POINTS PRINCIPAUX
·Un apport en glucides pendant l’exercice peut retarder la fatigue et améliorer la performance lors d’un exercice prolongé ou d’un exercice de courte durée, mais de plus grande intensité (p. ex., un exercice continu qui dure environ une heure ou un exercice intermittent de forte intensité), mais les mécanismes d’amélioration de la performance sont différents dans les deux cas.
·Lors d’un exercice prolongé, les effets bénéfiques d'un apport en glucides sur la performance sont probablement obtenus en maintenant la glycémie constante ou en l’augmentant ainsi qu’en gardant le taux d’oxydation des glucides élevé, tandis pendant un exercice intense, l'apport en glucides semble avoir un effet positif sur le système nerveux central.
·Les glucides provenant d’une seule source, comme le glucose, peuvent être oxydés à des vitesses d'environ 60 g/h.
·Quand il s'agit d'une combinaison de glucides (du glucose et du fructose, par exemple), la vitesse d’oxydation est d’un peu plus de 100 g/h dans le cas de grandes quantités (p. ex. > 140 g/h).
·Une solution très concentrée de glucides ou dont l’osmolalité est très élevée peut provoquer des malaises gastro-intestinaux.
·L'athlète doit déterminer par essais et erreurs la quantité de glucides qu’il doit consommer pendant l’exercice; il convient donc de trouver un juste équilibre entre augmenter l'apport en glucides pendant l’exercice et minimiser le risque de malaises gastro-intestinaux.
INTRODUCTION
Comme nous l'expliquerons plus loin, un apport en glucides pendant un exercice prolongé de 2 heures ou plus retarde presque toujours la fatigue et améliore la performance. Les glucides peuvent également s’avérer bénéfiques lors d’un exercice continu plus intense d'environ une heure et lors d’un exercice intense et intermittent. Lors d’un exercice prolongé, une plus grande oxydation exogène des glucides (glucides dans les boissons ou les aliments) économise les réserves hépatiques de glycogène, empêche la chute de glycémie et favorise le maintien d’un taux d’oxydation des glucides élevé nécessaire pour soutenir l’intensité de l’exercice. Toutefois, même avec la consommation de glucides, il se crée presque toujours un bilan énergétique négatif pendant l’exercice; autrement dit, la dépense énergétique excède l'apport énergétique. Par exemple, selon une étude (Garcia-Roves et coll., 1997), lors d’une importante course cycliste par étapes, comme le Tour de France, les coureurs consomment en moyenne 25 g de glucides à l'heure, ce qui représente un apport énergétique de seulement 100 kcal/h, tandis que la dépense énergétique pourrait être d’au moins dix fois plus élevée. Dans le cas extrême d'un exercice qui dure 5 à 6 heures, le bilan énergétique négatif pourrait être de 4 000 5 000 kcal.
Auparavant, le soir précédant une course exceptionnellement longue, les athlètes compensaient le bilan énergétique négatif par un repas copieux (Jeukendrup et coll., 2000a); même en procédant ainsi, il peut parfois s’avérer difficile de maintenir l’équilibre énergétique (Saris et coll., 1989). Évidemment, l’apport énergétique pendant la course ne doit pas nécessairement se limiter à l’apport en glucides; il est aussi possible de consommer des lipides et des protéines pour minimiser le risque de bilan énergétique négatif. Les lipides et les protéines peuvent malheureusement constituer de puissants inhibiteurs de la vidange gastrique, ce qui retarde non seulement la libération d'énergie, mais aussi l'assimilation de liquides (Brouns et Beckers, 1993). Ces raisons militent en faveur d’une augmentation de l’apport en glucides pendant l’exercice et, par conséquent, une augmentation de l’oxydation des glucides par les muscles sollicités.
Toutefois, un trop important apport en glucides peut avoir des effets néfastes; des malaises gastro-intestinaux ont en effet été associés à la consommation de solutions glucidiques très concentrées ainsi qu'à des boissons à osmolalité élevée (Rehrer et coll., 1992a). Par conséquent, les athlètes doivent trouver le juste milieu entre pour obtenir apport en glucides suffisant pour en retirer un supplément d'énergie sans que le risque de malaises gastro-intestinaux augmente. D’autres facteurs viennent compliquer les choses : l'apparition de malaises gastro-intestinaux varie énormément d'une personne à l'autre et dépend de l’intensité et de la durée de l’exercice, de l'hydratation de l'athlète, de conditions climatiques et autres.
