Sylviane Robert Volpato/Mai 2012 1 - cours, examens

Sylviane Robert Volpato/Mai 2012 1

Sylviane Robert Volpato

M ai 2012

Cours du 8 mai 2012

Métabolisme de l’eau

Besoins nutritionnels des sportifs

Thermorégulation et choix des boissons dans le sport

Sources d’énergie en fonction du type d’effort et stockage des carburants

L’eau

• Fonctions Base des processus métaboliques Transport Thermorégulation

• Élimination Reins: env. 1.5 l urine Intestins: 100 à 300 ml selles Poumons: 300 à 500 ml vapeur expirée Peau: 400 à 500 ml vapeur et sueur

• Besoin 2 à 2.5 l/j. (1.5 l boissons, 1 l aliments)

• Réserves 60% du poids corporel (30 l intracellul. 15 l

extracell.)

Métabolisme et bilan hydrique

• Quantité d’eau de l’organisme tend à rester stable malgré les variation d’ingestion et d’élimination Bilan hydrique équilibré Eau provient des aliments et boissons + eau métabolique

• Mécanismes de régulation assurés par: Reins Hormones: Antidiurétique hormone, angiotensine, aldostérone Electrolytes: Na, Cl, K, Mg

• Entrées d’eau déterminées par la sensation de soif (récepteurs cérébraux) suite à Modifications du milieu intracellulaire Osmolarité plasmatique Elimination rénale (suite réponse hormonale)


Métabolisme de l’eau

[1]

[1] Source : JEANMAIRE Roland et VOLAND Sandra, « mouvement de l’eau en 24 heures », L’eau source de vie, Nestlé, Suisse, 1994

Pourquoi se préoccuper de son alimentation quand on fait du sport?...

Sport L’organisme fonctionne à haut régime

Sport intensif « usure » plus rapide et production de plus de déchets (CO2, urée, ac. lactique, radicaux libres…)


Performance et régénération :

apport énergétique total: Hydrates de carbone, protéines… (carburant, masse musculaire)

nutriments non énergétiques: Eau, vitamines, minéraux, fibres, anti-oxydants…(fonctionnement de l’organisme, élimination des déchets, régénération)

Le risque de carences alimentaires chez un sportif est plus important que chez une personne sédentaire



Effets de carences alimentaires chez un sportif

Performance

Risque de blessures et de maladies

Motivation et baisse de moral

Vieillissement prématuré

Objectifs de l’alimentation pour un sportif

• Couvrir les besoins de son organisme afin d’assurer une bonne performance et d’éviter blessures, fatigue et baisse de moral

• Permettre à l’organisme de se régénérer et de reconstituer ses réserves

• Maintenir un poids de forme stable Pour préserver ses articulations Pour s’assurer une bonne mobilité

L’alimentation doit faire partie intégrante de l’entraînement pour être performant et garder un bon état de santé physique et mental

Besoins nutritionnels spécifiques à la pratique sportive

apport énergétique total (Kcalories)

de l’apport en eau pour l’hydratation

apport en glucides (55 à 70% de l’ AET). Permet resynthèse du glycogène plus rapide et plus ample

modérée de l’apport en protéines (régénération de la masse musculaire et osseuse) Légèrement pour sports endurance (en général compensé par

apports)

Très pour sports de force (20 à 30% de l’AET)


Besoins nutritionnels spécifiques à la pratique sportive

Même apport de lipides (graisses)

Fibres: Besoins idem ( avant certaines épreuves pour confort digestif)

nutriments non énergétiques: vitamines, minéraux, anti-oxydants. Compensé par l’augmentation de la ration alimentaire si elle est équilibrée sauf : Fer: besoin et risque de carence surtout chez les filles

Calcium: Parfois risque de carences chez les adolescentes

Sport et alimentation: En pratique

De façon générale, alimentation équilibrée selon la pyramide alimentaire avec:

boissons non ou légèrement sucrées (selon durée de l’effort)

aliments riches en glucides (surtout groupe des farineux) peu gras

Apport suffisant en protéines de bonne qualité

Choix d’aliments peu gras en général

L’assiette du sportif


Boire: Un geste primordial et vital !!!

