Est-ce que la récente popularité du régime cétogène chez les sportifs est-elle justifiée ?
Le régime cétogène profite à la composition corporelle et au bien-être, mais pas à la performance dans une étude de cas pilote d'athlètes d'endurance néo-zélandais.
Malgré une diminution de la performance aérobique, les athlètes ont réduit leur masse graisseuse et ont rapporté des bienfaits inattendus sur le plan du bien-être.
Introduction :
Les régimes pauvres en hydrates de carbone et riches en graisses (Low-Carbohydrate High-Fat (LCHF)), c'est-à-dire les régimes cétogènes, sont récemment devenus populaires dans le domaine du sport d’endurance.
Cependant, il n'y a pas de consensus concernant l'efficacité des régimes cétogènes sur la performance sportive. La philosophie dominante de nutrition pour les athlètes d'endurance, est celle qui met l'accent sur un paradigme à faible teneur en gras.
L'attrait du LCHF pour les athlètes d'endurance est probablement dû au changement de l'utilisation du carburant, passant d'un modèle centré sur les hydrates de carbone à un modèle utilisant principalement les lipides dont les réserves sont illimitées par rapport aux glucides (glycogène musculaire).
Ce changement métabolique, observé après une période d'altération alimentaire a été bien documenté depuis les années 1980 [2, 3].
Certaines réponses individuelles à un régime cétogène ont montré des avantages considérables à la fois dans le métabolisme des graisses et la performance [5, 6].
Cependant, des études ont également montré une réduction de la performance aérobique maximale [7] avec des preuves indiquant un effet négatif sur l'exercice d’intensité > 70% de VO2 max [8, 9].
Il existe très peu de littérature spécifique aux athlètes, en particulier de nature qualitative, traitant des résultats de non-performance du LCHF ou de l'alimentation cétogène dans une cohorte d'athlètes. De plus, la majorité de ces études ont été critiquées parce qu'elles n'étaient pas assez longues pour permettre la mise en place de mécanismes adaptatifs complets, qui semblent nécessiter au moins 21 jours.
Cette étude pilote visait à étudier l'effet d'un régime cétogène de 10 semaines sur la composition corporelle et les résultats de performance chez cinq athlètes d'endurance néo-zélandaises, ainsi qu'à évaluer, qualitativement, les expériences des athlètes pendant leur saison d'entraînement.
Méthode :
En utilisant une étude de cas, cinq athlètes d'endurance néo-zélandaises (4 femmes, 1 homme) ont subi une intervention diététique cétogène de 10 semaines. La composition corporelle (somme de 8 plis cutanés), les indicateurs de performance (temps limite, VO2 max, puissance maximale et seuil ventilatoire) et les seuils d'échange gazeux ont été mesurés au départ et à 10 semaines.
Les scores moyens de changement ont été calculés et analysés en utilisant le T-test ; Les tailles d'effet de Cohen et les limites de confiance à 90% ont été appliquées pour quantifier le changement.
Des entrevues individuelles menées à 5 semaines et un groupe de discussion à 10 semaines ont évalué le ressenti des athlètes au régime cétogène. Les données ont été transcrites et analysées à l'aide d'une analyse thématique.
Résultats :
Tous les athlètes ont augmenté leur capacité à utiliser les graisses comme source d'énergie, y compris à des intensités d'exercice plus élevées.
Le poids corporel moyen a été réduit de 4 kg ± SD 3,1 (p = 0,046, taille de l'effet (ES): 0,62), et la somme de 8 plis cutanés de 25,9 mm (± SD 6,9; ES: 1,27; p = 0,001). Le temps moyen d'épuisement a chuté de ~ 2 min (± SD 0,7, p = 0,004; ES: 0,53).
D'autres résultats de performance ont montré des réductions moyennes, avec quelques augmentations ou des résultats inchangés chez deux individus (VO2 Max: -1,69 ml.kg.min ± SD 3,4 (p = 0,63), un pic de puissance : -18 W ± SD 16,4 (p = 0,07) , et VT2: -6 W ± SD 44,5 (p = 0,77). Les athlètes ont déclaré avoir connu des niveaux d'énergie réduits au départ, suivis par un retour de niveaux élevés par la suite, en particulier pendant l'exercice, mais une incapacité à entreprendre facilement des taches de hautes intensités.
Chaque athlète a déclaré avoir ressenti un bien-être amélioré, notamment une meilleure récupération, des améliorations des conditions de la peau.
Le tableau 2 présente un exemple d'apport alimentaire journalier pour chaque participant ainsi que la répartition moyenne de l'énergie et des macronutriments pour ce jour.
Le jour de l'échantillon a été sélectionné au hasard pendant la semaine 5.
