Nitrates et performances sportives
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Nitrates et performances sportives: Du concept physiologique à l'application nutritionnelle Quelques expérimentations préliminaires Jacques R Poortmans1 Véronique Maindiaux2 1 Un acide aminé : l’arginine … Faculté des Sciences de la Motricité Université Libre de Bruxelles 2 Haute Ecole Léonard de Vinci Institut Paul Lambin Métabolisme de la L-Arginine Métabolisme de la L-Arginine Complémentation O2 Endothélium H2 O NO Arginine Citrulline + NO synthétase NADPH O2 Arginine NADP+ GTP Guanosyl cyclase GMPc Vasodilatation Rein Foie NADP+ Muscle lisse GTP Guanosyl cyclase GMPc Vasodilatation Ca2+ Le paradoxe L-arginine Citrulline + NO synthétase NADPH Muscle lisse Rein Foie Endothélium H2 O NO Ca2+ Nitrates, nitrites et monoxyde d’azote (NO•) (réactions physiologiques) NO2NO• 20-40 µM NO 350-1000 nM NO2 • Glandes salivaires : concentration du NO3- plasma (10-20 x) • Salive : bactéries NO3NO2 • NO3• Plasma : L-Arg Plasma Endothélium Estomac (H+ ) L-Arg (40-100µM) NO• L-Arg NOS (Km 3 µM) Saturation de NOS • Réversibilité : NO 3- NO• NO• NO• 1 Le cycle nitrate-nitrite-NO Le cycle entéro-salivaire du nitrate (Lundberg JO et al 2011) (Lundberg JO et al. 2011) Effets bénéfiques du NO• • Circulation sanguine Dilatation des vaisseaux sanguins, inhibition de l’agrégation plaquettaire • Rein Conditions Performance (VO2max,lactate) Sur cycle ergomètre (70-120 min) 3 négatifs Entraînement (résistance, endurance) 7 négatifs Augmentation du taux de filtration glomérulaire • Accouchement Inhibition de la contractilité de l’utérus • SNC Neurotransmetteur (mémoire, apprentissage) 2 positifs 7 positifs • Erection Relaxation des vaisseaux sanguins du pénis (action Viagra !) Abel T 2005, Colombani PC 1999 Chen S 2010, Olek RA 2010, Suderland KL 2011, Schaefer A 2002, Abel T 2005 Campbell B 2006 Little JP 2008 Santos RS 2002, Fricke O 2008, Camic CL 2010, Bailey SJ 2010, Buford BN 2004 (composition par 100g) Composants Glucides Protéines Lipides Eau Fibres Minéraux P Ca Mg Na Cu, Zn, Mg ... Vitamines C B1, B2 ..., E Nitrates Jus Liu TH 2009, Buford BN 2004, Bailey SJ 2010 Stevens BR 2000, McConell GK 2006 Betteraves rouges Nitrates ? : Une histoire de betterave … Légume Références Concentration 8,40 g 1,50 g 0,10 g 86,20 g 2,50 g 45 29 25 58 mg mg mg mg 10 mg ~ 100 mg Athlète 2 Vitesse de course et jus de betterave (Murphy M et al. J. Aca. Nutr. Diet. 2012, 112:548-552) Nitrate et course sur tapis roulant (Peacock O et al. Med Sci Sports Exerc 2012,44:2213-2219) 614 mg Jus de betterave et endurance cycliste (Cermak NM et al Int J Sport Nutr Exerc Metab 2012,22:470-478) Nitrate (15j) et intensité moyenne (Vanhatalo A et al. Am J Physiol 2010,299:R1121-1131) Placebo Nitrate 140 ml Nitrate, exercice, hypoxie et phosphorylcréatine Nitrate, lactate et endurance (Bescos R et al. Med Sci Sports Exerc 2011,43:1979-1986) (Vanhatalo A et al. J Physiol 2011,589:5517-5528) Charge sous-maximale (W.kg-1) 3 Activité mitochondriale et nitrate (Larsen FJ et al. Cell Metab. 2011,13:149-159) Resynthèse en ATP musculaire sous nitrate (Bailey SJ et al. J Appl Physiol 2010,109:135-148) Placebo Nitrate APPLICATION NUTRITIONNELLE Substances Performance Betterave 5 positifs Nitrates 4 négatifs Références Bailey SJ 2010 Vanhatalo A 2010 Langley KE 2011 Bescos R 2011 Larsen FG 2007,2010,2011 Betterave (jus) : 5-6 mmoles/jour Nitrates (Na) : 6-7 mmoles/jour Résultats positifs : ↑puissance, temps à l’épuisement Nitrates dans l’alimentation • Eaux de consommation – max 50 mg/Litre (Surtout nappes peu profondes ) – // « pollution » agricole • Légumes à feuilles vertes et légumes racines – 50 à 4800 mg/kg – Richesse en fonction • Teneur des sols ou culture hydroponique • Utilisation d’engrais • Ensoleillement • Via additifs alimentaires dans