Le régime cétogène : réel bénéfice pour les athlètes d’endurance ?
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.
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.
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 :
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):
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.
Régime
L'intervention diététique et l’entrainement ont débuté le lendemain du test de pré-intervention. Les objectifs en matière de macronutriments étaient :
Entraînement
Chaque groupe a reçu le même entraînement pour favoriser la biogenèse mitochondriale [22-23] :
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.
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.
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 :
[1] Rodriguez NR, DiMarco NM, Langley S. Position of the American dietetic association, dietitians of Canada, and the American college of sports medicine: nutrition and athletic performance. J Am Diet Assoc 2009;109(3):509–27 https:// www.andeal.org/vault/2440/web/200903_NAP_JADA- PositionPaper.pdf.
[2] Jeukendrup A. A step towards personalized sports nutrition: carbohydrate intake during exercise. Sports Med 2014;44(1): 25–33. https://doi.org/10.1007/s40279-014-0148-z.
[3] BurkeLM.Re-examininghigh-fatdietsforsportsperformance: did we call the ‘nail in the coffin’ too soon? Sports Med 2015; 45(1):33–49. https://doi.org/10.1007/s40279-015-0393-9.
[4] Volek JS, Noakes T, Phinney SD. Rethinking fat as a fuel for endurance exercise. Eur J Sport Sci 2015;15(1):13–20 https:// doi.org/10.1080/17461391.2014.959564.
[5] Volek J, Phinney SD. The art and science of low- carbohydrate performance: a revolutionary program to extend your physical and mental performance envelope. Beyond obesity; 2012.
[6] Rapoport BI. Metabolic factors limiting performance in marathon runners. PLoS Comput Biol 2010;6(10):e1000960. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1000960.
[7] BurkeLM,HawleyJA,WongSH,JeukendrupAE.Carbohydrates for training and competition. J Sports Sci 2011;29(Suppl. 1): S17–27. https://doi.org/10.1080/02640414.2011.585473.
[8] Volek JS, Freidenreich DJ, Saenz C, Kunces LJ, Creighton BC, Bartley JM, et al. Metabolic characteristics of keto-adapted ultra-endurance runners. Metabolism 2016; 65(3):100–10. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2015.10. 028.
[9] Phinney SD, Bistrian BR, Evans WJ, Gervino E, Blackburn GL. The human metabolic response to chronic ketosis without caloric restriction: preservation of submaximal exercise capability with reduced carbohydrate oxidation. Metabolism 1983;32(8):769–76. https://doi.org/10.1016/0026- 0495(83)90106-3.
[10] Paoli A, Grimaldi K, D'Agostino D, Cenci L, Moro T, Bianco A, et al. Ketogenic diet does not affect strength performance in elite artistic gymnasts. J Int Soc Sports Nutr 2012;9(1):34. https://doi.org/10.1186/1550-2783-9-34.
[11] Zajac A, Poprzecki S, Maszczyk A, Czuba M, Michalczyk M, Zydek G. The effects of a ketogenic diet on exercise metabolism and physical performance in off-road cyclists. Forum Nutr 2014;6(7):2493–508. https://doi.org/10.3390/ nu6072493.
[12] Burke LM, Ross M, Garvican-Lewis L, Welvaert M, Heikura I, Forbes S, et al. Low-carbohydrate, high fat diet impairs exercise economy and negates the performance benefit from intensified training in elite race walkers. J Physiol 2017. https://doi.org/10.1113/JP273230.
[13] O'Keeffe KA, Keith RE, Wilson GD, Blessing DL. Dietary carbohydrate intake and endurance exercise performance of trained female cyclists. Nutr Res 1989;9(8):819–30. https://doi. org/10.1016/S0271-5317(89)80027-2.
[14] Lambert E, Speechly D, Dennis S. Enhanced endurance in trained cyclists during moderate intensity exercise following 2 weeks adaptation to a high fat diet. Eur J Appl Physiol 1994; 63:287–93. https://doi.org/10.1007/BF00392032.
[15] Goedecke J, Christie C, Wilson G, Dennis S. Metabolic adaptations to a high-fat diet in endurance cyclists. Metab- olism 1999. https://doi.org/10.1016/S0026-0495(99)90238-X.
[16] Rowlands DS, Hopkins WG. Effects of high-fat and high- carbohydrate diets on metabolism and performance in cycling. Metabolism 2002;51(6):678–90. https://doi.org/10. 1053/meta.2002.32723.
[17] Vogt M, Puntschart A, Howald H, Mueller B. Effects of dietary fat on muscle substrates, metabolism, and performance in athletes. Med Sci 2003. https://doi.org/10.1249/01.MSS. 0000069336.30649.BD.
[18] Venables MC, Achten J, Jeukendrup AE. Determinants of fat oxidation during exercise in healthy men and women: a cross-sectional study. J Appl Physiol 2005;98(1):160–7. https:// doi.org/10.1152/japplphysiol.00662.2003.
[19] Noakes TD, Windt J. Evidence that supports the prescription of low-carbohydrate high-fat diets: a narrative review. Br J Sports Med 2017;51(2):133–9.
