comptait que sept sujets, et il se peut que la mesure de la performance employée soit moins fiable ou moins précise. Les coureurs ont dû ajuster à la main la vitesse du tapis roulant, contrairement à ceux qui ont utilisé le tapis modifié utilisé par Rollo et coll. (2010a) permettant aux participants de modifier la vitesse du tapis sans ajustement manuel ni signal visuel. Beelen et coll. (2009) proposent une autre explication. Deux heures avant l'épreuve de performance, ils ont offert un repas à leurs sujets, conformément aux recommandations les plus récentes (Burke et coll., 2011). L'hypothèse selon laquelle les effets du rinçage de la bouche diminuent chez les sujets ayant mangé avant l'épreuve a été émise, une possibilité dont nous reparlerons plus loin dans une autre section.

AUTRES TYPES D'EXERCICE

La plupart des études se sont penchées sur les effets du rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides sur la performance lors d'exercices d'endurance de 30 à 60 minutes. Les effets potentiels lors d'exercices extrêmement rigoureux, d'exercices avec intervalles, d'exercices de résistance ou très prolongés n'ont pas fait l'objet de nombreuses études. Quatre articles récents tentent toutefois de remédier à cette lacune (Tableau 2). Chong et coll. (2011) ont étudié l'effet du rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides lors d'un sprint de 30 secondes sur une bicyclette ergométrique. Ils ont conclu qu'un rinçage de la bouche pendant 5 secondes avec une quantité isoénergétique de maltodextrine ou de glucose n'a pas d'incidence bénéfique sur la performance maximale lors d'un sprint. La même année, Painelli et coll. (2011) sont arrivés à la même conclusion en ce qui concerne la puissance maximale ou l'endurance maximale (Tableau 2). Plus récemment, Beaven et coll. (2013) ont étudié l'effet du rinçage de la bouche avec une solution contenant 6 % de glucides lors de plusieurs sprints de 5 secondes à bicyclette, et ils sont observé une amélioration de l'intensité maximale et moyenne de l'effort lors du premier sprint sur cinq. Toutefois, l'amélioration de la performance lors des sprints n'a pas duré, l'intensité maximale et l'intensité moyenne de l'effort pendant le sprint final étant beaucoup moins élevées chez les participants ayant rincé leur bouche avec la solution à base de glucides que chez les participants ayant pris le placebo. Il est intéressant de noter que lorsque la solution à base de glucides a été combinée à de la caféine, cette chute de performance a été évitée et qu'un effet additif a été constaté (Beaven et coll., 2013). Finalement, il a été récemment observé que le rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides n'a aucun effet sur la performance lors d'un sprint exigeant un effort maximal, répétitif ou moyen dans le cadre d'une course à pied (Dorling et Earnest, 2013). Dans cette étude, huit hommes se sont rincé la bouche à intervalles réguliers avec une solution contenant 6,4 % de maltodextrine et effectué des sprints répétitifs lors du Loughborough Intermittent Shuttle Run Test (LIST) conçu pour reproduire les demandes physiologiques du soccer. Il n'en reste pas moins qu'en ce qui concerne plusieurs sports multipliant les sprints de la part des joueurs, aucune étude n'a porté sur les effets potentiels du rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides sur la fonction cognitive, la prise de décision ou le temps de réaction, des paramètres qui peuvent tous avoir une incidence sur la performance. De plus, à ce jour, aucune étude n'a porté sur le rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides lors d'épreuves d'endurance très prolongées ou d'épreuves effectuées quand la température est élevée. Il est important de remarquer qu'il s'agit probablement là d'une conséquence des raisons qui justifient ces études et selon lesquelles la consommation de liquides et de glucides offre des avantages évidents lors d'épreuves d'une telle durée ou effectuées dans de telles conditions ambiantes.

