Glucides et santé - Anses

11. GLUCIDES ET ACTIVITÉ PHYSIQUE
11.1. Le glucose, substrat énergétique de l'exercice
Le glucose est l'une des molécules chimiques pourvoyeuses d'énergie pour le muscle. Il
provient en majorité des glucides des aliments ; il est mis en réserve dans les tissus animaux
(foie, muscle) sous forme d’un polymère, le glycogène.
L'adénosine triphosphate (ATP) est le seul substrat utilisé directement par la myosine des
myofilaments pour les contractions musculaires. En raison de sa faible concentration dans le
muscle, qui ne peut être significativement modifiée, l'ATP utilisée doit être rapidement
resynthétisée pour la poursuite de l'exercice (Astrand et al, 1994).
Les trois filières énergétiques de resynthèse de l'ATP sont (Astrand et al, 1994) :
1) la filière anaérobie alactique. Elle utilise la créatine phosphate. Elle couvre les
exercices brefs et intenses, de sprint ou de force ; elle est relayée à partir d'une
quinzaine de secondes par :
2) la filière anaérobie lactique. Elle produit du lactate à partir du glycogène musculaire
(glycolyse anaérobie). Elle fournit en majorité l’énergie pour les exercices de 15
secondes à 1,5 minutes,
3) la filière aérobie prend progressivement le relais. Il s'agit de l'oxydation des acides
gras, du glycogène musculaire et du glucose jusqu'au stade dioxyde de carbone et
eau. Au cours d'un exercice de longue durée, les acides gras participent, à partir de
quelques minutes, de plus en plus à la resynthèse de l'ATP musculaire, mais
l'oxydation d'un minimum de glucose, et donc sa disponibilité, sont nécessaires quelle
que soit la durée de l'exercice (Costill, 1988).
Le glucose provient du glycogène musculaire, des glucides des aliments et de la
néoglucogénèse hépatique à partir des acides aminés, l’alanine en particulier, et des
protéines hépatiques et musculaires. Il est habituel de considérer que faire appel aux acides
aminés devrait être limité pour éviter d'entamer le capital protéique, en particulier musculaire.
Lorsque la puissance de l'exercice s'élève, la participation du glycogène musculaire
augmente pour être pratiquement exclusive à 100 % de la puissance maximale aérobie
(PMA ou VO2max) (Astrand et al, 1994). Il y a alors participation de la filière anaérobie
lactique ; le lactate produit participe, avec la diminution du pH, à inhiber la lipolyse et il
s'ensuit un rapide épuisement du glycogène musculaire, obligeant le sportif à ralentir
fortement son allure. L'utilisation réciproque des glucides, des acides gras et des acides
aminés à l'exercice relève de régulations hormonales complexes, avec diminution de
l'insulinémie et augmentation des sécrétions, et donc des taux et surtout des flux
plasmatiques de catécholamines, glucagon, glucocorticoïdes, androgènes et hormone de
croissance (Astrand et al, 1994).
Selon la puissance d'exercice, de légère à élevée, le débit d'oxydation du glucose va de
quelques dizaines de grammes à près de 200 g par heure. Ce glucose provient d’abord du
glycogène musculaire dont les réserves, limitées, seront progressivement épuisées
(Hermansen et al, 1967). Il s’ensuivra alors, devant cette « panne de supercarburant », un
épuisement relatif du sportif : ses muscles feront appel à la lipolyse et au glucose provenant
des glucides des aliments ingérés pendant l’exercice et de la néoglucogénèse dont les
débits (lipolyse, absorption intestinale et néoglucogénèse) sont faibles : la puissance
d’exercice et la vitesse sont nettement réduites.
Une relation linéaire a été démontrée entre la teneur initiale en glycogène musculaire et la
quantité d’énergie qui peut être dépensée lors des exercices, pour des durées de quelques
minutes à quelques heures (Astrand et al, 1994).
Le glucose est donc le substrat énergétique essentiel du muscle à l'exercice.
11.2. Glycogène musculaire et alimentation
La teneur en glycogène du muscle est directement fonction de la quantité et de la proportion
de glucides dans l'alimentation (Bergström et al, 1967). Un régime réduit en glucides et riche
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