Les glucides (ou sucres) dans le sport

Pour réaliser des efforts, la fibre musculaire a besoin d’énergie. Celle-ci provient de l’alimentation, et c’est pour cela que manger équilibré, diversifié et varié augmente le rendement musculaire et donc les performances du sportif. Le muscle, qui permet l’ensemble des mouvements de l’organisme, est une usine qui transforme de l’énergie chimique en énergie mécanique. La plupart des cellules de l’organisme sont capables d’utiliser comme substrats énergétiques du glucose (sucre ou glucides), des acides gras (lipides), des acides aminés (protides), et, cela, en proportions variées. Certaines cellules, comme les cellules nerveuses et les globules rouges, ne peuvent utiliser comme source d’énergie que le sucre (ces cellules sont dites gluco-dépendantes).

Pourquoi les glucides sont importants chez le sportif ?

Gérer son énergie est primordial chez le sportif, car elle va directement influencer sa capacité à faire un effort. Le paramètre le plus important est le maintien d’un niveau de glycogène hépatique et musculaire suffisant. Il s’agit de la forme d’énergie la plus disponible et lorsque les réserves sont épuisées, le cerveau le détecte et commande l’arrêt de l’activité intense (c’est la fatigue centrale, la volonté).Le maintien des niveaux de glycogène peut être amélioré par l’augmentation de l’utilisation des lipides au cours de l’effort.

Pour rappel, les glucides sont des sucres et les produits qui en dérivent (dont les maltodextrines). Le glucose est un sucre simple dont l’organisme tire pratiquement toute son énergie. L’amidon est un sucre végétal. On appelle féculent un aliment riche en fécule, c’est à dire en amidon (pâtes, riz, pomme de terre, quinoa, légumineuses …).

Le glycogène est l’équivalent animal de l’amidon. Il représente la forme de stockage du glucose dans le foie (glycogène hépatique) et les muscles (glycogène musculaire) de l’organisme.

Quelques rappels métaboliques

Au repos, les acides gras sont les principaux substrats énergétiques, le sucre (glucose) représentant environ 20 % du métabolisme oxydatif. Lors du début de l’exercice, il y a une utilisation quasi-exclusive des glucides avec deux phases :

• Une phase précoce avec l’utilisation du glycogène musculaire. La vitesse de glycogénogenolyse est corrélée à l’intensité de l’effort.
• Une phase plus tardive avec l’utilisation du glucose plasmatique. La captation du sucre glucose par le muscle est augmentée par effet post-récepteur.

Remarque: pour des exercices prolongés et de faible intensité, il y a une participation des lipides via les acides gras libres et les triglycérides musculaires.

Au niveau pratique :

• À faible intensité (type marche, randonnée, balade en vélo…), il y a une oxydation des acides gras en majorité.
• À une puissance plus importante (60-70% VO2Max), la moitié de l’énergie est fournie par les sucres, l’oxydation des acides gras augmentant avec la durée de l’effort.
• À une puissance encore un peu plus importante (80-90% VO2Max), environ 2/3 de l’énergie est apportée par les glucides avec une diminution de la disponibilité des acides gras libres.

La production via le foie (production hépatique) compense l’augmentation de l’utilisation musculaire du glucose.

• Lors d’un effort court et intense, c’est surtout la glycogénolyse (dégradation du glycogène) qui est favorisée.
• Lors d’un effort prolongé, il y a eu une augmentation croissante de la néoglucogénèse (fabrication de sucre glucose à partir d’éléments non glucidiques comme les acides aminés, le glycérol…).

Enfin, quant à l’évolution de la glycémie:

• Pendant 40 à 60 minutes, il y a un maintien de la glycémie et celle-ci peut augmentée si l’intensité est élevée.
• Après 1h30, il y a une diminution de 30 % environ de la glycémie.

Remarque: Les hypoglycémies sont possibles lors d’efforts de très longue durée mais aussi lors d’efforts à la fois longs et intenses.

Quelle relation entre les glucides et la performance ?

Pour faire simple, la notion de performance est liée à trois paramètres principaux :

1. La disponibilité initiale en glucides.
2. L’apport en sucre (glucides) pendant l’effort.
3. La qualité (intensité/rapidité) de la resynthèse des stocks en glycogène.

