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SSE #138 Exercice d'endurance et supplémentation en antioxydants: sensé ou insensé? - Partie 2

Scott K. Powers, Kurt J. Sollanek, and Michael P. Wiggs

POINTS PRINCIPAUX

  • Un exercice prolongé à 65-80 % du VO2 max augmente la production de radicaux dans les muscles squelettiques en contraction. Cette production de radicaux induite par l’exercice entraîne souvent des dommages oxydatifs aux fibres des muscles squelettiques et contribue à la fatigue musculaire.

  • Pour éviter cette situation, des suppléments d’antioxydants sont largement offerts aux athlètes d’endurance. En matière de supplémentation en antioxydants, il y a autant d’avantages et que d’inconvénients.

  • L’argument le plus solide à l’appui d’une supplémentation en antioxydants porte sur les athlètes d’endurance dont le régime alimentaire n’est pas équilibré. De façon plus précise, si une évaluation nutritionnelle révèle que l’apport en antioxydants est déficient chez un athlète (autrement dit, sa consommation d’antioxydants sous forme de vitamines est inférieure à l’apport nutritionnel recommandé ou ANR), il est justifié qu’il prenne des suppléments pour atteindre l’ANR en matière d’antioxydants sous forme de vitamines.

  • L’argument majeur contre une supplémentation en antioxydants est la possibilité que des mégadoses d’antioxydants (comme les vitamines E et C) puissent diminuer la réponse à l’entraînement lors des exercices d’endurance.

  • Même si la production de radicaux induite par l’exercice peut contribuer à la fatigue musculaire pendant les exercices d’endurance, les études montrent qu’une supplémentation en antioxydants ordinaires (soit les vitamines E et C) n’améliore pas la performance physique. Néanmoins, certaines données donnent à penser qu’un traitement par N-acétylcystéine peut retarder la fatigue à l’effort quand le VO2 max se situe entre 65 et 80 %.

INTRODUCTION

Il est bien établi que les muscles squelettiques en contraction produisent des radicaux et que le taux de production des radicaux dans les muscles augmente en fonction de l’intensité et de la durée de l’exercice (Powers et Jackson, 2008; Powers et coll., 2011a). Cette augmentation induite par l’exercice dans la production de radicaux entraîne souvent des dommages oxydatifs aux protéines et aux lipides musculaires (ou stress oxydatif). De plus, une augmentation de la production de radicaux induite par l’exercice est un facteur qui contribue à la fatigue musculaire pendant les exercices d’endurance prolongés (Reid, 2008). Reconnaître que la production de radicaux induite par l’exercice peut endommager les fibres musculaires squelettiques et contribuer à la fatigue musculaire a poussé de nombreux sportifs à faire des exercices d’endurance réguliers en consommant des suppléments d’antioxydants.

Cet article de Sports Science Exchange est le deuxième volet d’une étude en deux parties qui aborde l’exercice d’endurance, le stress oxydatif et la supplémentation en antioxydants. Le premier volet de cette étude a présenté le stress oxydatif induit par l’exercice et porté sur des antioxydants tant endogènes (antioxydants cellulaires) qu’exogènes (antioxydants alimentaires). Le présent article a pour but d’aborder deux importantes questions relatives à l’exercice d’endurance et à la supplémentation en antioxydants : 1) Les athlètes d’endurance devraient-ils prendre des suppléments d’antioxydants pour se protéger contre le stress oxydatif dû à l’exercice? et 2) Les suppléments d’antioxydants améliorent-ils la performance lors des exercices d’endurance? Cet article commence par un débat pour savoir s’il est justifié de prendre des suppléments d’antioxydant chez ceux qui commencent un conditionnement physique d’endurance.

LE CONDITIONNEMENT PHYSIQUE D’ENDURANCE AUGMENTE-T-IL LE BESOIN DE SUPPLÉMENTATION EN ANTIOXYDANTS?

