La base de la nutrition post-exercice

Il ne fait aucun doute que le moment et le type de prise de protéines après l’exercice sont cruciaux pour augmenter la synthèse des protéines musculosquelettique et un équilibre global[i]. L’exercice fournit une réponse adaptative afin que le corps puisse utiliser toute nutrition fournie après l’exercice.

L’apport nutritionnel à lui seul fournit une réponse de stockage de sorte que si l’on est nourri ou reçoit une infusion d’acides aminés après une période de jeûne, la synthèse des protéines augmente, alors que la dégradation des protéines reste la même ou diminue légèrement, ce qui est différent de la réponse après l’exercice.

Sans apport en nutriments après l’exercice, la synthèse et la dégradation des protéines sont augmentées, mais l’équilibre net ne devient pas positif comme il le fait après l’apport d’acides aminés après le jeûne. En raison du stimulus de l’exercice, lorsque les acides aminés sont fournis après l’exercice, la synthèse des protéines augmente plus que ce qui se produit normalement après l’exercice ou l’apport d’acides aminés (AA) seulement, et la dégradation des protéines reste similaire à l’exercice sans alimentation. Ainsi, fournir des AA améliore la synthèse des protéines et conduit à un bilan protéinique net positif et à une augmentation globale de l’accrétion protéique[ii].

De plus, alors que l’augmentation de la synthèse des protéines après l’alimentation est un phénomène de stockage transitoire, l’exercice physique stimule une réponse adaptative à plus long terme. Maximiser la nutrition après une activité physique tire parti des voies de signalisation anaboliques que l’activité physique a initiées en fournissant des éléments essentiels pour la construction d’acides aminés et d’énergie pour la synthèse des protéines.

L’insuline a un type d’action à la Jekyll et Hyde, en fonction de l’état général du corps et de la disponibilité des aliments, en particulier les glucides. Étant donné que les effets de l’insuline sur les protéines, les graisses et les glucides peuvent varier en fonction des tissus impliqués et de plusieurs autres variables, il est important de ne pas considérer que ce qui se passe dans le muscle ou dans tout autre tissu se produit universellement dans tout le corps.

La compensation du glycogène et la super compensation (après des sessions d’exercices ciblant l’épuisement du glycogène) après l’exercice nécessitent une charge glucidique importante qui se traduit par une augmentation rapide et importante des niveaux de glycogène dans le foie et les muscles. Une fois que les réserves sont pleines, voire super pleines, le stimulus diminue considérablement. Cependant, si aucun glucide n’est administré après l’exercice, le muscle conservera la capacité de compenser complètement ou de super compenser le glycogène jusqu’à ce que suffisamment de glucides soient disponibles via l’alimentation ou par gluconéogenèse pour remplir autant que possible les réserves de glycogène.

L’accentuation excessive sur l’apport en glucides après l’exercice

En raison de l’importance excessive accordée au maintien des réserves de glycogène pour maximiser les performances à l’exercice, une grande partie de la recherche s’est concentrée sur les effets des glucides post-exercice et des glucides post-exercice combinés avec des protéines[iii] et leurs effets sur les transporteurs de glucose (GLUT1 , GLUT2, GLUT4), le métabolisme du glucose, y compris les niveaux d’hexokinase et de glycogène synthase, et d’insuline[iv][v] il n’y a pas grand-chose qui concerne uniquement l’utilisation de protéines et de graisses après l’exercice.

Le conseil habituel est que les glucides, avec quelques protéines ajoutées, sont un élément nécessaire de la nutrition après l’exercice, quel que soit le régime que vous suivez, y compris un régime faible en glucides [vi]^{,[vii],[viii],[ix],[x].} Cependant, ce n’est pas le cas. En fait, l’utilisation de glucides après l’entraînement peut être contre-productive, et l’élimination des glucides après l’entraînement peut avoir des effets anabolisants et de combustion des graisses supplémentaires. C’est parce que la consommation de glucides après l’exercice atténue la sensibilité à l’insuline après l’exercice. Cela signifie qu’une fois que le muscle s’est chargé de glycogène, ce qu’il fait assez rapidement avec les glucides, la sensibilité à l’insuline diminue considérablement.