Discussion :
Cette étude présente un aperçu concret de cinq athlètes d'endurance saisonniers qui, par curiosité, souhaitaient ressentir les effets d'un régime cétogène sur leurs performances sportives. Dans l'ensemble, les participants ont été en mesure d'augmenter l'utilisation de substrats d'acides gras libres, de réduire la graisse corporelle et d'avoir des effets positifs sur la santé, mais leur performance aérobie maximale a été compromise.
• Composition corporelle :
La diminution de la masse grasse corporelle peut probablement s'expliquer par un déficit calorique résultant de l'alimentation, les participants ayant signalé une sensation accrue de satiété et une réduction de l'apport alimentaire global. Ce résultat était comparable aux résultats de recherches antérieures sur les athlètes de force et d'endurance [13-15].
La perte de poids initiale peut être associée à une perte d'eau corporelle due à la déplétion en glycogène [16, 17]. La perte de tissu adipeux était évidente de par les changements constaté au niveau des plis cutanés.
Une autre théorie liée à la perte de poids, qui est encore rigoureusement testée, est une tendance accrue à la dégradation des graisses plutôt qu'au stockage, car les taux circulants d'insuline restent faibles pendant les régimes cétogènes [18].
Peut-être qu'une combinaison des trois mécanismes peut expliquer la perte de poids.
Une limitation de l'étude était un manque de comparaison énergétique avant et pendant l'étude, ce qui aurait permis de clarifier certains de ces mécanismes.
• Efficacité métabolique :
Tous les participants avaient une plus grande oxydation des acides gras à la fin de l'essai par rapport à la l’évaluation initiale.
Cette constatation de l'utilisation améliorée des graisses s'aligne sur celles de plusieurs autres groupes qui ont incorporé des protocoles diététiques cétogènes et non cétogènes [5, 19, 20].
De plus, cette altération de l'utilisation du substrat semble être exclusivement dû au changement de régime, car l'entraînement a été maintenu relativement constant tout au long de l'intervention.
Les participants ont également eu un coût en oxygène plus élevé à des charges de travail sous-maximales en raison de l'utilisation accrue de graisses comme substrat énergétique. Cependant, cela n'a pas profité à la capacité d'exercice.
• Performance :
Dans l'ensemble, la performance aérobique maximale a été réduite, résultat comparable à une recherche similaire [21-23].
Cependant, une étude de Phinney et al. [5], et Zajac et al. [6] de 4 semaines sur des cyclistes a montré une augmentation des performances.
La baisse de performance dans la présente étude, et d'autres, est probablement due à des changements dans les voies métaboliques qui altèrent le métabolisme du glycogène à des intensités d'exercice plus élevées [24-26],
Plus précisément, une régulation négative de l'enzyme oxydative des hydrates de carbone, la pyruvate déshydrogénase (PDH), qui via la conversion du pyruvate en acétyl-coenzyme A, relie la voie glycolytique au cycle de Krebs [27].
On dit que la PDH est réduite rapidement par une réduction de l'insuline circulante et une augmentation des taux circulants d'acides gras libres [28].
Les preuves suggèrent que la PDH est régulée à la hausse lors de la réintroduction de glucides [25] ; cependant, il y a peu de perspicacité dans son destin avec d'autres enzymes mitochondriales dans le contexte de la disponibilité des hydrates de carbone.
Malgré des similitudes dans les résultats avec d'autres études, certaines d’entre elles sont limitées par des régimes alimentaires de courte durée [28-30]. Des recherches futures avec des athlètes chroniquement adaptés aux graisses sont nécessaires pour étudier ces mécanismes et la performance.
Récemment, le travail de Volek et al. [19] avec des athlètes d'ultra-endurance chroniquement adaptés aux graisses (> 6 mois) a non seulement démontré un taux d'oxydation 2,3 fois plus élevé dans le groupe LCHF que dans le groupe alimentaire conventionnel.
Les auteurs suggèrent un mécanisme homéostatique de réplétion du glycogène musculaire résultant de la gluconéogenèse hépatique, qui pourrait fournir des indices sur la raison pour laquelle de nombreux athlètes rapportent des performances optimales, lorsqu'ils suivent un régime LCHF pendant de longues périodes.
Bien que ce soit une spéculation plausible, une étude similaire réalisée par Webster et al. [20] n'a montré aucune différence dans les taux de gluconéogénèse pendant l'exercice chez les athlètes à jeun et les athlètes à régime mixte.
En fait, le glucose a été produit de façon endogène dans une plus large mesure dans le groupe à régime mixte et a été attribué à des taux plus élevés de glycogénolyse hépatique.
Les chercheurs ont conclu que la gluconéogenèse pendant l'exercice peut demeurer stable dans toute une gamme de régimes alimentaires après un jeûne nocturne, mais que la glycogénolyse hépatique est influencée par les glucides alimentaires.
Une exploration plus poussée des contributions du carburant à la gluconéogenèse et de l'effet de différents protocoles d'alimentation sur les mécanismes endogènes de production de glucose est justifiée.
