Depuis quelques mois des bruits de couloir courent sur l’utilisation d’un produit énergétique miracle qui serait utilisé par certains coureurs du peloton professionnel : les cétones. Voici l’analyse qu’en a fait notre expert scientifique Anaël AUBRY.

Photo : A.S.O. / Jered Gruber & Ashley Gruber
Photo : A.S.O. / Jered Gruber & Ashley Gruber

Impliqué dans une équipe cycliste professionnelle, je me garderai de toute spéculation ou jugement sans fondements envers des coureurs ou équipes du peloton professionnel. Nous nous en tiendrons strictement à la science, rien qu’à la science.

Le travail de recherche sur les cétones n’est pas nouveau, puisque l’on trouve déjà trace de travaux de recherche sur le sujet dans les années 60, avec près d’une trentaine de publications depuis cette période. 

Les corps cétoniques, à savoir le D-β-hydroxybutyrate (βHB), l’acétoacétate (AcAc) et l’acétone, sont des dérivés d’acides gras, des composés pouvant servir de substrat énergétique alternatif aux tissus métaboliques actifs, comme le cerveau, le cœur ou les muscles squelettiques dans des conditions de stress métabolique comme le jeune ou l’entraînement avec des réserves glucides déplétées. Outre leur rôle dans l’apport énergétique, les corps cétoniques peuvent également jouer un rôle dans la régulation métabolique en inhibant la protéolyse, l’épuisement du glucose, et la stimulation de la régénération ou du remodelage musculaire en renforçant l’activation des cellules satellites de différenciation. 

 

De plus, les corps cétoniques régulent directement une gamme de substances supposées comme facteurs impliqués dans la tolérance au stress physique, tels que le débit neural autonome, l’inflammation et le stress oxydatif. Ces actions supposent que les corps cétoniques pourraient avoir un intérêt dans la prévention des états de fatigue, mais les conditions alimentaires nécessaires pour des taux élevés de cétones dans le sang, passeront par un régime alimentaire très pauvre en glucides et en graisses, nuisant à la performance dans les sports d’endurance.

Les suppléments de cétone exogènes sont donc récemment apparus comme une nouvelle approche pouvant potentiellement induire la cétose. Les suppléments exogènes sont disponibles sous forme de sels de cétone ou d’esters de cétone et ont récemment été mis au point par l’Université d’Oxford. 

Des études récentes ont montré que l’ingestion post-exercice de (R) -3-hydroxybutyl (R) -3-hydroxybutyrate (KE) d’ester de cétone stimule les marqueurs de la synthèse des protéines et potentiellement aussi de la réplétion du glycogène musculaire après l’exercice.

 

Les résultats d’une récente étude indiquent que l’ajout de KE à une boisson de récupération post-exercice standard améliore l’activation de mTORC1 (voie de signalisation de la re-synthèse musculaire) après l’exercice, mais n’affecte pas la resynthèse du glycogène musculaire. In vitro, ils ont confirmé que les corps cétoniques augmenteraient potentiellement l’activation de mTORC1 et de la synthèse des protéines stimulées par la leucine. 

   

En présence de concentrations de glucose élevées et constantes, une boisson à base d’ester de cétone augmente les niveaux d’insuline endogène, l’absorption de glucose et la synthèse du glycogène musculaire. Par ailleurs, Newman et son laboratoire, spécialistes de l’immunité du sportif, proposent un rôle potentiellement intéressant chez le sportif élite pour ses pouvoirs anti-oxydants et anti-inflammatoires.

 

Mais, nous ne parlons ici que de quelques tests en laboratoire réalisés avec des sportifs peu entraînés. Or, en science, la rigueur s’impose et il n’est pas à ce stade possible de tirer des conclusions affirmatives.

Car il s’avère que les spécialistes montrent dans le même temps un potentiel effet nocif sur la santé à long terme. La santé ou la performance ?  

 

Sur la performance il n’y a justement pas de quoi s’emballer en l’état. Une étude très sérieuse réalisée par une équipe de chercheurs très reconnue et surtout auprès de cyclistes professionnels de l’équipe Orica Green Edge en 2017 le montre.

