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Trop de protéines, plus de muscle ou plus de gras?

La consommation de protéines est reconnue comme un élément de base essentiel pour tout individu pratiquant de l’activité physique, plus particulièrement de l’entraînement en musculation. Pour plusieurs, l’ingestion d’une quantité excessive de protéines ne résulte que dans une augmentation de leur excrétion, principalement sous forme d’urée. Pourtant, les protéines et plus particulièrement les acides aminés qui les composent ont des destinées métaboliques diverses qui ont un impact sur notre métabolisme. Bref, manger plus de protéine ne se résume pas seulement à plus de muscle et au pire, une plus grande quantité de visites à l’urinoir.

D’un côté, nous avons ceux et celles qui ne voient aucun problème à la surconsommation de protéines et de l’autre nous avons ceux qui y voient des effets secondaires excessivement nocifs (perte de densité osseuse, insuffisance rénale, etc.). Comme dans bien de cas, la vérité se trouve probablement quelque part au milieu de toutes ces opinions. Voici un aperçu des différentes destinées métaboliques de ces fameuses protéines.

Digestion et absorption des protéines

La digestion des protéines débute dans l’estomac sous l’influence d’une enzyme (pepsine) qui entame leur dégradation en acides aminés. Toutefois, la dégradation des protéines en acides aminés dans l’estomac demeure très incomplète, environ 15 % des protéines ingérées quittent l’estomac sous forme d’acides aminés. La dégradation des protéines doit donc se poursuivre plus loin, dans le petit intestin où d’autres enzymes vont contribuer (trypsine, chymotrypsine, carboxypolypeptidase). La majorité de l’absorption des acides aminés se produit à l’intérieur du petit intestin. L’ensemble de ce processus est relativement long, ce qui explique le délai souvent observé entre l’ingestion de protéines dans un repas et la disponibilité des acides aminés dans la circulation. Plus la protéines est épurée de ces constituants, plus sont passage et absorption sera rapide. Il s’agit d’une distinction importante entre les protéines ingérées lors d’un repas “normal” et les protéines consommées sous forme de supplément.

Distribution des acides aminés

Une fois en circulation, les acides aminés se retrouvent dans un immense bassin composé de sous-compartiments. Les deux principaux compartiments sont le foie et les muscles. Il existe un échange constant entre les acides aminés en circulation et les acides aminés des différents compartiments du bassin des acides aminés. L’utilisation des acides aminés (synthèse des protéines ou anabolisme des protéines) et leur dégradation (catabolisme des protéines) font en sorte qu’il existe un flux important d’acides aminés, un échange constant entre l’ensemble des compartiments et la circulation. L’augmentation de la quantité d’acides aminés dans la circulation stimule la synthèse de protéines au niveau des autres compartiments. Par exemple, une augmentation des acides aminés dans le sang permet de stimuler la synthèse des protéines musculaires après un effort. Néanmoins, la capacité de synthèse plafonne et toute concentration au-dessus des valeurs optimales ne permet pas de pousser la synthèse des protéines à des niveaux supérieurs. Bref, assez c’est optimal, plus c’est inutile pour la synthèse des protéines.

Une ingestion excessive de protéines résulte en une augmentation transitoire de la quantité d’acides aminés présente dans le bassin. Ce surplus ne peut être entreposé et il sera convertit, transformé et métabolisé avant d’être excrété. Cette élimination ne se résume pas uniquement par une excrétion expéditive via l’urine, plusieurs étapes doivent être franchies auparavant.

