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La supplémentation en protéines et l’entrainement en résistance : quels sont les gains validés scientifiquement ? Avec quel dosage ?

Robert W Morton



La supplémentation en protéines et l’entrainement en résistance : quels sont les gains validés scientifiquement ? Avec quel dosage ?
Une revue systématique, une méta-analyse et une méta-régression de l'effet de la supplémentation en protéines sur les gains induits par l'entraînement en résistance de la masse musculaire et de la force chez les adultes en bonne santé.

INTRODUCTION


L'entraînement en résistance (Resistance Training = RET) en combinaison avec une supplémentation en protéines alimentaires est une pratique courante, chez les athlètes et les sportifs, dans le but d'améliorer les gains de masse et de force musculaires induits par le RET.
Malgré un volume important de travail dans ce domaine, les revues narratives (1-5) et même les méta-analyses (6-12) donnent des résultats contradictoires quant à l'efficacité réelle de la supplémentation en protéines pour améliorer les gains de masse musculaire et de force induits par le RET.
Nous avons mené une méta-analyse de nature plus inclusive que les méta-analyses antérieures (6-12) pour fournir une évaluation large, systématique et fondée sur des données probantes afin de déterminer si la supplémentation en protéines peut accroître les changements dans les résultats pertinents du RET.
 
Nous avons utilisé la méta-régression pour évaluer l'impact d'importantes covariables potentiellement médiatrices qui ont été décidées avant la méta-analyse.

Nous avons également entrepris une analyse rationnelle supplémentaire basée sur un mécanisme qui avait pour but de répondre à la question suivante : y a-t-il un apport protéique au-delà duquel la supplémentation protéique cesse de procurer un bénéfice mesurable pour augmenter la masse musculaire en RET ?
 
METHODE

Critère d'inclusion

Tous les essais contrôlés randomisés (RCTs) combinant un RET et une intervention de supplémentation protéique ont été considérés pour cette méta-analyse. Les essais devaient durer au moins six semaines, les participants devaient effectuer un RET au moins deux fois par semaine et au moins un groupe devait recevoir une supplémentation protéique qui n'était pas ingérée avec d'autres agents potentiellement hypertrophiques (ex : β-HMB, ou des composés améliorant la testostérone).

Stratégie de recherche

Une recherche systématique de la littérature a été menée (LB) dans Medline, Embase, CINAHL et SportDiscus, en cours jusqu'en janvier 2017. La recherche originale a donné 3056 études. Après la déduplication et la vérification des critères d'inclusion, 155 articles ont été lus / examinés indépendamment par trois auteurs. Au total, 49 RCTs ont été sélectionnés pour être inclus dans cette méta-analyse.
 
Extraction de données

Les variables pertinentes prédéterminées de chaque étude incluse ont été recueillies indépendamment par trois chercheurs.


Les variables de performance étaient :
  • la force de Répétition-Maximum (1RM, mesurée par un test de résistance 1RM)
  • la Contraction Maximale Volontaire (CMV, mesurée par des contractions isocinétiques et / ou isométriques en utilisant un dynamomètre avec un groupe / action musculaire quelconque).
 
Les variables anthropométriques et de composition corporelle comprenaient :
  • la Masse Corporelle Totale (MCT)
  • la Masse Sans Graisse (MSG) et Masse Sans Os (MSO)
  • la Masse Grasse (MG)
  • la section transversale des fibres musculaires (CSA),
  • et le CSA du muscle entier à mi fémur (mid-femur CSA)
 
RESULTATS

Caractéristiques des participants

Au total, 49 études de 17 pays répondaient aux critères d'inclusion : 10 études chez des participants formés au RET et 14 études chez des participantes exclusivement féminines. Les études variaient de 1962 à 2016. Il y avait un total de 1863 participants (moyenne ± SD, 35 ± 20 ans).