[20] Webster CC, Noakes TD, Chacko SK, Swart J, Kohn TA, Smith JA. Gluconeogenesis during endurance exercise in cyclists habituated to a long-term low carbohydrate high-fat diet. J Physiol 2016;594(15):4389–405.
[21] Hokper J, Myers S, Jobson SA, Bruce W, Passfield L. Validity and reliability of the wattbike cycle ergometer. Int J Sports Med 2010;31:731–6.
[22] Hood MS, Little JP, Tarnopolsky MA, Myslik F, Gibala MJ. Low- volume interval training improves muscle oxidative capacity in sedentary adults. Med Sci Sports Exerc 2011;43(10):1849–56. https://doi.org/10.1249/MSS.0b013e3182199834. [23] Wang L, Mascher H, Psilander N, Blomstrand E, Sahlin K. Resistance exercise enhances the molecular signaling of mitochondrial biogenesis induced by endurance exercise in human skeletal muscle. J Appl Physiol 2011;111(5):1335–44. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00086.2011.
[24] Spreit LL. New insights into the interaction of carbohydrate and fat metabolism during exercise. Sports Med 2014; 44(Suppl. 1):87–96.
[25] Cohen J. Statistical power analysis for the behavioural sciences. 2nd ed. Hillsdale, NJ: Erlbaum; 1988.
[26] Rønnestad BR, Mujika I. Optimizing strength training for running and cycling endurance performance: a review. Scand J Med Sci Sports 2014;24(4):603–12.
[27] Saunders PU, Pyne DB, Telford RD, Hawley JA. Factors affecting running economy in trained distance runners. Sports Med 2004;34(7):465–85.
[28] Helge JW. A high carbohydrate diet remains the evidence based choice for elite athletes to optimise performance. J Physiol 2017. https://doi.org/10.1113/JP273830.
[29] Cahill GF, Aoki TT. Alternate fuel utilization by brain. In: Passonneau JV, Hawkins RA, Lust WD, Welsh FA, editors. Cerebral metabolism and neural function. Baltimore, MD: Williams & Wilkins; 1980.
[30] Zinn C, Wood M, Williden M, Chatterton S, Maunder E. Ketogenic diet benefits body composition and well-being but not performance in a pilot case study of New Zealand endurance athletes. J Int Soc Sports Nutr 2017;14(1):22.
[31] Phinney SD, Horton ES, Sims EA, Hanson JS, Danforth Jr E, Lagrange BM. Capacity for moderate exercise in obese subjects after adaptation to a hypocaloric, ketogenic diet. J Clin Investig 1980;66(5):1152 https://doi.org/0021-9738/80/11/ 1152/10.
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 :
[1] Rodriguez NR, DiMarco NM, Langley S. Position of the American dietetic association, dietitians of Canada, and the American college of sports medicine: nutrition and athletic performance. J Am Diet Assoc 2009;109(3):509–27 https:// www.andeal.org/vault/2440/web/200903_NAP_JADA- PositionPaper.pdf.
[2] Jeukendrup A. A step towards personalized sports nutrition: carbohydrate intake during exercise. Sports Med 2014;44(1): 25–33. https://doi.org/10.1007/s40279-014-0148-z.
[3] BurkeLM.Re-examininghigh-fatdietsforsportsperformance: did we call the ‘nail in the coffin’ too soon? Sports Med 2015; 45(1):33–49. https://doi.org/10.1007/s40279-015-0393-9.
[4] Volek JS, Noakes T, Phinney SD. Rethinking fat as a fuel for endurance exercise. Eur J Sport Sci 2015;15(1):13–20 https:// doi.org/10.1080/17461391.2014.959564.
[5] Volek J, Phinney SD. The art and science of low- carbohydrate performance: a revolutionary program to extend your physical and mental performance envelope. Beyond obesity; 2012.
[6] Rapoport BI. Metabolic factors limiting performance in marathon runners. PLoS Comput Biol 2010;6(10):e1000960. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1000960.
[7] BurkeLM,HawleyJA,WongSH,JeukendrupAE.Carbohydrates for training and competition. J Sports Sci 2011;29(Suppl. 1): S17–27. https://doi.org/10.1080/02640414.2011.585473.
[8] Volek JS, Freidenreich DJ, Saenz C, Kunces LJ, Creighton BC, Bartley JM, et al. Metabolic characteristics of keto-adapted ultra-endurance runners. Metabolism 2016; 65(3):100–10. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2015.10. 028.
[9] Phinney SD, Bistrian BR, Evans WJ, Gervino E, Blackburn GL. The human metabolic response to chronic ketosis without caloric restriction: preservation of submaximal exercise capability with reduced carbohydrate oxidation. Metabolism 1983;32(8):769–76. https://doi.org/10.1016/0026- 0495(83)90106-3.
[10] Paoli A, Grimaldi K, D'Agostino D, Cenci L, Moro T, Bianco A, et al. Ketogenic diet does not affect strength performance in elite artistic gymnasts. J Int Soc Sports Nutr 2012;9(1):34. https://doi.org/10.1186/1550-2783-9-34.