Utilisation et dégradation des acides aminés

Les acides aminés peuvent être utilisés de nombreuses façons. Contrairement à la croyance populaire, la majorité des acides aminés n’est pas utilisée pour la synthèse des protéines musculaires. En réalité, environ 30 % des protéines/acides aminés ingérés sont destinés aux muscles dans des conditions normales. La majorité est utilisée par les organes (50 %) et par les protéines du sang (20 %). De plus, une fraction de ces pourcentages est utilisée pour la production d’énergie. Bref, les acides aminés ont beaucoup plus de rôles que de simplement « ajouter » du muscle suite à des entraînements en musculation. Une augmentation importante des apports en acides aminés entraîne une contribution accrue des acides aminés au métabolisme énergétique de façon directe et indirecte. Certains acides aminés peuvent être intégrés directement dans les cycles permettant la production d’énergie (aspartate, asparagine, tyrosine, phénylalanine, isoleucine, méthionine, valine, arginine, histidine, glutamine, proline). D’autres acides aminés peuvent contribuer de façon indirecte en permettant la formation de substrats pouvant être à leur tour utilisés pour produire de l’énergie. Par exemple, l’alanine peut être convertie en pyruvate puis en glucose par le foie. Ce cycle peut contribuer de façon significative à l’énergie dépensée lors d’une activité physique (on rapporte que lors d’efforts aérobie prolongés, ce cycle peut représenter jusqu’à 15 % du glucose utilisé). On peut donc former du “sucre” à partir des acides aminés/protéines.

Certains acides aminés peuvent également être convertis en acétoacétate puis en acétyle-CoA. Est-ce important? L’acétyle-CoA peut être utilisée pour produire de l’énergie ou encore si les besoins en énergie ne le requièrent pas, être transformé en acides gras. Une fois en circulation, ces acides gras peuvent être entreposés et augmenter la quantité de gras. On peut donc former du “gras” à partir des acides aminés/protéines.

Trop de protéines, est-ce un problème?

Il est peu probable que l’ingestion d’une grande quantité de protéines (~g par kg de poids par jour) entraîne des problèmes de santé majeurs. À ce jour, il existe peu d’éléments convaincants permettant de conclure que l’ingestion de grandes doses de protéines peut entraîner une hyperacidification de l’organisme causant une perte de masse osseuse ou encore cause des complications rénales chez des individus n’y étant pas prédisposés. Toutefois, l’ingestion de doses importantes de protéines (>2 g par kg de poids par jour) ne semble pas stimuler de façon plus importante la synthèse des protéines chez les athlètes que des doses moindres (~1.6 g par kg de poids par jour). De plus, la consommation excessive de protéines peut entraîner une augmentation de la masse grasse ainsi qu’une augmentation de la quantité de glucose en circulation dans le sang. Il est important de comprendre que l’ingestion d’une grande quantité de protéines peut réduire la consommation d’autres macronutriments (glucides et lipides) ce qui peut devenir contre-productif. Une réduction trop importante des apports en gras peut perturber la synthèse d’hormones nécessaires à la récupération. La diminution de la consommation de glucides peut entraîner une baisse des réserves de glycogène dans le muscle, limiter les capacités de récupération et affecter le potentiel à gagner du muscle. Trop de protéines, ça risque de perturber un équilibre alimentaire optimal pour la récupération et les performances.

En conclusion

  • L’ingestion de trop de protéines n’améliore pas la synthèse de protéines au-delà de ce que des apports moindres procurent (~1.6 g par kg de poids par jour)
  • L’ingestion de trop de protéines peut mener à une augmentation de la masse grasse via la conversion d’acides aminés excédentaires en acétyle-CoA puis en acides gras
  • Il est peu probable que l’ingestion de grandes quantités de protéines (~3 g par kg de poids par jour) entraîne des problèmes de santé chez des individus n’y étant pas prédisposés

Références

1   G. Biolo, K. D. Tipton, S. Klein, and R. R. Wolfe, ‘An Abundant Supply of Amino Acids Enhances the Metabolic Effect of Exercise on Muscle Protein’, Am J Physiol, 273 (1997), E122-9.

2   E. Blomstrand, J. Eliasson, H. K. Karlsson, and R. Kohnke, ‘Branched-Chain Amino Acids Activate Key Enzymes in Protein Synthesis after Physical Exercise’, J Nutr, 136 (2006), 269S-73S.

3   R. Elango, M. A. Humayun, R. O. Ball, and P. B. Pencharz, ‘Evidence That Protein Requirements Have Been Significantly Underestimated’, Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 13 (2010), 52-7.

4   D. A. Hanley, and S. J. Whiting, ‘Does a High Dietary Acid Content Cause Bone Loss, and Can Bone Loss Be Prevented with an Alkaline Diet?’, J Clin Densitom, 16 (2013), 420-5.