Caractéristiques du RET

Les interventions RET ont duré de 6 semaines à 52 semaines (13 ± 8 semaines) en effectuant des RET entre 2 jours et 5 jours par semaine (3 ± 1 jours / semaine) avec entre 1 et 14 exercices par séance (7 ± 3 exercices / séance), 1 à 12 séries par exercice (4 ± 2 séries / exercice) et entre 3 à 25 répétitions par séries (9 ± 4 répétitions / ensemble). Quatre études ont utilisé seulement le RET du bas du corps, deux études ont utilisé uniquement le RET de l'extenseur du genou, une étude a utilisé le RET du fléchisseur du coude seulement et deux études ont utilisé un exercice du bas du corps et un exercice du haut du corps seulement.

Supplémentation en protéines

Une gamme de 4 g à 106 g de protéines a été ajoutée par jour au groupe protéique (36 ± 30 g / jour, jeune : 42 ± 32 g / jour, agé : 20 ± 18 g / jour) avec une gamme de 5 g à 44 g de protéine supplémentée en post-entraînement les jours d'entraînement (24 ± 11 g, jeunes: 24 ± 12 g, âgés: 23 ± 10 g). Vingt-trois études ont été réalisées avec des protéines de lactosérum (whey), 3 avec des protéines de caséine, 6 avec des protéines de soja, 1 avec des protéines de pois, 10 avec du lait ou des protéines de lait, 7 avec des aliments entiers (exemple : boeuf, yogourt) et 13 avec mélanges de protéines non spécifiques ou mélanges contenant plusieurs sources de protéines (p. ex. lactosérum, caséine, soja et oeuf). Dans 40 études, les participants ont consommé une partie ou la totalité de leur supplément protéique quotidien après leurs sessions en RET.

Méta-analyses

La supplémentation en protéines pendant un RET prolongé a significativement amélioré les gains en force 1RM (MD: 2,49 kg (0,64, 4,33), p = 0,01, figure 2) mais n'a eu aucun effet sur MVC (SMD: 0,04 (-0,09, 0,16), p = 0,54) . La supplémentation en protéines n'a pas eu d'effet significatif sur les changements dans la MCT (MD: 0,11 kg (-0,23, 0,46), p = 0,52) mais des changements améliorés dans la MSG (MD: 0,30 kg (0,09, 0,52), p = 0,007; ), la MG (MD: -0,41 kg (-0,70, - 0,13), p = 0,005), le CSA (MD: 310μm2 (51, 570), p = 0,02) et le CSA mi-fémur (DM: 7,2 mm2 (0,20, 14,30)) pendant un RET prolongé.
 

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Méta-régression

Les résultats des méta-régressions du modèle complet sont présentés dans le tableau 1.

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Lorsqu'ils sont combinés, l'apport protéique de base, la dose protéique, l'âge et l'état d'entraînement n'expliquent pas la variance des changements de 1RM (15 études, 1216 sujets, p = 0,77) ou MSG (15 études, 642 participants, p = 0,12). Les observations étaient insuffisantes (<10) lorsque toutes les covariables ont été comparées aux changements dans les fibres CSA.
La méta-régression univariée sur les changements de 1RM et MSG après RET prolongé est également présentée dans le tableau 1. Aucune de nos covariables n'explique l'hétérogénéité de l'effet de la supplémentation protéique sur les changements de 1RM.
En revanche, lorsque la capacité de la supplémentation protéique à modifier la MSG a été évaluée avec des méta-régressions univariées, la dose de protéine après exercice était la seule covariable qui n'influençait pas l'efficacité de la supplémentation protéique sur les modifications de la MSG (20 études, 793 participants, p = 0,25) alors que l'apport protéique de base (22 études, 988 participants, p = 0,045), l’âge (25 études, 1033 participants, p = 0,02, figure 4) et le statut d’entrainement (26 études, 1089 participants, p = 0,03) ont tous influencé l'effet de la supplémentation en protéines
 
Discussion

C'est la plus grande méta-analyse sur les interventions incluant la supplémentation protéique alimentaire avec des résultats concernant le muscle et la force au cours d’un RET prolongé à ce jour. Notre principale conclusion a été que la supplémentation en protéines alimentaires a augmenté les effets induits par le RET sur la force 1RM (figure 2) et la MSG (figure 3). Pour les modifications de la MSG, la supplémentation protéique alimentaire était plus efficace chez les individus entraînés en musculation (tableau 1 et figure 3), moins efficace avec un âge croissant (tableau 1 et figure 4) et ne dépassait pas les apports protéiques totaux de ~ 1,6g / kg / jour (figure 5). Nos données montrent que la supplémentation en protéines alimentaires est à la fois suffisante et nécessaire pour optimiser les adaptations du RET dans la masse musculaire et la force.

