Connaitre le fonctionnement métabolique pour mieux s'alimenter, ça aide !

Fotolia 37896269 subscription xxlQui n'a pas déjà entendu cette phrase :  "Oh ben toi avec tout ce que tu fais comme sport, c'est pas un gâteau de plus ou de moins qui va changer grand chose !" Ca vous dit quelque chose non ? Dans l'absolu c'est vrai, les calories de ce pauvre gâteau vont bien vite disparaitre. Mais connaitre le fonctionnement de notre corps et de nos besoins sera un plus indéniable dans notre vie de sportif (et de tous les jours) !

Si au début je voulais simplement faire un comparatif des principaux sucres, je me suis vite rendu compte que cela n'avait pas de réelle utilité et qu'il fallait être un peu plus curieux. Je vais donc essayer d'expliquer et schématiser le plus simplement possible le fonctionnement de l'alimentation dans cette merveilleuse machine qu’est le corps humain.

Nous sommes nombreux, surtout si l’on débute dans le milieu de la course à pieds et de la compétition, à penser qu’il faut absolument se gaver de sucres divers et variés avant une course afin de faire le plein de glycogène, et durant l’effort en absorber encore et encore pour tenir dans la distance, dans la durée…

Les fabricants de produits nous aident bien en ce sens, en proposant moult solutions, généralement efficaces, mais pour certaines qui ont parfois la malencontreuse idée de… comment dire… nous mettre le bide en vrac. C’est pour cela qu’il ne faut jamais utiliser sur une compétition un produit, que l’on n’aura pas testé avant sur des entrainements. Cet écœurement provient entre autre de produits mal choisis pour l’effort demandé,  des produits trop riches en sucres qui n’arriveront pas à être digérés correctement, l'effort intense perturbant la digestion. Sans oublier la diminution de moitié du débit sanguin dans le tube digestif, le manque d’O2 (dioxygène) dans les intestins, une mauvaise hydratation... tout cela conduira sur des efforts de longues durées à des maux de ventre, diarrhée, vomissements, gonflements et j’en passe.

Attention, je ne dis pas de ne pas utiliser ces produits, moi-même j’en consomme (certes beaucoup moins qu’avant mais surtout par facilité, un peu fainéant pour les fabriquer maison …) il faut surtout bien les choisir.

Commençons par comprendre les besoins énergétiques d'un sportif de 70kg par exemple (pour un non sportif 50% de glucides sont suffisants). Lipides, glucides et protides se partagent en moyenne la ration de la manière suivante : 

proteines de 12 à 15 %
lipides de 30 à 35 %
glucides de 55 à 60 %

 

Suivant l'intensité et la durée de l'effort, les muscles vont puiser dans les glucides et les lipides. Les proteines ne servent que très peu dans le métabolisme énergétique. Nombreux sont ceux à penser que nous allons d'abord utiliser les sucres avant de taper dans les graisses. Et bien c'est faux, les deux sources sont exploitées parallèlement. Ci-dessous, un tableau sur la consommation moyenne des glucides et des lipides selon la durée de l'effort.

durée de l'effort 30 minutes 1 heure 2 heures 4 heures
% de glucides utilisés 70 65 45 40
% de lipides utilisés 30 35 55 60

 

Comme on peut le voir, plus la durée de l'effort s'allonge, (dans ce cas là il se fera bien souvent en dessous de 70% de la VO2 max) et plus la source énergétique mise en avant sera lipidique. Mais ce n'est pas si mathématique que cela. Si le stock de glycogène n'est pas suffisant, le taux de lipides va bien évidement être supérieur. Ne pas oublier non plus le climat, il faut savoir que quand la température est élevée, 35° par exemple, nous allons dégrader plus de glycogène, environ 1,5 fois plus qu'à 10°.

Mais avant de rentrer un peu plus dans le détail du fonctionnement des muscles, voyons un peu ce qui se passe lorsque nous mangeons... Après ingestion d'un repas, les aliments sont en quelque sorte raffinés et transformés.