Ils ont étudié les effets de l’ingestion avant la course d’un diester d’acétoacétate de 1,3-butanediol sur la concentration en cétones dans le sang, le métabolisme du substrat et la performance d’une épreuve où Ils ont réalisé un parcours en laboratoire de 31 km sur un ergomètre programmé pour simuler le parcours du Championnat du monde de contre la montre par équipes (TT) 2017, en randomisant les passages (chaque cycliste a réalisé les deux conditions ( avec et sans)  par tirage au sort). 

Les cyclistes ont consommé soit du diester de cétone (2 × 250 mg / kg), soit une boisson placebo, suivi immédiatement de 200 ml de cola diète, administrés ≥ 30 minutes avant l’épreuve et juste avant de commencer un échauffement de 20 minutes. Des échantillons de sang ont été prélevés avant et pendant l’échauffement, avant et après le TT et à intervalles réguliers après le TT. Les échantillons d’urine ont été prélevés avant et après l’échauffement, immédiatement après le TT et 60 minutes après le TT. L’ingestion du diester avant l’exercice a entraîné une altération de 2,1% de la performance du TT associée à une gêne intestinale et à une perception accrue de l’effort. Les concentrations sériques de β-hydroxybutyrate, d’acétoacétate sérique et de cétone dans l’urine ont augmenté par rapport au repos après l’ingestion de cétone et ont été supérieures à celles du placebo tout au long de l’essai. L’ingestion de cétones induit une hypercétonémie chez les cyclistes professionnels élite lorsqu’ils sont pris avec des glucides et altère les performances d’un TT d’une durée d’environ 50 minutes.

 

Le 3 mai sortait un article de vulgarisation qui allait enflammer la toile et le monde cycliste. https://www.rtbf.be/sport/cyclisme/detail_effets-des-cetones-sur-les-sportifs-jusqu-a-15-de-gain?id=10211143&fbclid=IwAR1MxUdhV7PI6J5AbCrm2H-rUILkiA_MKtc-RiFUyZg45qR8WQp7kwRbIc0.

 

Le titre n’y va pas par 4 chemins : « Effets des cétones sur les sportifs : jusqu’à 15% de gain ».  Cet article est écrit le 21 juillet, jour de la victoire de Simon Yates à Foix dans la montagne Pyrénéenne.  15 % de gain !!!! Regardons ce que cela donne. C’est comme si Maximilano Richeze, un sprinter , qui a terminé dernier de cette étape min26 du vainqueur  aurait été en mesure de terminer premier avec 16 min d’avance. Restons sérieux. 

 

Cet article s’appuie sur une récente étude de recherche réalisée par des étudiants et chercheurs de l’Université de Louvain, mais surtout avec la collaboration de Peter Hespel de la Bakala Academy, qui travaille depuis de nombreuses années avec l’équipe Deceuninck – Quick-Step. En résumé, cet article met en avant une augmentation de la performance de 15% et des sportifs qui seraient plus résistants aux charges d’entraînement, écartant les risques de surmenage.

Lorsque l’on prend réellement le temps d’étudier l’article scientifique originel, voici ce qu’il en ressort.

 

Cela commence plutôt mal, puisque l’objectif de leur étude, au-delà de constater les effets des cétones sur la performance et de leur potentielle aide à mieux tolérer les charges d’entraînement extrêmes, a été d’identifier des marqueurs du surentraînement, car « aucune étude n’avait permis d’identifier des résultats physiologiques cohérents pouvant prédire le surentraînement ». 

Cela peut marcher avec un journaliste de la RTBF, mais malheureusement non… : performance sur un effort maximal, évolution de la fréquence cardiaque maximale ou sur un effort sous-maximal standardisé, évolution de la fréquence cardiaque de récupération 1min après l’arrêt d’un effort standardisé, évolution du ressenti de la difficulté de l’exercice sur un exercice standardisé….

 

Continuons l’analyse. Le niveau d’entraînement des participants est en moyenne de 4,8h par semaine ! En période de surcharge ils feront 10.5, 12 et 16h par semaine avec une séance de haute intensité tous les jours et de fréquentes séances  bi-quotidiennes.

Nous avons ici dans cette recherche ce qu’on appelle des biais. Et l sont énormes : le niveau d’entraînement des sportifs est si bas qu’il ne sera pas compliqué de les fatiguer et malgré tout de les faire progresser ! Et, la charge d’entraînement ne sera pas modifiée en fonction de l’entraînement habituellement réalisé. Par exemple +40% pour chacun. 