Tableau 2. Résumé des études publiées sur les effets du rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides sur d'autres types de performance. PO = intensité de l'effort, M/S = muscle, Glu = glucose, MD = maltodextrine, NS = non significatif, LIST = Loughborough Intermittent Shuttle Test, RST = épreuves de plusieurs sprints 

LE RÔLE DU SYSTÈME CENTRAL NERVEUX

Selon récente théorie, les modifications dans l'intensité de l'effort fréquemment observées lors d'un exercice à rythme libre sont sous l'influence d'un “gouverneur central” qui contrôlerait le recrutement des unités motrices lors de l'exercice pour s'assurer du maintien de l'homéostasie (Kayser, 2003; Noakes, 2000). Ce “gouverneur central” modifierait l'intensité de l'effort en utilisant les signaux afférents provenant des systèmes et récepteurs physiologiques périphériques qui détectent les changements survenant dans les milieux externe et interne (Lambert et coll., 2005). Il est donc possible que, pendant l'exercice, les réponses positives du gouverneur central à un stimulus oral de glucides puissent neutraliser les signaux afférents négatifs, qu'ils soient physiques, métaboliques ou thermiques, provenant des récepteurs de température des muscles, des articulations ou du tronc, qui sont envoyés au cerveau et qui contribuent de façon consciente ou non à la fatigue générale et à l'inhibition du contrôle moteur des muscles concernés (St Clair Gibson et coll., 2001). Par exemple, il a été observé que le système dopaminergique du striatum ventral a une incidence sur l'éveil, la motivation et le contrôle du comportement moteur (Berridge et Robinson, 1998), et il a été postulé qu'une activité accrue de cette voie atténue l'effet de fatigue centrale pendant l'exercice (Davis et coll., 2000). Ainsi, il se pourrait que les effets bénéfiques de la consommation de glucides pendant l'exercice ne se restreignent pas à ses avantages métaboliques habituels et qu'ils puissent servir non pas de substrat d'énergie, mais de signal afférent positif capable de modifier la réaction motrice.

Chambers et coll. (2009) se sont servis de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour étudier les réponses du cerveau humain dans le cas du rinçage de la bouche avec des solutions à base de glucides ou d'un placebo. L'étude a révélé que goûter à une solution sucrée (glucose) et non sucrée (maltodextrine) à base de glucides active des régions du cerveau, comme le cortex cingulaire antérieur et le striatum ventral, qui n'ont pas réagi à un édulcorant artificiel (saccharine). D'autres études en neuroimagerie ont également montré qu'une solution orale à base de glucides active d'autres régions du cerveau, comparativement à un édulcorant (Frank et coll., 2008; Haase et coll., 2009), ce qui laisse supposer qu'il se peut qu'il y ait des voies de transduction de goût qui réagissent aux glucides de façon indépendante que les voies réagissant à la sucrosité. Ce résultat vient confirmer certaines observations selon lesquelles la capacité d'effectuer un exercice d'endurance a été améliorée avec une solution de glucides sucrée ou non, comparativement au placebo (Carter et coll., 2005).

MÉCANISMES ET RÉGIONS DU CERVEAU CONCERNÉES

Les récepteurs agissant sur la transduction de signaux après un rinçage de la bouche n'ont pas encore été identifiés. On sait que chaque fois que de la nourriture ou une boisson est placée dans la bouche, les cellules réceptrices du goût sont stimulées, fournissant ainsi une première analyse de la nourriture qui sera éventuellement avalée (Chandrashekar et coll., 2006; Small et coll., 2007). Ces cellules existent en groupes de 50 à 100 dans les papilles gustatives réparties dans toute la cavité buccale, y compris la langue, le palais mou et l'épiglotte (Scott et Plata-Salaman, 1999). L'activité électrique déclenchée par un signal de saveur est transmise aux neurones gustatifs qui innervent les papilles gustatives (Simon et coll., 2006). Cette information converge vers le noyau du tractus solitaire de la médulla pour être ensuite acheminée par le noyau ventral postérieur médian du thalamus au cortex primaire du goût, qui est situé dans l'insula antérieure et adjacente à l'opercule frontal et au cortex putatif secondaire du goût dans le cortex orbitofrontal (Small et coll., 2007). Le cortex primaire du goût et le cortex orbitofrontal ont des projections dans des régions cervicales, comme le cortex préfrontal dorsolatéral, le cortex cingulaire antérieur et le striatum ventral, qui semblent établir le lien entre les voies gustatives et les réactions émotionnelles, cognitives et comportementales appropriées (Kringelbach, 2004; Rolls, 2007). Selon les études, le fait qu'un grand nombre de ces régions supérieures du cerveau aient été activées par des glucides oraux et non par des édulcorants non nutritifs (Chambers et coll., 2009; Frank et coll., 2008; Haase et coll., 2009) peut fournir une explication mécaniste des effets positifs du rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides sur la performance à l'effort. Toutefois, on ne sait pas exactement ce qui est détecté, car la plupart des récepteurs du goût, chez l'humain, réagissent au goût sucré, non au contenu glucidique.

