Nutrition et santé osseuse des sportif(ve)s

Christophe HAUSSWIRTH, PhD, habilité à diriger des recherches dans les domaines du sport et de la haute performance. Après sa première contribution sur notre blog : « La récupération sportive : une différence homme et femme« , il écrit amicalement pour nous un article « la santé osseuse des sportifs et la nutrition ». Ce sujet concerne les masters athlètes (plus de 50 ans). Il est rarement abordé par la littérature scientifique sportive, qui retiendra toute l’attention des lecteurs de notre blog.
Je tiens à remercier personnellement Christophe en lui renouvelant mon admiration et ma très sincère amitié, pour la qualité des informations qu’il nous transmet et pour le temps qu’il nous a consacré en rédigeant cet article sur la nutrition.

I – Aspects scientifiques : L’importance du calcium et des produits laitiers dans la nutrition du sportif au quotidien

L’atteinte d’un haut niveau de performance en sport est conditionnée par le développement des qualités musculaires et énergétiques du sportif. L’entraînement quotidien, dont les sollicitations sont adaptées en termes de volume et d’intensité, permet de stimuler des réponses physiologiques indispensables à l’expression de ces qualités. La mise en place effective de ces réponses adaptatives sous-jacentes ne dépend toutefois pas uniquement des contenus d’entraînement mais aussi d’autres facteurs, parmi lesquels la nutrition. Il est à cet égard aujourd’hui bien établi que la manipulation des apports alimentaires influence significativement la réponse adaptative de l’organisme à l’entraînement ainsi que les mécanismes de la récupération.

La fenêtre temporelle qui succède directement la séance d’entraînement apparaît notamment particulièrement importante à optimiser sur le plan nutritionnel. Pourtant, s’il est désormais mieux compris comment manipuler l’alimentation du sportif et plus spécifiquement du tennisman sénior, pour maximiser l’adaptation au stress d’entraînement, il reste encore souvent difficile pour lui de se retrouver, dans la pratique, face à l’abondance de l’offre marketing proposée. L’accumulation de multiples travaux suggère que le lait et les produits laitiers constituent une alternative pratique, peu onéreuse et particulièrement efficace pour préserver la santé du joueur. L’objectif de ce thème est d’envisager dans quels contextes et sous quelle(s) forme(s) la consommation de produits laitiers peut effectivement répondre aux besoins spécifiques de la pratique du tennis pour le joueur de plus de 50 ans. Les conditions de pratiques indoor par exemple font de ce sport est vrai signal d’alerte pour les baisses de vitamine D et donc d’absorption de « leur » calcium si essentiel pour combattre par exemple les phénomènes de densité osseuse diminuée. Abordons ensemble le concept de santé osseuse relié à la pratique du sport et à la nutrition, à la fois sous un aspect théorique puis de façon plus ciblée sous des aspects pratiques.

1. Nutrition et santé osseuse des sportifs

L’expression « santé osseuse » fait référence à la résistance des os et à l’aptitude à éviter les fractures en cas de chute, de coup, de torsion ou de tout autre stress mécanique auquel les os peuvent être soumis. La notion de densité minérale osseuse y est associée, que l’on utilise comme indice de la résistance des os au stress mécanique, dans le dépistage des maladies de l’os et dans le suivi de leur traitement. Lorsque la densité minérale de l’os s’accroît,  sa résistance augmente. La pratique régulière de certains sports ayant un effet direct sur la résistance des os peut contribuer à réduire de 20 à 35 % le risque de fracture. En effet, le tissu osseux sain présente une capacité d’adaptation aux contraintes mécaniques associées aux contractions des muscles : il devient plus solide et, du même coup, moins sujet aux fractures. Le rôle important des sollicitations mécaniques a été illustré par les résultats d’une étude portant sur 10 joueurs professionnels de tennis, population chez laquelle le contenu minéral osseux est en moyenne de 15 % plus élevé au niveau du radius du bras qui tient la raquette.

Toutefois, certaines disciplines, comme la course à pied, la natation, le plongeon ou encore la natation synchronisée, quant à elles, sont plutôt considérées comme des sports à risque en matière de santé osseuse, particulièrement chez les athlètes féminines. Dans les activités imposant le maintien d’une silhouette fine, il apparaît en effet que les sportives démontrent fréquemment une restriction importante de leurs apports caloriques et calciques quotidiens, notamment lorsqu’elles éliminent la consommation de produits laitiers de leur alimentation quotidienne. Plusieurs études ont ainsi rapporté que les apports en calcium quotidiens varient entre 500 et 1623 mg/jour chez les athlètes féminines, mais que la plupart d’entre elles démontrent des valeurs inférieures à 1000 mg/jour. Or, les apports journaliers conseillés sont de 1300 mg/jour pour les jeunes femmes de 9 à 18 ans et de 1000 mg/jour pour les femmes adultes de 19 à 50 ans. Les apports calciques insuffisants ne permettent pas la régénération des structures osseuses et augmentent à terme les risques d’une baisse de la densité osseuse et la prévalence des fractures de fatigue.

L’absorption optimale du calcium et la santé osseuse ne sont pas reliées uniquement aux apports calciques (Clarkson & Haymes, 1995). Pour les athlètes vivant dans des zones peu ensoleillées, le statut en vitamine D est souvent faible, alors qu’un niveau ≥ 80 nM est nécessaire pour une bonne santé osseuse. Il convient donc d’effectuer des bilans réguliers, notamment dans les sports jugés à risque et de veiller à compenser ce déficit par une alimentation adaptée, en consommant des poissons gras 2 à 3 fois par semaine (saumon, thon, truite) ainsi qu’en privilégiant la consommation de lait enrichi en vitamine D durant la fin de l’automne et l’hiver.

Le lait, meilleure source de calcium. L’augmentation de la densité osseuse sous l’effet de l’activité physique est influencée par le niveau des apports calciques. Une relation forte existe ainsi entre la densité osseuse et les apports calciques pour des apports allant jusqu’à 800 à 1000 mg/jour. En dessous de ce seuil, la diminution des apports réduirait l’effet de l’activité sur la densité osseuse ; au-dessus, l’augmentation des apports calciques serait sans effet.

