CHARGES LIBRES ou GUIDEES - 16/01/2004 - Yvan CAMPBELL

                                         La longue course des protéines

Pendant des années, les ouvrages diététiques ont différencié sucres rapides et sucres lents. Cette notion a été abandonnée à la lumière des expériences scientifiques les plus récentes. Mais voilà qu’elle ressurgit à propos… des protéines!

La diététique est une science pleine de contradictions. Il suffit que l’on se familiarise avec un concept pour qu’aussitôt après, les chercheurs le laissent tomber. Ainsi, récemment, ils ont rejeté l’ancienne distinction entre sucres “lents” et sucres “rapides” qu’ils avaient pourtant instaurée. Aujourd’hui, ils parlent d’index glycémique, notion qui pour le commun des mortels est beaucoup plus difficile à appréhender. De vraies girouettes! En même temps, on peut difficilement leur en tenir rigueur. La science progresse toujours par mouvements de balancier; les vérités d’hier sont rarement celles d’aujourd’hui et encore moins celles de demain. L’erreur en l’occurrence a été de trop focaliser sur la chimie dans le processus de digestion. On distinguait en effet le comportement des sucres simples constitués d’une ou deux molécules de base (monosaccharides ou disaccharides), de celui des sucres complexes (polysaccharides) qui présentaient de longues chaînes ramifiées de plusieurs milliers de molécules de glucose mises bout à bout pour certaines, et côte à côte pour d’autres. La première famille comportait des produits comme le fructose, le galactose, le glucose, le sucrose, le maltose… On pensait qu’en raison d’une structure chimique relativement sommaire, leur digestion posait peu de problème et on mettait en garde contre leur consommation abusive par crainte d’une élévation brutale du taux de sucre dans le sang susceptible de perturber le métabolisme. En revanche, on se montrait beaucoup plus clément à l’égard des sucres complexes comme l’amidon. La digestion de ces grosses molécules nécessitant les assauts d’une multitude d’enzymes, on se disait que cela retarderait inévitablement l’assimilation et que cela garantissait du même coup le maintien d’une glycémie stable. Voilà en gros l’idée qui prévalait jusqu’au début des années 80. Tout cela fut balayé de belle manière par des expériences qui recouraient à des moyens technologiques nettement plus pointus. Les progrès de l’informatique, par exemple, rendaient possible la gestion en parallèle d’un très grand nombre de données ce qui permettait de refaire le chemin des aliments dans l’organisme, depuis la phase d’ingestion jusqu’à la digestion et la diffusion des nutriments dans le sang. La rapidité des sucres fut recalculée selon un protocole qui consistait à avaler une portion d’aliments contenant 50 grammes de glucides (8). Cette quantité représentait 50 grammes de sucre blanc (100% saccharose); mais cela pouvait être aussi 100 grammes de pain, 400 grammes de pommes, etc. Déjà, on perçoit un premier problème: il est évidemment beaucoup plus rapide d’avaler une grande cuillerée de sucre en poudre que d’ingurgiter trois pommes. Or, dans ce genre d’expérience, chaque seconde compte! Les enquêteurs doivent effectivement enregistrer la glycémie à intervalles réguliers afin de produire une courbe qui reflète le plus fidèlement possible la cinétique de digestion. En général, celle-ci prend la forme d’un chapeau melon: élévation, plateau, décroissance. On comparait alors les surfaces pour déterminer un paramètre qui est aujourd’hui entré dans le langage courant: celui d’index glycémique. En clair, il s’agit de situer l’aliment par rapport à une prise de 50 grammes de glucose, ce qui a été désigné comme la référence à laquelle on a arbitrairement attribué la valeur 100. Si le calcul d’intégrale montre que pour un aliment donné -par exemple un morceau de cake- la surface décrite par la courbe de diffusion des glucides dans le sang n’atteint que 66% de celle du glucose, le cake en question se verra attribuer un index glycémique de 66. Evidemment, plus ce chiffre est faible et plus le sucre est considéré comme lent!

