Sylviane Robert Volpato M ai 2012
Cours du 8 mai 2012
Métabolisme de l’eau
Besoins nutritionnels des sportifs
Thermorégulation et choix des boissons dans le sport
Sources d’énergie en fonction du type d’effort et stockage des carburants
L’eau
• Fonctions
Base des processus métaboliques
Transport
Thermorégulation
• Élimination
Reins: env. 1.5 l urine
Intestins: 100 à 300 ml selles
Poumons: 300 à 500 ml vapeur expirée
Peau: 400 à 500 ml vapeur et sueur
• Besoin
2 à 2.5 l/j. (1.5 l boissons, 1 l aliments)
• Réserves
60% du poids corporel (30 l intracellul. 15 l extracell.)
Métabolisme et bilan hydrique
• Quantité d’eau de l’organisme tend à rester stable malgré les variation d’ingestion et d’élimination
Bilan hydrique équilibré
Eau provient des aliments et boissons + eau métabolique
• Mécanismes de régulation assurés par:
Reins
Hormones: Antidiurétique hormone, angiotensine, aldostérone
Electrolytes: Na, Cl, K, Mg
• Entrées d’eau déterminées par la sensation de soif (récepteurs cérébraux) suite à
Modifications du milieu intracellulaire
Osmolarité plasmatique
Elimination rénale (suite réponse hormonale)
Métabolisme de l’eau
[1]
[1] Source : JEANMAIRE Roland et VOLAND Sandra, « mouvement de l’eau en 24 heures », L’eau source de vie, Nestlé, Suisse, 1994
Pourquoi se préoccuper de son alimentation quand on fait du sport?...
Sport L’organisme fonctionne à haut régime
Sport intensif « usure » plus rapide et production de plus de déchets (CO2, urée, ac.
lactique, radicaux libres…)
Pourquoi se préoccuper de son alimentation quand on fait du sport?...
Performance et régénération :
apport énergétique total: Hydrates de carbone, protéines…
(carburant, masse musculaire)
nutriments non énergétiques: Eau, vitamines, minéraux, fibres, anti- oxydants…(fonctionnement de l’organisme, élimination des déchets, régénération)
Le risque de carences alimentaires chez un sportif est plus
important que chez une personne sédentaire
Pourquoi se préoccuper de son alimentation quand on fait du sport?...
Effets de carences alimentaires chez un sportif
Performance
Risque de blessures et de maladies
Motivation et baisse de moral
Vieillissement prématuré
Objectifs de l’alimentation pour un sportif
•
Couvrir les besoins de son organisme afin d’assurer une bonne performance et d’éviter blessures, fatigue et baisse de moral
•
Permettre à l’organisme de se régénérer et de reconstituer ses réserves
•
Maintenir un poids de forme stable
Pour préserver ses articulations
Pour s’assurer une bonne mobilité L’alimentation doit faire partie intégrante de l’entraînement pour être performant et garder un bon état de santé physique et mental
Besoins nutritionnels spécifiques à la pratique sportive
apport énergétique total (Kcalories)
de l’apport en eau pour l’hydratation
apport en glucides (55 à 70% de l’ AET). Permet
resynthèse du glycogène plus rapide et plus ample
modérée de l’apport en protéines (régénération de la
masse musculaire et osseuse)
Légèrement pour sports endurance (en général compensé par apports)
Très pour sports de force (20 à 30% de l’AET)
Besoins nutritionnels spécifiques à la pratique sportive
Même apport de lipides (graisses)
Fibres: Besoins idem ( avant certaines épreuves pour confort digestif)
nutriments non énergétiques: vitamines, minéraux, anti-
oxydants. Compensé par l’augmentation de la ration alimentaire si elle est équilibrée sauf :
Fer: besoin et risque de carence surtout chez les filles
Calcium: Parfois risque de carences chez les adolescentes
Sport et alimentation: En pratique
De façon générale, alimentation équilibrée selon la pyramide alimentaire avec:
boissons non ou légèrement sucrées (selon durée de
l’effort)
aliments riches en glucides (surtout groupe des
farineux) peu gras
Apport suffisant en protéines de bonne qualité
Choix d’aliments peu gras en général
L’assiette du sportif
Boire: Un geste primordial et vital !!!