Cette déclaration va à l’encontre de la réflexion et de la recherche sur la nutrition post-exercice. En tant que tel, allons-y étape par étape afin que je puisse expliquer clairement et plus facilement les raisons des déclarations ci-dessus.

Action du glycogène musculaire et de l’insuline

 Premièrement, il est bien connu qu’une seule séance d’exercice augmente la sensibilité à l’insuline pendant des heures et même des jours.[xi]^,[xii] Nous savons également que les épisodes d’entrainement de résistance et d’endurance entraînent une diminution significative du glycogène et que la teneur totale en énergie et en CHO sont importantes dans la resynthèse du glycogène musculaire et hépatique. [xiii]

L’absorption du glucose et la synthèse du glycogène sont améliorées en présence d’insuline après un exercice intensif qui abaisse la concentration de glycogène musculaire et active la glycogène synthase.[xiv]^,[xv]

La concentration de glycogène musculaire dicte une grande partie de cette augmentation aiguë de la sensibilité à l’insuline après l’exercice.[xvi]

Par conséquent, une disponibilité accrue de glucides alimentaires dans les heures suivant l’exercice et l’augmentation résultante de la resynthèse du glycogène musculaire annule l’augmentation de la sensibilité à l’insuline induite par l’exercice.[xvii]

Dissociation des effets de l’insuline sur le métabolisme du glucose et des protéines

Avec l’absorption du glucose, l’absorption des acides aminés et la synthèse des protéines augmentent également. De plus, l’utilisation d’acides gras comme carburant principal augmente également après l’exercice puisque la resynthèse du glycogène a priorité sur l’utilisation du glucose pour l’énergie aérobie.

Cependant, à mesure que les niveaux de glycogène hépatique et musculaire se reconstituent, la sensibilité à l’insuline diminue, tout comme l’absorption des acides aminés, la synthèse des protéines et l’utilisation d’acides gras comme carburant principal. Les acides gras, de préférence à partir de la dégradation de la graisse corporelle, peuvent fournir le carburant nécessaire secondaire à l’augmentation prolongée du taux métabolique qui se produit après un exercice vigoureux, en particulier un entraînement en résistance.[xviii]^,[xix]

En augmentant les niveaux d’insuline et en ne fournissant pas de glucides, vous dérivez le métabolisme de votre corps vers l’utilisation de plus d’acides gras pour l’énergie tout en maintenant les niveaux de glycogène musculaire en dessous de la saturation et l’afflux d’acides aminés et la synthèse des protéines élevés pendant une période prolongée après l’exercice.

Essentiellement, en limitant la synthèse du glycogène, vous prolongez les effets bénéfiques de l’insuline sur la synthèse et la dégradation des protéines et diminuez les effets d’amortissement de l’insuline sur la dégradation et l’oxydation des acides gras. En même temps, bien que vous retardiez la synthèse du glycogène, vous maintenez toujours la capacité d’augmenter rapidement les réserves de glycogène une fois que vous augmentez votre apport en glucides.

Cette capacité accrue de synthèse du glycogène, et tout ce qui va avec, peut persister pendant plusieurs jours si la concentration de glycogène musculaire est maintenue en dessous des niveaux normaux par restriction glucidique. En gardant les glucides bas, les protéines et l’énergie à un niveau élevé après l’entraînement, vous pouvez augmenter la synthèse des protéines sur une période prolongée et obtenir un effet anabolisant à long terme.[xx]

Une étude a examiné les effets du déficit en glucides après l’entraînement tout en maintenant l’apport calorique constant, sur l’action de l’insuline et sur l’oxydation des graisses. L’étude a montré que le déficit en glucides après l’exercice entraînait une augmentation de l’oxydation des graisses et une action accrue de l’insuline. L’action accrue de l’insuline était proportionnelle au degré de déficit en glucides – c’est-à-dire que plus les glucides après l’exercice étaient diminués, plus l’action de l’insuline était importante. [xxi]

Administration d’insuline et de nutriments au muscle squelettique

Comme mentionné ci-dessus dans la discussion sur l’insuline, nous avons vu que l’une des actions de l’insuline est d’augmenter la perfusion microvasculaire (nutritive) du muscle, qui est améliorée par l’exercice. [xxii]^,[xxiii] Cette amélioration est cruciale pour maximiser les effets anaboliques de l’exercice et d’une nutrition ciblée.