Ensuite, en fonction de l’intensité et de la durée de l’effort:

• Lors d’un effort à haute intensité inférieur à 1 heure, la disponibilité en glycogène musculaire est primordiale, essentielle.
• Lors d’un effort de faible intensité et de durée supérieure à 1h30, la performance est limitée par le débit hépatique de glucose ainsi que la glycémie (taux de sucre dans le sang).

Remarque : l’augmentation linéaire de la puissance d’effort entraîne une augmentation exponentielle de la glycogénogenèse.

Enfin, concernant les variations hormonales au cours de l’effort:

• Pour l’insuline (hormone hypoglycémiante), il y a une diminution quelque soit l’effort.
• Pour ce qui est du glucagon (hormone hyperglycémiante), il n’y a pas de variation pour un effort court mais celle-ci augmente si l’effort se prolonge.
• Enfin, les cathécolamines (Adrénaline, Noradrénaline, Dopamine…) augmentent progressivement au cours de l’effort et entraîne une mobilisation des réserves glucidiques et lipidiques.

L’apport en sucre répond à des objectifs bien précis pour le sportif

Il s’agit avant tout de répondre aux besoins énergétiques quotidiens, c’est-à-dire les besoins de base vitaux (respirer, digérer, uriner…) et les besoins liés au travail musculaire fonction du type et de la période d’activité.

Ensuite, le deuxième objectif, est d’optimiser les performances. Il s’agit de réaliser un stockage optimal en glycogène musculaire et hépatique, de limiter la dépletion des stocks et de limiter les variations de glycémie, notamment le risque d’hypoglycémie sur les épreuves de longue durée.

Enfin, le troisième objectif, sera de favoriser la récupération par le biais du restockage ou réplétion.

L’importance des glucides durant la période d’entraînement

Globalement, les apports énergétiques du sportif sont suffisants mais il existe un déséquilibre notable au niveau des macronutriments (lipides, glucides, protéines…) avec notamment des apports glucidiques trop faibles et des apports lipidiques trop élevés. On assiste donc à une reconstitution insuffisante des réserves entraînement une non-optimisation des performances.

Les conseils en priorité sont donc les suivants :

• Une alimentation équilibrée de base apportant 5 à 10g/kg/j de glucides.
• Couvrir les besoins supplémentaires avec les glucides.
• Sur le terrain, on va privilégier les glucides complexes (amylacés type féculent) dans l’alimentation au quotidien et les glucides simples à bas, moyen et fort index glycémique autour de l’effort : avant, pendant, et après.

Remarque: l’entraînement a des effets très positifs sur l’organisme de l’athlète. En effet, le muscle voit ses capacités oxydatives augmenter via un contenu en mitochondries (équivalent à des petites usines métaboliques à production d’énergie) croissant. Aussi, on note une amélioration de la sensibilité à l’insuline et une meilleure tolérance glucidique, ce qui aboutit à optimiser l’utilisation des sucres avant, pendant et après l’effort.

Quels types de glucides avant, pendant et après un effort ?

Il existe trois grands types de sucres fréquemment utilisés autour de l’effort :

• Le glucose qui possède une capacité élevée de stockage. C’est une source d’énergie rapidement mobilisable pendant l’effort et qui épargne les réserves. Pour des efforts intenses, son oxydation est plafonne et les réserves en glycogène sont largement mises à contribution. Il y a cependant un risque d’hypoglycémie pendant l’effort si ce sucre est utilisé principalement avant et pendant du à une plus forte sécrétion d’insuline et in fine une inhibition partielle de la lipolyse (catabolisme des lipides).
• Le fructose qui possède une bonne oxydation et prévient le risque d’hypoglycémie précoce avec un IG bas. Comme le glucose, ce sucre maintient la glycémie à l’effort et permet d’épargner le glycogène. Le seul hic, il reste moins disponible et favorise la survenue de troubles digestifs à l’effort si consommé de manière importante (absorption incomplète). Donc, attention notamment aux fruits qui sont riches en fructose avant et pendant l’effort => l’effet peut être pervers. Cela souligne parfois le problème des tables de ravitaillement à ce niveau.
• Les maltodextrines où j’ai pu réaliser un article à ce sujet => maltodextrine

Les apports glucidiques avant l’effort

J’ai réalisé un article sur le régime dissocié modifié et le le diner de la veille et le petit-déjeuner. La ration d’attente pose le problème du risque de la baisse de glycémie en début d’épreuve, néanmoins elle permet d’optimiser les stocks de glycogène et de maintenir l’état d’hydratation. En tout état de cause, il faut limiter l’hyperinsulinisme lié aux glucides à index glycémique (IG) élevé, d’où l’intérêt du fructose (IG bas) et des apports fractionnés.