Des données expérimentales provenant d'études effectuées sur des rongeurs confirment l'existence, chez les mammifères, de voies de transduction du goût qui réagissent aux glucides de façon indépendante de celles de la sucrosité. Chez les mammifères, les récepteurs du sucre combinent deux récepteurs couplés aux protéines G, T1R2 et T1R3, qui forment un hétérodimère réagissant aux sucres naturels et aux édulcorants (Nelson et coll., 2001). Il a toutefois été suggéré que les homodimères des T1R2 et T1R3 peuvent également exister et fonctionner comme détecteurs de sucrosité. Des études plus approfondies s'imposent pour bien comprendre les différentes voies de transduction du goût associées à divers glucides et édulcorants et savoir de quelle façon ces voies diffèrent d'une espèce de mammifères à l'autre, mais tout particulièrement chez l'humain.

L'EFFET DE LA PÉRIODE DE JEÛNE AVANT L'EXERCICE

L'une des raisons invoquées pour expliquer l'écart entre les résultats positifs et négatifs des études, relativement au rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides lors d'un exercice d'endurance de haute intensité, reposerait sur la présence ou l'absence d'un repas avant l'exercice. La plupart des études faisant état d'un effet bénéfique portent sur des sujets ayant fait un exercice après un jeûne d'une nuit (Chambers et coll., 2009; Rollo et coll., 2010a) ou en période post-absorptive (≥4 heures; Carter et coll., 2004b). En revanche, il semble que les études n'ayant pas réussi à montrer l'action ergogène du rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides ont tendance à être des études dans le cadre desquelles les sujets ont pris un repas riche en glucides 2 à 3 heures avant l'exercice (Beelen et coll., 2009). Des résultats comparables (autrement dit, sans effet) ont également été obtenus lorsque des glucides ont été consommés pendant des courses à pied ou à vélo de haute intensité après un repas riche en glucides pris quelques heures avant l'exercice (Desbrow et coll., 2004; Rollo et Williams, 2010b). Donc, il est probable que la différence entre la durée des périodes de jeûne avant l'exercice influence la réponse neurale centrale à un stimulus oral par des glucides. Une étude IRMf a comparé les réponses corticales au sucrose par voie orale après a) un jeûne d'une nuit (12 heures) et b) un repas liquide de 700 kcal (Haase et coll., 2009). Après un jeûne prolongé, une activité bien plus importante a été observée qu'après un repas, dans un certain nombre de régions du cerveau, dont le striatum ventral, l'amygdale et l'hypothalamus. Par conséquent, les réponses centrales aux glucides par voie orale capables de modifier la réaction motrice pourraient dépendre de l'état nutritionnel de l'organisme avant l'exercice. 

Plusieurs observations laissent toutefois supposer que manger avant l'exercice ne peut être considéré comme la véritable raison du bienfait, ou non, d'un rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides. D'abord, Whitham et McKinney (2007) n'ont remarqué aucun effet positif d'un tel rinçage après un jeûne d'une nuit, tandis que Pottier et coll. (2010) ont montré une amélioration de la performance même si un repas avait été pris deux heures avant l'exercice. Ensuite, deux études récentes ont porté directement sur l'effet sur la performance d'un repas avant l'exercice et sur la capacité après un rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides. La première étude a révélé d'importants effets sur le temps jusqu'à la fatigue (TF), obtenant 60 % de la puissance maximale après un repas (amélioration de 3,5 %) et un jeûne (amélioration de 11,6 %) avec une solution de rinçage contenant de la maltodextrine, comparée au placebo (Fares et Kayser, 2011). Ces résultats ont rapidement été confirmés par une étude postérieure portant sur des athlètes ayant mangé ou à jeun lors d'une épreuve de cyclisme chronométrée d'une heure, avec rinçage de la bouche avec une solution de maltodextrine ou un placebo (Lane et coll., 2013). Des bienfaits sur la performance ont été observés, que les sujets aient mangé ou non, même si l'amélioration était plus importante chez les sujets à jeun (3,3 % par rapport à 1,8 %), ce qui correspond aux observations obtenues avec les précédentes analyses d'imagerie cérébrale (Haase et coll., 2009). Les athlètes qui avaient mangé avant l'exercice et qui se sont rincé la bouche avec une solution à base de glucides ont été les plus performants.