Les meilleures sources de calcium sont le lait et ses substituts. D’autres aliments fournissent également cet élément en quantité satisfaisante : ce sont, notamment, certains légumes verts ainsi que les aliments enrichis en calcium. Cela étant, plusieurs aliments d’origine végétale, bien que reconnus pour leur teneur élevée en calcium, ne peuvent en aucun cas remplacer les produits laitiers. En effet, pour que les os et l’ensemble du corps puissent bénéficier du calcium, il faut que celui-ci soit bien absorbé par l’organisme. Or, la plupart des aliments d’origine végétale contiennent des quantités considérables d’oxalates et de phytates qui se lient au calcium et nuisent à son absorption. Les épinards, par exemple : une fois cuits, ils contiennent 129 mg de calcium par 125 ml (1/2 tasse). C’est certes beaucoup plus élevé que le contenu en calcium de la plupart des autres aliments (à l’exception du lait – qui en contient 315 mg – et des autres produits laitiers). Toutefois, on estime que seulement 5 % du calcium des épinards est absorbé, ce qui représente 6 mg en valeur absolue. C’est peu par rapport au lait, dont le calcium est absorbé à 32 % (101 mg en valeur absolue).

Compte tenu du degré d’absorption de calcium, il faudrait donc consommer 15 portions d’épinards pour égaler 1 portion de lait ! Cela dit, les légumes verts regorgent de nombreux autres minéraux et vitamines, indispensables à l’équilibre alimentaire. Il est également important de bien comprendre que les apports nutritionnels de référence (Anref) ont été déterminés en fonction du contenu en calcium des aliments, mais en présumant que 30 à 40 % en moyenne de ce calcium était absorbé. C’est pourquoi, parmi les aliments, les produits laitiers comblent plus efficacement les besoins quotidiens en calcium. On considère ainsi que les produits laitiers doivent fournir les deux tiers des apports en calcium ; une alimentation pauvre en produits laitiers n’apportera pas plus de 500 mg de calcium par jour, ce qui est insuffisant. Une déficience en calcium compromet la santé osseuse puisque le calcium est résorbé du squelette pour assurer le maintien d’un taux de calcium sanguin normal. Cette déminéralisation peut causer une réduction de la masse osseuse, une ostéoporose et un risque accru de fracture, surtout lorsqu’elle est associée à une alimentation faible en calcium, qui va de pair avec de très faibles taux de vitamine D.

2. La récupération musculaire et le gain de masse

Les sports de force et les exercices de renforcement musculaire sont associés à des sollicitations mécaniques de haute intensité, qui peuvent engendrer une augmentation de la perméabilité membranaire des cellules musculaires. Les lésions musculaires générées par l’exercice sont la source d’une baisse de performance musculaire, de l’augmentation des concentrations d’enzymes intramusculaires mesurées dans le plasma et de douleurs musculaires d’apparition retardée. De multiples études ont démontré que la stratégie nutritionnelle adoptée lors de la période post-exercice joue un rôle majeur sur la cinétique de récupération musculaire. Ces travaux ont notamment montré que l’amplitude des mécanismes de synthèse musculaire dépend des apports protéiques par l’alimentation. L’ingestion de protéines stimule en effet l’anabolisme musculaire en activant directement la protéosynthèse.

Pour que la régénération musculaire soit effective, il est nécessaire que la balance azotée, qui représente la différence entre la quantité de protéines musculaires synthétisées et la quantité de protéines musculaires dégradées, soit positive. Des recherches ont notamment mis en évidence que si le renforcement musculaire engendre en soit une augmentation de la synthèse protéique, celle-ci ne compense pas la quantité de protéines dégradées, de sorte qu’une balance azotée négative s’instaure après un exercice contraignant. Ces observations renforcent l’intérêt de programmer des apports en macronutriments adaptés pour inverser la balance protéique post-exercice et accélérer ainsi la récupération musculaire.

Lait et récupération des courbatures. Des auteurs ont étudié l’influence de plusieurs boissons contenant du lait sur la réponse protéique consécutive à une séance de musculation. Ces auteurs ont ainsi comparé l’effet de l’ingestion de lait écrémé (237 g), de lait entier (237 g) et d’une quantité de lait écrémé représentant le même apport calorique que celui associé au 237 g de lait entier (393 g), une heure après la réalisation d’une séance de renforcement musculaire. Les résultats ont mis en évidence une balance positive pour les trois situations testées, démontrant de la sorte l’intérêt de consommer du lait précocement après une séance de renforcement musculaire.

Une étude menée récemment a mis en évidence que ce résultat était relié a une augmentation de la synthèse protéique post-exercice. Les résultats ont par ailleurs montré que cet effet était plus prononcé suite à la consommation de 500 mL de lait écrémé par rapport à l’ingestion d’une quantité de lait de soja représentant le même apport énergétique et le même apport en macronutriments (745 kJ, 18,2 g de protéines, 1,5 g de lipides et 23 g de glucides). Les auteurs ont suggéré que cette différence était potentiellement reliée à une plus longue digestion nécessaire pour les protéines du lait écrémé plutôt que pour celles du lait de soja. Dans cette perspective, la consommation de lait écrémé engendrerait le maintien plus prolongé d’une concentration plasmatique élevée en acides aminés par rapport au lait de soja. Ceci contribuerait à maintenir la protéosynthèse post-exercice sur une période plus longue.

Envisagés collectivement, ces résultats soulignent l’intérêt de consommer du lait de vache écrémé immédiatement après les séances d’entraînement contraignantes, afin de favoriser la récupération musculaire, lorsque celle-ci est recherchée. Des travaux récents ont conforté cette affirmation en montrant que l’ingestion de lait de vache permet de réduire les courbatures consécutives à une séance de musculation et accélèrent la récupération de la capacité de production de force chez des sportifs entraînés. Il a été mis en évidence qu’un volume de 500 mL de lait écrémé constitue le volume le plus adapté pour parvenir à ce résultat.