Transport de carburant

Système de refroidissement

Élimination des déchets

Boire… les temps changent

«Il vaut mieux ne rien boire ni manger pendant la compétition»

Jim Peters, record mondial en marathon des années 1950

«Si tu bois et manges trop, tu vas trop transpirer et perdre des forces» Tom Simpson, champion du monde en cyclisme 1965

Années 80… Premières études sur la fonction des boissons lors d’activité sportive

Années 90… «drink as much as possible!» (ACSM)

Année 2002 … Boston marathon 2 morts par hyponatrémie

Années 2007…4 à 8 dl /heure

La thermorégulation

• Définition Transport et évacuation de la chaleur produite lors d’activité physique,

par la peau principalement et par les poumons

• Principe Travail musculaire → 80% d’énergie sous forme de chaleur (autres

déchets: eau, CO2, urée) Ex. 15 km par coureur de 70 kg → dépense de 1050 kcal (1 kcal/kg/km)

→ travail mécanique = 210 kcal et chaleur = 840 kcal → ↗ 4,5°C temp corporelle (fictif) Débit sanguin transporte chaleur vers le milieu extérieur (peau). L’EVAPORATION (et elle seule) de la sueur à la surface de la peau permet

le refroidissement Ce phénomène peut être freiné par une température extérieure élevée

ou par une humidité de l’air importante.


Thermorégulation – variation des pertes sudorales

• Perte de liquide par la sueur peut représenter 70 à 80% de la perte en eau totale (20% sans activité physique) lors d’activité physique importante en climat chaud. Elle varie en fonction de divers paramètres

L’entraînement L’intensité de l’effort La discipline pratiquée Les vêtements (meilleure élimination

avec vêtements clairs et aérés) L’hygrométrie La température ambiante L’altitude Variations individuelles

Variation des pertes de liquide quotidiennes

• Peu ou pas d’exercice Température et taux d’humidité normaux

Urine: 1250 ml

Selles: 100 ml

Peau: 850 ml

Poumons: 350 ml

Exercice modéré à intense Air chaud et humide

Urine: 500 ml

Selles: 100 ml

Peau: 5000 ml

Poumons: 700 ml

Total 2550 ml Total 6300 ml

Thermorégulation

• La thermorégulation peut être entravée dans certaines conditions d’exercice.

• ↗ temp → sudation enclenchée. Très efficace mais nécessite statut hydrique correct.

Hyperthermie Déshydratation


Effets de la déshydratation

rapide des performances physiques

Crampes musculaire

risque de calculs rénaux

risque de tendinites et microlésions musculaires

Dès 4% de déshydratation risque de coup de chaleur

Dès 10% de déshydratation peut être mortel

Signes de déshydratation:

Rougeur de la peau

rythme cardiaque

température corporelle

transpiration

Effets de la déshydratation

• D’une manière générale la déshydratation va occasionner fatigue et faiblesse musculaire. (diminution du transport des nutriments par le sang pour la production d’énergie).

• Une baisse de performance va apparaître rapidement suite à un manque d’apport en liquide et va s’accentuer au fur et à mesure de la perte hydrique. www.sport-passion.fr/performance-sport.jpg

Le coup de chaleur

Conséquence de l’hyperthermie

Peau sèche, rouge et chaude, pouls rapide

liquide dans le système sanguin → chute de pression, maux de tête, nausées, vertiges

→ Perte de connaissance

Risque cardio-vasculaire, lésions cérébrales, décès

Peut également survenir lors d’hydratation optimale, en conditions extrêmes

http://www.sport-passion.fr/performance-sport.jpg






Pertes sudorales à l’effort, exemples

• Marche A 26°C: perte moyenne de 4dl/heure

A 32°C:perte de 7dl/heure

• Footing Sportif peu entraîné: 0,5 à 1 litre/h.

Marathonien de haut niveau: 1,5 à 2,5 litres/h.

• Sport d’équipe en salle 1 heure d’entraînement: 0,5 à 1 litre

1 heure de match: 1 à 2 litres

• Match de foot ou de tennis Par temps chaud et humide: Jusqu’à 3 à 4 litres par match.

Conséquences d’un excès de liquide à l’effort

L’hyponatrémie Observée ces 20 dernières années (surtout lors d’ultramarathons):

Conséquence d’une surcharge hydrique à l’effort (Intoxication par l’eau) sans apport de Na. ↘ natrémie → ↘ pression

Premiers symptômes: Migraines, sensation de faiblesse, nausées et vomissements.

Symptômes aggravés: Confusion mentale, crise d’épilepsie ou encore évanouissement. Dans des cas extrêmes, ils peuvent même aboutir au coma ou à la mort.

Une dizaine de décès par hyponatrémie associée à l’effort ont été constatés au cours des dix dernières années.