Une recherche sur Internet à l’aide du mot « antioxydants » permet d’obtenir les adresses de nombreux sites fournissant de l’information sur les antioxydants. La valeur scientifique des données contenues dans ces sites varie considérablement. Pourtant, de nombreux sites concluent en disant que la consommation d’antioxydants favorise une bonne santé et réduit le risque de nombreuses maladies (comme le cancer ou les maladies cardiaques, etc.). Par conséquent, il n’est pas surprenant que des suppléments alimentaires contenant des antioxydants soient largement mis à la disposition des consommateurs tant chez les détaillants que chez les fournisseurs de produits en ligne. Par exemple, les antioxydants les plus souvent offerts par les fabricants de suppléments alimentaires comprennent la vitamine E, la vitamine C et le bêta-carotène. Il y a beaucoup d’autres produits antioxydants, dont les extraits de raisins, le resvératrol, la lutéine, le lycopène, l’acide alpha-lipoïque, des mélanges de thé vert et autres. Beaucoup de compagnies qui fabriquent et qui vendent des produits antioxydants prétendent que la supplémentation en antioxydants est largement répandue. Les études révèlent pourtant que l’incidence de la supplémentation en antioxydants varie d’un pays à l’autre et selon les segments de populations. Quoi qu’il en soit, l’utilisation des suppléments en antioxydants est importante dans le monde entier, et une étude a rapporté qu’environ 62 % des jeunes athlètes en athlétisme prennent des suppléments alimentaires (Nieper, 2005). Nous présentons ci-dessous le pour et le contre en ce qui concerne la supplémentation en antioxydants chez les athlètes d’endurance.

ARGUMENTS POUR UNE SUPPLÉMENTATION EN ANTIOXYDANTS

Les adeptes de la supplémentation en antioxydants pour les athlètes d’endurance font le raisonnement suivant : puisqu’un conditionnement physique rigoureux fait augmenter la production de radicaux délétères dans les muscles squelettiques, une supplémentation en antioxydants est essentielle pour protéger les fibres musculo-squelettiques contre le stress oxydatif. Cet argument repose sur des preuves expérimentales selon lesquelles une supplémentation en vitamine C atténue de façon suffisante la production de radicaux libres induite par l’exercice (Ashton et coll., 1999). Selon un autre argument à l’appui d’une supplémentation en antioxydants, beaucoup d’athlètes d’endurance ont des régimes alimentaires déficients en antioxydants (Van Erp-Baart et coll., 2004). Les athlètes qui restreignent régulièrement leur apport énergétique, qui suivent des programmes rigoureux de perte de poids, qui éliminent certains groupes de produits de leur alimentation ou dont le régime alimentaire est déséquilibré sont exposés à un risque plus élevé de carences en vitamines. Les rares recommandations relatives à l’apport nutritionnel en antioxydants alimentaires ne portent que sur peu d’antioxydants sous forme de vitamines. Ces ANR portent en effet seulement sur la vitamine C – 90 mg pour les hommes et 75 mg pour les femmes, la vitamine E – 15 mg et le sélénium – 55 μg. Par conséquent, une supplémentation en antioxydants peut s’avérer avantageuse pour ceux dont le régime alimentaire contient peu d’un seul ou de plusieurs de ces antioxydants. Il est toutefois recommandé de consulter un nutritionniste avant de prendre des suppléments alimentaires.

ARGUMENTS CONTRE LA SUPPLÉMENTATION EN ANTIOXYDANTS

Malgré les arguments pour une supplémentation en antioxydants chez les athlètes d’endurance, plusieurs autres arguments soutiennent le contraire. D’abord, rien ne prouve que la production de radicaux induite par l’exercice dans les muscles squelettiques soit nocive en santé humaine. En effet, il est bien établi que faire régulièrement des exercices réduit le taux de mortalité toutes causes confondues et, par voie de conséquence, il semble peu probable que la production de radicaux libres induite par l’exercice soit mauvaise pour la santé (Lee et coll., 2010). De plus, les exercices réguliers d’endurance font augmenter la quantité d’enzymes antioxydants dans les fibres musculaires, ce qui entraîne une meilleure protection endogène contre le stress oxydatif associé à l’exercice (Powers et Jackson, 2008). Ainsi, cette augmentation des antioxydants endogènes induite par l’entraînement peut protéger adéquatement contre le stress oxydatif provenant d’autres sources. Finalement, si un athlète d’endurance adopte un régime alimentaire isocalorique bien équilibré sur le plan nutritionnel, il n’a probablement pas besoin de prendre des suppléments en antioxydants en plus de ceux que contient son alimentation. D’autres chercheurs en sont arrivés à des conclusions similaires à ce sujet (Margaritis et Rousseau, 2008; Rodriguez et coll., 2009).