Fotolia 55779178 subscription lEn ce qui concerne les aliments de la classe des glucides, le but est de les transformer en glucose. Et il va ou tout ce glucose ? Immédiatement disponible en circulation dans le sang mais en très très faible quantité... la preuve sur votre dernier examen sanguin de glycémie. Que quelques grammes ! Ensuite ? Et bien il va falloir stocker, la fameuse insuline est entrée en action pour stimuler le stockage en un assemblage de plusieurs molécules de glucose dans le foie et les muscles : c'est le fameux glycogène.  La quantité de glycogène stocké se situe en moyenne entre 450 et 550g , une centaine de grammes pour le foie et le reste dans les muscles. Chaque gramme de sucre pèse 4 cal, soit pour 500g  : 2000 calories. Mais pour bien stocker ce sucre, il est impératif de boire suffisamment. Pour 1g de sucre, il faut lui associer un peu moins de 3g d'eau (2,7 g). Et si l'on a ingéré plus de glucides que de raison ? Et  bien vous l'aurez compris, une fois que foie et muscles ont fait le plein, ça déborde... le stockage va se poursuivre, mais cette fois-ci en transformant le sucre en graisse !

Sur notre sportif de 70kg, la masse grasse sera d'environ 15%, (mais elle peut être de 7%, voir moins, pour les athlètes de très haut niveau). Ce qui Aliment gras mais bon pour la santereprésente environ 10 kg de graisse. Lorsque nous mangeons par exemple des jaunes d'oeufs, du fromage, des amandes, des huiles, tout cela sera transformés  en acides gras. Si la quantité de gras est excessive, elle sera stockée dans les adipocytes (nous en possédons plusieurs dizaines de milliards) sous forme de graisse. Si le sucre pèse 4 calories au gramme, la graisse quant à elle pèse 9 calories par gramme. Faites le calcul : 1kg x 10 x 9 = 90000 calories ! Et contrairement aux glucides, pas besoin d'eau pour le stockage.

Fotolia 42261882 subscription xxlQuand aux protéines, elles vont également subir leurs transformations. Comme les glucides, elles pèsent 4 calories au gramme. Elles vont être cassées pour devenir des acides aminés, et une fois absorbés par la muqueuse intestinale, ils passent dans le sang. Le foie va alors utiliser les acides aminés pour reconstruire des protéines indispensables comme les enzymes. Les acides aminés non utilisés vont rester dans le sang et seront captés par les différentes cellules de l'organisme qui en auraient besoin pour réparer, construire ou fabriquer. Et s'il y a un surplus, celui-ci sera transformé en glucose et suivra le processus de stockage de celui-ci.. mais attention à une trop forte nourriture protéinée, à long terme  cela peut provoquer notamment de graves problèmes rénaux et maladies cardio vasculaires.

Mais alors dans l'absolu... avec toute ces calories, un coureur pourrait enchainer plus de 20 marathons sans faire le plein... mais oui... et ben... non... car notre système a besoin de réserver une partie de toutes ces calories au fonctionnement d'autres parties du corps, le cerveau par exemple, qui est très très gourmant ! Alors qu'il ne représente que 2% environ de notre poids total, il va consommer au quotidien environ 20% de nos calories, soit environ le tiers de nos glucides et 30% des acides gras polyinsaturés tels que les oméga 3 et 6. Le cœur aussi va puiser dans cette manne énergétique, et tous les "services" annexes comme la régulation de la température... sans oublier l'énergie nécessaire au déstockage et à la transformation des réserves, ce que nous allons voir maintenant... alors non, il sera impossible de faire 20 marathons sans refaire le plein ! Déçu je le vois bien !


On soufle un peu...

Avant de voir comment les muscles vont utiliser cela pour fonctionner, je vous propose une petite expérience... et tout d'abord un constat. Vous savez maintenant pourquoi vous avez soif quand vous mangez trop sucré... il faut, je vous le rappelle 2,7g d'eau pour chaque gramme de sucre... Passons à notre petite expérience, peut être l'avez-vous déjà faite, ou vos enfants. Prenez de la mie de pain blanc, faites en une boule que vous mettez dans votre bouche, que vous malaxez avec votre salive comme un chewing-gum durant 15 minutes environ... si la mie de pain n'a pas de goût sucré, les enzymes contenues dans votre salive vont casser les molécules d'amidon pour en faire du glucose... vous aurez donc un fort goût de sucre dans la bouche !


