A travers les siècles, l’apport alimentaire a été une source de préoccupation pour les athlètes à la recherche d’un avantage ergogénique sur leurs adversaires.
Ce n’est qu’en 1866 qu’il a été démontré que l’utilisation des protéines comme carburant pendant l’exercice était insignifiante, voire nulle. Depuis, d’innombrables études ont réfuté l’idée qu’un apport élevé en protéines améliore les performances athlétiques.
Depuis la conclusion des tests de Kraus-Weber dans les années 1950, la sensibilisation et la préoccupation pour la santé et la forme cardio-pulmonaire des Américains n’ont cessé de croître. Les activités de type endurance telles que le ski nordique, le cyclisme, la course à pied, les triathlons et la natation sont devenues en vogue, et par conséquent, une attention plus intense a été consacrée aux manipulations alimentaires qui peuvent fournir un effet ergogénique, prolongeant ainsi le temps jusqu’à l’épuisement, ou retardant le début de l’accumulation de lactate dans le sang (OBLA) dans une tentative de compétition à une intensité plus élevée, plus longtemps.
L’étude classique de Christensen et Hansen en 1939 a établi l’effet d’un régime riche en glucides sur le temps d’endurance, et que les niveaux de glycogène avant l’exercice exerçaient une influence sur le temps jusqu’à épuisement. Par la suite, on a découvert que si un athlète, après avoir épuisé ses réserves de glycogène, consommait un régime riche en glucides pendant deux ou trois jours avant une épreuve sportive, il aurait en fait des niveaux de glycogène plus élevés qu’avant l’exercice. Cet effet de « supercompensation » est devenu la base de la charge glucidique entreprise par les athlètes d’endurance.
Donc, la concentration de glycogène musculaire et hépatique avant l’exercice joue un rôle important dans la capacité d’exercice en endurance. Lors d’un exercice exhaustif, de nombreuses études ont observé une déplétion significative du glycogène hépatique et musculaire. Il est intéressant de constater que le point d’épuisement semble survenir lors de l’épuisement du glycogène hépatique. A l’inverse, les réserves de glycogène musculaire, bien que significativement inférieures, ne sont épuisées qu’à 65-85%, alors que le glycogène hépatique l’est à 85-95%. Il est donc évident que le glycogène hépatique est un facteur déterminant dans le temps d’épuisement d’un athlète. Il s’ensuit que les athlètes d’endurance qui maintiennent un régime quotidien d’entraînement d’endurance sans réapprovisionnement en glycogène peuvent gravement épuiser leurs réserves de glycogène.
Le glycogène, le principal réservoir de glucides dans le corps, est composé de polymères à longue chaîne de molécules de glucose. Le corps stocke environ 450 à 550 grammes de glycogène dans les muscles et le foie pour les utiliser pendant l’exercice. À des intensités d’exercice plus élevées, le glycogène devient le principal carburant utilisé. L’épuisement du glycogène hépatique a pour conséquence de diminuer la production de glucose dans le foie et, par conséquent, les concentrations de glucose dans le sang. Le glucose étant la source d’énergie fondamentale du système nerveux, une baisse importante de la glycémie entraîne un épuisement volontaire, dû à une carence en glucose dans le cerveau. Il semble que les preuves présentées dans la littérature soutiennent universellement le concept selon lequel plus l’épuisement du glycogène des muscles squelettiques est important, plus le stimulus pour reconstituer les réserves à l’arrêt de l’exercice est fort, à condition que des glucides adéquats soient fournis.
Bien que la plupart des preuves présentées sur le glycogène soient liées à l’exercice aérobie prolongé, il existe des preuves que le mode d’exercice peut jouer un rôle dans la reconstitution du glycogène, l’exercice excentrique présentant des périodes de récupération significativement plus longues, jusqu’à quatre jours après l’exercice. Le type de fibre musculaire est un autre facteur impliqué dans la reconstitution du glycogène chez les athlètes, en raison de la capacité enzymatique de la fibre musculaire, la fibre rouge semblant être soumise à une plus grande déplétion, mais subissant également une réplétion à un taux significativement plus élevé.
Bien que les premières publications semblaient indiquer que le temps de reconstitution du glycogène après une déplétion induite par l’exercice était de 48 heures ou plus, des données plus récentes ont contredit cette idée. Une étude a rapporté qu’un apport en glucides totalisant jusqu’à 550-625 grammes par jour permettait de restaurer les réserves de glycogène musculaire aux niveaux d’avant l’exercice dans les 22 heures entre les séances d’exercice. Les résultats de cette étude ont été confirmés par une deuxième étude dans laquelle un apport en glucides de 3100 kcal a entraîné une resynthèse complète du glycogène dans les 24 heures.
Il semble également exister une fenêtre optimale de deux heures immédiatement après l’arrêt de l’exercice pour l’administration de glucides. Les glucides simples semblent être le remplacement préféré pendant cette période de réapprovisionnement.
Normalement, 2% du glycogène est resynthétisé par heure après les 2 heures initiales immédiatement après l’exercice. Avec l’administration de 50 grammes de glucides toutes les 2 heures, le taux est passé à 5% par heure, mais n’a pas augmenté lorsque des glucides supplémentaires ont été administrés. L’administration de 0,7 gramme par kg de poids corporel toutes les deux heures est une autre stratégie qui semble maximiser le taux de resynthèse du glycogène. Il existe également des preuves que des charges encore plus petites (28 grammes toutes les 15 minutes) peuvent induire des taux de réplétion encore plus élevés.
Donc, au moins 20 heures sont nécessaires pour récupérer les réserves de glycogène musculaire, même lorsque le régime alimentaire est optimal. Ainsi, les athlètes qui s’entraînent deux fois par jour devraient effectuer un entraînement à une charge de travail diminuée afin de soulager les réserves de glycogène.
Le principe de resynthèse du glycogène et de supercompensation a de grandes implications pratiques, non seulement dans l’athlétisme, mais aussi au sein de l’industrie pour les travailleurs qui subissent constamment un épuisement des réserves de glycogène en raison d’accès prolongés d’effort, ou de tâches de levage prolongées qui seraient glycolytiques par nature ; en raison de la durée, et aussi de l’ischémie myofibrillaire induite par les contractions statiques.
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