Lait et augmentation de la masse musculaire. L’intérêt d’une consommation chronique de lait lors d’un programme de musculation destiné à augmenter la masse musculaire a été investigué par plusieurs études expérimentales. La première recherche a été menée par Rankin en 2004, qui a comparé l’influence sur l’évolution de la composition corporelle d’une consommation de lait chocolaté appauvri en graisses (apportant 5 kcal, 0,21 g de protéines et 0,92 g de glucides par kg de poids de corps) par rapport à une boisson glucidique assurant un apport calorique équivalent. Chacune de ces boissons étaient systématiquement consommées immédiatement post-exercice lors d’un programme de musculation comprenant 3 séances d’entraînement hebdomadaires, sur une période de 10 semaines. Dans les deux groupes, une augmentation du niveau de force maximale et une amélioration de la composition corporelle fut rapportée, sans pour autant qu’aucune différence statistique ne soit constatée entre les deux groupes testés. De manière intéressante, une tendance non significative du groupe des sujets ayant consommé du lait fut rapportée concernant l’augmentation de la masse maigre. Ainsi, alors que celle-ci avait augmenté de 1,6 ± 0,4 kg dans le groupe « Lait », ce gain n’était que de 0,8 ± 0,5 kg pour les sujets qui avaient consommé la boisson glucidique.

Ces résultats laissant envisager un effet positif potentiel de la consommation de lait sur l’évolution de la composition corporelle au cours d’un programme de musculation ont depuis été prolongés par d’autres recherches expérimentales. D’autres auteurs ont ainsi comparé l’influence de trois boissons de récupération consommées par des culturistes novices lors d’une période d’entraînement de 12 semaines (5 séances par semaine). Les trois boissons testées étaient 1) du lait écrémé (2 prises de 500 mL), 2) du lait de soja (2 prises de 500 mL) et 3) une boisson énergétique contenant des maltodextrines.

Plus récemment, Josse et al. (2010) ont montré que ces résultats pouvaient être étendus à des athlètes féminines. Ces auteurs ont comparé l’effet d’une ingestion de deux fois 500 mL de lait par rapport à une boisson isoénergétique, lorsque celles-ci étaient consommées immédiatement après chaque séance de musculation puis une heure plus tard lors d’un programme d’entraînement de 12 semaines à raison de 5 entraînements hebdomadaires (cf. Figure 1). Leurs résultats ont révélé un gain moyen de masse musculaire supérieur pour le groupe qui avait consommé du lait de 72 % (+1,9 ± 0,2 kg et +1,1 ± 0,2 kg, pour le groupe « Lait » et le groupe « Glucides », respectivement).

Figure 1. Evolution de la masse maigre avant et après 12 semaines d’entraînement en musculation pour les groupes ayant consommé du lait après les séances (Milk, n=10) ou une boisson isoénergétique riche en glucides (CON, n=10). *Significativement différent de CON dans l’écart par rapport à la valeur de base dans le graphique inséré (P < 0.05). Les valeurs sont présentées en moyenne ± erreur-type. D’après Josse et al. (2010).

3. Nutrition et perte de masse grasse

Dans de nombreuses disciplines, l’atteinte d’un haut niveau de performance impose de limiter la masse grasse corporelle. Ce contrôle de la composition corporelle peut faire écho à des exigences esthétiques, à une recherche de réduction du coût énergétique de la locomotion ou encore à la nécessité de respecter une catégorie de poids. Deux stratégies principales, possiblement complémentaires, sont ainsi envisageables. La première consiste à augmenter la charge d’entraînement, en volume et/ou en intensité, sans modifier le comportement alimentaire habituel.

Pour des sportifs de haut niveau, cette stratégie est cependant souvent difficile à mettre en place, étant donné la charge d’entraînement quotidienne très élevée qu’ils assument déjà. La seconde stratégie, qui consiste à perdre du poids en réduisant la quantité calorique apportée par l’alimentation, apparaît la plus adaptée. Ceci semble d’autant plus avéré qu’il est possible d’en accroître les effets en améliorant conjointement la qualité des apports alimentaires. Plusieurs travaux ont montré que la consommation de lait de vache peut aider à réduire la masse grasse en favorisant une meilleure efficience alimentaire, c’est-à-dire une meilleure utilisation par l’organisme des macronutriments apportés par l’alimentation. Les études donc ont toutes rapporté une réduction plus significative de la masse grasse chez les sujets qui consommaient du lait écrémé après leur séance de musculation par rapport ceux qui ingéraient une boisson riche en glucides (Figure 2).

Ce résultat avait été déjà été rapporté par des études menés sur des populations en surpoids (Zemel, 2009). Les processus mécanistiques explicatifs de l’influence de la consommation de lait de vache sur la réduction de la masse adipeuse tendent aujourd’hui à être compris. L’hypothèse actuellement principalement par les données de la littérature scientifique serait que l’augmentation des apports calciques via une plus grande consommation de lait permettrait de limiter une réponse endocrinienne qui favorise le stockage au niveau des réserves adipeuses et bloque la destruction de ces cellules graisseuses.

Figure 2. Evolution de la masse grasse avant et après 12 semaines d’entraînement en musculation pour deux groupes d’athlètes féminines ayant consommé soit du lait après les séances (Milk, n=10) ou soit une boisson riche en glucides (CON, n=10). *Significativement différent de CON dans l’écart par rapport à la valeur de base dans le graphique inséré (P < 0.05). Les valeurs sont présentées en moyenne ± erreur-type. D’après Josse et al. (2010).

Un apport protéique suffisant doit par ailleurs nécessairement être assuré lors d’un régime restrictif pour préserver la masse musculaire du sportif. A défaut, un phénomène d’atrophie peut être constaté, ce qui peut engendrer une baisse des qualités de force et de vitesse du sportif. Il paraît à cet égard judicieux de programmer une collation riche en acides aminés ramifiés à l’issue des séances d’entraînement intenses, afin de limiter le catabolisme post-exercice et favoriser le retour rapide à une balance azotée positive. Là encore, l’ingestion de lait de vache écrémé semble s’imposer comme une boisson particulièrement adaptée pour satisfaire les besoins spécifiques du sportif.