L’ingestion de glucides procure des effets bénéfiques pour un exercice continu qui dure environ une heure et peut-être aussi pour un exercice intermittent qui, lui, peut durer plus d’une heure. Cependant, comme nous le verrons ci-dessous, le mécanisme qui en est responsable est associé à des effets sur le système nerveux central et semble différent de celui qui se déclenche lors d’un exercice continu prolongé. Pour un exercice courte durée, l'apport en glucides doit être moins important que pour un exercice prolongé. Toutefois, tout comme pour l’exercice prolongé, un athlète s’expose à des malaises gastro-intestinaux s’il consomme trop de glucides lors d’un exercice très intense.
L'objectif principal de cet article est de résumer brièvement les publications scientifiques portant sur les effets des glucides sur la performance et de déterminer la dose optimale ainsi que le type de glucides à consommer pendant l’exercice. Une attention particulière a aussi été accordée au métabolisme des glucides, aux troubles gastro-intestinaux pendant un exercice prolongé, au lien entre l'apport en glucides et l'assimilation de liquides ainsi qu'à la possibilité qu'un apport en glucides pendant l'exercice altère l’adaptation génétique à l’entraînement physique.
BILAN DE LA RECHERCHE
Effets d'un apport en glucides sur la performance
Les effets bénéfiques d'un apport en glucides sur la performance physique sont bien décrits dans la littérature scientifique. Dans le cadre des premières études sur le sujet, les effets ergogènes d'un apport en glucides se manifestaient généralement lors d’exercices d'au moins deux heures (Bjorkman et coll., 1984; Coyle et coll., 1983; Hargreaves et coll., 1984; Ivy et coll., 1983; Murray et coll., 1989; Neufer et coll., 1987). Des études plus récentes révèlent les effets positifs de l'apport en glucides pendant un exercice dont l’intensité est relativement élevée (> 75 % VO2 max) et d'une durée d'environ une heure (Anantaraman et coll., 1995; Below et coll., 1995; Carter et coll., 2003; el-Sayed et coll., 1997). À titre d’exemple, Jeukendrup et coll. (1997) après analyse des effets d'un apport en glucides pendant l’équivalent d’une épreuve chronométrée de 40 km (environ 1 h) chez des cyclistes bien entraînés, ont constaté une amélioration de la performance de 2,3 %. Toutefois, il est à noter que certains chercheurs n’ont pas pu déceler d’effets ergogènes associés à l'apport en glucides lors d’exercices très intenses (Clark et coll., 2000; McConell et coll., 2000; Powers et coll., 1990). Carter et coll. (2004b) ont pour leur part conclu que, s’il y avait un effet bénéfique quelconque, il n’était pas relié à la disponibilité du substrat parce que le glucose rapidement assimilé n’avait pas modifié la performance; en lieu et place, notre groupe avait suggéré que les effets constatés pouvaient agir en passant par le système nerveux central (Jeukendrup et coll., 1997).
Ces résultats cadrent bien avec ceux que notre laboratoire a obtenus : se rincer la bouche avec une solution glucidique améliore de 2 à 3 % la performance lors d'une épreuve cycliste chronométrée de 1 h, même sans apport en glucides (Carter et coll., 2004a). Une telle amélioration de performance est du même ordre d'importance que l'amélioration observée avec apport en glucides lors d'un exercice comparable (Jeukendrup et coll., 1997). Ces résultats permettent de penser que des récepteurs buccaux pourraient communiquer avec le cerveau, ce qui aurait des effets sur la performance physique. Même si l'existence de tels récepteurs n'a pas été démontrée, il est certain que le cerveau peut détecter des changements dans ce que contient la bouche et l’estomac. Les récepteurs oropharyngés, y compris ceux qui se trouvent dans la cavité buccale, sont reconnus pour jouer un rôle important dans les perceptions lors de la réhydratation et lors d'une activité physique par temps chaud (Maresh et coll., 2001; Riebe et coll., 1997). Dans ces études, l’intensité de l’effort perçu (IEP) et la sensation de soif étaient moins élevées quand l'apport en liquides se faisait par voie orale plutôt que par perfusion intraveineuse. Ces constatations sont étayées par une étude dans laquelle des diminutions temporaires de la soif ont été observées après gargarisation avec l’eau du robinet (Seckl et coll., 1986). En théorie, le déclenchement de stimulus par une solution de glucides dans la cavité buccale pourrait amorcer une série de messages transmis par les neurones du système nerveux central, provoquant ainsi une stimulation des centres de récompense ou de plaisir du cerveau.