                                           Le simple devient complexe

Tout le monde s’attendait à ce que ces nouvelles expériences sur l’index glycémique reflètent l’ancienne distinction entre sucres simples (mono et disaccharides) et sucres complexes (polysaccharides). Mais pas du tout! En fait, les résultats ont bouleversé toutes nos certitudes. Le choc fut si grand que beaucoup de gens n’ont jamais véritablement sauté le pas. Parfois, on préfère effectivement se rattacher à des choses fausses, mais compréhensibles, plutôt que de repartir de zéro. C’est la raison pour laquelle, au hasard des lectures -même récentes!- on rencontrera encore ces anciennes théories. Pourtant, rappelons-le, un relevé précis des index glycémiques ne permet pas de faire la distinction entre familles d’aliments. Les résultats s’inscrivent dans une sorte de continuum au sein duquel toute caractérisation n’est qu’affaire de convention. Qu’est-ce qui est lent? Qu’est-ce qui est rapide? Et par rapport à quoi? Cela fait penser à cette description de l’alcoolisme donnée par le corps médical: “on est alcoolique lorsqu’on boit plus que son médecin!” Tout est donc affaire de contexte. Autre surprise de taille: certains aliments ne se situent pas là où on les attendait. Ainsi, les performances du pain blanc sont presque comparables à celles du sucre blanc. Cela signifie que la digestion des longues chaînes d’amidon ne se différencie pas fondamentalement de celle du saccharose. Lors de ces expériences, on s’est aperçu aussi que l’index glycémique dépendait du mode de préparation. A quantité de sucre égale, le jus de pomme provoque une élévation de la glycémie beaucoup plus importante que celle du fruit entier. Le même constat s’impose avec la pomme de terre. Cuite à la vapeur, elle modifie nettement moins la glycémie que lorsqu’elle est présentée en purée. En somme, on réalise que les caractéristiques de structure moléculaire ou de texture des aliments exercent plus d’influence sur les modalités d’absorption que la nature même des sucres qui les composent. Le plus bel exemple nous est fourni par le riz. Cet aliment peut renfermer deux types d’amidon: l’amylose et l’amylopectine (12, 13). Extérieurement, rien ne distingue l’un de l’autre. Mais l’amylose, à cause du maillage de sa molécule, est plus difficile d’accès pour les enzymes digestifs, de sorte que les types de riz – comme le basmati-, où il abonde, présentent des index glycémiques très bas, alors que les autres (comme celui de Camargue) se comportent presque comme de la purée. Bref, il nous a fallu admettre que d’infimes particularités structurelles suffisent pour que des aliments proches, parfois même deux variétés d’un même produit, obtiennent des résultats complètement différents.

                                         Les protéines entrent en scène

Tandis qu’on réfléchissait à la meilleure façon d’appréhender ces données nouvelles, on s’est aperçu qu’une autre catégorie d’aliments répondait aux mêmes processus de discrimination: les protéines. Cette découverte récente ne manque pas d’étonner (6). Jusqu’alors, la classification au sein de cette famille ne tenait pas compte de leur digestibilité. On parlait seulement de la “qualité” selon que la protéine répondait ou non aux besoins de l’organisme. Rappelons que ces molécules se présentent comme des chaînes constituées de plusieurs milliers d’éléments simples, les acides aminés, qui sont au nombre de vingt chez l’homme. De ces vingt acides aminés, nous sommes capables d’en fabriquer onze. Les neuf autres doivent être obligatoirement fournis par l’alimentation (*). On parle alors d’acides aminés essentiels. Evidemment, toutes les protéines que l’on trouve dans notre assiette ne comportent pas ces acides aminés essentiels à des taux équivalents. Il règne une grande hétérogénéité qui explique l’apparition du concept de “qualité” ou de “valeur biologique”. On dira ainsi d’une protéine qu’elle est de “haute valeur biologique” si elle comporte des acides aminés essentiels à des taux pouvant assurer la satisfaction d’une fraction importante de nos besoins. Exemple: la protéine du blanc d’œuf, l’ovalbumine, qui constitue une sorte de référence dans la mesure où elle se compose d’acides aminés essentiels dans des proportions quasiment idéales pour nous! A l’autre bout de la chaîne, on connaît un tas de protéines, souvent d’origine végétale, qui ne présentent aucun de ces avantages. Soit elles sont totalement dépourvues d’un ou plusieurs acides aminés essentiels; soit ceux-ci apparaissent à des taux nettement trop faibles pour qu’on puisse s’en contenter. Cela ne signifie pas qu’on doive les boycotter. Il faut seulement veiller à compenser les carences des unes par d’autres et à varier les sources pour arriver à l’équilibre; un peu comme si l’on prenait deux jeux de cartes, l’un sans cœurs et l’autre sans piques, pour en constituer un seul avec lequel on puisse jouer. Cette notion de “qualité” est très précieuse pour qui réfléchit à ses choix en matière d’alimentation. Ensuite, il faut évidemment tenir compte des aspects quantitatifs. On peut disposer des meilleures protéines au monde, mais si l’apport est globalement trop faible, on sera inévitablement confronté à un problème de déficit lié notamment au détournement d’une partie des acides aminés vers les filières énergétiques (16). C’est pourquoi plusieurs experts internationaux ont tenté de réunir tous ces paramètres pour formuler des recommandations pratiques qui font désormais l’objet d’un consensus presque parfait (7). Ainsi un sportif doté d’une masse musculaire importante et qui s’entraîne au moins 4 fois par semaine, devra assimiler entre 1 et 1,5 grammes de protéines par kilo de poids corporel, soit une centaine de grammes par jour, qui seront idéalement répartis au cours des trois principaux repas de la journée. Dans le numéro précédent, nous avions vu que cela impliquait notamment de revoir ses habitudes de petit-déjeuner.