4. Nutrition et récupération énergétique

La relation entre l’état des réserves en glycogène et la fatigue dans les activités à fort sollicitation aérobie est bien établie. La progressive déplétion des réserves musculaires en glycogène et la baisse de la glycémie ont toutes deux en effet été identifiées comme associées à la fatigue lors d’épreuves d’endurance. Dans ce contexte, l’un des rôles majeurs de la récupération qui s’intercale entre deux séances d’entraînement ou deux épreuves de compétition est d’assurer la restauration des réserves de glycogène aux niveaux musculaire et hépatique. De nombreux travaux ont investigué les stratégies nutritionnelles les plus adaptées pour y contribuer. Pour que la récupération énergétique soit la plus efficace possible, un apport glucidique supérieur à 2 g par kilogramme de poids de corps doit être assuré. Cet apport en glucides doit être initié dès la fin de l’entraînement, étant donné que le taux de resynthèse du glycogène est maximal lors des deux heures qui succèdent directement l’exercice, en raison de l’activation de la glycogène synthase, l’enzyme qui assure le stockage des molécules de glucose en glycogène

Peu d’études ont investigué directement l’influence de la consommation de lait sur la recompensation des réserves glycogéniques après un exercice de longue durée. Une étude récente n’a mis en évidence aucun effet significatif de l’ingestion de 500mL de lait chocolaté pauvre en graisses par rapport à une boisson isocalorique riche en glucides sur l’évolution de la concentration en glycogène musculaire après une course de 45 minutes réalisée à 65% VO_2max. Toutefois, cette épreuve n’avait engendré qu’une faible baisse des réserves de glycogène chez les participants, ce qui est susceptible d’avoir limité l’influence de la boisson de récupération sur l’évolution de ce paramètre post-exercice. Dans l’une d’entre elles, un groupe d’athlètes entraînés en endurance fut constitué pour comparer l’efficacité de différentes boissons de récupération, dont du lait chocolaté, lors d’une épreuve de pédalage à 70% VO_2max menée à épuisement, deux heures après une séance de travail intermittent. La boisson glucidique de récupération proposée aux sujets fut contrôlée de sorte à assurer un apport calorique équivalent à celui de la boisson lactée. Aucune différence statistique significative ne fut rapportée entre ces deux conditions. L’ensemble des résultats observés dans la littérature apparait ainsi suffisamment consistant pour mettre en évidence une efficacité comparable du lait par rapport aux boissons du commerce riches en glucides pour assurer la restauration des réserves en glycogène et le niveau de performance après une épreuve de longue durée.

Figure 3. Concentration en glycogène musculaire mesurée au niveau du muscle vastus lateralis chez des cyclistes entraînés immédiatement et une heure après avoir pédalé 2h à 60-65% VO_2max. Une augmentation significative fut observée après que les sujets aient consommé un bol de lait écrémé et de céréales (Cereal) ou une boisson riche en glucides assurant un apport calorique équivalent. †, significativement différent de Post0, p < 0,05. D’après Kammer et al. 2009.

5. La réhydratation

Lorsqu’un exercice est réalisé dans une ambiance chaude, les pertes hydriques liées à la sudation dépassent fréquemment la quantité de fluide ingérée, de sorte qu’un état de déshydratation est fréquemment rapporté. Cependant, l’instauration d’une balance hydrique négative lors d’un premier exercice peut potentiellement compromettre le niveau de performance lors d’un entraînement subséquent. Plusieurs études ont en effet mis en évidence que l’état de déshydratation a un effet négatif sur certaines fonctions physiologiques, et que la réhydratation post-exercice peut aider à minimiser cet effet. Alors qu’il est relativement aisé de compenser les pertes hydriques lorsque le sportif ne s’entraîne pas plus d’une fois par jour, la stratégie de réhydratation doit être considérée avec particulièrement d’attention dans le contexte d’entraînements pluriquotidiens.

Etant donné la difficulté régulièrement constatée des athlètes à compenser leurs pertes hydriques lors de l’exercice et la nécessité d’être convenablement hydraté au début d’un exercice subséquent, les stratégies de réhydratation post-exercice ont été investiguées de manière exhaustive au cours des dernières années. Plusieurs études ont ainsi révélé que le contenu en électrolytes de la boisson de récupération influence significativement le processus de réhydratation, en soulignant notamment que la concentration en sodium de celle-ci influence directement la quantité de fluide effectivement assimilée. D’autres travaux suggèrent de même un effet positif de l’ajout de potassium dans la boisson de récupération sur le processus de réhydratation post-exercice.  La majorité des recherches ayant porté sur les stratégies de réhydratation se sont concentrées sur des boissons expérimentales préparées en laboratoire ou des boissons énergétiques du commerce. Pourtant, le lait s’impose comme un candidat potentiel particulièrement adapté, étant donné sa haute concentration en électrolytes et la présence de glucides dans une concentration similaire à celle retrouvée dans la plupart des boissons énergétiques du commerce.

D’autres études récentes ont investigué l’efficacité du lait pour favoriser la réhydratation post-exercice. Il a été tout d’abord comparé l’influence d’une ingestion de lait écrémé, seul ou enrichi en sodium par rapport à des boissons de l’effort riche en glucides ou de l’eau chez des sujets ayant perdu 1,8 ± 0,2 % de la masse corporelle suite à un exercice d’endurance réalisé en chambre climatique. Les sujets devaient consommaient à chaque fois 150 % de la masse perdue qu’il avait perdue en une heure. Leurs urines étaient collectées avant l’exercice puis durant les 4 heures l’ayant succédé. Les résultats ont révélé que la production  d’urine post-exercice n’avait pas augmenté à post-1h et post-2h par rapport au repos lorsque du lait avait été ingéré, contrairement aux conditions « Eau » et « Boisson énergétique » (Figure 4). La quantité d’urine post-exercice était ainsi en moyenne deux fois inférieure lorsque les sujets avaient consommé du lait plutôt que de l’eau ou la boisson riche en glucides.