charcuteries, poissons fumés, certains fromages – conservateurs: E251, E252 – teneurs maximales autorisées 50 à 600 mg/kg Teneurs en nitrates (mg/kg) (EFSA 2008) 4 Nitrates dans l’alimentation Apports alimentaires en nitrates • Exposition moyenne estimée de 81 à 106 mg/J – Principalement via légumes – 35 à 45 mg via eaux et charcuteries – Insuffisant pour effets ergogéniques • Certains modèles alimentaires jusque 1200 mg/J – Végétarisme – Modèle DASH pourrait expliquer bénéfices ++ des légumes • Cycle entéro-salivaire nitrate-nitrite-NO – Taux de conversion de 7% en nitrites Hord NG. Am J Clin Nutr 2009 Sécurité des nitrates • Nitrates non toxiques en soi – Aucun effet démontré, ni sur cancer, ni sur autre pathologie • DJA (1962) <3,7 mg/ kg poids corporel – soit 260 mg pour 70 kg • Législation européenne fixant teneurs maximales dans certains aliments (EC 1881/2006) Remise en question nécessaire en tenant compte des effets positifs sur la santé en général – Régulation tension artérielle – Vasodilatation – Réponse immunitaire EFSA 2008 Hord NG. Am J Clin Nutr 2009 Katan MB. Am J Clin Nutr 2009 Exposition aux nitrites Nitrites dans l’alimentation • Naturellement présents en très faible quantité • Via additifs alimentaires, charcuteries, viandes fumées – Conservateurs E249, E250 – Quantité max autorisés: 200 mg/kg • Apports alimentaires environ 2 mg/jour • Production endogène importante à partir des nitrates Sécurité des nitrites (1) • DJA (2003) <0,07 mg/ kg poids corporel, soit 4,9 mg pour 70 kg • Concentration en nitrites de la salive – à jeun: 2 mg / litre – après 200g épinards: 72 mg / litre Bescos e t al. Sports Med 2012 5 Sécurité des nitrites (2) • Incriminés dans certains types de cancers digestifs (œsophage, estomac) – Nombreuses controverses • Charcuteries (fumées) et viandes préparées – Effet de la richesse en sel – Formation de nitrosamines • Toxicité démontrée chez animaux • Peut-on encore avaler sa salive ? Alimentation et NO • Apport alimentaire en nitrates et nitrites contribuerait pour environ 50% aux concentrations en NO environ 1 mmol NOx / jour via alimentation Hord NG. Am J Clin Nutr 2009 Quelles quantités ingérer ? • Dose étudiée de nitrates: 350 à 500 mg / jour • Consommer 2 x 1 portion de 200 mg au choix = o o o o o o o o o 40 g roqueHe 70 g rhubarbe 130 g chicon, beHe 180 g beHerave 200 g chou rave 230 g chou chinois 250 g épinards, fenouil 280 g céleri branche 330 g haricots verts fins Effets à court ou à long terme ? • Apport élevé en nitrates en prise aiguë avant l’exercice – études sur les effets sur la performance physique, l’endurance, ... •Apport quotidien en nitrates –peut renforcer les réserves, très utiles en période de besoins élevés –Peut suppléer lorsque la production endogène est limitée Murphy M. J Acad Nutr Diet. 2012 Multiples intérêts des végétaux • Richesse en nitrates • Composés phénoliques et NO – Augmentent production de NO – Les protègent de l’oxydation – Renforcent leur activité biologique – Grenade, pomme • Vitamine C et polyphénols – Inhibent formation nitrosamines Pas d’effets délétères Hord NG. Am J Clin Nutr 2009 Conclusions • La complémentation en nitrates agit peu (ou pas) sur le rendement énergétique à l’exercice • Le niveau d’entraînement est un facteur important d’efficacité sur la performance (avec ou sans nitrates) •Toutes les études conduites avec des compléments présentent des doses atteignables avec les aliments –Aucune étude ne s’est penchée sur la consommation habituelle des sujets •Une alimentation en légumes riches en nitrates : –A des effets positifs sur la santé en général –Apporte une richesse en d’autres composés bioactifs Hord NG. Am J Clin Nutr 2009 Murphy M. J Acad Nutr Diet. 2012 6 Une impérieuse nécessité … ???????? Merci pour votre délicieuse attention … Merci pour votre délicieuse attention … 7