5   S. R. Kimball, and L. S. Jefferson, ‘Signaling Pathways and Molecular Mechanisms through Which Branched-Chain Amino Acids Mediate Translational Control of Protein Synthesis’, J Nutr, 136 (2006), 227S-31S.

6   L. S. Lamont, ‘A Critical Review of Recommendations to Increase Dietary Protein Requirements in the Habitually Active’, Nutr Res Rev, 25 (2012), 142-9.

7   S. M. Pasiakos, H. L. McClung, J. P. McClung, L. M. Margolis, N. E. Andersen, G. J. Cloutier, M. A. Pikosky, J. C. Rood, R. A. Fielding, and A. J. Young, ‘Leucine-Enriched Essential Amino Acid Supplementation During Moderate Steady State Exercise Enhances Postexercise Muscle Protein Synthesis’, Am J Clin Nutr, 94 (2011), 809-18.

8   S. M. Pasiakos, and J. P. McClung, ‘Supplemental Dietary Leucine and the Skeletal Muscle Anabolic Response to Essential Amino Acids’, Nutr Rev, 69 (2011), 550-7.

9   P. B. Pencharz, ‘Protein and Energy Requirements for ‘Optimal’ Catch-up Growth’, Eur J Clin Nutr, 64 Suppl 1 (2010), S5-7.

10 S. M. Phillips, ‘Dietary Protein Requirements and Adaptive Advantages in Athletes’, Br J Nutr, 108 Suppl 2 (2012), S158-67.

11  S. M. Phillips, and L. J. Van Loon, ‘Dietary Protein for Athletes: From Requirements to Optimum Adaptation’, J Sports Sci, 29 Suppl 1 (2011), S29-38.

12 J. R. Poortmans, A. Carpentier, L. O. Pereira-Lancha, and A. Lancha Jr, ‘Protein Turnover, Amino Acid Requirements and Recommendations for Athletes and Active Populations’, Braz J Med Biol Res, 45 (2012), 875-90.

13 M. J. Rennie, J. Bohe, K. Smith, H. Wackerhage, and P. Greenhaff, ‘Branched-Chain Amino Acids as Fuels and Anabolic Signals in Human Muscle’, J Nutr, 136 (2006), 264S-8S.

14 Y. Schutz, ‘Protein Turnover, Ureagenesis and Gluconeogenesis’, Int J Vitam Nutr Res, 81 (2011), 101-7.

15 E. Volpi, H. Kobayashi, M. Sheffield-Moore, B. Mittendorfer, and R. R. Wolfe, ‘Essential Amino Acids Are Primarily Responsible for the Amino Acid Stimulation of Muscle Protein Anabolism in Healthy Elderly Adults’, Am J Clin Nutr, 78 (2003), 250-8.

 

 

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La surenchère des protéines

L’article de la semaine précédente ayant causé bien des surprises et remous dans nombreuses croyances, je me suis dit que j’allais poursuivre avec un second article sur les protéines. Avant de commencer, je me permets un commentaire : s.v.p., veuillez noter vos commentaires dans l’espace type Facebook à la fin des articles ou bien vous pouvez créer un sujet de discussion dans la section membre dans un ou plusieurs des groupes qui s’y trouvent. J’adore vos courriels, mais il m’est difficile de partager les réponses à tout le monde.

Les fameuses protéines, nectar divin de nombreux adeptes du conditionnement physique, élément essentiel de la perte de poids, de la prise de masse musculaire, de la poussée de croissance des cheveux, etc. Bref, on ne cesse de vanter les mérites des protéines! La plupart des compagnies de suppléments font largement la promotion de leur gamme de produits à base de protéines afin de favoriser la perte de poids, gagner de la masse musculaire et stimuler la récupération. Du moins, c’est ce qu’on vous dit. On vous parle de maximiser les apports en protéines selon le principe du « plus y’ en a, plus il va y avoir du muscle » et de favoriser un ratio de 3 : 1 après l’entraînement, soit 3g de glucides pour chaque g de protéines consommé. Reprenons ces 2 affirmations et tentons de mieux les comprendre.