 

Comment tout cela fonctionne ?  On va essayer de faire le plus simple possible...Pour se mouvoir au quotidien, et qui plus est pour faire du sport, c'est une véritable usine de transformation qui marche à plein régime ! Si l'on peut faire une comparaison avec une centrale nucléaire (où la fission des atomes produit de la chaleur, plus les barres sont enfoncées plus de chaleur est produite, la chaleur chauffe l'eau qui produit de la vapeur, qui va faire tourner un alternateur qui va produire de l'électricité et qui alimentera votre machine à laver...) c'est tout aussi complexe à l'intérieur de notre corps. Les nutriments énergétiques vont subir des transformations plus ou moins rapides et compliquées suivant la demande des muscles, ce qui va créer de l'énergie qui va être mise à disposition dans une molécule, l'ATP, qui sera utilisée par le muscle pour action.

Les étapes en résumé :

- la digestion : les aliments sont digérés et les nutriments apportés par le sang transitant via l'intestin grêle aux cellules. Les glucides vont donner du glucose, les lipides vont devenir des acides gras (AG) et les protéines des acides aminés (AA). Ces transformations sont soit anabolique (formation de molécules de base = stockage) soit catabolique (dégradation pour production d'énergie). C'est ce que l'on appelle le métabolisme

- la dégradation : les nutriments sont dégradés dans le cytoplasme des cellules (partie des cellules contenant le noyau)

- la production d'ATP : elle se déroule dans les mitochondries (ce sont des petites structures à l'intérieur des cellules, c'est l'endroit ou est utilisé l'oxygène) et la production d'ATP libère du gaz carbonique et de l'eau.

Alignons-nous maintenant sur la ligne de départ... Les muscles sont prêts à s'élancer... des muscles qui sont constitués d'une fusion de cellules musculaires que l'on appelle fibres. Si vous êtes un sprinter, elles auront tendance à être plutôt de type rapide, ce sont les fibres rouges riches en myoglobine et capillaires sanguins, tandis que si vous êtes marathonien, la majorité sera de type lent, appelée fibres blanches ou les quantités de myoglobine et capillaires sanguins sont réduits. Il existe aussi les fibres dites roses, qui se trouvent à cheval entre les deux autres.

Au coup de pistolet, vous vous élancez de 0 à X km/h. Vous allez passer par différents stades de production d'énergie au fur et à mesure de la durée de votre effort. En 3 secondes, vous avez brulé le stock d'ATP disponible. Afin de poursuivre, si vous êtes parti pour un sprint de 100 mètres, la production d'ATP nécessaire se fera en mode anaérobie, c'est à dire sans apport d'oxygène, grâce à la créatine phosphate. Mais voilà, vous dépassez les 15 secondes de course, vous avez brulé votre réserve de créatine phosphate. La machine doit absolument être alimentée par une autre source, ce sera le glycogène, toujours en mode anaérobie. C'est aussi à partir de ce moment là que la production d'acide lactique entre en action ! Mais ce type de fonctionnement ne peut excéder quelques minutes. Si vous devez courir plus longtemps, vous allez devoir abaisser votre vitesse et votre rythme cardiaque. A ce moment là, vous allez passer en mode aérobie c'est à dire en utilisant de l'oxygène. Comme carburants, vous dégraderez le glucose en acide pyruvique, et oxyderez les acides gras. Nous l'avons vu un peu plus haut, plus l'on coure longtemps, plus la part des lipides utilisée comme carburant est importante. 

Et c'est quoi le fameux mur du marathon ?  Il n'y a pas qu'au marathon que cela se produit, ce "mur" peut intervenir sur de l'ultra trail ou des courses difficiles nécessitant un effort long et intense. Ce "mur" correspond en fait à l'épuisement des réserves de glycogène. Vous tombez en panne sèche. Il faut passer uniquement sur les lipides, et le souci est que le temps de mise à disposition de l'énergie est beaucoup plus lent.