CONSÉQUENCES PRATIQUES

• Il a été montré que se rincer régulièrement la bouche pendant 5 à 10 secondes avec une solution contenant des glucides améliore la l'endurance lors d'un exercice très intense de 30 à 70 minutes.
• L'importance des bienfaits sur la performance est comparable à celle qui est obtenue avec la consommation de glucides, mais il se pourrait que les athlètes sujets aux malaises gastro-intestinaux lors d'exercices très intenses envisagent plutôt de se rincer la bouche puisque le risque de malaises est alors moins élevé.
• Si les raisons expliquant ces effets bénéfiques sont encore inconnues, il reste peu probable que le rinçage avec une solution à base de glucides continue d'avoir des effets bénéfiques lors d'exercices dont la durée frôle les deux heures ou plus, ce qui entraîne une fatigue causée par la diminution des réserves de glucides. Toutefois, l'une des applications possibles pendant un exercice très prolongé, au cours duquel les athlètes souffrent de malaises gastro-intestinaux et l'absorption des glucides est perturbée, consisterait à revenir au rinçage de la bouche avec une solution à base de glucides pour en tirer certains avantages.
• Les glucides utilisés pour se rincer la bouche et à cracher peuvent proposer une solution pratique en matière de stratégie nutritionnelle pour les personnes qui font de l'exercice pour gérer leur poids. Une telle stratégie permettrait probablement de moins percevoir l'effort ou l'intensité élevée de l'exercice, sans un apport supplémentaire de calories.
• Une étude récente laisse supposer que se rincer la bouche pendant un exercice très intense pourrait être préjudiciable, puisque la respiration ou la concentration sont alors interrompues (Gam et coll., 2013). Même si cet effet négatif peut être corrigé et si la performance s'améliore avec l'ajout de glucides, les athlètes devraient pratiquer cette technique lors de leurs entraînements.
• Pour une performance optimale, les résultats de l'ensemble des études sur le sujet donnent à penser que les athlètes devraient prendre un repas riche en glucides deux à trois heures avant l'exercice et consommer ou se rincer la bouche à intervalles réguliers avec de faibles quantités de glucides pendant un exercice d'endurance très intense.

 

RÉCAPITULATION

Les études montrent que les glucides améliorent la performance, même dans le cas d'un exercice est très intense (>75 % du VO₂ max) et de durée relativement courte (~1 heure). Il est devenu évident que pour ce genre d'activités, les mécanismes sous-jacents de l'effet ergogène ne sont pas métaboliques, mais qu'ils pourraient dépendre du système nerveux central. Se rincer la bouche avec une solution à base de glucide a amélioré la performance de manière comparable, ce qui laisse supposer que les effets bénéfiques de la consommation de glucides d'un d'exercice ne se limitent pas à son avantage métabolique habituel. Les glucides peuvent également servir de signal afférent positif capable de modifier la réaction motrice. Ces effets semblent être propres aux glucides et indépendants du goût ou de la sucrosité. D'autres recherches s'imposent pour pouvoir bien comprendre les différentes voies de transduction du goût pour divers glucides et édulcorants et pour comprendre leurs conséquences pratiques dans l'exercice de certains sports et en matière de performance.

REFERENCES

Anantaraman, R., A.A. Carmines, G.A. Gaesser, and A. Weltman (1995). Effects of carbohydrate supplementation on performance during 1 h of high intensity exercise. Int. J. Sports Med. 16:461-465.

Beelen, M., J. Berghuis, B. Bonaparte, S.B. Ballak, A.E. Jeukendrup, and L.J. van Loon (2009). Carbohydrate mouth rinsing in the fed state: Lack of enhancement of time-trial performance. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 19:400-409.

Beaven, C.M., P. Maulder, A. Pooley, L. Kilduff, and C. Cook (2013). Effects of caffeine and carbohydrate mouth rinses on repeated sprint performance. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 38: 633–637.

Below, P.R., R. Mora-Rodríguez, J. Gonzáles Alonso, and E.F. Coyle (1995). Fluid and carbohydrate ingestion independently improve performance during 1 h of intense exercise. Med. Sci. Sports Exerc. 27:200-210.

Rév.

Burke, L.M., J.A. Hawley, S.H. Wong, and A.E. Jeukendrup (2011). Carbohydrates for training and competition. J. Sports Sci. 29: S17-27.