Les arguments les plus solides contre la supplémentation en antioxydants chez les athlètes d’endurance sont les suivants. D’abord, de nouvelles études révèlent qu’une supplémentation en antioxydants peut prévenir les adaptations musculo-squelettiques induites par l’exercice (Gomez-Cabrera et coll., 2008; Ristow et coll., 2009). De fait, il a été montré de façon irréfutable que la production d’espèces réactives de l’oxygène induites par l’exercice agit comme un signal nécessaire pour déclencher l’expression de nombreuses protéines du muscle squelettique, dont des enzymes antioxydantes, des protéines mitochondriales et des protéines de choc thermique (Powers et Jackson, 2008; Powers et coll., 2011a). Un autre argument contre la supplémentation en antioxydants chez les athlètes veut qu’une bonne partie de la recherche actuelle n’étaye pas la notion selon laquelle ce serait bénéfique pour la santé humaine. Par exemple, une méta-analyse de 68 études à répartition aléatoire sur les suppléments en antioxydants (menées auprès de 232 606 sujets humains) a conclu qu’une supplémentation alimentaire en bêta-carotène, en vitamine A et en vitamine E n’améliore pas l’état de santé et peut augmenter le taux de mortalité (Bjelakovic et coll., 2007). Selon le compte rendu détaillé de cette méta-analyse, le rôle que jouent la vitamine C et le sélénium en ce qui concerne le taux de mortalité chez l’humain n’est pas clair et des études plus poussées seront nécessaires avant de pouvoir émettre une recommandation à ce sujet.

UNE SUPPLÉMENTATION EN ANTIOXYDANTS PEUT-ELLE AMÉLIORER LA PERFORMANCE À L’ENDURANCE?

La fatigue musculaire est communément définie comme une réduction de la capacité du muscle squelettique à soutenir un effort (Gandevia, 2001). La fatigue musculaire induite par l’exercice est un processus multifactoriel et les causes spécifiques de la fatigue varient en fonction du type d’exercice auquel est due cette fatigue musculaire (Ament et Verkerke, 2009). Par exemple, les principaux facteurs contribuant à la fatigue pendant les contractions de haute intensité effectuées au cours des exercices contre résistance diffèrent des facteurs contribuant à la fatigue primaire engendrée pendant des contractions répétées de plus faible intensité lors des activités d’endurance. Il n’en reste pas moins qu’il y a de plus en plus de preuves selon lesquelles la production de radicaux dans les muscles squelettiques contribue à la fatigue lors des exercices prolongés et à intensité sous-maximale (soit entre 65 et 80 % du VO2 max) (Reid, 2008; Lamb et Westerblad, 2011). Comme nous l’avons déjà mentionné, la production de radicaux augmente dans les muscles squelettiques au moment de leur contraction et de faibles concentrations de radicaux jouent un rôle essentiel dans la régulation de l’effort musculaire (Powers et Jackson, 2008). De fait, de faibles concentrations de radicaux dans les muscles squelettiques en contraction sont nécessaires pour parvenir à un effort optimal (Powers et Jackson, 2008). Par contre, des concentrations élevées de radicaux peuvent provoquer des dégâts oxydatifs dans les protéines et les lipides musculaires, et entraîner une diminution de l’effort (Reid, 2001). Par conséquent, selon des données physiologiques réelles, une supplémentation en antioxydants améliorerait la performance musculaire.

À cet égard, il a été montré à l’aide de modèles expérimentaux in vitro (des préparations isolées de muscle animal) que les antioxydants retardent la fatigue lors des contractions prolongées de faible intensité (Andrade et coll., 1998). De plus, des études bien contrôlées menées chez l’animal indiquent que le piégeage des radicaux par les antioxydants peut protéger le muscle squelettique contre le stress oxydatif et retarde aussi la fatigue lors des exercices prolongés à intensité sous-maximale (Reid, 2008). En revanche, les désactiveurs antioxydants ne sont pas efficaces pour retarder la fatigue musculaire chez les animaux qui font des exercices de haute intensité (Reid, 2008).