Consommation en glucose du muscle suivant le Vo2 max

0,11 g / kg de muscle / minute 50% de Vo2
0,23 g / kg de muscle / minute 75% de Vo2
0,57 g / kg de muscle / minute 100% de Vo2

 

Tableau récapitulatif des substrats énergétiques selon l'intensité et la durée de l'effort

  anaérobie alactique anaérobie lactique aérobie
substrats ATP glucose sanguin et glycogène musculaire glycogène musculaire et acides gras
durée de l'énergie produite immédiat jusqu'à 20 secondes de 20 secondes à 2 minutes environ au delà de 2 minutes environ
présence d'oxygène non non oui pour l'oxydation des acides gras
adapté à exercices intenses et brefs 400 ou 800 mètres, sprint final sur un long effort exercices au delà de 2 minutes, en théorie illimités, cyclisme
1 molécule de substrat = la production de 1 ATP 2 ATP 36 ATP
temps de reconstitution du stock 2 à 5 minutes après l'effort 1 heure et + de quelques heures à quelques jours

 

Alors une question se pose sur toutes les lèvres : Faut-il vraiment être bourré de sucres pour mieux courir ? Des études ont été menées un peu partout dans le monde, et elles remontent toutes la conclusion suivante : une alimentation à IG (Index Glycémique) élevée (ex : riz cuisson rapide index 87) n’apporterait aucun bénéfice supplémentaire, et même, une alimentation équilibrée et saine avec des aliments à IG faible (ex : riz brun index 50) avant tout effort physique améliorerait les performances par rapport à une alimentation à IG élevé. (Talya Postelnik, Alan W Barclay, et Peter Petocz. GI Foundation 2014)

Alors on fait quoi ? : En sachant que de toute façon nous ne pouvons stocker une quantité de sucres à l'infini, il convient d'avoir une alimentation suffisamment riche en glucide à IG bas et moyen la semaine précédent l'épreuve. Privilégiez les pâtes, le riz, la semoule, le couscous, les pommes de terre... sans toutefois se "gaver". Ne pas oublier les protéines avec les œufs, le poulet, le poisson. Et si vous êtes sensible au niveau digestif, oubliez deux jours avant la course tous les aliments pouvant perturber votre digestion : les céréales complètes, les légumes secs, les aliments riches en fibres en quelque sorte, les crudités... et surtout pensez à votre hydratation ! Il existe de nombreux plans alimentaires d'avant marathon par exemple, accessibles gratuitement sur le net, mais pas toujours bien calibrés. Je vous conseille ceux de Nicolas AUBINEAU diététicien du sport.

Pendant votre course, vous pourrez si besoin faire appel aux gels, boissons ou barres énergétiques. Bannissez les aliments ou il faudra beaucoup mâcher, cela signifie que la digestion de ceux-ci sera difficile, d'où un risque d'abandon éventuel. Alors comment bien les choisir ? Il faut déjà savoir que l’alimentation diététique sportive est règlementée. Ces produits font partie d’une des six catégories de Denrées Destinées à une Alimentation Particulière (DDAP). Ceux qui nous intéressent sont ceux appelés "hyper glucidiques". Ils doivent comporter + de 60% de glucides, et de la vitamine B1 (entre 3 et 9 mg) (peut être mentionné sous le nom de thiamine) afin de faciliter la digestion de l'aliment ingéré et de participer au bon fonctionnement des muscles.

Pour les courses rapides, jusqu'au 10 kilomètres je dirais, vous pouvez choisir un produit essentiellement riche en glucose, rapidement assimilable pour un apport immédiat. En revanche pour les courses plus longues, adoptez des produits mélangeant également du fructose, ce qui aura pour effet de mieux étaler l'apport dans la durée. Attention toutefois au dégout du sucré que l'on peut ressentir au bout de plusieurs heures d'utilisation, il faut pour cela absolument tester les produits lors de vos entrainements, et les choisir de qualité, on commence à en trouver de plus en plus avec des ingrédients bio et naturels.

Pour finir, j'attire votre attention sur les boissons énergisantes. Elles ne sont pas faites pour l'activité sportive. Elle ne sont pas soumises aux contraintes des boissons énergétiques de l'effort, sont trop acidifiantes par la présence de caféine en forte dose et vous causeront un abandon assuré.

 

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