Il faut souligner qu'un apport en glucides pourrait ne pas avoir d’effets sur un exercice continu d'intensité maximale qui dure moins de 45 min (Palmer et coll., 1998). Dans le cas des exercices d'une intensité aussi élevée, d’autres facteurs peuvent l’emporter sur un éventuel effet bénéfique central associé aux glucides. Étant donné que peu d’études ont porté sur un exercice durant moins d’une heure, d’autres travaux s’imposent dans ce domaine. Toutefois, certains laboratoires ont observé des effets positifs associés aux boissons contenant des glucides lors d'un exercice intermittent de forte intensité, en l’occurrence une course-navette d’endurance servant de modèle pour les sports d’équipe comme le basketball et le soccer (Davis et coll., 1999; Nicholas et coll., 1995; Welsh et coll., 2002).
Même si les mécanismes du système central peuvent jouer un rôle dans l’amélioration de la performance pendant un exercice d'environ une heure, un tel effet se produit par le mécanisme établi de longue date pour l’exercice prolongé, soit le maintien de la glycémie et une vitesse d’oxydation des glucides relativement élevée. Une fois établi dans les années 1980 l’effet des glucides sur l’endurance physique, il restait évidemment à déterminer la dose optimale.
La dose optimale
Seules quelques publications ont analysé les effets de différentes doses de glucides sur la performance physique. Mitchell et coll. (1989) ont comparé un apport de 37 g, 74 g et 111 g de glucides à l'heure (solutions de glucides à 6 %, 12 % et 18 %, respectivement) à la consommation d’une eau aromatisée. Comparativement à l’eau, seul l’essai comptant 74 g de glucides à l'heure a amélioré de façon significative la performance lors d’une épreuve isocinétique chronométrée de 12 minutes sur ergocycle, effectuée après un exercice continu de 105 minutes. Toutefois, tous les résultats relatifs à la performance dans chacun des trois essais avec glucides étaient statistiquement comparables. Lors d’une étude précédente, les mêmes auteurs ont utilisé une épreuve chronométrée isocinétique comparable sur ergocycle, mais après un exercice intermittent de 105 minutes; les résultats ont révélé que, comparativement à l’essai avec de l’eau, les solutions de glucides à 5 %, 6 % et 7,5 % (33, 40 et 50 g/h, respectivement) permettent une amélioration de la performance sans qu’il y ait de différence significative d'un essai avec glucides à l'autre (Mitchell et coll., 1988). Toutefois, dans cette étude, tant la quantité que le type de glucides étaient différents.
Une étude effectuée par Fielding et coll. (1985) est souvent citée pour affirmer qu’il faut consommer au moins 22 g de glucides à l'heure pour obtenir un effet bénéfique sur la performance. Dans cette étude, les sujets ont effectué un sprint sur ergocycle après 4 heures d'exercices. Une amélioration de la performance a été observée après un apport de 22 g de glucides à l'heure, mais aucun effet bénéfique après la moitié de cette dose (11 g/h). Par ailleurs, le groupe de recherche de Maughan (1996) rapporte que l’ingestion de 16 g de glucose à l'heure améliore la capacité d’endurance de 14 %, comparativement à l’eau. (À noter qu'aucun placebo n'a été utilisé dans cette étude). Pour ajouter à l'incertitude, l’étude de Flynn et coll. (1987) ne signale aucune différence de performance associée à un placebo ou à l’ingestion de solutions de glucides à 5 % ou 10 %, avec respectivement, 0, 15 ou 30 g de glucides à l'heure lors d’un exercice de 2 heures à bicyclette.
Dans la majorité des études portant sur un apport en glucides de 40 à 75 g à l'heure, des améliorations de la performance ont été observées. Un apport en glucides provenant d’une seule source, comme le glucose ou les maltodextrines, à une dose plus élevée que 60 à 70 g de glucides à l'heure, ne semble pas améliorer davantage la performance qu'un apport en glucides variant entre 60 et 70 g/h, sans doute, comme nous le verrons plus loin, en raison des limites de l’intestin lors de l'absorption d'un seul type de glucides. Il est également possible que les méthodes de mesures actuelles ne soient pas assez sensibles pour détecter les faibles différences de performance associées aux différentes solutions de glucides.