L’eau n’est pas éliminée par régulation rénale car à l’effort, mise en route de mécanismes hormonaux pour conserver l’eau de l’organisme (lutte contre la déshydratation)

Apports en liquide lors d’activité sportive

• Buts de l’hydratation Remplacer le liquide (et év les minéraux) perdu par la sueur

Fournir de l’énergie sous forme de glucides (efforts de > 1 h.)

• En pratique Boire avant, pendant et après l’effort (soif = indicateur de

déshydratation et non du besoin en eau).

Boire au moins 3 dl avant toute activité sportive

Boire souvent, de petites quantités (1 à 2 dl / 15 à 20 min)

Température de la boisson: Fraîche mais non glacée

Quantité: 4 à 8 dl/heure de sport

Connaître ses propres dépenses hydriques (variations individuelles), en moyenne 1 ml/kcal dépensée


Connaître son besoin hydrique

• Calculer ses dépenses en liquide Se peser avant (P1) et après (P2) une séance d’entraînement. Vérifier

la quantité de boisson consommée pendant la séance (Q)

Besoin = P1 – P2 + Q (Ex. 72 – 71 + 1 = 2 l)

Perte de liquide/heure

• Calculer sa propre limite 2% de perte de liquide = seuil limite à ne pas dépasser

Calculer le 2% de son poids (P3)

P1 – P3 = Poids limite inf après un entraînement ou compétition

• Déterminer sa propre stratégie Par ex à partir de combien de temps d’effort on perdra 2% de son

poids en l’absence de liquide

Choix des boissons dans le sport

Exercice < 1 h.

Eau seule suffit (év boisson légèrement sucrée ou eau aromatisée)

Au moins la moitié de la perte de poids prévisible

Exercice 1 à 3 h.

Boisson légèrement sucrée (en moyenne 2 à 5% de glucides) ou eau + complément glucidique solide

Ajout év de NaCl (dès 2h)

0.4 à 0.8 l./h. selon conditions climatiques

Exercice > 3 h.

Boisson un peu plus sucrée (5 à 8% de glucides)

Ajout de NaCl: 1 à 1,5 g/l (éviter comprimés)

0.4 à 0.8 l./h.

Boissons conseillées lors d’activité sportive

(jusqu’à 2h d’effort)

Eau plate Tisane légèrement sucrée à 2 à 5% de glucides = 20 à 50 g de

sucre/l. (= 5 à 12 morceaux de sucre) Jus de fruits dilués (2 à 5 dl de jus /l.) Sirop (dilution 0.3 à 0.5 dl sirop/l.) 1 à 2 dl de jus de fruit + 10 g de sucre (2c.c.) + 8 à 9 dl d’eau Boisson isotonique diluée (2/3 boisson, 1/3 eau)


Boissons conseillées lors d’activité sportive

Pour efforts de longue durée Ajouter 1 g/l. de sel à la boisson (1 pincée) ou alterner

boissons sucrées avec bouillon Boisson isotonique non diluée Bouillon + maltodextrine 3 dl de jus de pomme + 7 dl d’eau + 50 g de maltodextrine

+ 2,5 g de sel de cuisine (ou 1l d’eau + 30 g de sirop au lieu de jus de pomme)

5 dl eau + 5 dl jus multifruits + 1 pincée bicarbonate de Na

Attention au thé, café, boissons à base de cola, alcool qui sont diurétiques et donc déconseillées

Boissons isotoniques pour sportifs

• Composées de: Sirop de glucose

Saccharose

Maltodextrine

Acide citrique

Chlorure ou citrate de sodium

Phosphate de calcium

Carbonate de Mg

Chlorure ou phosphate de K

Arômes et colorants

Pour 100 ml:

6 à 8 g de glucides

0 g de protéines

0 g de lipides

Na, Mg, K, Ca


Composition Saccharose, sirop de glucose (riche en maltose), acidifiant acide citrique, citrate de sodium, arôme naturel, phosphate de calcium, carbonate de magnésium, chlorure de sodium, chlorure de potassium.

Données nutritionnelles Pour 100ml boisson avec 8g poudre: Valeur énergétique : 126kj (30kcal) Protéines : 0g Hydrates de Carbone : 7,0g (dont sucre: 6,0g) Lipides : 0g Fibres 0g Sodium 0,07g; Calcium 32mg , Magnésium 12mg

Prix /litre: Fr. 2.-



Composition Eau, saccharose, sirop de glucose (riche en maltose), acidifiant (acide citrique), citrate de sodium, arôme naturel, phosphate de calcium, carbonate de magnésium, chlorure de sodium, chlorure de potassium, colorants ( jaune de quinoléine, jaune orange), minéraux ajoutés. Données nutritionnelles Valeur énergétique pour 100ml: 122kJ (29kcal) / Protéines 0g / Hydrates de carbone 6.7g, dont sucres 6.2g / Lipides 0g, dont acides gras saturés 0g / Fibres 0g / Sodium 0.07g / Calcium 32mg / Magnésium 12mg

