De nombreuses recherches ont ete menées pour mieux cerner comment le sport influence le métabolisme humain. Certes, ces travaux ont livré des données majeures, mais certaines zones d’incertitude subsistent encore aujourd’hui (un physiologiste relatant que même les marqueurs les plus classiques font parfois débat).
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Une nouvelle découverte pour mieux comprendre le métabolisme
Récemment, une étude conduite à l’Hôpital Général du Massachusetts et publiée dans Science Translational Medicine a marqué un tournant dans l’analyse du métabolisme sportif. En utilisant un système d’analyse d’une précision inédite, les chercheurs ont dressé une « photo instantanée chimique » des effets métaboliques d’un exercice sur l’organisme (un coach mentionnait que ce genre de cartographie aide à mieux comprendre les réponses individuelles).
L’équipe met en avant que ces résultats devraient grandement élargir la compréhension des effets physiologiques du sport. Des pistes s’ouvrent pour de nouveaux traitements contre le diabète ou certaines pathologies du système cardiovasculaire, selon plusieurs spécialistes interrogés de façon informelle.
Le Dr Gregory Lewis affirme que leur découverte représente une étape-clé capable de renouveler les pratiques médicales. Autrement dit, la mise au jour de nouvelles signatures métaboliques permet aujourd’hui de distinguer nettement les personnes athlétiques des moins entraînées. Il en découle, par exemple, que les institutions sportives peuvent affiner leurs programmes, pour obtenir des performances améliorées ou des suivis plus adaptés.
Ajoutons que ces avancées contribuent à l’évaluation de la condition physique et au développement de compléments nutritionnels susceptibles d’améliorer l’performance athlétique. Il arrive qu’un sportif en quête de progression se voit recommander des ajustements nutritionnels sur la base de ce type d’analyses.
La science a déjà établi que le sport agit favorablement sur certains risques, tels que la maladie cardiovasculaire, les accidents vasculaires cérébraux et le diabète de type 2. Mais les mécanismes biologiques précis restent, en grande partie, encore à élucider. D’ailleurs, une formatrice en physiologie évoquait la difficulté de relier certains biomarqueurs à des effets concrets sur la santé.
Le niveau d’une activité physique est proportionnel à l’amélioration du métabolisme
Des enquêtes variées ont exploré les changements de métabolites liés à la pratique sportive. On constate souvent que des molécules biologiques, habituellement présentes en quantités minimes, s’accumulent après des efforts physiques. Ces substances sont d’ailleurs régulièrement analysées par les laboratoires médicaux.
L’équipe scientifique a comparé des échantillons de sang, prélevés à trois moments distincts chez les participants en bonne santé :
- avant l’effort, juste avant le début de l’activité ;
- immédiatement après la séance ;
- une heure après, une fois la phase de récupération entamée.
Fait intéressant, l’exercice précédant les prélèvements avait une durée d’environ 10 minutes, ce qui correspond à la majorité des protocoles employés pour observer des modifications aiguës du métabolisme.
Parmi les observations, plus de 20 métabolites voient leur concentration évoluer durant ces phases. Sucres, lipides et certains acides aminés ont majoritairement servi de carburant lors des différentes activités. L’ATP, réputée pour être la principale source d’énergie cellulaire, est également impliquée dans ce processus. Un scientifique en nutrition sportive rappelait récemment que la variation de ces métabolites peut révéler le niveau d’adaptation à l’effort.
Ce qui surprend parfois, c’est que certaines variations touchent aussi des voies métaboliques classiquement non associées à l’activité physique. À titre d’exemple, la niacinamide (un dérivé de vitamine), impliquée dans la libération de l’insuline, augmente de façon notable. Il arrive d’ailleurs qu’un athlète sujet à la fatigue reçoive un suivi adapté pour mieux gérer ce type de réponse biologique.
Autre point, des expériences similaires ont été menées pour explorer les effets d’un exercice physique prolongé. Vingt-cinq marathoniens ont vu leur sang prélevé avant et après leur course, révélant des modifications sur un panel encore plus large de métabolites. On y observe des molécules inédites, différentes de celles retrouvées lors d’activités plus courtes. Est-ce vraiment la quantité de temps passé à courir qui bouleverse autant la chimie interne ?
On remarque alors une augmentation remarquable des marqueurs du métabolisme des graisses, que ce soit sur un effort bref ou prolongé. Idem pour les indicateurs de glucose et autres hydrates de carbone (glucides). Certains professionnels estiment que ce type de profil métabolique oriente le choix des stratégies alimentaires pour la préparation à la compétition.
Chez les marathoniens, une diminution du taux des acides aminés a été mesurée. En pratique, cela suggère que ces acides sont mobilisés pour stabiliser la quantité de glucose disponible lors d’un effort soutenu. Certains athlètes relatent d’ailleurs une faim accentuée après l’épreuve, signalant indirectement la sollicitation de ces ressources internes.
Comment le sport est-il lié à l’amélioration du métabolisme ?
L’équipe d’experts a également scruté le lien entre la transformation des métabolites et la condition physique, notamment chez les marathoniens. Pour évaluer cela, ils se sont référés à la consommation d’oxygène sur une courte durée, ainsi qu’au temps de parcours. Plusieurs modifications sont ressorties, en particulier une amplification du métabolisme des graisses chez les participants les plus entraînés. Selon une consultante en physiologie, ce détail illustre l’intérêt d’un entraînement spécifique pour maximiser le rendement énergétique.
Autre point relevé, des cultures cellulaires ont été utilisées afin d’appliquer différentes combinaisons de métabolites. Les chercheurs ont constaté qu’une composition de cinq molécules distinctes élève l’expression du gène nur77, qui régule à la fois le mécanisme des graisses et les niveaux de glucose. Autrement dit, ce gène pourrait aider au traitement de certains facteurs de risque cardiovasculaire. Certains praticiens notent que son implication dans la gestion du glucose commence à se vulgariser au sein de la communauté scientifique.
Dernier point à noter, le Dr Robert Gerszten (co-auteur de l’étude) souligne que ces résultats ouvrent la voie à un diagnostic individualisé, capable de suivre et d’améliorer la performance athlétique. On recommande souvent de s’appuyer sur ces indicateurs pour limiter l’impact du diabète sur le système cardiaque. D’ailleurs, il n’est pas rare qu’un sportif, après avoir reçu son bilan sanguin, ajuste son programme pour préserver sa santé à long terme (et ce n’est pas toujours évident, comme le fait remarquer un médecin du sport).
Naturopathe de formation depuis 2011, je me suis spécialisé dans le suivi des athlètes sportifs pour les aider à atteindre leurs objectifs sportifs. Diplômé de l’EESNQ, je propose sur BodyScience une approche ludique du sport et de la nutrition.