Pour la ration d’attente et pendant la période d’échauffement, je préconise l’apport d’une boisson composée de glucose + fructose (eau + miel par exemple, boisson d’attente maison) permettant de conserver le stock de glycogène. En parallèle, l’avantage de l’exercice au préalable permet de limiter la réponse insulinique engendrant une moindre baisse de la glycémie.

Les apports glucidiques pendant l’effort

Les apports glucidiques seront fonction de la durée de l’épreuve, permettront de faciliter l’hydratation, de limiter les fringales, et d’économiser le stock glycogénique mis en place en amont.

Cela est valable pour les efforts supérieurs à 1h, les boissons énergétiques seront préconisées pour favoriser l’hydratation et un apport complexe en fructose/glucose/maltodextrines. Plus l’effort sera prolongé, plus on diminuera progressivement la prise de fructose pour prévenir les troubles digestifs. On veillera à fractionner la prise de liquide assez fréquemment pour arriver à un volume minima de 500ml/heure, optimal 750-800ml/h, voir plus selon les conditions. La boisson de l’effort doit être bien calibrée en fonction des conditions climatiques, notamment moins concentrées (hypotoniques ++) en condition chaude, avoisinant les 30g de glucides par litre, maxi 50-60g en conditions normales. A adapter en fonction de chaque athlète.

Pour des efforts supérieurs à 4-5 heures, une complémentation semi-solide (gel énergétique, crème énergétique, compote énergétique…) et solide (barre énergétique, gâteau du sport, crêpe de l’effort, pain d’épices sport…) peut être envisagée pour varier la prise et les plaisirs organoleptiques. Pour des efforts type Ultra, des petites collations type sandwich, salade composée… seront intéressantes au niveau des apports en glucides, protéines et éventuellement lipides. On n’oubliera pas en parallèle d’apporter une attention aux apports en sodium, potassium, magnésium, calcium, bcaa… intervenant en synergie avec le métabolisme glucidique car tous les systèmes sont interconnectés de manière directe ou indirecte! Un élément nutritionnel n’agit jamais seul.

Les apports glucidiques après l’effort

Le corps est bien fait, dès qu’il y a arrêt de l’exercice et que l’on entre dans la phase de récupération, il y a une phase précoce de réplétion des stocks au niveau musculaire, celle-ci est prioritaire et très forte. On parle de fenêtre métabolique très importante dans la première demi-heure, puis plus souple par la suite avec une perte du bénéfice avec le temps.

Pendant cette période, il s’agit donc de reconstituer les stocks de glycogène (hépatique et musculaire), réhydrater l’organisme, accélérer le temps de récupération, intéressant lorsque plusieurs séances ou épreuves sont proches dans le temps.

Remarque:  il y a une réplétion (anabolisme) des réserves en glycogène à différents niveaux :

• Hépatique avec une augmentation de la captation des substrats néoglucogéniques et la diminution de la production via le foie de glucose.
• Musculaire avec la captation par les muscles de glucose 3 à 4 fois supérieur par rapport au repos (via notamment une augmentation de la sensibilité à l’insuline) et la diminution de l’oxydation du glucose.

Dans tous les cas, l’anabolisme musculaire est supérieur à l’anabolisme hépatique.

On va donc privilégier dans cette phase les boissons de récupération riches en protéines, glucides et eau afin de réhydrater ++. Le premier repas pouvant être généralement pris environ 4 à 6 heures après. Celui-ci sera digeste, riche en glucides.

Conclusion sur les glucides et le sport

Les sucres font parti des nutriments essentiels pour le sportif pendant la saison mais surtout autour de l’effort. Leur implication permet d’optimiser les performances. Ensuite, il faudra veiller à bien s’hydrater car sans eau, la cellule fonctionne moins bien et in fine les processus visant à optimiser le métabolisme glucidique sont moins efficients. L’eau permet entre autre de faciliter le stockage en glycogène (1g de glycogène est stocké avec 3g d’eau environ). Enfin, il faut tenir compte de la tolérance individuelle, chaque athlète est unique, il n’ y a pas de standard, ce qui demande donc que les protocoles diététiques soient individualisés au maximum en fonction des caractéristiques spécifiques du sportif, de son environnement et de son activité sportive.

Nicolas AUBINEAU
Diététicien Nutritionniste du sport et en clinique