Transport de carburant
Système de refroidissement
Élimination des déchets
Boire… les temps changent
«Il vaut mieux ne rien boire ni manger pendant la compétition»
Jim Peters, record mondial en marathon des années 1950
«Si tu bois et manges trop, tu vas trop transpirer et perdre des forces»
Tom Simpson, champion du monde en cyclisme 1965
Années 80… Premières études sur la fonction des boissons lors d’activité sportive
Années 90… «drink as much as possible!» (ACSM)
Année 2002 … Boston marathon 2 morts par hyponatrémie Années 2007…4 à 8 dl /heure
La thermorégulation
•
Définition
Transport et évacuation de la chaleur produite lors d’activité physique, par la peau principalement et par les poumons
•
Principe
Travail musculaire → 80% d’énergie sous forme de chaleur (autres déchets: eau, CO2, urée)
Ex. 15 km par coureur de 70 kg → dépense de 1050 kcal (1 kcal/kg/km)
→ travail mécanique = 210 kcal et chaleur = 840 kcal → ↗ 4,5°C temp corporelle (fictif)
Débit sanguin transporte chaleur vers le milieu extérieur (peau).
L’EVAPORATION (et elle seule) de la sueur à la surface de la peau permet le refroidissement
Ce phénomène peut être freiné par une température extérieure élevée ou par une humidité de l’air importante.
Thermorégulation – variation des pertes sudorales
• Perte de liquide par la sueur peut représenter 70 à 80% de la perte en eau totale (20% sans activité physique) lors d’activité physique importante en climat chaud. Elle varie en fonction de divers paramètres
L’entraînement
L’intensité de l’effort
La discipline pratiquée
Les vêtements (meilleure élimination avec vêtements clairs et aérés)
L’hygrométrie
La température ambiante
L’altitude
Variations individuelles
Variation des pertes de liquide quotidiennes
•
Peu ou pas d’exercice Température et taux d’humidité normaux
Urine: 1250 ml
Selles: 100 ml
Peau: 850 ml
Poumons: 350 ml
Exercice modéré à intense Air chaud et humide
Urine: 500 ml
Selles: 100 ml
Peau: 5000 ml
Poumons: 700 ml Total 2550 ml Total 6300 ml
Thermorégulation
•
La thermorégulation peut être entravée dans certaines conditions d’exercice.
•
↗ temp → sudation enclenchée. Très efficace mais nécessite statut hydrique correct.
Hyperthermie Déshydratation
Effets de la déshydratation
rapide des performances physiques
Crampes musculaire
risque de calculs rénaux
risque de tendinites et microlésions musculaires
Dès 4% de déshydratation risque de coup de chaleur
Dès 10% de déshydratation peut être mortel Signes de déshydratation:
Rougeur de la peau
rythme cardiaque
température corporelle
transpiration
Effets de la déshydratation
• D’une manière générale la déshydratation va occasionner fatigue et faiblesse musculaire.
(diminution du transport des nutriments par le sang pour la production d’énergie).
• Une baisse de performance va apparaître rapidement suite à un manque d’apport en liquide et va s’accentuer au fur et à
mesure de la perte hydrique. www.sport-passion.fr/performance-sport.jpg
Le coup de chaleur
Conséquence de l’hyperthermie
Peau sèche, rouge et chaude, pouls rapide
liquide dans le système sanguin → chute de pression, maux de tête, nausées, vertiges
→ Perte de connaissance
Risque cardio-vasculaire, lésions cérébrales, décès
Peut également survenir lors d’hydratation optimale, en conditions extrêmes
Pertes sudorales à l’effort, exemples
•
Marche
A 26°C: perte moyenne de 4dl/heure
A 32°C:perte de 7dl/heure
•
Footing
Sportif peu entraîné: 0,5 à 1 litre/h.
Marathonien de haut niveau: 1,5 à 2,5 litres/h.
•
Sport d’équipe en salle
1 heure d’entraînement: 0,5 à 1 litre
1 heure de match: 1 à 2 litres
•
Match de foot ou de tennis
Par temps chaud et humide: Jusqu’à 3 à 4 litres par match.
Conséquences d’un excès de liquide à l’effort
L’hyponatrémie
Observée ces 20 dernières années (surtout lors d’ultramarathons):
Conséquence d’une surcharge hydrique à l’effort (Intoxication par l’eau) sans apport de Na. ↘ natrémie → ↘ pression
Premiers symptômes: Migraines, sensation de faiblesse, nausées et vomissements.
Symptômes aggravés: Confusion mentale, crise d’épilepsie ou encore évanouissement. Dans des cas extrêmes, ils peuvent même aboutir au coma ou à la mort.
Une dizaine de décès par hyponatrémie associée à l’effort ont été constatés au cours des dix dernières années.
