Comment gérer le métabolisme pendant le sport

La dépense énergétique des muscles varie selon l’intensité du sport que nous pratiquons. Connaitre ces variations nous permet d’adapter notre alimentation au type de métabolisme musculaire.

Variations du métabolisme musculaire selon le type d’effort

Le muscle squelettique (sous contrôle volontaire du système nerveux central) n’a pratiquement qu’un seul but : obtenir l’énergie pour se contracter et se décontracter. La source et la quantité d’énergie nécessaires sont déterminés par l’intensité et la durée de l’effort à fournir.

C’est une simplification qui ne reflète pas l’ensemble des activités métaboliques que le muscle réalise réellement, mais elle permet de focaliser l’attention sur l’aspect qui nous intéresse ici : les variations du métabolisme musculaire selon le type d’effort.

Travail musculaire et dépense énergétique

Faire travailler un organe permet le maintien de son équilibre physiologique et conditionne considérablement ses activités. C’est aussi valable pour les muscles.

On peut facilement remarquer que le mouvement nous rend plus toniques et même un peu plus musclés. Mais avec une sédentarité excessive et l’inactivité des membres il se produit l’effet inverse : les muscles maintenus au repos prolongé s’amincissent et perdent leur consistance (tonus musculaire).

Il s’agit d’une adaptation nécessaire car le muscle, étant métaboliquement actif, a un coût d’entretien en termes d’énergie, et, quand il ne travaille pas, le corps a tendance à en réduire la taille pour diminuer la dépense énergétique. En fait la quantité et la qualité du travail affectent l’état de santé du muscle.

En ce qui concerne la consommation d’énergie, deux considérations méritent d’être prises en compte :

1. Le besoin énergétique augmente proportionnellement à la durée et l’intensité de l’exercice.
2. Suivant l’intensité de l’exercice, la source de ce besoin énergétique sera différente.

Métabolisme aérobie ou anaérobie ?

Dans des conditions de repos ou de travail léger, la dépense énergétique musculaire n’est pas particulièrement élevée et les muscles sont alimentés presque exclusivement par les graisses. Cette production d’énergie à partir des graisses a lieu dans les mitochondries (organites à l’intérieur des cellules), et uniquement en présence d’oxygène : c’est le métabolisme aérobie. Du point de vue de l’efficacité énergétique, la caractéristique des systèmes aérobies est de pouvoir fournir beaucoup d’énergie à long terme, mais de ne pas pouvoir en produire de grandes quantités en peu de temps.

Si on fait une course légère, comme le footing classique à une vitesse de 8-9 km/h, l’intensité est faible et l’énergie musculaire dure longtemps, car elle est presque entièrement fournie par la lipolyse périphérique, c’est-à-dire la consommation de graisses. Les graisses représentent la source métabolique aérobie par excellence, même si une petite quantité proviendra toujours de la consommation de glucides, mais pas dans un pourcentage significatif.

Si nous augmentons un peu la vitesse (c’est-à-dire l’intensité de l’effort), la part de glucose et de triglycérides que le muscle utilise commence à augmenter, car la vitesse à laquelle nous brûlons de l’énergie augmente. A ce stade, si les réserves de graisse le permettent, le travail musculaire peut encore se poursuivre longtemps.

En augmentant davantage l’intensité, autour de 11-13 km/h, les choses commencent à changer car la demande musculaire devient plus importante. La quantité d’énergie obtenue à partir du métabolisme des graisses ne suffit plus et doit être complétée par du glucose. La conséquence de ce « transfert énergétique » est que la lipolyse perd de son importance par rapport à la glycolyse (c’est-à-dire la consommation de glucides). 

En substance, l’augmentation de l’intensité oblige le muscle à utiliser un autre carburant non pas « plus efficace », mais plus rapide : le glucose. En pratique, nous utilisons différents types de carburant en fonction de l’intensité de l’effort.

En augmentant encore la vitesse, on arrive à un stade où l’énergie requise est supérieure à ce que les mitochondries peuvent produire. A ce stade, le métabolisme aérobie, qui suit des processus d’activation long et complexes, n’est plus en mesure de faire face à la demande. Ces mécanismes doivent alors être simplifiés pour fournir aux muscles un ravitaillement plus rapide. 

Pour produire rapidement beaucoup d’énergie l’organisme exploite des molécules plus petites et plus simples à décomposer que celles des graisses. Il utilise alors le glucose et les phosphates, qui peuvent être employés en l’absence d’oxygène, donnant lieu au métabolisme anaérobie.

Applications dans l’alimentation

Il est très répandu de remplacer les glucides par des graisses(principalement végétales) dans l’alimentation du sportif. L’objectif déclaré de ce choix est de favoriser la perte de poids, l’élimination des liquides, la réduction du gonflement abdominal et la stabilité de l’index glycémique, permettant au sportif d’avoir suffisamment d’énergie pour s’entraîner.

Mais, comme nous l’avons vu, les muscles utilisent différentes sources d’énergie, selon l’intensité de l’effort, donc remplacer les glucides par des graisses ne peut pas être un choix approprié pour tout le monde. Cela peut fonctionner pendant un certain temps dans les sports d’endurance, mais plus on monte en intensité, moins ces graisses sont utilisables. Les glucides, quant à eux, ne sont pas un problème dans un régime amaigrissant ni pour l’équilibre de la glycémie, mais ils doivent être utilisés de manière rationnelle et associés correctement.

Les besoins en calories peuvent être facilement satisfaits tant par les graisses que par les glucides, mais il faut tenir compte de l’intensité des efforts pour choisir et doser les sources d’énergie. Le marathon, par exemple, est entièrement aérobie et soutenu par la combustion des graisses, tandis qu’à l’autre extrême, l’haltérophilie est entièrement anaérobie. Entre les deux, il y a beaucoup de sports pour lesquels le corps utilise les deux types de métabolisme, puisant à la fois dans des sources aérobies et anaérobies avec des pourcentages très variables.

Conclusion

Le muscle est un tissu métaboliquement actif et, quand il ne travaille pas, le corps a tendance à réduire sa taille pour diminuer la dépense énergétique. A contrario, plus le muscle est actif, plus la dépense énergétique augmente.

Cette dépense varie selon l’intensité des efforts musculaires. Si le travail musculaire est peu intense, le muscle tire son énergie à partir des graisses. On parle alors de métabolisme aérobie.

En augmentant l’intensité des efforts musculaires, l’énergie obtenue à partir du métabolisme des graisses ne suffit plus et doit être complétée par du glucose. En effet, le muscle doit utiliser un autre carburant, non pas « plus efficace », mais plus rapide : le glucose et les phosphates. L’utilisation de ce carburant par l’organisme se produit en l’absence d’oxygène : on parle alors de métabolisme anaérobie.