Il est donc possible de conclure que la performance peut parfois être améliorée après un apport relativement peu élevé en glucides, p. ex., 16 g/h, mais qu'une telle amélioration serait plus certaine avec un apport en glucides plus important. Si un apport en glucides améliore l’endurance physique, il est fort probable que ces effets bénéfiques soient dus en grande partie à l’oxydation des glucides.
Oxydation des glucides De nombreux facteurs peuvent agir sur l’oxydation exogène des glucides contenus dans les aliments liquides ou solides, dont la fréquence de l'apport, le type et la quantité de glucides et l’intensité de l’exercice. Chacun de ces facteurs peut modifier la vitesse d’oxydation des glucides.
Type de glucides provenant d'une seule source. Certains types de glucides provenant d'une seule source s’oxydent plus aisément que d’autres (Jeukendrup et coll., 2000b). Ils peuvent être classés, de façon arbitraire, en deux catégories : ceux qui s’oxydent à des vitesses d'environ 30 g/h et ceux le font en 60 g/h et moins (Tableau 1).
TABLEAU 1. Oxydation de différents glucides
Quantité de glucides. La quantité optimale de glucides devrait idéalement correspondre à la quantité maximale de glucides pouvant subir une oxydation exogène sans provoquer de malaise gastro-intestinal. Rehrer et coll. (1992b) ont analysé l’oxydation de différentes quantités de glucides ingérés pendant un exercice de 80 minutes sur ergocycle, à 70 % du VO2 max. Un groupe de sujets a reçu une solution de glucose à 4,5 % (pour un total de 58 g de glucose pendant 80 min d’exercice) et l'autre groupe, une solution de glucose à 17 % (220 g de glucose pendant 80 min d’exercice). L’oxydation exogène totale des glucides n’était que légèrement supérieure dans le groupe ayant pris la dose plus élevée de glucides (42 g vs 32 g en 80 min). Même en augmentant de presque quatre fois la quantité des glucides, la vitesse d’oxydation s’en trouvait à peine modifiée. Jeukendrup et coll. (1999) ont analysé l’ingestion de quantités encore plus élevées de glucides (jusqu’à 180 g/h) et rapportent que les vitesses d’oxydation sont maximales pour une consommation de 56 g/h à la fin d’un exercice de 120 min sur ergocycle. Ces résultats indiquent qu’il y a une sorte de limite à la vitesse avec laquelle les glucides consommés peuvent être oxydés.
D’après les publications scientifiques sur le sujet, il faut en conclure que la vitesse d’oxydation maximale des glucides provenant d’une seule source est d’environ 60 à 70 g/h (Figure 1). Si la grande majorité des études ont porté sur des hommes, la même conclusion semble s’appliquer aux femmes entraînées à l’endurance. En effet, avec un apport modéré (60 g/h) de glucides pendant l'exercice, l'oxydation exogène du glucose se faisait plus rapidement et les réserves endogènes de glycogène étaient mieux préservées chez des femmes (Wallis et coll., 2007). Un tel résultat signifie que les athlètes qui se limitent à un seul type de glucides devraient en prendre environ 60 à 70 g/h pour obtenir un apport optimal en glucides. Une plus grande consommation n'entraîne pas une augmentation de la vitesse d’oxydation des glucides et pourrait même provoquer des malaises gastro-intestinaux.
FIGURE 1. Oxydation des glucides. Cette figure, tirée des données de l'étude de Jeukendrup (2004), résume les résultats des études sur l’oxydation exogène des glucides consommés pendant un exercice. La vitesse d’oxydation dépend de la quantité ingérée. Les valeurs tirées des études sur un seul type de glucides sont indiquées en vert. Les valeurs représentant la vitesse d’oxydation d’un mélange de glucides sont indiquées en noir. La ligne verte représente une estimation de la moyenne des données obtenues dans toutes les études sur un seul type de glucides, tandis que la ligne noire représente la moyenne des données obtenues avec des mélanges de glucides transportables. La vitesse d’oxydation augmente proportionnellement à la quantité consommée, mais jusqu’à un certain point seulement. La consommation de glucides provenant d’une seule source à plus de 60 à 70 g/h n’augmente pas davantage la vitesse d’oxydation de ces glucides, et il est probable que l’excès de glucides s’accumule dans l’intestin. Toutefois, si une combinaison de glucides est ingérée rapidement, leur oxydation exogène maximale sera plus importante, sans doute parce qu’une telle combinaison stimule plus d’un mécanisme de transport pour les faire passer de l’intestin à la circulation sanguine, et ainsi augmenter l’apport de glucides aux muscles.