[11] Zajac A, Poprzecki S, Maszczyk A, Czuba M, Michalczyk M, Zydek G. The effects of a ketogenic diet on exercise metabolism and physical performance in off-road cyclists. Forum Nutr 2014;6(7):2493–508. https://doi.org/10.3390/ nu6072493.
[12] Burke LM, Ross M, Garvican-Lewis L, Welvaert M, Heikura I, Forbes S, et al. Low-carbohydrate, high fat diet impairs exercise economy and negates the performance benefit from intensified training in elite race walkers. J Physiol 2017. https://doi.org/10.1113/JP273230.
[13] O'Keeffe KA, Keith RE, Wilson GD, Blessing DL. Dietary carbohydrate intake and endurance exercise performance of trained female cyclists. Nutr Res 1989;9(8):819–30. https://doi. org/10.1016/S0271-5317(89)80027-2.
[14] Lambert E, Speechly D, Dennis S. Enhanced endurance in trained cyclists during moderate intensity exercise following 2 weeks adaptation to a high fat diet. Eur J Appl Physiol 1994; 63:287–93. https://doi.org/10.1007/BF00392032.
[15] Goedecke J, Christie C, Wilson G, Dennis S. Metabolic adaptations to a high-fat diet in endurance cyclists. Metab- olism 1999. https://doi.org/10.1016/S0026-0495(99)90238-X.
[16] Rowlands DS, Hopkins WG. Effects of high-fat and high- carbohydrate diets on metabolism and performance in cycling. Metabolism 2002;51(6):678–90. https://doi.org/10. 1053/meta.2002.32723.
[17] Vogt M, Puntschart A, Howald H, Mueller B. Effects of dietary fat on muscle substrates, metabolism, and performance in athletes. Med Sci 2003. https://doi.org/10.1249/01.MSS. 0000069336.30649.BD.
[18] Venables MC, Achten J, Jeukendrup AE. Determinants of fat oxidation during exercise in healthy men and women: a cross-sectional study. J Appl Physiol 2005;98(1):160–7. https:// doi.org/10.1152/japplphysiol.00662.2003.
[19] Noakes TD, Windt J. Evidence that supports the prescription of low-carbohydrate high-fat diets: a narrative review. Br J Sports Med 2017;51(2):133–9.
[20] Webster CC, Noakes TD, Chacko SK, Swart J, Kohn TA, Smith JA. Gluconeogenesis during endurance exercise in cyclists habituated to a long-term low carbohydrate high-fat diet. J Physiol 2016;594(15):4389–405.
[21] Hokper J, Myers S, Jobson SA, Bruce W, Passfield L. Validity and reliability of the wattbike cycle ergometer. Int J Sports Med 2010;31:731–6.
[22] Hood MS, Little JP, Tarnopolsky MA, Myslik F, Gibala MJ. Low- volume interval training improves muscle oxidative capacity in sedentary adults. Med Sci Sports Exerc 2011;43(10):1849–56. https://doi.org/10.1249/MSS.0b013e3182199834. [23] Wang L, Mascher H, Psilander N, Blomstrand E, Sahlin K. Resistance exercise enhances the molecular signaling of mitochondrial biogenesis induced by endurance exercise in human skeletal muscle. J Appl Physiol 2011;111(5):1335–44. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00086.2011.
[24] Spreit LL. New insights into the interaction of carbohydrate and fat metabolism during exercise. Sports Med 2014; 44(Suppl. 1):87–96.
[25] Cohen J. Statistical power analysis for the behavioural sciences. 2nd ed. Hillsdale, NJ: Erlbaum; 1988.
[26] Rønnestad BR, Mujika I. Optimizing strength training for running and cycling endurance performance: a review. Scand J Med Sci Sports 2014;24(4):603–12.
[27] Saunders PU, Pyne DB, Telford RD, Hawley JA. Factors affecting running economy in trained distance runners. Sports Med 2004;34(7):465–85.
[28] Helge JW. A high carbohydrate diet remains the evidence based choice for elite athletes to optimise performance. J Physiol 2017. https://doi.org/10.1113/JP273830.
[29] Cahill GF, Aoki TT. Alternate fuel utilization by brain. In: Passonneau JV, Hawkins RA, Lust WD, Welsh FA, editors. Cerebral metabolism and neural function. Baltimore, MD: Williams & Wilkins; 1980.
[30] Zinn C, Wood M, Williden M, Chatterton S, Maunder E. Ketogenic diet benefits body composition and well-being but not performance in a pilot case study of New Zealand endurance athletes. J Int Soc Sports Nutr 2017;14(1):22.
[31] Phinney SD, Horton ES, Sims EA, Hanson JS, Danforth Jr E, Lagrange BM. Capacity for moderate exercise in obese subjects after adaptation to a hypocaloric, ketogenic diet. J Clin Investig 1980;66(5):1152 https://doi.org/0021-9738/80/11/ 1152/10.