Prix /litre: Fr. 5,40

Boissons isotoniques pour sportifs Sucre, acidifiant : acide citrique, jus d'orange en poudre (avec antiagglomérant: E551),

maltodextrine, sels minéraux : phosphate tricalcique, sel de cuisine iodé, chlorure de

potassium, citrate trisodique et oxyde de

magnésium, stabilisants : gomme arabique et farine de graines de guar, huile végétale,

10 vitamines: C, niacine, E, acide pantothénique, B2, B6, B1, acide folique,

biotine et B12.

Données nutritionnelles Pour 100ml boisson :

Valeur énergétique : 140kj (32kcal) Protéines : 0g

Hydrates de Carbone : 7,5g (dont sucre: 7,0g)

Lipides : < 0,5g Fibres : < 0,5g

Sodium : 38 mg; Calcium 26mg , Magnésium 2mg



Composition :

Valeur énergétique kcal/kJ pour 100g (selon arôme) Valeur énergétique kcal/kJ 375 kcal/1568 kJ Glucides 93 g Protides < 0,5 g Lipides < 0,5 g Vitamine C 33,5 mg Vitamine B1 1 mg Vitamine B6 0,5 mg

Ingrédients :

Dextrose, sirop de glucose déshydraté, arômes (*), phosphate tricalcique, chlorures de sodium et de magnésium, gluconates de potassium, de calcium, de zinc et de fer, vitamines C, B1, B6.




Composition Eau, sirop de glucose, saccharose, correcteur d'acidité: acide citrique, arômes naturels, citrate de sodium, chloride de sodium (chlorure: 39mg/100ml), phosphate de monopotassium (potassium: 12mg par 100ml), carbonate de magnésium, stabilisateur: E445, colorant: E133. Données nutritionnelles Contient par 100ml: énergie 106 kJ (25 kcal), protéines 0 g, hydrates de carbone 6 g (dont sucres 6 g) lipides 0 g (dont acides gras saturés 0 g), fibre 0 g, sodium 0,041g, magnésium: 5mg. Prix /litre: Fr. 4,50


Composition :

Analyse nutritionnelle Pour 100 g * Valeur énergétique kcal/kJ 360/1500

Protéines 16 g Glucides 71 g

Lipides 1 g

Vitamine B1 0,8 mg - (73% **) Sodium 1 484 mg

Phosphore 214 mg - (31% **) Calcium 199 mg - (25% **)

Potassium 509 mg - (25% **)

Ingrédients :

Maltodextrines, protéines de soja (émulsifiant : lécithine de soja), fécule de pomme de terre, poudre de tomate, sel, arôme, phosphate tricalcique, bêtacarotène, poudre de jus de betterave, vitamine B1.

Boisson d’attente

Ingrédients :

Fructose cristallisé, Maltodextrines, arôme orange, phosphate tricalcique, carbonate de magnésie, sel, bicarbonate de soude, vitamines B1.

Composition :

Composition nutritionnelle pour 100g Valeur énergétique kcal/kJ 390/1650 Glucides 97g Protides <1g Lipides <1g Vitamine B1 1.18mg (84% AJR**) Prix /litre: Env Fr. 3.-


Boissons pour sportifs Boîte de 500 g = 5 L de boisson préparée minimum.

Ingrédients :

Arôme neutre : maltodextrines, carbonate de magnésie, phosphate tricalcique, vitamines C, B1.

Arômes citron, pêche, fruits rouges : maltodextrines, fructose, arôme naturel citron ou arôme pêche ou arôme fruits rouges,

vitamine C, carbonate de magnésium, phosphate tricalcique,

vitamine B1.