Il est important de noter que ces deux études n'ont pas incorporé de mesure du rendement, laissant les questions à ce problème clé sans réponse [19, 20].
- Le ressenti de l’athlète :
C'est l'une des rares études à rapporter les expériences des athlètes d'endurance entreprenant un régime cétogène.
Les athlètes ont rapporté des expériences physiologiques négatives similaires à celles rapportées par les athlètes dans des études antérieures sur le régime cétogène [13, 14, 31]. Cependant, ils ont également signalé des avantages tout au long de l'essai.
L'un de ces avantages était une récupération améliorée ; il est possible que l'augmentation des cétones sanguines ait eu une certaine influence, car le bêta-hydroxybutyrate a été associé à une régulation positive de l'expression des gènes antioxydants et à une diminution des espèces réactives de l'oxygène [32]. Cependant, d'autres recherches sont nécessaires pour justifier cela au sein des populations sportives.
Du point de vue du bien-être physique, des cas d'amélioration de la peau et la résolution d'un problème de prostate en cours ont été les principaux points de discussion sur les avantages ressentis. Nous supposons que c'est la réduction de l'inflammation systémique due à un apport plus faible en sucres totaux [33] et en acides gras oméga 6, rééquilibrant ainsi le ratio d'acides gras Omega 6 : 3 dans une direction anti-inflammatoire [34].
Avant l'étude, tous les participants consommaient des huiles de graines industrielles à haute teneur en Omega 6 (utilisées comme graisse de cuisson et provenant d'aliments transformés). Au cours de l'étude, ces graisses ont été remplacées par de l'huile de coco, du beurre et de l'huile d’olive ; c'est-à-dire des graisses contenant une teneur minimale en acides gras oméga 6.
Les participants ont été suivi de manière informelle 12 mois après la fin de l'étude.
Ils étaient tous en compétition dans des épreuves d'endurance, et bien qu'ils ne suivaient pas de régime cétogène, ils limitaient encore les glucides et mangeaient plus de gras que ne le recommandaient les recommandations générales, et ont déclaré avoir découvert le ratio optimal de macronutriments satisfaisant la performance, une bonne composition corporelle.
Les athlètes ont rapporté des expériences physiologiques négatives similaires à celles rapportées par les athlètes dans des études antérieures sur le régime cétogène [13, 14, 31]. Cependant, ils ont également signalé des avantages tout au long de l'essai.
L'un de ces avantages était une récupération améliorée ; il est possible que l'augmentation des cétones sanguines ait eu une certaine influence, car le bêta-hydroxybutyrate a été associé à une régulation positive de l'expression des gènes antioxydants et à une diminution des espèces réactives de l'oxygène [32]. Cependant, d'autres recherches sont nécessaires pour justifier cela au sein des populations sportives.
Du point de vue du bien-être physique, des cas d'amélioration de la peau et la résolution d'un problème de prostate en cours ont été les principaux points de discussion sur les avantages ressentis. Nous supposons que c'est la réduction de l'inflammation systémique due à un apport plus faible en sucres totaux [33] et en acides gras oméga 6, rééquilibrant ainsi le ratio d'acides gras Omega 6 : 3 dans une direction anti-inflammatoire [34].
Avant l'étude, tous les participants consommaient des huiles de graines industrielles à haute teneur en Omega 6 (utilisées comme graisse de cuisson et provenant d'aliments transformés). Au cours de l'étude, ces graisses ont été remplacées par de l'huile de coco, du beurre et de l'huile d’olive ; c'est-à-dire des graisses contenant une teneur minimale en acides gras oméga 6.
Les participants ont été suivi de manière informelle 12 mois après la fin de l'étude.
Ils étaient tous en compétition dans des épreuves d'endurance, et bien qu'ils ne suivaient pas de régime cétogène, ils limitaient encore les glucides et mangeaient plus de gras que ne le recommandaient les recommandations générales, et ont déclaré avoir découvert le ratio optimal de macronutriments satisfaisant la performance, une bonne composition corporelle.
Conclusion:
Malgré une diminution de la performance aérobique, les athlètes ont réduit leur masse graisseuse et ont rapporté des bienfaits inattendus sur le plan du bien-être.
Alors que les résultats de performance sont essentiels dans le domaine de la science et de la médecine du sport, la santé et le bien-être sont également des paramètres importants à considérer.
D'autres recherches, à la fois conceptuelles et translationnelles, devraient remettre en question ce type de régime afin de comprendre ses utilisations potentielles pour atteindre ce qu'un athlète d'endurance et son équipe de soutien devraient aspirer à obtenir, soit une composition corporelle, une santé et une performance optimales.
Article de référence :
Zinn, C., Wood, M., Williden, M., Chatterton, S., & Maunder, E. (2017). Ketogenic diet benefits body composition and well-being but not performance in a pilot case study of New Zealand endurance athletes. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 14(1), 22.
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