 
 
 
 

Figure 4. Production d’urine consécutive à l’ingestion de 4 boissons différentes après un exercice ayant engendré la perte de 1,8% de masse corporelle: ●, eau; ○, boisson énergétique riche en glucides; , lait; , lait enrichi en sodium). ^a,b,c,d Significativement différent de l’eau, de la boisson énergétique, du lait seul et du lait enrichi en sodium, respectivement. D’après Shirreffs et al. (2007).

Finalement, alors que les sujets retrouvaient une balance hydrique négative une heure après avoir ingéré de l’eau ou la boisson énergétique, ceux-ci conservaient une balance hydrique positive lors des 4h post-exercice, après avoir consommé du lait (enrichi ou non en sodium).

Figure 5. Evolution de la balance hydrique suite à l’ingestion de 4 boissons différentes après un exercice ayant engendré la perte de 1,8% de masse corporelle: ●, eau; ○, boisson énergétique riche en glucides; , lait; , lait enrichi en sodium). ^a,b,c,d Significativement différent de l’eau, de la boisson énergétique, du lait seul et du lait enrichi en sodium, respectivement. D’après Shirreffs et al. (2007).

Une autre étude a confirmé ces résultats, s’appuyant sur un protocole relativement similaire comprenant en plus une épreuve cycliste menée à épuisement réalisée après 3 heures de récupération dans une ambiance chaude et humide (35°C, 63% d’humidité). Aucun effet sur la performance de la boisson de récupération ne fut toutefois rapporté. Quand bien même le nombre d’études ayant investigué l’intérêt de consommer du lait pour la réhydratation demeure aujourd’hui restreint, ces résultats soutiennent qu’il existe un intérêt véritable à utiliser le lait pour recompenser les pertes hydriques engendrées par l’exercice.

6. Sommeil et nutrition au service de la récupération des sportifs

Pour supporter son entraînement et s’adapter à la charge que représente celui-ci, l’athlète doit optimiser sa récupération. A défaut, un état de surmenage, caractérisée par une baisse temporaire du niveau de performance peut s’instaurer. Le sommeil est à cet égard reconnu comme le principal facteur de récupération chez le sportif, en raison du rôle majeur qu’il joue sur la restauration des performances cognitives et physiologiques qu’il assure. Bien que les besoins quantitatifs et qualitatifs du sommeil pour le sportif ait été paradoxalement jusqu’ici peu investigués par les recherches scientifiques, de nombreux exemples démontrent que le sommeil incarne le premier facteur de récupération (Halson et al., 2008).

Des travaux ont montré que le manque de sommeil a un effet négatif sur la performance sportive en raison des mécanismes psychophysiologiques avec lesquels il interfère. Sur le plan physiologique, il apparaît que le manque de sommeil provoque une baisse des mécanismes de défense immunitaires et réduit la performance aérobie (Reilly & Edwards, 2007). Sur le plan psychologique, le déficit de sommeil dégrade l’humeur et perturbe les performances cognitives (Reilly & Deykin, 1983). Enfin, quand bien même les relations précises entre surmenage, surentraînement et sommeil demeurent encore à établir, certains travaux ont mis en évidence une relation négative entre la qualité du sommeil et la charge d’entraînement (Jurimae et al., 2002; Jurimae et al., 2004).

Sur le plan physiologique, le sommeil est contrôlé par la production d’une neurohormone du système nerveux central appelée la mélatonine. Cette molécule est synthétisée à partir d’un neuromédiateur du cerveau, la sérotonine, dont le taux de production dépend de la concentration dans le système nerveux central d’un acide aminé, le tryptophane. S’il n’est pas possible de modifier directement la concentration de la sérotonine cérébrale étant donné que cette molécule ne franchit pas la barrière hémato-encéphalique, il est en revanche possible d’influencer sa production en modulant l’entrée de tryptophane au niveau du cerveau. Des travaux ont confirmé cette hypothèse en montrant que (1) l’ingestion de tryptophane s’accompagne d’une réduction de la latence d’endormissement de 45 %, et (2) qu’une plus grande fragmentation du sommeil est observée au cours des nuits consécutives à une déplétion en tryptophane (Arnulf et al., 2002). De manière intéressante, le lait est reconnu comme étant la meilleure source alimentaire de tryptophane, ce qui laisse envisager que son ingestion avant le coucher est susceptible de favoriser l’endormissement et la qualité du sommeil.

