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Le régime cétogène : réel bénéfice pour les athlètes d’endurance ?

McSwiney et al



La céto-adaptation améliore la performance à l'exercice et les réponses de la composition corporelle à l'entraînement chez les athlètes d'endurance

Résumé de l’article :
Comparativement à un groupe témoin dont le régime est riche en glucides (High Carbohydrate), une période de céto-adaptation et d'entraînement physique de 12 semaines entraine une amélioration de la composition corporelle, de l’oxydation des graisses pendant l'exercice et des mesures de performance spécifiques aux athlètes d'endurance compétitifs.

 
Le régime cétogène : réel bénéfice pour les athlètes d’endurance ?

Introduction
 
Les directives traditionnelles de nutrition sportive recommandent la consommation de régimes riches en glucides pour la performance en endurance [1,2], mais un nombre croissant d'athlètes ont adopté une approche Low Carbohydrate high fat Ketogenic Diet (LCKD) [3,4].
 
La performance en endurance est limitée lorsque les glucides endogènes sont le carburant dominant [5,6], nécessitant la fourniture de glucides exogènes pendant l'effort [7]. Le régime LCKD augmente l'oxydation des réserves de graisses endogènes [8] en soulageant partiellement la dépendance d'un athlète au glucose [4].

Lorsque des régimes cétogènes bien formulés sont mis en place pendant au moins quatre semaines, on observe des taux d'oxydation des graisses améliorés, sans diminution de la capacité aérobie [9]. Ce qui se passe pour l'exercice au-delà de 4 semaines de céto-adaptation reste flou, mais empiriquement plusieurs athlètes d'endurance utilisant cette approche restent très compétitifs [8].

Malgré l'absence de littérature scientifique expérimentale prônant des bénéfices de performance clairs pour s'adapter à un régime LCKD, l'intérêt pour ce paradigme diététique a continué de gagner du terrain [3,4,19]. On pense que la céto-adaptation débloque un réservoir de carburant beaucoup plus gros qu'un régime à base de glucides [4,5] ; ce qui réduit le besoin de supplémentation en hydrates de carbone d'un athlète pendant l'exercice. Ainsi, contrairement aux études transversales à long terme précédentes sur le LCKD où la céto-adaptation avait déjà eu lieu [8,20], nous avons conçu une étude expérimentale pour étudier les conséquences à long terme (12 semaines) de la consommation d'un régime LCKD sur la performance testée par des athlètes d'endurance compétitifs et testé l'hypothèse selon laquelle un athlète céto-adapté peut maintenir / améliorer les performances avec un LCKD. Cette recherche a également impliqué l'incorporation d'un programme d’entrainement pour améliorer la biogenèse mitochondriale et donc l'utilisation du carburant, un aspect non incorporé dans les recherches précédentes.
 
Méthode

Approche expérimentale

Il s'agit d'un essai témoin non randomisé comparant les implications à long terme de la consommation d’un régime riche en glucides (High Carbohydrates = HC) et d’un LCKD chez des athlètes masculins entraînés en endurance.

Au départ, les participants ont effectué des tests initiaux. Puis les deux groupes ont commencé l’intervention diététique et d'entraînement de 12 semaines. Enfin, les participants sont revenus à la fin de la semaine 12 et ont répété le protocole de test.
 
Participants

Vingt participants ont rempli toutes les exigences associées à l'étude actuelle.
Pour cette étude, les athlète d'endurance retenus devaient :
  • avoir entre 18 et 40 ans
  • participer à des épreuves d'endurance
  • suivre un entrainement > 7 h / semaine avec une expérience d'entraînement de plus de 2 ans
  • consommer actuellement un régime à base de glucides (> 50% kcal)
 
Tests pré-intervention

Les participants évitaient de courir ou de s'entraîner 48 heures avant les tests et maintenaient leur alimentation habituelle à base de glucides.

Les participants ont eu droit à 2 heures pour « faire le plein » avant les tests d'exercice.
Le « ravitaillement » initial comprenait la consommation du petit-déjeuner habituel de l'individu, ou de leur nutrition habituelle avant exercice.