Combinaison de glucides transportables. D’après l'analyse de Jeukendrup (2004), il semble bien que la vitesse d’oxydation exogène d’un seul type de glucides soit limitée à environ 60 g/h en raison du taux d’absorption limité de ces glucides dans l’intestin. Il a été suggéré que l’ingestion rapide de glucides provenant d’une source unique, comme le glucose ou les maltodextrines, provoquerait la saturation des protéines de transport qui lui sont propres et qui favorisent leur absorption à partir de l’intestin. Une fois ces transporteurs saturés, une plus grande consommation de glucides n’augmentera pas l’absorption intestinale ni la vitesse d’oxydation.
En 1995, Shi et coll. ont suggéré que l’ingestion de glucides utilisant des transporteurs différents pourrait faire augmenter l’absorption totale de glucides. Nous avons donc entrepris, par la suite, une série d’études en utilisant diverses combinaisons de glucides afin de déterminer leur effet sur l’oxydation exogène des glucides. Dans la première étude, les sujets ont bu une boisson contenant du glucose et du fructose (Jentjens et coll., 2004a). Les sujets devaient prendre 72 g de glucose à l'heure ou 36 g de fructose à l'heure. Dans les groupes témoins, les sujets ont pris 72 g ou 108 g de glucose à l'heure (équivalence avec l’apport de glucose ou l’apport énergétique). Nos résultats ont révélé que le glucose s’est oxydé à une vitesse de 48 g/h après l'ingestion de 72 g à l'heure. Le fait d’augmenter la consommation de glucose à 108 g/h n’a pas augmenté davantage la vitesse d’oxydation. Toutefois, l’ingestion de fructose en plus du glucose a fait augmenter la vitesse d’oxydation exogène totale des glucides à 76 g/h, soit une augmentation de 45 % par rapport à la même quantité de glucose seul. Au cours des années suivantes, nous avons analysé plusieurs combinaisons et quantités de glucides dans l’espoir d’établir la vitesse maximale d’oxydation exogène des mélanges de glucides (Jentjens et coll., 2004abc, 2005ab, 2006; Wallis et coll., 2007). Nous avons observé des vitesses d’oxydation très élevées avec des combinaisons de glucose-fructose, de maltodextrines et de fructose ainsi qu’avec une combinaison de glucose-sucrose-fructose. La vitesse la plus élevée s’est produite avec 144 g/h de la combinaison de glucose-fructose. Avec un tel apport, la vitesse d’oxydation exogène des glucides a culminé à 105 g/h. Cette valeur est de 75 % supérieure à celle que qui était auparavant considérée comme la valeur maximale absolue.
En théorie, une plus grande oxydation résultant d'une combinaison de glucides serait bénéfique, mais il faut encore faire beaucoup plus de recherches sur le sujet. Les résultats d'une étude ayant soumis les sujets à une épreuve de 5 h sur ergocyle à 50 % de leur intensité maximale (environ 58 % du VO2 max) en consommant de l’eau, du glucose ou une mélange glucose-fructose indiquent qu'une combinaison de glucides pourrait améliorer davantage la performance (Jeukendrup et coll., 2006). Dans cette étude, les sujets devaient consommer 90 g de glucides à l'heure. La première indication de l’amélioration de performance provient des valeurs d’intensité de l’effort perçu (IEP) généralement plus faibles avec les mélanges de glucose et de fructose comparativement au glucose seul; le groupe ayant bu de l'eau comme placebo présentait les valeurs d’IEP les plus élevées. En fait, certains participants qui ont bu de l'eau comme placebo n’ont pas pu terminer l’épreuve de 5 h. De plus, dans le groupe ayant bu de l'eau, la cadence adoptée par les sujets eux-mêmes a nettement diminué, ce qui indique généralement que la fatigue est entrée en jeu. La cadence de pédalage était un peu plus élevée avec le glucose qu’avec l’eau, mais la plus élevée a été obtenue avec la combinaison glucose-fructose; elle est restée pratiquement inchangée pendant toute la durée de l’exercice. Depuis, nous avons été en mesure de confirmer que, lors d’exercices prolongés, les solutions de glucose-fructose ont plus d’effets bénéfiques sur la performance que le glucose seul (K. Currell et coll., résultats non publiés).