Une recherche en nutrition menée par Markus en a testé cette hypothèse de manière indirecte en étudiant l’effet d’une ingestion de lactalbumine (c.-à-d la protéine de lait), lors du dîner, sur la vigilance et l’attention lors de la matinée subséquente. Les résultats ont montré que l’ingestion de lait était associée à une moindre sensation de léthargie le lendemain matin de la prise de lactalbumine et à une meilleure capacité de concentration. Chez les sujets souffrant de troubles du sommeil, une amélioration du niveau de performance fut même rapportée. La consommation de lait pourrait ainsi constituer à cet égard une stratégie nutritionnelle efficace pour favoriser une bonne qualité du sommeil. Notons à ce sujet que boire un bol de lait chaud sucré possède potentiellement deux avantages supplémentaires en plus d’assurer un apport élevé en tryptophane. Tout d’abord, l’ingestion d’une boisson chaude favorise l’augmentation de la température interne et en retour la mise en place d’une réponse thermolytique favorable à l’endormissement. Ensuite, l’ingestion de glucides (sous forme de lactose, couplé éventuellement à du miel) favorise l’endormissement en stimulant l’entrée du tryptophane au niveau du système nerveux central. Si ces résultats semblent prometteurs et laissent envisager un effet positif de l’ingestion de lait sur la qualité du sommeil, de nouvelles recherches demeurent à ce jour indispensables pour confirmer cette relation. L’ensemble des résultats accumulés de la littérature scientifique met en évidence les nombreux bénéfices pour le sportif à consommer du lait de vache écrémé, y compris pour les individus intolérants au lactose qui devront être redirigés vers du lait délactosé. La densité des preuves scientifiques permet à ce jour d’affirmer que l’ingestion quotidienne de lait contribue à la bonne santé osseuse, à la régénération musculaire post-exercice (voire à l’augmentation de la masse maigre, lorsqu’elle est recherchée) et à la réduction de la masse grasse. Des études récentes ont par ailleurs mis en évidence que le lait constitue une boisson de récupération aussi efficace que les boissons de l’effort vendues dans le commerce pour favoriser la récupération des efforts de longue durée. Sa contenance en électrolytes lui permet par ailleurs d’être particulièrement adapté pour optimiser les mécanismes de réhydratation post-exercice. Certaines données préliminaires suggèrent enfin une action efficace du lait sur le sommeil. De nouvelles études devront confirmer cette hypothèse, notamment chez des athlètes très entraînés pour lesquels la perturbation du sommeil constitue l’un des premiers symptômes du surmenage. Ce constat global s’avère particulièrement intéressant dans la mesure où le lait constitue une boisson peu onéreuse et facile d’accès pour l’ensemble des sportifs. Pour que les apports calciques quotidiens restent inférieurs à 2500 mg/jour (apport nutritionnel maximal recommandé), la meilleure stratégie consistera toutefois à ne pas ingérer plus d’un litre par jour en planifiant la consommation du lait aux moments les plus favorables, c’est-à-dire immédiatement à l’issue des séances d’entraînement intenses ou 3 heures avant le coucher, en fonction de l’objectif recherché.

II – Aspects pratiques : la santé osseuse au quotidien, importance pour le master athlète

Ce qu’il faut savoir

Réponses à vos questions

Que recouvre la notion de « santé osseuse » ?

L’expression « santé osseuse » fait référence à la résistance des os et à l’aptitude à éviter les fractures en cas de chute, de coup, de torsion ou de tout autre stress mécanique auquel les os peuvent être soumis. La notion de densité minérale osseuse y est associée, que l’on utilise comme indice de la résistance des os au stress mécanique dans le dépistage des maladies de l’os et dans le suivi de leur traitement. Lorsque la densité minérale de l’os s’accroît, sa résistance augmente.

Comment les os s’adaptent-ils aux activités physiques ?

La pratique régulière de certains sports ayant un effet direct sur la résistance des os, elle peut contribuer à réduire de 20 à 35 % le risque de fractures. En effet, plus le tissu osseux est sain, plus il présente une capacité d’adaptation aux contraintes mécaniques associées aux contractions des muscles ; il devient alors plus solide et, du même coup, moins sujet aux fractures. La charge exercée sur l’os pendant l’effort physique varie selon le mouvement, sa vitesse, la force appliquée et le nombre de répétitions. Cela dit, l’application d’une seule force, qu’elle soit intense ou prolongée (exercice isométrique), n’induira pas d’adaptation de l’os, à l’inverse de ce qui se passe avec des applications répétées. Pour que le sportif puisse maximiser sa santé osseuse, il faut donc qu’il relie à sa pratique quotidienne une grande diversité d’activités physiques.

Activité physique et augmentation du capital osseux sont donc intimement liées, puisque, dans la plupart des cas, l’exercice provoque une augmentation de la densité minérale de l’os, et ce, indépendamment de l’âge. Par ailleurs, on constate une corrélation positive très forte entre la teneur minérale de l’os et le poids du muscle correspondant. Le rôle important des sollicitations mécaniques a été illustré par les résultats d’une étude portant sur dix joueurs professionnels de tennis, population chez laquelle le contenu minéral osseux est en moyenne de 15 % plus élevé au niveau du radius du bras qui tient la raquette.

L’augmentation de la densité osseuse sous l’effet de l’activité physique est en outre influencée par le niveau des apports calciques en nutrition. Toutefois, cette relation n’est pas linéaire, puisqu’il existe un effet de seuil se situant autour de 800 à 1 000 mg.j⁻¹ d’apport calcique. En dessous de ce niveau, la diminution des apports réduirait l’effet de l’activité sur la densité osseuse ; au-dessus, l’augmentation des apports calciques serait sans effet.

Existe-t-il des différences entre les hommes et les femmes en ce qui concerne la croissance osseuse ?

La pratique régulière d’un sport où l’on doit supporter son poids ou déplacer des charges importantes a des effets bénéfiques sur la santé osseuse tant des hommes que des femmes, et ce, tout au long de la vie. La croissance osseuse se poursuit jusqu’à 20 ans chez les femmes et jusqu’au début de la trentième année chez les hommes, mais c’est avant et pendant la puberté que le taux de croissance de la masse osseuse est le plus marqué. Chez les filles comme chez les garçons, la densité minérale s’accroît en effet avec la taille et le poids corporel.

Dans la mesure où elle est étroitement liée aux processus de maturation sexuelle, l’augmentation maximale du contenu minéral osseux survient à 11 ou 12 ans chez les filles, et environ un an et demi plus tard chez les garçons. Si, à l’âge adulte, la masse osseuse des femmes est inférieure à celle des hommes, c’est davantage dû à la différence de taille et de géométrie de l’os qu’à la densité osseuse en elle-même. En règle générale, on a pu remarquer qu’un squelette jeune était plus sensible aux stimuli mécaniques des exercices physiques qu’un squelette plus âgé. La pratique d’activités comportant des sauts ou des impacts joue donc un rôle clé lorsqu’elle intervient avant la puberté, car elle maximise la hauteur du pic de masse osseuse, d’où une résistance accrue, qui perdurera.