Après l’échauffement, les participants ont réalisé (Figure 1):
 
  • un sprint de Six Secondes (=SS) sur le Wattbike pour déterminer la puissance de pointe et moyenne.
  • un temps de parcours (Time Trial =TT) de 100 km le plus rapidement possible. VO2 et VCO2 étaient utilisés pour calculer l'absorption d'oxygène, la ventilation minute et l'oxydation des hydrates de carbone et des graisses ; qui ont été présentés comme une valeur du rapport d'échange (RER) respiratoire (VCO2 / VO2). De même, les concentrations de lactate dans le sang ont été analysés. (Figure 1)
  • Immédiatement après le TT de 100 km, un test de puissance critique (Critical Power Test = CPT) sur un Wattbike, où le pic VO2, la puissance maximale (watts) et la puissance moyenne (watts) ont été enregistrés.
Le régime cétogène : réel bénéfice pour les athlètes d’endurance ?

 Régime


L'intervention diététique et l’entrainement ont débuté le lendemain du test de pré-intervention. Les objectifs en matière de macronutriments étaient :
  • HC : 65% CHO, 20% de matières grasses et 14% de protéines
  • LCKD > 75% de matières grasses, 10-15% de protéines et <50 g / j de CHO
 
Entraînement

Chaque groupe a reçu le même entraînement pour favoriser la biogenèse mitochondriale [22-23] :
  • Un entraînement d'endurance de plus de 7 heures par semaine (intensité modérée de 56 à 68% VO2 max)
  • 2 sessions de musculation ; 6 séries de 8-10 répétitions à la presse, ou squat libre (70-80% des participants 1RM),
  • 2 sessions HIIT / semaine (10 séries de 1 min à 70% de puissance de pointe avec 1 min de récupération).
 
Pendant l'entraînement d'endurance, le groupe LCKD a minimisé l'apport en hydrates de carbone avant l'entraînement ainsi que la consommation alimentaire pendant l'exercice.
 
Tests post-intervention

Les tests post-intervention étaient similaires aux tests pré-intervention, à l'exception du ravitaillement avant et pendant l'exercice.
 
Analyse de sang

Les concentrations de béta-hydroxybutyrate à jeun (βHB) ont été déterminées au départ et après le test par dosage enzymatique colorimétrique.
 
Résultats :
 
La composition corporelle

La masse corporelle a significativement diminué dans le groupe LCKD, avec une perte de 5,9 kg comparé à 0,8 kg dans le groupe HC (Tableau 3). Le changement significatif de la masse corporelle a résulté de la perte de masse grasse corporelle des LCKD par rapport au groupe HC (LCKD = -4,6 kg vs HC = -0,5 kg, P = 0,002). Malgré une perte significative de masse corporelle, les deux groupes ont maintenu leur masse maigre (HC = +0,1 kg, LCKD = +0,3 kg).
 
Performance et utilisation du carburant

VO2max a changé de façon similaire dans les groupes HC (+ 8,7%) et LCKD (+ 6,9%) (P = 0,968). Le temps nécessaire pour compléter le TT de 100 km n'était pas significativement différent entre les groupes (P = 0,057, ES: 0,196) (Tableau 3), mais le changement était numériquement plus grand dans le groupe LCKD (-4,07 min · s) par rapport au groupe HC ( -1,13 min · s) (Tableau 3 et Figure 2 )

Durant le SS sprint, il y avait une différence significative de pic de puissance entre les groupes (P = 0,025) avec une augmentation significative du groupe LCKD (Tableau 3), mais aucun changement de la puissance moyenne des participants observée (P = 0,336).
 
De même que le SS Sprint, la puissance maximale dans le CPT était significativement différente entre les groupes : diminuant dans le groupe HC (-0,7 w / kg), et augmentant dans le groupe LCKD (1,4 w / kg) (P = 0,047) (Tableau 3), alors que la puissance moyenne pendant le CPT est restée inchangée.