                                        Les premiers seront les derniers

Pour autant, le problème n’est pas encore réglé. Car voilà que se pose la question du mode de consommation. Il apparaît en effet que, comme pour les sucres, le comportement des protéines dépend à la fois de la structure des repas, de l’horaire, mais encore de la relation avec un exercice physique préalable. Plusieurs travaux dévoilent en effet l’intérêt particulier d’une prise très rapide de protéines associées à des glucides le plus tôt possible après l’effort. Il semblerait qu’on accélère ainsi les processus de synthèse au sein des masses musculaires (3, 10, 21). A la lecture de ces résultats, on serait tenté de se ruer sur les laitages et les œufs au sortir de la douche. Méfiez-vous tout de même! D’abord parce que l’appareil digestif n’est pas en très grande forme après l’effort. Mieux vaut privilégier un apport protéiné sous forme de boissons (17). Ensuite, il faut tenir compte du temps de digestion de la protéine elle-même. Il ne servirait à rien en effet d’apporter dans l’urgence des protéines qui nécessitent de toute façon un très longue période avant d’être totalement dégradées. Les chercheurs ont donc pris l’initiative de classer les constituants selon leur cinétique de digestion avec les lents d’un côté et les rapides de l’autre. Voilà où en sont les recherches actuelles. Cela aura-t-il des répercussions pratiques en diététique sportive? Sans doute! Mais aujourd’hui, il faut surtout faire attention à ne pas retomber dans le piège des schématisations à outrance. De fait, les travaux actuels semblent remettre en question les idées reçues, comme ce fut le cas pour l’index glycémique. A nouveau, il s’agit de mesurer les taux sanguins des différents acides aminés juste après le repas. On s’aperçoit alors que, lorsque la ration est uniquement constituée de protéines -ce qui n’est pas une situation très habituelle- l’augmentation s’avère brutale (1, 19). En revanche, lorsque ces mêmes protéines sont apportées par petites doses et tout au long de la journée, on se retrouve dans des configurations moins abruptes et probablement plus fidèles à ce qui se passe réellement dans l’organisme (20). Ce type d’expérience permet aussi de relever des différences entre les protéines elles-mêmes et, bien sûr, les chercheurs se sont mis à réfléchir à l’intérêt d’une préparation essentiellement à base de protéines rapides, que l’on consommerait tout de suite après l’effort dans le but de réparer la casse musculaire ou de prendre de la masse (2). Cela pourrait être très utile. Encore fallait-il démontrer qu’une accélération de l’apport de protéines aux cellules influence vraiment la synthèse. Ce fut l’objet d’une recherche menée par une équipe française. Les auteurs ont comparé les performances de l’alpha-lactalbumine et de la caséine, deux protéines du lait qui présentent néanmoins une différence importante: la première est soluble et donc très facile à digérer, tandis que la seconde coagule dans l’estomac, ce qui ralentit son passage vers les intestins (11). Ces deux substances considérées isolément seraient donc l’archétype des protéines “rapides” pour l’une, et “lentes” pour l’autre. Les volontaires de l’expérience devaient les