Par exemple, une revue a examiné les effets de l’insuline sur le système vasculaire et sur l’apport de nutriments au muscle.[xxiv] Le document souligne le fait qu’il y a deux types de voies /flux dans le muscle: un en contact intime avec les cellules musculaires (myocytes) et capable d’échanger librement des nutriments et hormones et donc considéré comme nutritif, et un second sans contact essentiellement avec les myocytes et considéré comme non nutritif (ressenti pour fournir du sang au muscle conjonctif tissus et cellules graisseuses adjacentes, mais pas les cellules musculaires).

Le point à retenir ici est qu’en l’absence d’augmentation du flux en vrac vers le muscle, par exemple après une séance d’entraînement, l’insuline peut agir pour faire passer le flux de la voie non nutritive à la voie nutritive. Ce recrutement capillaire se traduit par une augmentation du flux sanguin nutritif de sorte que les muscles qui ont été stressés et subissent une réponse adaptative auront ce dont ils ont besoin pour récupérer et se développer.

Sommaire

Cette information est une autre pièce du puzzle anabolisant. Mettre tout cela ensemble peut nous donner des moyens d’améliorer considérablement la composition corporelle – augmenter la masse musculaire et réduire la graisse corporelle. À mon avis, le meilleur moyen d’y parvenir est de trouver des moyens d’augmenter les puissants effets anabolisants de l’insuline, à la fois sur l’apport nutritif aux cellules musculaires et dans les cellules musculaires, tout en minimisant les effets indésirables sur la graisse corporelle.

L’un de ces moyens consiste à augmenter l’insuline de manière pulsée avec une augmentation de la disponibilité des acides aminés, mais un minimum de glucides, au moment où le corps est préparé pour la croissance et la réparation, par exemple dans cette fenêtre d’opportunité qui existe pendant plusieurs heures après l’entrainement. Il serait également souhaitable de maintenir des niveaux élevés d’androgènes et d’augmenter les taux d’hormone de croissance (GH) et de facteur de croissance analogue à l’insuline I (IGF-I) en même temps que l’insuline, afin de renforcer encore les effets anabolisants de l’insuline et diminuer, et effectivement inverser, les effets indésirables de l’insuline sur le métabolisme des graisses.

L’essentiel est que la clé pour maximiser la composition corporelle et pour augmenter les performances des athlètes adaptés aux graisses est de maintenir un faible taux de glucides et un apport énergétique et protéique élevé pendant plusieurs heures, et même plus, après l’exercice.

[i]  Tipton, KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D Jr, Wolfe RR. Post exercise net protein synthesis in human muscle from orally administered amino acids. Am. J. Physiol. 1999;276:E628-634. 

[ii] Miller BF. Human muscle protein synthesis after physical activity and feeding. Exerc Sport Sci Rev. 2007;35(2):50-5. 

[iii] Ivy JL Goforth HW Jr Damon BM McCauley TR Parsons EC Price TB. Early post exercise muscle glycogen recovery is enhanced with a carbohydrate–protein supplement J Appl Physiol 2002; 93 1337–1344. 

[iv] Zorzano A, Palacin M, Guma A. Mechanisms regulating GLUT4 glucose transporter expression and glucose transport in skeletal muscle. Acta Physiol Scand. 2005;183(1):43-58. 

[v] Morifuji M, Sakai K, Sanbongi C, Sugiura K. Dietary whey protein increases liver and skeletal muscle glycogen levels in exercise-trained rats. Br J Nutr. 2005;93(4):439-45. 

[vi] Ivy JL, Goforth HW Jr, Damon BM, McCauley TR, Parsons EC, Price TB. Early postexercise muscle glycogen recovery is enhanced with a carbohydrate-protein supplement. J Appl Physiol. 2002;93(4):1337-44. 

[vii] Carrithers JA, Williamson DL, Gallagher PM, Godard MP, Schulze KE, Trappe SW. Effects of postexercise carbohydrate-protein feedings on muscle glycogen restoration. J Appl Physiol. 2000;88(6):1976-82. 

[viii] Manninen AH. Hyperinsulinaemia, hyperaminoacidaemia and post-exercise muscle anabolism: the search for the optimal recovery drink. Br J Sports Med. 2006;40(11):900- 5. 

