Protéines et sport• Importance des protéines : fonctions, protéines

de structure, enzymes, substrat énergétique, réserves

• Métabolisme à l’exercice : dégradation et synthèse => quels besoins physiologiques pour quels apports quantitatifs et qualitatifs ?

• Sports d’endurance : apports : pour quoi, pour qui, quand, combien et sous quelle forme (s) ?

• Sports de développement de la masse musculaire et/ou de la force : idem ?

• Protéines, hydrolysats de protéines et acides aminés

Chapitre 14Sportifs et

sujets à activité physique intense

Auteurs :

JC GUILLANDI MARGARITIS

B MELING PERES coord. JP RICHALETPP SABATIERV ROUSSEAU

Relecteur : A MARTIN

Apports nutritionnels conseilléspour les enfants et adolescents

sportifs de haut niveau de performanceCoordonnateur : Michel VIDAILHET Relecteur : A MARTIN

• Membres : F. BELLISLE – J-L. BERTA - J-L BRESSON – • J-F. DUHAMEL - J-C. GUILLAND - I. MARGARITIS –

• G. PERES - L. RAZA. – V. ROUSSEAU - M. VERMORELValidé : Comité d’experts spécialisé nutrition humaine AFSSA

Initiative:Dr MC

PARUIT Chargée de

mission

SAISINE:

QUELS QUELS APPORTS NUTRITIONNELS CONSEILLESAPPORTS NUTRITIONNELS CONSEILLES JUSTIFIÉSJUSTIFIÉS pour quels pour quels BESOINS PHYSIOLOGIQUESBESOINS PHYSIOLOGIQUES

SPÉCIFIQUESSPÉCIFIQUES DÉMONTRÉS DÉMONTRÉS pour les SPORTIFS ?pour les SPORTIFS ?- Filières énergétiques, substrats : Dépense énergie - Travail + chaleur => sudation => perte eau irréversible* anaérobie (F, muscul) : Cr-Ph <=> ATP réversible alactique : protéinesprotéines => synthèse MM + réversible => synthèse MM + réversible * anaérobie : glycogène <=> lactate + réversible lactique pH diminue <=> H+ réversible* aérobie (end): glycogène => CO2 + H2O irréversible

triglycérides => CO2 + H2O + réversible protéines => (oxyd.: urée) (ir)réversibleprotéines => (oxyd.: urée) (ir)réversibleEQUILIBRER BESOINS PAR APPORTS équivalentsEQUILIBRER BESOINS PAR APPORTS équivalents : dépenses énergétiques + => Apports énergétiques +

55/30/15 ...

Les protéines et AA corporels• Poids corporel : pour ~ 70kg : 30 kg muscle• Protéines (poids sec) : 6 kg• AA précurseurs 5-HT, créatine, GSH, Hb, Enzymes…

• Durée de vie : qq h à 120 j, voire 1 an,(CO2 + H2O + NH2, NH3, ala, gln, urée, NH4+)

• Captation AA : 3-400 g/j(2-300 recyclés+ 100 catabolisés, à remplacer)

• AA libres : muscle : 80 %, 87 g (+ 36 g taurine) (très peu, dont 10 % AA libres essentiels, gln +++

• 110 g AA => 72g glucose ou AG; P/O 2,4 (L2,8, G3,1)

Réserves d’énergie dans le corps

Fonctions des protéinesCroissance Maintenance : Les protéines font partie intégrante de la plupart des structures (peau, tendons, membranes, muscles, organes, os). Elles assurent la croissance et la réparation des tissus

Enzymes : Les protéines catalysent les réactions chimiques (avec CoE)

Hormones : Les protéines régulent les processus métaboliques (la plupart des hormones sont des protéines)

Anticorps : Les protéines inactivent les invasions étrangères, protection contre maladies (relation antigène-anticorps, Pb des allergies)

Fluides et électrolytes : Les protéines aident à maintenir le volume et la composition des fluides corporels (pression onchotique)

Equilibre acido-basique : Les protéines aident à maintenir la balance acido-basiques des fluides corporel en agissant comme des tampons.

Transports : Les protéines transportent (+ spécifiques) les substances telles que les lipides, vitamines, minéraux, l’oxygène.