assimiler sous la forme d’un repas unique, à la suite duquel, grâce à l’utilisation de la leucine marquée au carbone 13, on suivait, minute après minute, le devenir métabolique de leurs acides aminés constitutifs. Les résultats ont vérifié les hypothèses de départ. La prise d’alpha-lactalbumine provoquait une élévation importante des taux d’acides aminés plasmatiques, suivie d’une nette augmentation de la synthèse protéique (+ 68%). Dans le cas de la caséine, en revanche, la diffusion des acides aminés dans le sang était plus progressive et la synthèse protéique ralentie (+ 31% seulement). On serait alors tenté de donner l’avantage à l’alpha-lactalbumine. Mais attention à ne pas conclure trop vite! On a en effet constaté que, si l’on prolonge la durée d’observation, les tendances s’inversent. Après 7 heures, la caséine rattrape, puis dépasse l’alpha-lactalbumine et, finalement, c’est la protéine la plus lente qui contribue le mieux aux processus de renforcement musculaire. Ces résultats furent confirmés par ceux d’une autre étude qui reprenait ces même deux protéines selon un protocole légèrement différent (6). En plus des deux situations précédentes, on inventait deux nouveaux cas de figure: dans le premier, on donnait une solution d’acides aminés correspondant à celle que l’on obtiendrait au niveau intestinal après dégradation de la caséine par des enzymes digestifs. La technique visait en somme à court-circuiter l’étape gastrique de façon à rendre “rapide” une protéine intrinsèquement “lente”. Le second cas de figure consistait à apporter des petites fractions d’alpha-lactalbumine toutes les 20 minutes, ce qui revenait en somme à diffuser les acides aminés d’une protéine “rapide” à la manière d’une protéine “lente“. En comparant les résultats issus de ces quatre situations, il apparaissait encore qu’à chaque fois qu’on permettait une arrivée plus rapide des acides aminés dans le sang, on élevait aussi le niveau de synthèse protéique; et peu importe que la molécule de départ ait été une caséine trafiquée ou une alpha lactalbumine normale. Plus tard, on assistait à un renversement des phases et, à l’échelle d’une journée, on s’apercevait que l’équilibre protéique final était en fin de compte meilleur par l’apport réalisé sous forme de “protéines lentes” que s’il s’était agi d’un apport de “protéines rapides”. En somme, il en va des protéines comme des sucres. Les rapides conviennent peut-être dans des situations d’urgence. Mais au jour le jour, il vaut mieux privilégier les molécules lentes qui offrent un meilleur rendement nutritif. Lesquelles choisir? La caséine n’est pas la seule référence. D’autres protéines alimentaires coagulent rapidement. Il suffit de voir comment le blanc de l’œuf se fige lorsqu’il est exposé à la chaleur. Enfin, la vitesse de digestion dépend également des habitudes gastronomiques et de la composition des plats. La présence simultanée de graisses, de tissu conjonctif, de pain ou de légumes riches en fibres modifie complètement la donne. A titre d’exemple sachez que la chair d’une truite quitte l’estomac en un peu plus d’une heure, alors que celle du maquereau y séjourne plus de neuf heures, ce qui, pour les raisons précitées, ne constitue pas forcément un désavantage.