Carter, J., A.E. Jeukendrup, and D.A. Jones (2005). The effect of sweetness on the efficacy of carbohydrate supplementation during exercise in the heat. Can. J. Appl. Physiol. 30:379-391.

Carter, J., A.E. Jeukendrup, T. Mundel, and D.A. Jones (2003). Carbohydrate supplementation improves moderate and high-intensity exercise in the heat. Pflugers Arch. 446:211-219.

Carter, J.M., A.E. Jeukendrup, C.H. Mann, and D.A. Jones (2004a). The effect of glucose infusion on glucose kinetics during a 1-h time trial. Med. Sci. Sports Exerc. 36:1543-1550.

Carter, J.M., A.E. Jeukendrup, and D.A. Jones (2004b). The effect of carbohydrate mouth rinse on 1-h cycle time trial performance. Med. Sci. Sports Exerc. 36:2107-2111.

Chambers, E.S., M.W. Bridge, and D.A. Jones (2009). Carbohydrate sensing in the human mouth: Effects on exercise performance and brain activity. J. Physiol. 587:1779-1794.

Chandrashekar, J., M.A. Hoon, N.J.P. Ryba, C.S. Zuker (2006). The receptors and cells for mammalian taste. Nature 444:288-294.

Chong, E., K.J. Guelfi, P.A. Fournier (2011). Effect of a carbohydrate mouth rinse on maximal sprint performance in competitive male cyclists. J. Sci. Med. Sport 14:162-167.

Davis, J.M., N.L. Alderson, and R.S. Welsh (2000). Serotonin and central nervous system fatigue: Nutritional considerations. Am. J. Clin. Nutr. 72:573S-578S.

Desbrow, B., S. Anderson, J. Barrett, E. Rao, and M. Hargreaves (2004). Carbohydrate-electrolyte feedings and 1 h time trial cycling performance. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 14:541-549.

Dorling, J.L. and C.P. Earnest (2013). Effect of carbohydrate mouth rinsing on multiple sprint performance. J. Int.Soc. Sports Nutr. 10: Epub Ahead of Print.

Fares, E.J., and B. Kayser (2011). Carbohydrate mouth rinse effects on exercise capacity in pre- and postprandial states. J. Nutr. Metab.2011:385962.

Frank, G.K., T.A. Oberndorfer, A.N. Simmons, M.P. Paulus, J.L. Fudge, T.T. Yang, and W.H. Kaye (2008). Sucrose activates human taste pathways differently from artificial sweetener. Neuroimage 39:1559-1569.

Gam, S., K.J. Guelfi, and P.A. Fournier (2013). Opposition of carbohydrate in a mouth-rinse solution to the detrimental effect of mouth rinsing during cycling time trials. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 23: 48-56.

Haase, L., B. Cerf-Ducastel, and C. Murphy (2009). Cortical activation in response to pure taste stimuli during the physiological states of hunger and satiety. Neuroimage 44:1008-1021.Jeukendrup, A., F. Brouns, A.J. Wagenmakers,  and W.H. Saris (1997). Carbohydrate-electrolyte feedings improve 1 h time trial cycling performance. Int. J. Sports Med. 18:125-129.

Jeukendrup, A.E., S. Hopkins, L.F. Aragon-Vargas, and C. Hulston (2008). No effect of carbohydrate feeding on 16 km cycling time trial performance. Eur. J. Appl. Physiol. 104:831-837.

Jeukendrup, A.E., A. Raben, A. Gijsen, J.H. Stegen, F. Brouns, W.H. Saris, and A.J. Wagenmakers (1999). Glucose kinetics during prolonged exercise in highly trained human subjects: Effect of glucose ingestion. J. Physiol. 515:579-589.

Jeukendrup, A.E. (2011). Nutrition for endurance sports: Marathon, triathlon, and road cycling. J.Sports Sci. 29(S1): S91–S99.

Kayser, B. (2003). Exercise starts and ends in the brain. Eur. J. Appl. Physiol. 90:411-419.

Kringelbach, M.L. (2004). Food for thought: Hedonic experience beyond homeostasis in the human brain. Neuroscience 126:807-819.

Lambert, E.V., A. St Clair Gibson, and T.D. Noakes (2005). Complex systems model of fatigue: Integrative homoeostatic control of peripheral physiological systems during exercise in humans. Br. J. Sports Med. 39:52-62.