La supplémentation en protéines et l’entrainement en résistance : quels sont les gains validés scientifiquement ? Avec quel dosage ?
L'augmentation moyenne induite par le RET, avec toutes les mesures de 1RM incluses, était de 27 kg (moyenne ± SD, 27 ± 22 kg22 32). De façon notable, la supplémentation en protéines alimentaires a majoré l'augmentation de la force 1RM de 2,49 kg (9%, figure 2, voir la figure 4 supplémentaire en ligne), ce qui suggère fortement que la pratique de RET est un stimulus beaucoup plus puissant pour augmenter la force musculaire que la supplémentation en protéines alimentaires. Aucune de nos covariables (âge, statut d'entraînement, dose de protéine après l'exercice ou apport protéique de base) n'a influé sur l'efficacité de la supplémentation en protéines en ce qui a trait aux changements de la force de 1RM.

Masse musculaire

En plus d'augmenter les changements dans la force musculaire, le RET seul (≥6; 13 ± 8 semaines) a entraîné une augmentation de la MSG (1.1 ± 1.2kg), une augmentation du CSA (808 ±) et une augmentation du CSA mi-fémur ( 52 ± 30 mm2). La supplémentation en protéines alimentaires a augmenté de 0,30 kg la MSG (27%, figure 3), le CSA de 310 μm2 (38%) et le CSA mi fémur de 7,2 mm2 (14%). La dose de protéine après l'exercice n'a pas affecté l'efficacité de la supplémentation protéique sur les modifications induites par le RET, alors que l'état d'entraînement (positif), l'âge (négatif) et l'apport protéique de base (positif) l'ont fait.

Les personnes âgées sont anaboliquement résistantes (74) et nécessitent des doses protéiques plus élevées par repas pour atteindre des taux similaires de synthèse protéique musculaire (SPM), la principale variable régulant la masse musculaire squelettique (75), par rapport aux participants plus jeunes (14). La dose journalière moyenne supplémentaire de protéines administrée aux participants plus âgés était étonnamment faible (20 ± 18 g / jour); par conséquent, il n'est pas surprenant que nous ayons constaté que les personnes plus âgées ne réagissaient pas à la supplémentation en protéines (figure 4).

L'objectif de cette méta-analyse était de fournir des recommandations fondées sur des données probantes qui pourraient être facilement traduites.
Ici nous fournissons des informations significatives en déclarant un plateau non ajusté des gains de MSG induits par le RET au taux de 1,62 g de protéines / kg / jour (IC à 95%: 1,03 à 2,20)

Nous avons constaté que la dose de protéine après exercice n'affectait pas l'efficacité de la supplémentation en protéines sur les changements induits par le RET dans la MSG. Notre analyse et celle d’autres auteurs (6) nous amènent à conclure que les spécificités de la supplémentation en protéines (ex : timing, dose protéique après l'exercice ou source de protéines) jouent un rôle mineur, voire nul, dans la détermination des gains induits par les RET dans la MSG et force sur une période de plusieurs semaines. Au lieu de cela, nos résultats indiquent qu'un apport quotidien en protéines d'environ 1,6 g / kg / jour, divisé en doses d'environ 0,25 g / kg (14), a plus d'influence sur les modifications adaptatives avec le RET, au moins pour les individus plus jeunes.