Ensuite, 3 tests de performance seront réalisés : un TT de 30min où l’on peut jouer sur la résistance tous les 5min entre t5 et t25, puis toutes les minutes et un test de 90sec all-out et enfin un test d’endurance de 2h.

 

Les groupes sont constitués  sur l’apport alimentaire. 30min post séance, le groupe Cétone (KE) ingurgite 500Ml de CHO (glucides) + 25g de d’ester de Cétone. Le groupe contrôle (CTL) a le même régime mais remplace l’ester de Cétone par un placebo isocalorique. Le problème c’est que l’on ne sait pas ce que c’est ?  La même quantité de calories ne veut pas dire la même composition (glucides ? lipides ? protéines ?).

 

Sur le TT 30min, les KE augmentent leur performance de 4,9% post surcharge, 7,5% à J+3 et 8,3% à J+7. Pour les CTL, pas d’augmentation, excepté à J+7 avec une augmentation de 7%. Il n’ y a donc aucune différence entre les groupes lors du moment où il faut performer !

Sur le sprint, pas de différence entre les groupes, ni sur la valeur pic de lactate.

Sur le test de 2h, +15% de puissance moyenne pour le groupe KE par rapport au CTL au 18ème jour de surcharge (voici la valeur retenue dans la presse).

C’est donc la seule fois où une différence de performance sera constatée entre les groupes.

1er biais :  sachant que l’on parle d’une puissance moyenne du groupe sur 2h. il ne faudrait pas qu’il n’y ait que des grimpeurs dans le groupe CTL Vs des rouleurs dans le KE ! Il aurait été plus juste de prendre une vitesse de déplacement ou au moins une puissance rapportée au poids de corps.

2ème biais : Les menus alimentaires quotidiens n’ont pas été imposés aux sportifs. Or, les KE ont naturellement adapté leurs repas en fonction de l’augmentation de la charge d’entraînement en faisant évoluer leur prise calorique et glucidique en conséquence. Pour les CTL, aucun changement. On parle donc de sportifs en dette calorique pour le groupe CTL à l’inverse des KE qui présentent des apports alimentaires suffisants et l’on s’étonne de la différence de performance sur un test d’endurance en période de forte charge d’entraînement ? Cela semble confirmé par le fait que le groupe CTL connait une baisse de ses réserves musculaires en glycogène post surcharge à l’inverse des KE. Les auteurs attribuent cela à la différence de groupe (KE Vs placebo), pour notre part c’est dû à la différence de la prise alimentaire durant 3 semaines de surcharge. Pour valider ce constat, on constate que GDF15 (peptide, hormone de stress impliquée dans la régulation de l’appétit) a uniquement augmenté dans le groupe CTL. 

Et, encore une fois, le contenu d’entraînement est le même pour chaque sportif, sans que l’augmentation de la charge ne soit tout simplement un pourcentage d’augmentation appliqué à l’entraînement individuel habituel. 

 

Enfin, 10 sportifs sur 18 ont deviné à quel groupe ils appartenaient (certainement en fonction de leur niveau de performance).

Dans l’article de presse est annoncé une fréquence cardiaque maximale (FCmax) plus abaissée pour les CTL. Ce qui démontrerait un niveau de fatigue plus avancé. Ok, mais la FC max est prise à la fin du test de 2h, avec donc des réserves en glucides plus basses et sur un effort librement géré où la puissance moyenne aura été abaissée.  On ne peut comparer une FC qu’entre 2 efforts standardisés. Soit, à une puissance équivalente en cyclisme.

Enfin, des questionnaires RESTQ-76 ont été réalisés. Ce sont des questionnaires permettant de discriminer le niveau de fatigue ressentie. Aucune différence entre les groupes. C’est pourtant habituellement l’un des marqueurs les plus sensibles à la fatigue.

Voici ce que la science rapporte au sujet des cétones. A vous de vous faire votre propre avis. Comme toujours si un sujet vous intéresse, nous vous conseillons d’être curieux et de ne pas simplement écouter une seule voix. Nous ne cherchons pas à vous dire ici qu’il faut ou non consommer des cétones en complément, mais à vous faire votre propre idée.

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@AUBRYANAEL
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Anaël Aubry
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Anaël Aubry Sport Scientist

 

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