Lane, S.C., S.R. Bird, L.M. Burke, and J.A. Hawley (2013). Effect of a carbohydrate mouth rinse on simulated cycling time trial performance commenced in a fed or fasted state. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 38:134-13.

McConell, G.K., B.J. Canny, M.C. Daddo, M.J. Nance, and R.J. Snow (2000). Effect of carbohydrate ingestion on glucose kinetics and muscle metabolism during intense endurance exercise. J. Appl. Physiol. 89:1690-1698..

Nelson, G., M.A. Hoon, J. Chandrashekar, Y. Zhang, N.J. Ryba, and C.S. Zuker (2001). Mammalian sweet taste receptors. Cell 106:381-390.

Neufer, P.D., D.L. Costill, M.G. Flynn, J.P. Kirwan, J.B. Mitchell, and J. Houmard (1987). Improvements in exercise performance: Effects of carbohydrate feedings and diet. J. Appl. Physiol. 62:983-988.

Nikolopoulos, V., M.J. Arkinstall, and J.A. Hawley (2004). Reduced neuromuscular activity with carbohydrate ingestion during constant load cycling. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 14:161-170.

Noakes, T.D. (2000). Physiological models to understand exercise fatigue and the adaptations that predict or enhance athletic performance. Scand. J. Med. Sci. Sports 10:123-145.

Painelli, V.S., H. Roschel, B. Gualano, S. Del-Favero, F.B. Benatti, C. Ugrinowitsch, V. Tricoli, and A.H. Lancha Jr. (2011). The effect of carbohydrate mouth rinse on maximal strength and strength endurance. Eur. J. Appl. Physiol. 111: 2381-2386.

Palmer, G.S., M.C. Clancy, J.A. Hawley, I.M. Rodger, L.M. Burke, and T.D. Noakes (1998). Carbohydrate ingestion immediately before exercise does not improve 20km time trial performance in well trained cyclists. Int. J. Sports Med. 19:415-418.

Pottier, A., J. Bouckaert, W. Gilis, T. Roels, and W. Derave (2010). Mouth rinse but not ingestion of a carbohydrate solution improves 1-h cycle time trial performance. Scand. J. Med. Sci. Sports 20: 105-111.

Rollo, I., M. Cole, R. Miller, and C. Williams (2010a). Influence of mouth rinsing a carbohydrate solution on 1-h running performance. Med. Sci. Sports Exerc. 42:798-804.

Rollo, I. and C. Williams (2010b). Influence of ingesting a carbohydrate-electrolyte solution before and during a 1-hour run in fed endurance-trained runners. J Sports Sci. 28: 593-601.

Rollo, I., C. Williams, N. Gant, and M. Nute (2008). The influence of carbohydrate mouth rinse on self-selected speeds during a 30-min treadmill run. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 18:585-600.

Rollo, I., C. Williams, and Neville, M (2011). Influence of ingesting versus mouth rinsing a carbohydrate solution during a 1-h run. Med. Sci. Sports Exerc. 43: 468-475.

Rolls, E.T. (2007). Sensory processing in the brain related to the control of food intake. Proc. Nutr. Soc. 66:96-112.

Scott, T.R., and C.R. Plata-Salaman (1999). Taste in the monkey cortex. Physiol. Behav. 67:489-511.

Simon, S.A., I.E. de Araujo, R. Gutierrez, and M.A.L. Nicolelis (2006). The neural mechanisms of gustation: A distributed processing code. Nature Reviews Neuroscience 7:890-901.

Sinclair, J., L. Bottoms, C. Flynn, E. Bradley, E. Alexander, S. McCullagh, T. Finn, and H. Thomas Hurst (2013). The effect of different durations of carbohydrate mouth rinse on cycling performance. Eur J. Sport Sci. Epub Ahead of Print.

Small, D.M., G. Bender, M.G. Veldhuizen, K. Rudenga, D. Nachtigal, and J. Felsted (2007). The role of the human orbitofrontal cortex in taste and flavor processing. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1121:136-151.

St Clair Gibson, A., M.L. Lambert, and T.D. Noakes (2001). Neural control of force output during maximal and submaximal exercise. Sports Med. 31:637-650.

Whitham, M., and J. McKinney (2007). Effect of a carbohydrate mouthwash on running time-trial performance. J. Sports Sci. 25:1385-1392.