CONCLUSION

La supplémentation en protéines alimentaires augmente les changements dans la masse musculaire et la force au cours de RET prolongée. La supplémentation en protéines est plus efficace pour améliorer la MSG chez les personnes jeunes ou entraînées en RET que chez les personnes plus âgées ou non formées. La supplémentation en protéines est suffisante à ~ 1,6 g / kg / jour chez les adultes en bonne santé pendant le RET. Sur la base de données limitées, nous n'avons pas observé de différences sexospécifiques manifestes, mais reconnaissons que beaucoup moins de travail a été fait chez les femmes que chez les hommes. Cette analyse montre que la supplémentation en protéines alimentaires peut être, si la consommation de protéines est inférieure à 1,6 g de protéines / kg / jour, à la fois suffisante et nécessaire pour optimiser les changements induits par RET dans la force 1RM et la MSG. Cependant, la performance de RET seule est le stimulus le plus puissant, compte tenu, au moins selon cette méta-analyse, d'une augmentation substantiellement plus grande de la variance des gains induits par la RET dans la masse musculaire et la force.
 
Article original : Morton RW,
Murphy KT, McKellar SR, et al. A systematic review, meta-analysis and meta- regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults  Br J Sports Med doi:10.1136/ bjsports-2017-097608
 
Références :
 
1  Dideriksen K, Reitelseder S, Holm L. Influence of amino acids, dietary protein, and physical activity on muscle mass development in humans. Nutrients 2013;5:852–76. 

2  Hulmi JJ, Lockwood CM, Stout JR. Effect of protein/essential amino acids and resistance training on skeletal muscle hypertrophy: a case for whey protein. Nutr Metab 2010;7:51. 

3  Morton RW, McGlory C, Phillips SM. Nutritional interventions to augment resistance training-induced skeletal muscle hypertrophy. Front Physiol 2015;6:245. 

4  Reidy PT, Rasmussen BB. Role of Ingested amino acids and protein in the Promotion of Resistance Exercise-Induced Muscle protein anabolism. J Nutr 2016;146:155–83. 

5  Phillips SM, Chevalier S, Leidy HJ. Protein "requirements" beyond the RDA: implications for optimizing health. Appl Physiol Nutr Metab 2016;41:565–72. 

6  Schoenfeld BJ, Aragon AA, Krieger JW. The effect of protein timing on muscle strength and hypertrophy: a meta-analysis. J Int Soc Sports Nutr 2013;10:53. 

7  Cermak NM, Res PT, de Groot LC, et al. Protein supplementation augments the adaptive response of skeletal muscle to resistance-type exercise training: a meta- analysis. Am J Clin Nutr 2012;96:1454–64. 

8  Naclerio F, Larumbe-Zabala E. Effects of Whey protein alone or as part of a Multi- ingredient Formulation on strength, Fat-Free Mass, or lean Body Mass in Resistance- Trained individuals: a Meta-analysis. Sports Med 2016;46:125–37. 

9 Finger D, Goltz FR, Umpierre D, et al. Effects of protein supplementation in older adults undergoing resistance training: a systematic review and meta-analysis. Sports Med 2015;45:245–55.
10 Nissen SL, Sharp RL. Effect of dietary supplements on lean mass and strength gains with resistance exercise: a meta-analysis. J Appl Physiol 2003;94:651–9.
11 Thomas DK, Quinn MA, Saunders DH, et al. Protein supplementation does not significantly augment the effects of resistance exercise training in older adults: a systematic review. J Am Med Dir Assoc 2016;17:959.e1–959.e9.
12 Miller PE, Alexander DD, Perez V. Effects of whey protein and resistance exercise on body composition: a meta-analysis of randomized controlled trials. J Am Coll Nutr 2014;33:163–75.
14 Moore DR, Churchward-Venne TA, Witard O, et al. Protein ingestion to stimulate myofibrillar protein synthesis requires greater relative protein intakes in healthy older versus younger men. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2015;70:57–62.
74 Wall BT, Gorissen SH, Pennings B, et al. Aging is accompanied by a blunted muscle
protein synthetic response to protein ingestion. PLoS One 2015;10:e0140903.

75 Rennie MJ, Wackerhage H, Spangenburg EE, et al. Control of the size of the human muscle mass. Annu Rev Physiol 2004;66:799–828.