Des différences significatives de RER ont été observées à 20 km (P = 0,000), 40 km (P = 0,000), 60 km (P = 0,000), 80 km (P = 0,000) et 100 km (P = 0,040) (Fig. 3). Ces différences étaient présentes en raison de changements importants au sein du groupe LCKD. Aucun changement n'a été trouvé dans les réponses au lactate sanguin à l'exercice pour les groupes HC et LCKD.
Le régime cétogène : réel bénéfice pour les athlètes d’endurance ?

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Discussion
 
Nous montrons que 12 semaines de céto-adaptation sont associées à des améliorations plus importantes de la composition corporelle, de l'oxydation des graisses et de la puissance de pointe, avec une performance d'endurance maintenue dans les deux groupes. Une période de céto-adaptation de 12 semaines a réduit la masse corporelle totale et la masse adipeuse, tout en maintenant la masse corporelle maigre et la puissance relative maximale et moyenne pendant le sprint SS et le CPT par rapport aux participants HC. La performance de 100 km TT s'est améliorée au cours de l'intervention, mais n'était pas statistiquement différente entre les groupes.

En raison de l'apport élevé en hydrates de carbone chez les participants LCKD au départ, l'effet de la réduction des glucides sur l'utilisation du carburant était extrême. Les participants à la LCKD ont signalé de la fatigue durant la période d'adaptation initiale.

L'un des objectifs de cette étude était de déterminer si un athlète HC pouvait améliorer / maintenir sa performance d'endurance lorsqu'il était adapté aux céto-adapté. Les résultats suggèrent ici que les performances d'endurance peuvent être maintenues et, dans certains cas, améliorées par rapport à un régime HC. Ceci est évident chez 3 participants LCKD, avec une amélioration de la performance du TT sur 100 km, et avec un maintien observée chez 6 participants LCKD

La musculation chez les cyclistes modifie les schémas de recrutement des fibres musculaires et améliore l'économie d'exercice en augmentant la force maximale des fibres musculaires de type 1 et en retardant l'activation des fibres musculaires de type 2 moins économiques [26]. La capacité de maintenir / augmenter la performance peut être due à des adaptations favorables des enzymes mitochondriales et oxydatives dans le muscle [27], en raison de l'alimentation et / ou de l'effet d'entraînement chez certains participants LCKD. Cela remet en question les décennies de sagesse conventionnelle préconisant un régime riche en glucides pour optimiser les performances [3,28].
Deux facteurs importants dans cette étude susceptibles de contribuer aux réponses positives à l’entrainement sont la composition du régime alimentaire et la période d'adaptation prolongée.
 
Conclusion :
 
En résumé, un régime LCKD peut bénéficier à certains athlètes, en particulier ceux qui luttent pour maintenir un poids compétitif. L'adaptation à un régime LCKD pendant 12 semaines n'a pas diminué les mesures de performance applicables aux athlètes d'endurance et a entraîné des adaptations plus favorables chez certains individus. Ainsi, la mise en œuvre ou l'évitement de ce protocole diététique devrait être basé sur les préférences alimentaires d'un individu. Malgré le concept de céto-adaptation datant de plus de 30 ans [31], nous sommes encore aux premières étapes de la compréhension de ce paradigme diététique. La découverte que 12 semaines de céto-adaptation améliorent la capacité d'exercice aérobie et anaérobie, ainsi que la composition corporelle, chez les athlètes d'endurance implique très certainement qu'il existe un potentiel d'utilisation du LCKD pour améliorer les performances et le métabolisme. En cherchant une approche plus individualiste de la prescription diététique, la céto-adaptation est une approche qui mérite d'être considérée.
 
Article original : Fionn T. McSwiney et all.  Keto-adaptation enhances exercise performance and body composition responses to training in endurance athletes 0026-0495/© 2017 Elsevier Inc  https://doi.org/10.1016/j.metabol.2017.10.010
 
 
Références :
 
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