Nous avons proposé le terme « efficacité d’oxydation » pour désigner le pourcentage de glucides qui sont oxydés (Jeukendrup et coll., 2000b). Une efficacité d’oxydation élevée signifie que moins de glucides restent dans le tractus gastro-intestinal, réduisant ainsi le risque de malaises intestinaux souvent éprouvés pendant un exercice prolongé (Brouns et Beckers, 1993; Rehrer et coll., 1992a). Il est important de noter que, dans nos études, les boissons qui contenaient des glucides utilisant des transporteurs différents pour l’absorption intestinale ont été associées à une plus grande efficacité d’oxydation que les boissons contenant un seul type de glucides. Par conséquent, une combinaison de différents glucides laisse moins de glucides résiduels dans l’intestin qu'une solution contenant un seul type de glucides, ce qui permet de réduire les mouvements osmotiques et les risques d'une mauvaise assimilation, ce qui signifie probablement que les boissons qui contiennent une combinaison de glucides transportables risquent moins de provoquer des malaises gastro-intestinaux. Fait intéressant, les études visant à évaluer les malaises gastro-intestinaux pendant un exercice en sont toutes venues aux mêmes conclusions (Jentjens et coll., 2004abc, 2005b, 2006; Wallis et coll., 2007). Les sujets ont dit qu'ils se sentaient moins gonflés après avoir bu des boissons contenant un mélange de glucose-fructose comparativement aux solutions contenant uniquement du glucose. Aucune étude à grande échelle sur les effets des boissons contenant différents types de glucides sur les malaises gastro-intestinaux n'a encore été publiée.
Intensité de l’exercice À mesure que l’intensité de l’exercice augmente, la masse des muscles sollicités dépend de plus en plus des glucides comme source d’énergie. Toutefois, l’oxydation exogène des glucides semble demeurer constante à des intensités allant de 50 à 60 % du VO2 max ou même plus (Pirnay et coll., 1982).
Malaises gastro-intestinaux pendant l’exercice
Les malaises gastro-intestinaux sont très fréquents pendant un exercice, surtout dans les sports d’endurance ou d’ultra-endurance. Peters et coll. (1999) ont fait un sondage par voie postale auprès de 606 athlètes (coureurs, cyclistes et triathlètes) afin d’évaluer la prévalence des troubles gastro-intestinaux et de connaître leurs antécédents en matière d'entraînement ainsi que leurs habitudes alimentaires. Chez tous les participants, les symptômes provenant vraisemblablement du tractus gastro-intestinal supérieur (nausée, vomissements, éructation, brûlements d’estomac, douleur thoracique) et du tractus gastro-intestinal inférieur (ballonnements, crampes abdominales, point de côté, envie de déféquer et diarrhée) ont fait l'objet d'une analyse. Entre 45 à 79 % de tous les sujets ont signalé des symptômes de douleurs gastro-intestinales inférieures, tandis que 36 à 67 % ont rapporté des symptômes gastro-intestinaux supérieurs. En général, les symptômes semblent plus graves en course à pied qu'en cyclisme, touchent davantage les femmes que les hommes et semblent plus fréquents lors d’un exercice prolongé. Par exemple, au cours d’un triathlon sur une très longue distance, 93 % des participants ont signalé un type de malaises gastro-intestinaux, et 45 % de ces problèmes étaient classés comme graves (Jeukendrup et coll., 2000c).