[ix] Kerksick C, Harvey T, Stout J, Campbell B, Wilborn C, Kreider R, Kalman D, Ziegenfuss T, Lopez H, Landis J, Ivy JL, Antonio J. International Society of Sports Nutrition position stand: nutrient timing. J Int Soc Sports Nutr. 2008 Oct 3;5:17. 

[x] Howarth KR, Moreau NA, Phillips SM, Gibala MJ. Coingestion of protein with carbohydrate during recovery from endurance exercise stimulates skeletal muscle protein synthesis in humans. J Appl Physiol. 2009 Apr;106(4):1394-402. Epub 2008 Nov 26. 

[xi] CarteeGD, Young DA, Sleeper MD, Zierath J, Wallberg-Henriksson H, and Holloszy JO. Prolonged increase in insulin-stimulated glucose transport in muscle after exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab 1989;256: E494–E499. 

[xii] HenriksenEJ. Effects of acute exercise and exercise training on insulin resistance. J Appl Physiol 2002;93:788–796. 

[xiii] Roy BD, Tarnopolsky MA. Influence of differing macronutrient intakes on muscle glycogen resynthesis after resistance exercise. J Appl Physiol. 1998;84(3):890-6. 

[xiv] Ivy JL, Holloszy JO. Persistant increase in glucose uptake by rat skeletal muscle following exercise. Am J Physiol 1981;241:C200-C203. 

[xv] Ren JM, Semenkovich CF, Gulve EA, Gao J, Holloszy JO. Exercise induces rapid increases in GLUT4 expression, glucose transport capacity, and insulin-stimulated glycogen storage in muscle. J Biol Chem. 1994 20;269(20):14396-401. 

[xvi] Derave W, Lund S, Holman G, Wojtaszewski J, Pedersen O, Richter EA. Contraction- stimulated muscle glucose transport and GLUT-4 surface content are dependent on glycogen content. Am J Physiol Endocrinol Metab 1999;277: E1103–E1110.

[xvii] Kawanaka K, Han D, Nolte LA, Hansen PA, Nakatani A, and Holloszy JO. Decreased insulin-stimulated GLUT-4 translocation in glycogen-supercompensated muscles of exercised rats. Am J Physiol Endocrinol Metab 1999;276: E907–E912. 

[xviii] Knab AM, Shanely RA, Corbin K, Jin F, Sha W, Nieman DC. A 45-Minute Vigorous Exercise Bout Increases Metabolic Rate for 14 Hours. Med Sci Sports Exerc. 2011 Feb 8. [Epub ahead of print] 

[xix] Heden T, Lox C, Rose P, Reid S, Kirk EP. One-set resistance training elevates energy expenditure for 72 h similar to three sets. Eur J Appl Physiol. 2011 Mar;111(3):477-84. 

[xx] Cartee GD, Young DA, Sleeper MD, Zierath J, Wallberg-Henriksson H, Holloszy JO. Prolonged increase in insulin-stimulated glucose transport in muscle after exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab 1989;256:E494–E499. 

[xxi] Holtz KA, Stephens BR, Sharoff CG, Chipkin SR, Braun B. The effect of carbohydrate availability following exercise on whole-body insulin action. Appl Physiol Nutr Metab. 2008 Oct;33(5):946-56. 

[xxii] Dela F, Larsen JJ, Mikines KJ, Ploug T, Petersen LN, Galbo H 1995 Insulin-stimulated muscle glucose clearance in patients with NIDDM. Effects of one-legged physical training. Diabetes 44:1010-1020. 

[xxiii] Hardin DS, Azzarelli B, Edwards J, Wigglesworth J, Maianu L, Brechtel G, Johnson A, Baron A, Garvey WT. Mechanisms of enhanced insulin sensitivity in endurance-trained athletes: effects on blood flow and differential expression of GLUT 4 in skeletal muscles. J Clin Endocrinol Metab 1995; 80:2437-2446. 

[xxiv] Clark MG, Wallis MG, Barrett EJ, Vincent MA, Richards SM, Clerk LH, Rattigan S. Blood flow and muscle metabolism: a focus on insulin action. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2003;284(2):E241-58.