Métabolisme des graisses pendant l'exercice

Les graisses sont oxydées avec les glucides dans les muscles pour fournir de l'énergie aux muscles sollicités. Leur capacité à compenser la dépense énergétique dépend de la durée et de l'intensité de l'exercice. Les athlètes d'endurance (> 90 min) s'entraînent généralement à 65-75 % de leur V02max et sont limités par les réserves glucidiques de leur corps. Après 15-20 min d'exercice d'endurance, l'oxydation des réserves graisseuses (lipolyse) est stimulée et du glycérol et des acides gras libres sont libérés. Au repos, l'oxydation des acides gras fournit une grande quantité d'énergie, mais cette contribution diminue lors d'un exercice aérobie léger. Lors d'un exercice intense, on observe un basculement des sources d'énergie des graisses vers les glucides, notamment à des intensités de 70-80 % de la V02max. Il semblerait que l'utilisation de l'oxydation des acides gras comme source d'énergie pour les muscles sollicités soit limitée. Abernethy et al. suggèrent les mécanismes suivants.

• L'augmentation de la production de lactate réduit la lipolyse induite par les catécholamines, diminuant ainsi les concentrations plasmatiques d'acides gras et l'apport musculaire en acides gras. Le lactate aurait un effet antilipolytique sur le tissu adipeux. Une augmentation du taux de lactate peut entraîner une diminution du pH sanguin, ce qui réduit l'activité de diverses enzymes impliquées dans la production d'énergie et entraîne une fatigue musculaire.
• Production d'ATP plus faible par unité de temps lors de l'oxydation des graisses par rapport aux glucides et demande en oxygène plus élevée lors de l'oxydation des acides gras par rapport à l'oxydation des glucides.

Français Par exemple, l'oxydation d'une molécule de glucose (6 atomes de carbone) entraîne la formation de 38 molécules d'ATP, tandis que l'oxydation de molécules d'acide gras à 18 atomes de carbone (acide stéarique) produit 147 molécules d'ATP (le rendement en ATP d'une molécule d'acide gras est 3,9 fois plus élevé). De plus, l'oxydation complète d'une molécule de glucose nécessite six molécules d'oxygène, et l'oxydation complète de l'acide palmitique nécessite 26 molécules d'oxygène, soit 77 % de plus que dans le cas du glucose. Ainsi, lors d'un exercice prolongé, la demande accrue en oxygène pour l'oxydation des acides gras peut augmenter le stress sur le système cardiovasculaire, ce qui constitue un facteur limitant par rapport à la durée de l'effort.

Le transport des acides gras à longue chaîne dans les mitochondries dépend de la capacité du système de transport de la carnitine. Ce mécanisme de transport peut inhiber d'autres processus métaboliques. Une glycogénolyse accrue pendant l'exercice peut augmenter les concentrations d'acétyle, ce qui entraînera une augmentation des taux de malonyl-CoA, un intermédiaire important dans la synthèse des acides gras. Ceci peut inhiber le mécanisme de transport. De même, une formation accrue de lactate peut augmenter les concentrations de carnitine acétylée et diminuer les concentrations de carnitine libre, altérant ainsi le transport et l'oxydation des acides gras.

Bien que l'oxydation des acides gras pendant un exercice d'endurance fournisse un apport énergétique supérieur à celui des glucides, elle nécessite davantage d'oxygène que les glucides (77 % d'O₂ en plus), ce qui augmente la charge cardiovasculaire. Cependant, en raison de la capacité de stockage limitée des glucides, les performances à l'effort se dégradent à mesure que les réserves de glycogène s'épuisent. Par conséquent, plusieurs stratégies sont envisagées pour préserver les glucides musculaires et favoriser l'oxydation des acides gras pendant un exercice d'endurance. Les voici:

• entraînement;
• nutrition des triacylglycérols à chaîne moyenne;
• émulsion grasse orale et perfusion de graisse;
• régime riche en graisses;
• suppléments sous forme de L-carnitine et de caféine.

Entraînement

Des observations ont montré que les muscles entraînés présentent une activité élevée de la lipoprotéine lipase, de la lipase musculaire, de l'acyl-CoA synthétase et de la réductase des acides gras, la carnitine acétyltransférase. Ces enzymes favorisent l'oxydation des acides gras dans les mitochondries [11]. De plus, les muscles entraînés accumulent davantage de graisse intracellulaire, ce qui augmente également l'absorption et l'oxydation des acides gras pendant l'exercice, préservant ainsi les réserves de glucides pendant l'exercice.

Apport en triglycérides à chaîne moyenne

Les triacylglycérides à chaîne moyenne (TCM) contiennent des acides gras de 6 à 10 atomes de carbone. On pense que ces TCM passent rapidement de l'estomac à l'intestin, sont transportés par le sang vers le foie et peuvent augmenter les TCM et les TCM plasmatiques. Dans le muscle, ces TCM sont rapidement absorbés par les mitochondries car ils ne nécessitent pas le système de transport de la carnitine et sont oxydés plus rapidement et plus largement que les TCM à longue chaîne. Cependant, les effets des TCM sur la performance physique sont ambigus. Les preuves de la préservation du glycogène et/ou de l'amélioration de l'endurance par les TCM ne sont pas concluantes.

Apport et perfusion de lipides par voie orale

La réduction de l'oxydation endogène des glucides pendant l'exercice peut être obtenue en augmentant les concentrations plasmatiques d'acides gras par perfusion d'acides gras. Cependant, ces perfusions sont peu pratiques pendant l'exercice et impossibles pendant les compétitions, car elles peuvent être considérées comme un dopage artificiel. De plus, la consommation orale d'émulsions grasses peut inhiber la vidange gastrique et entraîner des troubles gastriques.

Régimes riches en graisses

Les régimes riches en graisses peuvent augmenter l'oxydation des acides gras et améliorer les performances d'endurance des athlètes. Cependant, les données actuelles suggèrent que ces régimes peuvent améliorer les performances en régulant le métabolisme des glucides et en préservant les réserves de glycogène musculaire et hépatique. Il a été démontré que les régimes riches en graisses à long terme ont des effets néfastes sur la santé cardiovasculaire; les athlètes doivent donc être prudents lorsqu'ils utilisent des régimes riches en graisses pour améliorer leurs performances.

Suppléments de L-Carnitine

La fonction principale de la L-carnitine est de transporter les acides gras à longue chaîne à travers la membrane mitochondriale afin de les intégrer au processus d'oxydation. La consommation orale de suppléments de L-carnitine favoriserait l'oxydation des acides gras. Cependant, aucune preuve scientifique ne vient étayer cette affirmation.

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