Plus de protéines, plus de muscle?

La semaine passée, certains m’ont reproché de ne pas avoir clairement pris position sur la quantité de protéines à consommer pour gagner de la masse musculaire, plus précisément sur la quantité de protéines à consommer post entraînement. À cela, je répondrai que dans probablement plus de 95% des cas, ce qui limite les gains en masse musculaire, ce ne sont pas les apports en protéines, mais plutôt la stimulation donc, l’entraînement. Mais, comme cette réponse ne semble pas satisfaisante et que trop d’entraîneurs préfèrent remettre en question la nutrition plutôt que l’entraînement (ironique, non?), je vais me mouiller un peu plus. Allons-y pour du spécifique. Dans le 5% de limitation de gain de masse musculaire que je suis prêt à accorder à des facteurs nutritionnels, presque la totalité se voit attribuée à une mauvaise synchronisation des apports avec les besoins. La vaste majorité du temps, la consommation d’une boisson protéinée se fait après l’entraînement. On s’imagine alors qu’après la dernière gorgée, le tour est joué et les protéines sont disponibles. Non. Idéalement, la consommation de protéines devrait se faire conjointement avec un apport en glucides et surtout, en 2 étapes, une avant l’entraînement et l’autre après. Plusieurs facteurs vont influencer les quantités à consommer avant et après, mais la dépense énergétique est probablement le déterminant le plus important (plus de kcal dépensées = plus de besoins). Règle générale, on recommande[fusion_builder_container hundred_percent=”yes” overflow=”visible”][fusion_builder_row][fusion_builder_column type=”1_1″ background_position=”left top” background_color=”” border_size=”” border_color=”” border_style=”solid” spacing=”yes” background_image=”” background_repeat=”no-repeat” padding=”” margin_top=”0px” margin_bottom=”0px” class=”” id=”” animation_type=”” animation_speed=”0.3″ animation_direction=”left” hide_on_mobile=”no” center_content=”no” min_height=”none”][1] de consommer entre 1-2g de glucides par kg de poids simultanément avec 0.15 à 0.25g de protéines par kg de poids dans les 4h précédant l’entraînement. Idéalement, afin d’optimiser l’assimilation, il est recommandé de favoriser une mixture d’acides aminés essentiels, les acides aminés non essentiels ayant peu ou pas d’impact sur la synthèse des protéines autour de l’entraînement[2]. Pour un individu de 80kg, ceci signifie donc approximativement 80-160g de glucides (presque la moitié des besoins quotidiens d’un sédentaire) avec 12-20g de protéines (~15% des besoins quotidiens pour un athlète). Nous avons donc une consommation de 368 à 720 kcal dans les 4h qui précèdent l’entraînement. Pour la plupart des entraînements en centre de conditionnement physique visant l’augmentation de la masse musculaire, la consommation de substrats pendant l’entraînement ne procure que bien peu d’avantages surtout en considérant les apports précédant l’entraînement.

Passons donc à la période post entraînement. Comme nous parlons principalement d’entraînement en musculation et de gain de masse musculaire, il est moins que probable que les réserves de glycogène musculaire soient épuisées, principalement à cause du faible coût énergétique de ce type d’entraînement. La consommation de glucides n’est donc que partiellement orientée vers cette fonction. En réalité, les apports post entraînement en glucides serviront à maximiser la synthèse des protéines. Il importe de consommer des acides aminés essentiels[3] afin d’optimiser la synthèse des protéines, rendue nécessaire grâce à une stimulation plus qu’adéquate lors de l’entraînement. J’insiste encore sur ce fait qui est excessivement important, l’ampleur des besoins en récupération et surtout de l’efficacité de l’ingestion de nutriments post entraînement est déterminée par le niveau de sollicitation. Pas d’entraînement optimal, pas besoin d’un plan de récupération optimal, car les gains ne seront tout simplement pas au rendez-vous. Aussi peu que 6g d’acides aminés essentiels sont suffisants pour stimuler la synthèse des protéines et il est possible d’y ajouter 30-40g de glucides à indice glycémique élevé (pour favoriser la sécrétion d’insuline, hormone fortement anabolique) pour optimiser le tout.