L’eau n’est pas éliminée par régulation rénale car à l’effort, mise en route de mécanismes hormonaux pour conserver l’eau de l’organisme (lutte contre la déshydratation)
Apports en liquide lors d’activité sportive
•
Buts de l’hydratation
Remplacer le liquide (et év les minéraux) perdu par la sueur
Fournir de l’énergie sous forme de glucides (efforts de > 1 h.)
•
En pratique
Boire avant, pendant et après l’effort (soif = indicateur de déshydratation et non du besoin en eau).
Boire au moins 3 dl avant toute activité sportive
Boire souvent, de petites quantités (1 à 2 dl / 15 à 20 min)
Température de la boisson: Fraîche mais non glacée
Quantité: 4 à 8 dl/heure de sport
Connaître ses propres dépenses hydriques (variations individuelles),
Connaître son besoin hydrique
•
Calculer ses dépenses en liquide
Se peser avant (P1) et après (P2) une séance d’entraînement. Vérifier la quantité de boisson consommée pendant la séance (Q)
Besoin = P1 – P2 + Q (Ex. 72 – 71 + 1 = 2 l)
Perte de liquide/heure
•
Calculer sa propre limite
2% de perte de liquide = seuil limite à ne pas dépasser
Calculer le 2% de son poids (P3)
P1 – P3 = Poids limite inf après un entraînement ou compétition
•
Déterminer sa propre stratégie
Par ex à partir de combien de temps d’effort on perdra 2% de son poids en l’absence de liquide
Choix des boissons dans le sport
Exercice < 1 h.
Eau seule suffit (év boisson légèrement sucrée ou eau aromatisée)
Au moins la moitié de la perte de poids prévisible
Exercice 1 à 3 h.
Boisson légèrement sucrée (en moyenne 2 à 5% de glucides) ou eau + complément glucidique solide
Ajout év de NaCl (dès 2h)
0.4 à 0.8 l./h. selon conditions climatiques
Exercice > 3 h.
Boisson un peu plus sucrée (5 à 8% de glucides)
Ajout de NaCl: 1 à 1,5 g/l (éviter comprimés)
0.4 à 0.8 l./h.
Boissons conseillées lors d’activité sportive (jusqu’à 2h d’effort)
Eau plate
Tisane légèrement sucrée à 2 à 5% de glucides = 20 à 50 g de sucre/l. (= 5 à 12 morceaux de sucre)
Jus de fruits dilués (2 à 5 dl de jus /l.)
Sirop (dilution 0.3 à 0.5 dl sirop/l.)
1 à 2 dl de jus de fruit + 10 g de sucre (2c.c.) + 8 à 9 dl d’eau
Boisson isotonique diluée (2/3 boisson, 1/3 eau)
Boissons conseillées lors d’activité sportive
Pour efforts de longue durée
Ajouter 1 g/l. de sel à la boisson (1 pincée) ou alterner
boissons sucrées avec bouillon
Boisson isotonique non diluée
Bouillon + maltodextrine
3 dl de jus de pomme + 7 dl d’eau + 50 g de maltodextrine
+ 2,5 g de sel de cuisine (ou 1l d’eau + 30 g de sirop au lieu de jus de pomme)
5 dl eau + 5 dl jus multifruits + 1 pincée bicarbonate de Na
Attention au thé, café, boissons à base de cola, alcool qui
sont diurétiques et donc déconseillées
Boissons isotoniques pour sportifs
•
Composées de:
Sirop de glucose
Saccharose
Maltodextrine
Acide citrique
Chlorure ou citrate de sodium
Phosphate de calcium
Carbonate de Mg
Chlorure ou phosphate de K
Arômes et colorants
Pour 100 ml:
6 à 8 g de glucides
0 g de protéines
0 g de lipides
Na, Mg, K, Ca
Boissons isotoniques pour sportifs
Composition
Saccharose, sirop de glucose (riche en maltose), acidifiant acide citrique, citrate de sodium, arôme naturel, phosphate de calcium, carbonate de magnésium, chlorure de sodium, chlorure de potassium.
Données nutritionnelles Pour 100ml boisson avec 8g poudre:
Valeur énergétique : 126kj (30kcal) Protéines : 0g
Hydrates de Carbone : 7,0g (dont sucre: 6,0g) Lipides : 0g
Prix /litre: Fr. 2.-
Boissons isotoniques pour sportifs
Composition
Eau, saccharose, sirop de glucose (riche en maltose), acidifiant (acide citrique), citrate de sodium, arôme naturel, phosphate de calcium, carbonate de magnésium, chlorure de sodium, chlorure de potassium, colorants ( jaune de quinoléine, jaune orange), minéraux ajoutés.