L’apparition de troubles gastro-intestinaux a été attribuée à l’ingestion de glucides pendant l’exercice (Brouns et Beckers, 1993). Un apport relativement élevé en glucides pendant l’exercice peut augmenter l’incidence de symptômes gastro-intestinaux comme la diarrhée et les crampes abdominales, ou par l’activité osmotique qui attire le liquide des vaisseaux sanguins dans l’intestin (Brouns et Beckers, 1993), ou par une mauvaise assimilation des glucides. Le fait que le flux sanguin mésentérique vers les intestins est réduit lors d’un exercice à intensité élevée, et encore davantage s’il y a déshydratation (Brouns et Beckers, 1993), pourrait expliquer pourquoi les symptômes semblent plus fréquents lors d'un exercice prolongé effectué par temps chaud. Même si l’apparition de malaises gastro-intestinaux est liée à un apport en glucides pendant l’exercice, elle pourrait être encore plus liée à l’hyperosmolalité des solutions qu’à la teneur réelle en glucides (Rehrer et coll., 1992). En fait, il a été montré en laboratoire que, comparées à l'eau, des boissons hypotoniques contenant 7 % de glucides n’ont pas augmenté de manière significative les malaises gastro-intestinaux pendant une course à pied de 2,5 h (Peters et coll., 2000). Malgré l’absence de preuves directes, il semblerait qu'un apport élevé (> 60 g/h) en glucides entraîne presque certainement une hyperosmolalité du contenu de l’estomac et, par conséquent, une augmentation de l’incidence des problèmes gastro-intestinaux. Il est également probable, cependant, que les malaises gastro-intestinaux associés à un type particulier de glucides soient surtout dus à l’efficacité d’oxydation des glucides. Il est alors tentant d'en déduire qu'une combinaison de glucides transportables à des taux élevés serait associée à une réduction des malaises gastro-intestinaux tout en fournissant des taux élevés de glucides. La tolérance des athlètes aux fortes doses de diverses boissons contenant des glucides ainsi que la possibilité qu’un athlète ait des malaises gastro-intestinaux semblent beaucoup varier d’une personne à l’autre. C’est pourquoi les stratégies relatives à un apport en glucides devraient toujours être personnalisées, le plus souvent par essais et erreurs.
Apport en glucides et assimilation des liquides
Une autre raison pour éviter de prendre des solutions glucidiques très concentrées est que ces solutions ont été associées à un retard de la vidange gastrique et de l'absorption des liquides. Les effets négatifs sur l’assimilation des liquides sont cependant minimisés avec l'apport d'une combinaison de glucides transportables. Nous avons constaté que liquides sont davantage assimilés après ingestion d’une solution de glucose-fructose qu’après ingestion d’une solution de glucose (Jentjens et coll., 2006). Ces deux solutions contenaient environ 15 g de glucides par 100 ml (c.-à-d. une solution de glucides à 15 %) et, généralement, des concentrations aussi élevées compromettent de façon importante l'assimilation des liquides. Fait intéressant, la boisson de glucose-fructose a entraîné une assimilation des liquides par la circulation sanguine qui ressemblait davantage à celle de l’eau pure qu’à celle de la solution de glucose. Néanmoins, par temps chaud et humide, et spécialement lors des exercices à faible intensité, l'assimilation des liquides est plus importante que celle des glucides, si bien que les athlètes devraient boire des boissons dont la teneur en glucides est moins élevée.
Les besoins en glucides chez les athlètes d’endurance sont assez constants, peu importent les conditions climatiques, quoique la vitesse d’oxydation des glucides augmente quelque peu par temps chaud. L'oxydation plus élevée des glucides provient surtout de la glycogénolyse musculaire, de sorte que l’oxydation exogène des glucides peut, en fait, s’en trouver diminuée (Jentjens et coll., 2002). L’explication la plus plausible de cette diminution serait la redistribution du flux sanguin vers la peau et les muscles, ce qui entraîne une réduction du flux sanguin vers les intestins. Il semblerait que la redistribution du flux sanguin nuirait à l’absorption des glucides. Toutefois, une combinaison de glucides peut, du moins en partie, permettre de surmonter ce problème, si bien que l'oxydation exogène des glucides peut être accélérée même par temps chaud (Jentjens et coll., 2002).
Un apport en glucides empêche-t-il le métabolisme de s'adapter à l’entraînement ?
Civitarese et coll. (2005) ont suggéré que l’ingestion de glucides pendant un exercice peut supprimer l’expression des gènes des enzymes oxydatifs responsables du métabolisme des graisses et pourrait donc nuire au processus d’adaptation à l’entraînement physique qui mise davantage sur le métabolisme des graisses pour produire de l’énergie. Ils ont montré que la transcription de plusieurs gènes liés au métabolisme des graisses se trouve activée temporairement après un exercice sans apport d'aucune sorte pendant l’exercice, et que l’apport en glucose nuisait à cette adaptation. De plus, Cluberton et coll. (2005) ont montré qu'un apport en glucose atténuait l’augmentation d’autres enzymes induits par l’exercice, lesquels sont responsables du métabolisme énergétique, et atténuait aussi certains types d’ARN messager. Toutefois, il pourrait être erroné de transposer ces résultats à des applications pratiques pour les athlètes; en effet, un apport en glucides peut leur permettre de s’entraîner plus intensément, ce qui se traduirait fort probablement par une meilleure transcription des gènes métaboliques. Il serait donc trop tôt pour offrir des conseils pratiques en se fondant sur le petit nombre d’études de laboratoire publiées à l’heure actuelle (Hawley et coll., 2006).