                                         La petite maison dans la prairie

La conduite de ces différents travaux apporte donc la preuve que la nature chimique des protéines influence le déroulement des synthèses protéiques. Ce paramètre intervient auprès des autres facteurs comme la quantité de protéines présentes dans la ration, les caractéristiques de l’entraînement et, bien sûr, le contexte hormonal (7). Tout cela varie terriblement d’une personne à l’autre, ce qui laisse augurer de la complexité des recherches! Nous n’en sommes qu’au début des recherches. Mais déjà, on dispose de travaux très intéressants comme celui qui montre par exemple qu’un exercice de force accompli à jeun produit un bilan protéique négatif. En clair, on perd du muscle alors qu’on pensait en gagner (14). Une autre étude souligne le rôle déterminant de l’insuline dans le métabolisme post-effort. L’hormone facilite la pénétration des acides aminés et du glucose dans les cellules et optimise à la fois les synthèses protéiques et la reconstitution du glycogène (21). Cela justifie des rations de récupération constituées à la fois de protéines et de glucides (avec idéalement un ratio de 1 à 3) telles qu’on les trouve dans beaucoup de préparations de type “weight gainers”. Du même coup, on comprend aussi pourquoi l’insuline en injection circule si facilement dans l’univers du muscle, au risque de perturber gravement la fonction endogène. Enfin, il nous faut encore évoquer l’action des hormones androgènes, véritables engrais cellulaires sans lesquels rien n’est possible. Le vieillissement qui se traduit par une diminution progressive de la production des glandes endocrines devrait donc nous orienter naturellement vers des protéines plus lentes comme la caséine, capables de différer leur action dans le temps, alors qu’on pourrait s’orienter vers des protéines plus rapides dans le cadre d’un éventuel traitement hormonal (6). Car tous ces travaux possèdent évidemment des retombées dans le domaine thérapeutique auprès des personnes âgées, des grands brûlés ou encore à la suite d’interventions chirurgicales ou de périodes d’immobilisation forcée. Et chez les sportifs? On se doute bien que ces recherches déboucheront tôt ou tard sur la commercialisation de nouveaux hydrolysats de protéines qui se vanteront d’un meilleur ciblage de leurs effets. Ceux qui ont déjà succombé à la mode des protéines en poudre seront peut-être tentés d’essayer; les autres sont moins concernés dans la mesure où il est rare de trouver un aliment qui ne contient qu’un seul type de protéines. Le survol de ces différents travaux nous permet néanmoins d’attirer l’attention sur la nécessité d’associer la recharge en glucides avec la prise de quelques protéines tout de suite après l’effort. Un simple yaourt à boire suffit, par exemple, pour refaire le plein à la fois d’alpha-lactalbumine (rapide) et de caséine (lente) et de parer ainsi à toutes les éventualités. Le soir venu, on veillera aussi à favoriser la prise de protéines de qualité essentiellement par le biais de viande, d’œufs et de laitages (15). Les acides aminés viendront progressivement s’immiscer dans les tissus meurtris. Comme après une tempête, il faut penser à reconstruire la maison!

Denis Riché

(*) Dans certains cas, on peut également considérer la glutamine comme le dixième acide aminé essentiel ou “semi-essentiel”, du fait que la capacité de production ne suffit pas à répondre à un accroissement transitoire des besoins (5).

                                                  Cochon de lait

L’encouragement à consommer des protéines juste après l’entraînement pourrait s’inspirer des images de Fausto Coppi qui avait pour habitude de vider une bouteille de lait à peine descendu de son vélo. Manifestement, il supportait cela très bien. Tant mieux pour lui! Mais cela ne doit pas faire oublier quelques conseils de prudence. Comme on le souligne dans le texte, on se trouve là face à un système digestif perturbé qui a subi de plein fouet les différentes étapes de redistribution sanguine. Au début de l’effort, le sang déserte effectivement les viscères pour alimenter les muscles. C’est la phase dite d’ischémie. Ensuite, le sang revient en masse, phase de reperfusion, ce qui génère la production de radicaux libres dont on connaît le potentiel de destruction au niveau cellulaire. Des petits trous se créent alors dans le maillage intestinal qui permettent le passage de protéines alimentaires dans la circulation où elles ne devraient pas se trouver. Et pour cause! Le système immunitaire leur confère aussitôt un pouvoir antigénique. En clair, il les considère comme des microbes. Face au danger, il n’hésite pas à mettre en branle la grosse artillerie inflammatoire. Cela se traduit par toutes sortes de douleurs disséminées dans l’organisme qui touchent notamment les muscles et les articulations. Pour se prémunir contre ce phénomène, il faut d’abord penser à boire suffisamment pendant l’effort. On limite ainsi l’ampleur du choc ischémie-reperfusion. Ensuite, il faut réfléchir aux choix des protéines et précéder par essais et erreurs. Très souvent, on s’apercevra que l’organisme réagit mal à la présence des protéines du lait (17). Si tel est le cas, il suffit de remplacer les laitages renfermant des protéines entières, par des boissons spécifiquement conçues pour l’occasion qui associent peptides et glucides. Les peptides sont en effet des fragments de protéines, comprenant un nombre limité d’acides aminés (moins de 20) et logiquement dénués de caractère antigénique. Dans l’organisme, ils se comportent alors comme les protéines “rapides” des expériences, c’est-à-dire très efficaces pour relancer la synthèse protéique mais incapables de tenir dans la durée. Lors du repas du soir, on équilibrera les apports avec des protéines lentes qui composent la plupart des aliments.