Données nutritionnelles
Valeur énergétique pour 100ml: 122kJ (29kcal) / Protéines 0g / Hydrates de carbone 6.7g, dont sucres 6.2g / Lipides 0g, dont acides gras saturés 0g / Fibres 0g / Sodium 0.07g / Calcium 32mg / Magnésium 12mg
Prix /litre: Fr. 5,40
Boissons isotoniques pour sportifs
Sucre, acidifiant : acide citrique, jus d'orange en poudre (avec antiagglomérant: E551), maltodextrine, sels minéraux : phosphate tricalcique, sel de cuisine iodé, chlorure de potassium, citrate trisodique et oxyde de magnésium, stabilisants : gomme arabique et farine de graines de guar, huile végétale, 10 vitamines: C, niacine, E, acide
pantothénique, B2, B6, B1, acide folique, biotine et B12.
Données nutritionnelles Pour 100ml boisson : Valeur énergétique : 140kj (32kcal) Protéines : 0g
Hydrates de Carbone : 7,5g (dont sucre: 7,0g) Lipides : < 0,5g
Fibres : < 0,5g
Sodium : 38 mg; Calcium 26mg , Magnésium 2mg
Prix /litre: Fr. 1,15
Boissons isotoniques pour sportifs
Composition :
Valeur énergétique kcal/kJ pour 100g (selon arôme)
Valeur énergétique kcal/kJ 375 kcal/1568 kJ Glucides 93 g
Protides < 0,5 g Lipides < 0,5 g Vitamine C 33,5 mg Vitamine B1 1 mg Ingrédients :
Dextrose, sirop de glucose déshydraté, arômes (*), phosphate tricalcique, chlorures de sodium et de magnésium, gluconates de potassium, de calcium, de zinc et de fer, vitamines C, B1, B6.
Prix /litre: Fr. 3,60
Boissons isotoniques pour sportifs
Composition
Eau, sirop de glucose, saccharose, correcteur d'acidité: acide citrique, arômes naturels, citrate de sodium, chloride de sodium (chlorure: 39mg/100ml), phosphate de monopotassium (potassium: 12mg par 100ml), carbonate de magnésium, stabilisateur: E445, colorant: E133.
Données nutritionnelles
Contient par 100ml: énergie 106 kJ (25 kcal), protéines 0 g,
hydrates de carbone 6 g (dont sucres 6 g) lipides 0 g (dont acides gras saturés 0 g),
fibre 0 g, sodium 0,041g, magnésium: 5mg. Prix /litre: Fr. 4,50
Boissons isotoniques pour sportifs
Composition :
Analyse nutritionnelle Pour 100 g * Valeur énergétique kcal/kJ 360/1500 Protéines 16 g
Glucides 71 g Lipides 1 g
Vitamine B1 0,8 mg - (73% **) Sodium 1 484 mg Phosphore 214 mg - (31% **) Calcium 199 mg - (25% **) Potassium 509 mg - (25% **) Ingrédients :
Maltodextrines, protéines de soja (émulsifiant : lécithine de soja), fécule de pomme de terre, poudre de tomate, sel, arôme, phosphate tricalcique, bêtacarotène, poudre de jus de betterave, vitamine B1.
Boisson d’attente
Ingrédients :
Fructose cristallisé, Maltodextrines, arôme orange, phosphate tricalcique, carbonate de magnésie, sel, bicarbonate de soude, vitamines B1.
Composition :
Composition nutritionnelle pour 100g Valeur énergétique kcal/kJ 390/1650 Glucides 97g
Protides <1g Lipides <1g
Boissons pour sportifs
Boîte de 500 g = 5 L de boisson préparée minimum.
Ingrédients :
Arôme neutre : maltodextrines, carbonate de magnésie, phosphate tricalcique, vitamines C, B1.
Arômes citron, pêche, fruits rouges : maltodextrines, fructose, arôme naturel citron ou arôme pêche ou arôme fruits rouges, vitamine C, carbonate de magnésium, phosphate tricalcique, vitamine B1.