SOMMAIRE
Même si l’ingestion de glucides peut améliorer la performance d'un athlète, le fait d’en consommer en grandes quantités n’est pas forcément une bonne stratégie. Un apport en glucides à partir d'aliments liquides ou solides économise les réserves hépatiques de glycogène, augmente l’oxydation des glucides par les muscles et a des effets positifs sur certaines réactions du système nerveux central, mais en prendre trop peut avoir des effets néfastes. Certains malaises gastro-intestinaux ont été associés à la consommation de solutions très concentrées en glucides et de boissons à osmolalité élevée. Il convient donc de trouver un juste équilibre dans la quantité optimale de glucides qui peut être oxydée en énergie, tout en évitant les malaises gastro-intestinaux qui peuvent nuire à la performance athlétique.
REFERENCES
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S U P P L E M E N T
OPTIMIZING CARBOHYDRATES DURING EXERCISE
THE BENEFITS of consuming carbohydrates during endurance exercise are well known, but what is the optimal type and amount of carbohydrate intake? Too much or the wrong type of carbohydrate can cause bloating, nausea, and other symptoms of digestive disturbances; too little will have no real benefit to your performance. Table 1 provides recommendations for the optimal types and amounts of carbohydrate to be consumed for various types of exercise. Note that extreme endurance events like the Tour de France require fairly large amounts of carbohydrate to maintain energy balance. If the athlete is not careful, consuming these large amounts of carbohydrate could cause digestive problems. Combinations of carbohydrates (glucose and fructose for example) ingested at high rates seem to minimize the negative side effects and optimize carbohydrate delivery in these situations.
Strategies for Ingesting Carbohydrate
When? Carbohydrate ingestion often can enhance performance during exercise of 45 min or longer. So to maintain or improve the quality of a training session or to enhance your performance in competition, consuming some form of carbohydrate will probably help. If it is logistically possible in your event, you should consume a carbohydrate-containing sports drink every 15-20 minutes. Otherwise, you should drink during recovery periods or breaks in the training session or competition.
What Type of Carbohydrate? Some types of carbohydrates deliver energy at higher rates than others. The greatest rates of energy delivery occur when you ingest a combination of two or more types of carbohydrates. Examples of suitable combinations include maltodextrins and fructose, glucose and fructose, or glucose, sucrose and fructose.
How Much Carbohydrate? How much you ingest depends on a number of factors, including:
· The intensity and duration of exercise (See Table 1)
· The type of carbohydrate (or combination of carbohydrates)
· Your individual tolerance for various volumes and concentrations of carbohydrate solutions. Only trial and error with different drinking schedules during training sessions and in competitions will enable you to discover the best carbohydrate/fluid feeding schedule for you.
How? Although carbohydrates in solid foods can deliver carbohydrate, they cannot deliver fluid, which is especially critical in hot environments. Highly concentrated carbohydrate solutions can slow fluid delivery, so you should use a well-formulated sports drink containing not more than 7% carbohydrate (7 g/100 ml or 16.3 g/8 oz). Drink 240-600 ml (8-20 oz) of water or a sports drink about 10-15 minutes before exercise to stimulate fluid delivery from the stomach and then keep the stomach volume high by drinking smaller amounts of a sports drink every 15-20 minutes during exercise. Drink enough to minimize the body weight you typically lose during a similar type of training session or competition, but do not drink so much that you gain weight. (Drinking too little or too much can be dangerous to your health.)
SUGGESTED ADDITIONAL RESOURCES
Jeukendrup, A.E. (2004). Carbohydrate intake and exercise performance. Nutrition 20:669-677.
Jeukendrup, A.E., and R. Jentjens (2000). Oxidation of carbohydrate feedings during prolonged exercise: current thoughts, guidelines and directions for future research. Sports Med.. 29:407-424.
Jeukendrup, A.E., R.L. Jentjens, and L. Moseley (2005). Nutritional considerations in triathlon. Sports Med.. 35:163-181.