Chez l’humain, les radicaux contribuent-ils à la fatigue musculaire induite par l’exercice? La réponse à cette question fait toujours l’objet de débats, mais un nombre grandissant d’études donnent à penser que l’administration aiguë de l’antioxydant N-acétylcystéine (NAC) retarde la fatigue musculaire chez l’humain lors d’exercices prolongés à intensité sous-maximale (Powers et coll., 2011b). De façon plus précise, il a été montré que l’administration de NAC retarde la fatigue musculaire chez l’humain lors d’un effort sous-maximal (p. ex., muscle stimulé électriquement, exercice de cyclisme volontaire, exercices répétés à l’aide d’un crispateur) (Reid, 2008). Comme dans le cas des études chez l’animal dont il est question ci-dessus, la NAC ne retarde pas la fatigue musculaire chez l’humain lors des exercices de haute intensité (autrement dit, près du VO2 max) (Reid, 2008). L’un des effets secondaires possibles de la NAC est la nausée, mais chez certaines personnes seulement. Par conséquent, une supplémentation en NAC peut ne pas améliorer la performance à l’endurance chez les athlètes qui ont des nausées quand ils en prennent. Il est important de noter que les effets à long terme d’une supplémentation en NAC sont encore inconnus.

Contrairement aux résultats montrant que l’administration aiguë de NAC peut retarder la fatigue musculaire lors d’exercices prolongés à intensité sous-maximale, peu de données montrent que les autres suppléments d’antioxydants les plus souvent utilisés (comme le bêta-carotène, la vitamine E ou la vitamine C) peuvent améliorer la performance physique chez l’humain (Peternelj et Coombes, 2011; Hernandez et coll., 2012). Plus encore, rien ne prouve qu’une supplémentation en antioxydants améliore la récupération après des exercices d’endurance (Peternelj et Coombes, 2011; Hernandez et coll., 2012).

CONSÉQUENCES PRATIQUES

  • Les antioxydants existent en petites quantités dans les aliments, le risque de « surdose » par une alimentation riche en fruits et légumes est donc limité. Par contre, de mégadoses d’antioxydants sous forme de suppléments alimentaires (vitamine E, par exemple) pourraient atténuer les effets de l’entraînement associés aux exercices d’endurance. Par conséquent, il n’est pas recommandé de prendre des mégadoses d’antioxydants sous forme de suppléments alimentaires.

  • Une supplémentation en antioxydants alimentaires ordinaires (comme la vitamine E et la vitamine C) n’améliore pas la performance physique et n’accélère pas la récupération après l’exercice.

  • Il a été montré qu’un traitement par l’antioxydant N-acétylcystéine améliore la performance physique chez l’humain lors des exercices d’intensité sous-maximale. Toutefois, la N-acétylcystéine est associée à la nausée chez certaines personnes et ses effets à long terme sur la santé restent encore inconnus.

RÉSUMÉ

La question de savoir si les athlètes devraient ou non prendre des suppléments d’antioxydants reste un sujet important et très controversé. Les arguments pour et contre une supplémentation en antioxydants sont nombreux, et il faut poursuivre la recherche sur le sujet afin d’établir avec plus de certitude si les athlètes peuvent bénéficier ou non d’une supplémentation en antioxydants (Figure 1). Toutefois, à l’heure actuelle, les preuves scientifiques sont trop limitées pour pouvoir recommander aux athlètes ou à toute personne qui fait de l’activité physique de prendre des suppléments en antioxydants. De fait, les données actuelles suggèrent que les athlètes devraient agir avec prudence s’ils envisagent de prendre de fortes doses (mégadoses) de suppléments en antioxydants.

Même si la production de radicaux induite par l’exercice peut contribuer à la fatigue musculaire pendant les exercices d’endurance, les recherches n’ont pas montré qu’une supplémentation en antioxydants ordinaires (en vitamine E et C, par exemple) améliore la performance physique. Il y a peut-être exception avec la supplémentation en NAC, puisqu’il a été montré qu’elle améliore la capacité à l’endurance lors des exercices prolongés à 65-80 % du VO2 max. Néanmoins, les effets à long terme d’une supplémentation en NAC restent inconnus.

 

 Figure 1. Antioxidant supplementation effects on endurance exercise training. Rigorous endurance exercise increases free radical production in skeletal muscle. Antioxidants obtained from the diet or supplements can protect against free radical damage. However, the benefits of supplementation are debated because high amounts of antioxidants have been shown to be ineffective and potentially detrimental. 

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