Composition :
Analyse nutritionnelle pour 100 g * Valeur énergétique kcal/kJ 380/1630 à 392/1665 Protéines < 1 g
Glucides 96 g Lipides < 1 g
Vitamine B1 1,1 mg - (78% **) Vitamine C 20 mg - (31% **) Sodium 2 à 5 mg
* = selon arôme ** AJR = Apports Journaliers Recommandés
Prix /litre: Fr. 3,50 à 4.-
Boissons énergétiques Effets sur les dents
Utilisation fréquente Carie dentaire Erosion dentaire
Carie
Attaque de l’émail ( Bactéries + sucre)
Dérivés acides (ex lactate) agresse l’émail
Erosion dentaire
Résulte uniquement de l’acidité des produits avalés
Favorisée par sodas, boissons carbonatées, agrumes, jus
de fruits (pH < 5,5)
Aggravée par ↘ sécrétion salive
Eléments favorables (contre érosion): phosphates, calcium,
pH des boissons énergétiques
Majorité des boissons ont un pH entre 3 et 3,9 (27 sur 30 testées)
Quelques boissons ont pH entre 4 et 6,2
Tisane de menthe + différents sucres et sel
pH de 6,3 à 7,1
Conseil
Boire de l’eau dans alimentation de tous les jours
Bien se rincer la bouche après repas et en-cas et le plus souvent possible
Boissons énergétiques Effets sur les dents
pH de boissons énergétiques
Boisson pH Boisson pH
Isostar 3,78 Overstim Hydrixir 6,9
Gatorade 3,07 Overstim 2 7,5
Carbolode 3,74 W Cup 7,4
Décathlon «Hydra» 3,3
High 5 3
Enervit G 3,2
Leppin Squeezy 2,9
Maxim Energy 5,3
Boissons énergisantes
•
Composées de:
Eau gazeuse
Saccharose
glucose
Glucuronolactone
Acide citrique
Caféine
taurine
Inositol
Vitamines B3, B5, B6, B12
Arômes et colorants Pour 100 ml:
11 g de glucides
240 mg de glucuronolactone
0 g de protéines
0 g de lipides
32 mg de caféine
400 mg de taurine
Sources d’énergie
Sources d’énergie
3 filières énergétiques permettent la synthèse de l’ ATP musculaire:
1. Anaérobie alactique (CP) sans oxygène, sans production d’acide lactique
2. Anaérobie lactique (glycogène) sans oxygène, avec production d’acide lactique
3. Aérobie (glycogène, graisse) avec oxygène, sans production d’acide lactique
Sources d’énergie – filière anaérobie alactique
Resynthèse d’ ATP à partir de créatine-phosphate (CP)
Intervient en l’absence d’oxygène et sans production d’acide lactique (lactate)
Très rapide. Intervient en début d’exercice et lorsqu’il est très intense (arrivée au sprint)
Durée de la disponibilité: 0 à 20 secondes
Puissance très élevée (peut être doublée chez sprinters de haut niveau)
Facteur limitant: masse musculaire, force et rapidité de contraction ( par musculation et travail de vitesse)
Capacité maximale: dépend de la qté musc. de CP, du degré d’entraînement, du volume musculaire, de la nutrition (moindre degré)
Sources d’énergie – filière anaérobie alactique
Implications nutritionnelles
Créatine apportée par produits carnés, besoin largement couvert par l’alimentation
Intérêt controversé d’une supplémentation en créatine pour
sports de force…?
Sources d’énergie – filière anaérobie lactique
Resynthèse d’ ATP à partir de glycogène musculaire
Intervient en l’absence d’oxygène et produit de l’acide lactique (lactate)
Mise en route: Quelques secondes
Durée de la disponibilité: 20 secondes à 2 minutes
Puissance élevée
Facteur limitant: Masse musculaire et commande motrice ( par entraînement)
Capacité maximale: dépend de la réserve de glycogène musculaire. Limitée par pH (accumulation lactate)
Sources d’énergie – filière anaérobie lactique
Implications nutritionnelles
stock de glycogène avec alimentation hyperglucidique
Boissons bicarbonatées (tampon pH)…risques troubles gastro- intest., alcalose…
Sources d’énergie – filière aérobie
Resynthèse d’ ATP à partir de glucose et d’acides gras (év a.a)
Intervient en présence d’oxygène et produit de l’eau (pas de production de lactate)
Mise en route: 2 min. (ac. gras: 10 à 20 min.)
Durée de la disponibilité: plusieurs heures
Puissance plus faible (représentée par VO2 max)
Facteurs limitants : Débit ventilatoire, taux d’hémoglobine sanguin, débit cardiaque, entraînement musculaire
(amélioration transport de l’oxygène), teneur en glycogène des muscles
Capacité maximale: dépend de la réserve de glycogène
musculaire et disponibilité des acides gras.
Sources d’énergie – filière aérobie
Implications nutritionnelles
stock de glycogène avec alimentation hyperglucidique
Équilibre alimentaire global pour répondre aux besoins de réparation cellulaire, formation des globules rouges …
Sources d’énergie
Lors de performances de pointe, on passe sans obstacle d’une source à l’autre
Sources d’énergie – mélange utilisé
Évolution du mélange utilisé par les muscles pour un effort effectué à 70% de VO2max