Composition :

Analyse nutritionnelle pour 100 g * Valeur énergétique kcal/kJ 380/1630 à 392/1665

Protéines < 1 g Glucides 96 g

Lipides < 1 g

Vitamine B1 1,1 mg - (78% **) Vitamine C 20 mg - (31% **) Sodium 2 à 5 mg

* = selon arôme ** AJR = Apports Journaliers Recommandés

Prix /litre: Fr. 3,50 à 4.-

Boissons énergétiques Effets sur les dents

Utilisation fréquente

Carie dentaire Erosion dentaire Carie Attaque de l’émail ( Bactéries + sucre) Dérivés acides (ex lactate) agresse l’émail

Erosion dentaire Résulte uniquement de l’acidité des produits avalés Favorisée par sodas, boissons carbonatées, agrumes, jus

de fruits (pH < 5,5) Aggravée par ↘ sécrétion salive Eléments favorables (contre érosion): phosphates, calcium,

pH des boissons énergétiques Majorité des boissons ont un pH entre 3 et 3,9

(27 sur 30 testées) Quelques boissons ont pH entre 4 et 6,2 Tisane de menthe + différents sucres et sel pH de 6,3 à 7,1

Conseil Boire de l’eau dans alimentation de tous les jours Bien se rincer la bouche après repas et en-cas et le plus

souvent possible

Boissons énergétiques Effets sur les dents


pH de boissons énergétiques

Boisson pH Boisson

pH

Isostar 3,78 Overstim Hydrixir 6,9

Gatorade 3,07 Overstim 2 7,5

Carbolode 3,74 W Cup 7,4

Décathlon «Hydra» 3,3

High 5 3

Enervit G 3,2

Leppin Squeezy 2,9

Maxim Energy 5,3

Boissons énergisantes

• Composées de: Eau gazeuse

Saccharose

glucose

Glucuronolactone

Acide citrique

Caféine

taurine

Inositol

Vitamines B3, B5, B6, B12

Arômes et colorants

Pour 100 ml:

11 g de glucides

240 mg de

glucuronolactone

0 g de protéines

0 g de lipides

32 mg de caféine

400 mg de taurine

Sources d’énergie



3 filières énergétiques permettent la synthèse de l’ ATP musculaire:

1. Anaérobie alactique (CP) sans oxygène, sans production

d’acide lactique

2. Anaérobie lactique (glycogène) sans oxygène, avec production d’acide lactique

3. Aérobie (glycogène, graisse) avec oxygène, sans production d’acide lactique

Sources d’énergie – filière anaérobie alactique

Resynthèse d’ ATP à partir de créatine-phosphate (CP) Intervient en l’absence d’oxygène et sans production d’acide

lactique (lactate) Très rapide. Intervient en début d’exercice et lorsqu’il est très

intense (arrivée au sprint) Durée de la disponibilité: 0 à 20 secondes Puissance très élevée (peut être doublée chez sprinters de

haut niveau) Facteur limitant: masse musculaire, force et rapidité de

contraction ( par musculation et travail de vitesse) Capacité maximale: dépend de la qté musc. de CP, du degré

d’entraînement, du volume musculaire, de la nutrition (moindre degré)

Sources d’énergie – filière anaérobie alactique

Implications nutritionnelles

Créatine apportée par produits carnés, besoin largement couvert par l’alimentation

Intérêt controversé d’une supplémentation en créatine pour sports de force…?


Sources d’énergie – filière anaérobie lactique

Resynthèse d’ ATP à partir de glycogène musculaire Intervient en l’absence d’oxygène et produit de l’acide lactique

(lactate) Mise en route: Quelques secondes Durée de la disponibilité: 20 secondes à 2 minutes Puissance élevée Facteur limitant: Masse musculaire et commande motrice

( par entraînement) Capacité maximale: dépend de la réserve de glycogène

musculaire. Limitée par pH (accumulation lactate)

Sources d’énergie – filière anaérobie lactique


stock de glycogène avec alimentation hyperglucidique

Boissons bicarbonatées (tampon pH)…risques troubles gastro-intest., alcalose…

Sources d’énergie – filière aérobie

Resynthèse d’ ATP à partir de glucose et d’acides gras (év a.a) Intervient en présence d’oxygène et produit de l’eau (pas de

production de lactate) Mise en route: 2 min. (ac. gras: 10 à 20 min.) Durée de la disponibilité: plusieurs heures Puissance plus faible (représentée par VO2 max) Facteurs limitants : Débit ventilatoire, taux d’hémoglobine

sanguin, débit cardiaque, entraînement musculaire (amélioration transport de l’oxygène), teneur en glycogène des muscles

Capacité maximale: dépend de la réserve de glycogène musculaire et disponibilité des acides gras.


Sources d’énergie – filière aérobie


stock de glycogène avec alimentation hyperglucidique

Équilibre alimentaire global pour répondre aux besoins de réparation cellulaire, formation des globules rouges …


Lors de performances de pointe, on passe sans obstacle d’une source à l’autre

Sources d’énergie – mélange utilisé

Évolution du mélange utilisé par les muscles pour un effort effectué à 70% de VO2max


Sources d’énergie – utilisation des glucides

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