Si nous résumons, vous pouvez consommer entre 368 et 720 kcal dans les 4h précédant votre entraînement, rien pendant et environ 130 à 170 kcal après pour un total de ~500 à 900 kcal. C’est entre le quart et la moitié de vos besoins journaliers. Pourquoi considérer les besoins journaliers? Parce que plus vous consommez de calories (voir l’article à ce sujet) et plus vous consommez de protéines, moins, vous allez être efficace dans votre processus de gain de masse musculaire. Le rythme de synthèse des protéines (plus il est haut, mieux c’est dans un contexte d’entraînement) observé est plus élevé chez des gens consommant entre 0.8g et 1.6g de protéines par kg de poids par jour que celui chez des gens consommant ~3.6g de protéines par kg de poids par jour[4]. Vous avez donc un maximum de kcal (~25 kcal par kg par jour pour ceux qui ne sont pas allés voir l’article passé) et un maximum de protéines ~1.6g par kg par jour à consommer par jour. Si votre entraînement consiste majoritairement de musculation, je vous recommande d’utiliser les valeurs les plus basses afin de répondre à vos besoins. Non, ce n’est pas un buffet chinois où il n’y a pas de limite d’assiettes…

D’où vient le ratio du 3 : 1

Tout le monde en parle de ce fameux ratio! Post entraînement, pour chaque 3g de glucide vous devez consommer 1g de protéine. Mais, d’où vient cette information? J’ai fouillé rapidement pour trouver ce qui m’apparait comme l’article d’origine du ratio[5] où on ne fait pas mention du ratio mais les valeurs utilisées le respectent. Dans l’article de Zawadzki, on a comparé l’effet de l’ingestion de 2 boissons (112g de glucides, 40.7g de protéines vs 112g de glucides) sur le renouvellement du glycogène (pas de la synthèse des protéines). Ils ont trouvé que la boisson combinant glucides et protéines était plus efficace pour renouveler le glycogène musculaire. Mis à part quelques détails méthodologiques (les boissons ne contiennent pas la même quantité de calories), il ne s’agit pas du ratio, mais bien de la quantité qui a influencé les résultats. Nombreuses sont les études qui ont repris afin de confirmer et même d’infirmer dans certains cas ces résultats. À ma connaissance (et je dois avouer que je n’ai pas fouillé intensivement), on n’a pas tenté de valider différentes quantités de glucides et de protéines présentant le ratio 3 : 1 sur le renouvellement du glycogène (si vous en trouvez, merci de partager). Chose certaine, le renouvellement des réserves de glycogène doit être proportionnel à leur utilisation. Inutile de consommer 600 kcal de boisson de récupération si votre effort ne vous en a coûté que 350 kcal (et attention à la méthode de mesure! Vous irez voir l’épisode 3 des Valkyries qui en parle).

En terminant, il existe une surenchère des protéines dans le milieu du conditionnement physique, ce qui n’enlève rien à leurs propriétés, seulement à leur quantité. Soyez raisonnables et intelligents.

Références

1. Kerksick, C, T Harvey, J Stout, et al. International Society of Sports Nutrition position stand: nutrient timing. J Int Soc Sports Nutr 2008; 5. 17.

2. Tipton, KD, AA Ferrando, SM Phillips, D Doyle, Jr., and RR Wolfe. Postexercise net protein synthesis in human muscle from orally administered amino acids. Am J Physiol 1999; 276(4 Pt 1). E628-34.

3. Borsheim, E, KD Tipton, SE Wolf, and RR Wolfe. Essential amino acids and muscle protein recovery from resistance exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab 2002; 283(4). E648-57.

4. Bolster, DR, MA Pikosky, PC Gaine, et al. Dietary protein intake impacts human skeletal muscle protein fractional synthetic rates after endurance exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab 2005; 289(4). E678-83.

5. Zawadzki, KM, BB Yaspelkis, 3rd, and JL Ivy. Carbohydrate-protein complex increases the rate of muscle glycogen storage after exercise. J Appl Physiol 1992; 72(5). 1854-9.

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