Les effets positifs de l’activité physique sur la santé osseuse ont été essentiellement mis en évidence lorsque cette activité physique était à la fois ancienne dans le temps et avec une intensité appropriée. Inversement, la pratique d’un entraînement intensif sur un organisme mal préparé peut conduire à une déminéralisation du tissu osseux. Ce phénomène a d’abord été observé chez la femme et semble en partie lié à l’influence de l’entraînement sur le statut hormonal. Chez la femme jeune, notamment, la pratique sportive intense augmente la prévalence de l’aménorrhée, état qui se caractérise par un faible taux plasmatique d’œstrogènes favorisant une perte accélérée du calcium osseux. Les athlètes aménorrhéiques ont donc une densité minérale osseuse inférieure à celle des athlètes euménorrhéiques, cette situation étant réversible avec la réapparition des cycles menstruels.

Existe-t-il une relation entre le sport pratiqué et la santé osseuse ou l’apport calcique ?

Plusieurs études transversales, menées chez des sportifs (hommes et femmes) pratiquant un large éventail de sports, ont établi que, chez ces derniers, les valeurs de densité minérale osseuse (DMO) étaient plus élevées que celles de non-sportifs. C’est notamment chez les spécialistes des sports de force, les gymnastes ou les footballeurs, que ces valeurs de DMO sont les plus importantes. La voile, la course à pied, la natation, le plongeon ou encore la natation synchronisée, quant à eux, sont plutôt considérés comme des sports à risque en matière de santé osseuse. Et ces différences sont nettement amplifiées chez les athlètes femmes.

Cas particulier : au vu de leurs effets bénéfiques sur l’optimisation et le maintien de la masse osseuse chez les jeunes sportifs, les activités physiques impliquant une charge d’intensité élevée sur le squelette sont donc fortement recommandées. Cependant, il est des cas où ces effets bénéfiques ne sont pas constatés : lorsqu’il y a insuffisances hormonales, carences nutritives ou syndrome de « surutilisation », par exemple.

Il ne semble pas y avoir de corrélation significative entre les index d’activité et la consommation de calcium. Cette approche semble ainsi infirmer l’hypothèse selon laquelle la dépense énergétique augmenterait la ration calorique qui, à son tour, influencerait l’apport calcique. Cette absence de relation entre le niveau des apports caloriques et l’apport calcique résulte de très fortes différences en ce qui concerne les comportements alimentaires, selon le type de sport pratiqué. Cette analyse permet en effet d’opposer des sports individuels à forte dépense énergétique et dont les pratiquants ont un faible apport calcique (triathlon, fond ou cyclisme), aux sports collectifs avec forte dépense énergétique et forte consommation calcique (volley-ball, handball ou basket-ball). Dans d’autres disciplines, comme le golf ou l’équitation, où la dépense énergétique est modérée, les pratiquants déclarent avoir une forte consommation de produits riches en calcium. Il semble donc que le type de sport influence véritablement la consommation calcique.

Le calcium et la vitamine D contribuent-ils à une meilleure santé osseuse ?

Le rôle clé de ces nutriments dans la santé osseuse est désormais bien connu. Le calcium, tout d’abord, intervient principalement dans la formation des os et des dents. Bien qu’il soit un messager intracellulaire crucial dans tout le corps, il se trouve à 98 % dans le squelette. Les produits laitiers doivent fournir les deux tiers des apports en calcium ; une alimentation pauvre en produits laitiers n’apportera en effet pas plus de 500 mg de calcium par jour, ce qui est insuffisant. Une déficience en calcium compromet la santé osseuse, puisque celui-ci est résorbé du squelette pour assurer le maintien d’un taux de calcium sanguin normal. Cette déminéralisation peut causer une réduction de la masse osseuse, une ostéoporose et un risque accru de fractures, surtout lorsqu’elle est associée à une alimentation faible en calcium allant de pair avec de très faibles taux de vitamine D. Toutefois, lorsque l’apport en calcium est excédentaire (supérieur à 2 500 mg par jour), il peut entraîner le développement de calculs rénaux. Autre effet nocif d’un apport excessif en calcium : lorsque celui-ci est fourni par des suppléments.

La fonction la plus connue de la vitamine D est la régulation hormonale de la concentration de calcium et de phosphore dans le sang. Cette fonction est importante, puisqu’elle assure la disponibilité de ces minéraux pour la minéralisation ou le développement des os. La forme active de la vitamine D stimule l’absorption du calcium et du phosphore dans l’intestin, la réabsorption du calcium dans les reins et la résorption du calcium du squelette, afin de préserver les taux de calcium sanguin. C’est par ce maintien des taux de calcium et de phosphore dans le sang que la vitamine D favorise la croissance et le bon état des os, de même que la santé dentaire. Une déficience en vitamine D conduit donc à une minéralisation insuffisante des os ou à leur déminéralisation et, de ce fait, à un affaiblissement de la santé osseuse. Par contre, des apports exagérés en vitamine D (plus de 10 000 UI par jour) peuvent causer des dommages aux reins et aux tissus.

Toute augmentation des apports recommandés pour la vitamine D doit donc soulever la question suivante : ces apports sont-ils suffisamment fournis par les aliments et la boisson uniquement ? Une évaluation récente de l’état nutritionnel en vitamine D montre que le taux sérique est suffisant pour le maintien d’une bonne santé osseuse. Il peut cependant y avoir un risque pour les sportifs pratiquant des activités hivernales uniquement en salle et qui ne sont pas exposés au soleil ou à la lumière extérieure au moins vingt minutes par jour.

Où trouver les bonnes sources de calcium ?

Les meilleures sources de calcium sont les aliments du groupe « lait et substituts ». D’autres aliments fournissent également cet élément en quantité satisfaisante, notamment certains légumes verts, ainsi que les aliments enrichis en calcium.

 

Quels sont Quels facteurs qui influencent la synthèse endogène de la vitamine D ?

–          la latitude,

–          le temps passé à l’extérieur,

–          la pigmentation de la peau,

–          l’âge,

–          l’utilisation d’un écran solaire,

–          les vêtements.

Dans les pays situés au-delà du 40^e degré de latitude nord ou en deçà du 40^e degré de latitude sud, le rayonnement UVB n’est pas assez puissant pour que la synthèse endogène soit possible pendant les mois les moins lumineux. De plus, les personnes qui ne peuvent passer au moins vingt minutes par jour à l’extérieur sont vulnérables toute l’année.