                                Les gros biscotos boivent du petit lait

L’alpha-lactalbumine n’est pas une inconnue des sphères de la musculation. Cela fait plus de dix ans qu’on la commercialise sous forme de poudre tirée du petit lait. Empiriquement, les adeptes de la fonte avaient observé qu’elle favorisait la synthèse protéique après l’effort (3). Le terme “whey proteins” se réfère d’ailleurs à sa terminologie anglaise. Dans le milieu scientifique aussi, cette protéine suscite beaucoup de curiosité. On s’intéresse bien entendu à la rapidité avec laquelle elle délivre ses constituants dans le sang, mais également à sa richesse en tryptophane et surtout le fait que cet acide aminé particulier se trouve dans une position très favorable par rapport à ses concurrents des filières d’assimilation. Ces deux caractéristiques ne connaissent pour ainsi dire pas d’équivalent dans la grande famille des protéines (2). Quel avantage cela procure-t-il? Rappelons que le tryptophane sert de précurseur à la sérotonine, un neurotransmetteur cérébral qui participe au contrôle des pulsions. L’idée est donc venue à certains auteurs de tester l’intérêt d’un complément riche en alpha-lactalbumine dans une série de situations spécifiques comme par exemple l’aide au sevrage tabagique ou pour contrer les pulsions sucrées (1,2). Les premiers résultats, en cours de publication semblent très encourageants.

 

Références:

(1): CHOS D (2004): La vérité si je mange, JF Laffont Ed. (voir présentation dans ce numéro).
(2): COUDRON O (2001) NAFAS, 5: 13-8.
(3): KLEINER S, GREENWOOD ROBINSON M (1999): Alimentation musclée, Vigot Ed.

          Voici quelques conseils pour s’assurer un apport équilibré de protéines au jour le jour :

Le matin: un œuf ou une tranche de jambon; un yaourt; 40 à 50 grammes de müesli ou 80 grammes de pain complet. Cela représente un apport protéiné de l’ordre de 17 à 20 grammes.

Le midi: privilégier la volaille ou le poisson (moins acidifiants que la viande rouge) à raison de 200 grammes de poids cuit, auxquels s’ajoutent une portion de pain et une demi-assiette de féculents, suivis d’un laitage. Total de l’apport: 45 à 50 grammes.

L’après-midi: lait de soja aux céréales ou 40 grammes de fromage frais avec du pain, soit 10 grammes de protéines supplémentaires.

Le soir: 150 grammes de viande, une demi-assiette de légumes secs, une portion de pain (plus les légumes verts et le fruit) ce qui représente un apport total de 20 + 50 + 10 + 50 = 130 grammes de protéines. On rejoint presque les recommandations optimales de 1,5 g/kg de poids et par jour de la majorité des sportifs.

Après l’entraînement: les expériences montrent de plus en plus clairement qu’on doit prendre l’habitude d’assimiler quelques protéines après les entraînements, exactement comme on songe à refaire le plein de glucides. Pour cela, il suffit de prendre une boisson énergétique enrichie en acides aminés ou un yaourt à boire.

BIBLIOGRAPHIE:

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                                                       Article paru dans SPORT ET VIE n°89

                                                                   

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