La mélanine, un pigment cutané, peut réduire de cinquante fois la photosynthèse de la vitamine D. C’est pourquoi les personnes ayant la peau plus foncée présentent un risque plus élevé de déficience en vitamine D. Par ailleurs, la synthèse endogène de la vitamine D diminue avec l’âge. Enfin, un écran solaire conférant un facteur de protection solaire (FPS) de 8 ou plus bloque également la synthèse endogène de la vitamine D.

Comment améliorer l’état nutritionnel en vitamine D ?

Puisque la synthèse endogène continue est problématique, le bon état nutritionnel en vitamine D dépend des réserves en vitamine D contenues dans l’organisme et de celles apportées par les aliments.

En ce qui concerne ces derniers, seuls quelques-uns contiennent de la vitamine D à l’état naturel (par exemple, les poissons gras, le jaune d’œuf et les huiles de foie de poisson), mais ne sont pas consommés sur une base régulière.

Le tableau ci-dessous récapitule les bonnes sources de vitamine D.

La vitamine K est-elle importante pour la santé osseuse ?

La vitamine K est une vitamine liposoluble (soluble dans la graisse). Notre corps peut donc la stocker dans les tissus adipeux et le foie. Surtout connue pour son rôle dans la coagulation sanguine, elle a un impact majeur sur la santé de nos os. Il est rare d’avoir une carence en vitamine K, puisqu’elle se trouve non seulement dans des aliments à feuilles vertes, mais peut également être produite par les bactéries qui sont dans notre intestin. Par contre, la prise d’antibiotiques peut parfois tuer ces bactéries et conduire à une légère carence, susceptible de provoquer un saignement excessif de la gencive ou du nez.

Les aliments riches en vitamine K sont le bœuf, le thé vert, le navet, le brocoli, le chou frisé, les épinards, les choux, les asperges et la laitue à feuilles vert foncé. La chlorophylle contient de la vitamine K. Enfin, la congélation des aliments peut détruire cette vitamine, alors que la cuisson ne l’affecte pas.

Plusieurs études en nutrition ont déjà montré que la vitamine K avait un effet bénéfique sur les fractures grâce à son rôle d’intermédiaire dans certains mécanismes comme le renouvellement osseux. Cet impact sur le squelette reste cependant controversé. Des chercheurs japonais ont réuni toutes les données existantes dans une méta-analyse destinée à évaluer le bénéfice d’une supplémentation en vitamine K sur la santé osseuse des femmes. Ils ont retenu sept études portant sur au moins cinquante femmes supplémentées pendant deux ans en vitamine K, à raison de 200 µg à 5 mg par jour de vitamine K1, ou 45 mg par jour de vitamine K2. Constituant 90 % de la vitamine K, la vitamine K1 est présente dans les légumes verts, contrairement à la vitamine K2, dont les sources alimentaires sont la viande et les fromages fermentés. Il ressort de cette étude que la supplémentation en vitamine K s’accompagne d’une amélioration de la densité osseuse et d’une diminution de l’incidence des fractures.

De même, des chercheurs espagnols ont mis en évidence un lien entre la vitamine K et la qualité osseuse. Ils ont ainsi constaté que les personnes âgées consommant beaucoup de vitamine K avaient une densité minérale osseuse (DMO) plus importante que celles qui en consommaient peu. Les résultats font état d’une consommation quotidienne moyenne de 334 µg chez les hommes et de 300 µg chez les femmes. En outre, chaque augmentation de 100 µg de cette consommation journalière s’accompagne d’une hausse de 0,008 g/m² de la densité osseuse.

Les protéines ont-elles un effet sur les os ?

La plupart des études épidémiologiques dont l’objectif principal porte sur la densité minérale des os ou sur la vitesse de la perte osseuse indiquent qu’une alimentation à teneur élevée en protéines entraîne une augmentation de la première et un ralentissement de la seconde. Une comparaison entre des athlètes femmes consommant de fortes quantités de protéines (1,6 g.kg.j⁻¹) et des non-athlètes (0,8 g.kg.j⁻¹) révèle ainsi, chez les premières, une meilleure densité osseuse. Un apport adéquat en protéines est donc une condition essentielle pour préserver la bonne santé osseuse des athlètes et prévenir les risques de fractures. Par conséquent, il faut, dans ce contexte, surveiller tout particulièrement les athlètes végétariens, pour lesquels les quantités en calcium, vitamine D et protéines peuvent s’avérer insuffisantes. Plusieurs études récentes, en effet, font état d’une densité osseuse plus faible chez les sportives végétariennes que chez les non-végétariennes.

L’acidité apportée par l’alimentation peut-elle avoir une incidence sur la santé osseuse ?

La digestion des aliments est à l’origine d’une production d’acides et de bases en proportion variable suivant l’aliment en question. Les aliments acidifiants – qui font baisser le pH – sont ceux qui génèrent le plus d’acides organiques (méthionine, cystéine). Parmi ceux-ci, on trouve les protéines animales (viandes, poissons, volailles, crustacés ou œufs), les fromages et les céréales. Nous savons, depuis quelques années maintenant, qu’un apport alimentaire excessif d’acides entraîne immanquablement la mobilisation du système tampon osseux, qui a pour effet de neutraliser l’excès d’acides et de permettre une régulation du pH. On constate ainsi une corrélation entre une alimentation peu ou pas acide et une densité osseuse plus élevée. Plusieurs études en nutrition concluent même qu’une alimentation adaptée, durant une longue période de temps, devrait contribuer à la diminution du risque d’ostéoporose, et ce, indépendamment de l’exercice physique. Parallèlement, il a été montré qu’un régime moins acidifiant (comprenant donc moins de viande et de fromage, et davantage de fruits et de légumes), complété par un apport en eau bicarbonatée (qui élève le pH), faisait baisser le taux de calcium urinaire et les marqueurs de la résorption osseuse, et affectait donc positivement la santé osseuse de l’individu.

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