Substrat énergétique : Les protéines et acides aminés peuvent aussi servir de réserve énergétique pour les besoins de l’organisme

Contractions musculaires : transformation énergie chimique ATP => ADP

sous l’action ATPasique (enzyme) de la myosine (myofilament (structure, contractile) avec l’actine),

en travail mécanique W (raccourcissement des sarcomères => force)

et surtout en chaleur Q (> ~ 3 / 1)

Substrats chimiques éligibles

Métabolisme des protéines

Métabolisme des protéines

Catabolisme des AA ramifiés

Régulations hormonales à l’exercice

• Axe hypothalamus, hypophyse, cortico-surrénales et gonades

• Hormone de croissance et hormones dérivées

• Hormones pancréatiques (insuline, glucagon)

• Système nerveux sympathique et les hormones médullosurrénales (catécholamines, NA, Adr)

• Hormones diverses

GH plasmatique et exerciceTa

ux d

e G

H p

lasm

atiq

ue

Régulations hormonales Ex

D’après Astrand et Rodahl, trad JR Lacour, 1994

Métabolisme protéique à l’exercice

• Les différentes sources de perte protéique

• Les marqueurs du catabolisme protéique• Synthèse et catabolisme• Rôle des différents types d’exercice

Méthode du bilan protéique équilibré Principe, avantages, limites et contraintesMéthode factorielle Principe, intérêt et limitesEnquêtes nutritionnelles principe, technique, pratique, limitesNon confirmation travaux années 80-90Recommandations à revoir à la baisse

Principales méthodes d’étudedes besoins en protéines

Evolution de la myoglobinémie lors d’un marathon

D’après Poortmans

D’après Poortmans, 1993

L’oxydation protéique à l’exercice(d’après Poortmans, 1993)

D’a

près

Wag

enm

aker

s, 1

991

Prise alimentaire habituelle de protéinespar des sportifs H et F d’endurance

I

I

I

Equilibre

Stoc

kage

ANC

Quel ANC en protéinespour les sportifs d’endurance?

débutant (2 1ères sem) : x 1,2 – 1,5 ANCloisir (<= 3 séances /sem) : = ANChaut niveau + excentrique : x 1,5 – 1,7 ANCrestriction énergétique : x 1,2 – 1,5 ANC

Protéines :12 à 15 % AETQ

Le concept de QUALITE de la protéine fait référence à la capacité de la protéine à couvrir les besoins en acides aminés du métabolismeLa qualité d ’une protéine est exprimée en fonction de différents critères :

« Digestibility » Digestibilité« Chemical Score » : (CS) Indice chimique Qualité de la composition en acides aminés « Protein Efficiency Ratio (PER) » Efficacité nutritionnelle

« Net Protein Utilization (NPU) » Utilisation Protéique Nette

« Biological Value (BV) » Valeur Biologique

Détermination de la qualité des protéines Détermination de la qualité des protéines alimentairesalimentaires

0 20 40 60 80

0

2

0

4

0

6

0

8

0

% en protéine de blé dans le régime

Gai

ne d

e po

ids

(g/2

sem

aine

s)

Protéine de blé seule (déficiente en lysine)Protéine de blé + 1% de lysine

---> Notion de protéines complémentaires

La complémentation en l’acide aminé déficient restaure ~ la valeur biologique de la protéine

Complémentation : consiste à combiner des protéines qui n’ont pas la même

déficience

X

X X

X

0 0

0 0X X XX

Protéine ScoreChimique PER BV NPU

Œuf 100 3.92 94 94Poisson 71 3.55 76 80Bœuf 69 2.3 74 67Graine de Tournesol 61 2.1 70 58Caséine 58 2.86 80 72Avoine (Oats) 57 2.19 65 66Riz 56 2.18 64 57Cacachuettes 55 1.65 55 43Graine de Soja 47 2.32 73 61Blé 43 1.53 65 40Lima Beans 41 1.53 66 52Farine de Maïs 41 1.12 59 51Lentilles 31 0.93 45 30

Qualité de quelques protéines

P N N S une limitation de la consommation des graisses

totales (lipides totaux) et particulièrement des graisses dites « saturées » fournies par certains aliments dont il faut éviter une consommation excessive (viennoiseries, pâtisseries, charcuteries, beurre, crème fraîche, fromages, …) …

• une consommation de viandes/poissons et produits marins/œufs, 1 à 2 fois par jour en alternance (en quantité inférieure à l’accompagnement), en privilégiant pour les viandes les morceaux les moins gras et en favorisant la consommation de poissons, au moins 2 fois par semaine.

Bâteau réf bis

Acides aminés (AA) à l’exercice de longue durée (aérobie) : des besoins spécifiques ?

• Oxydation des AA• Flux des AA• Des besoins supérieurs? (marge et apports

de sécurité)• Des risques si apports élevés• Avis de la CEDAP

Protéines et sports de force

• Quels besoins ???• Equilibrer apports et pertes?• Positiver le bilan azoté pour développer la

masse musculaire et augmenter la force?• De combien, pourquoi, est-ce éthique?• Avec quoi, comment, combien• Pour quels bénéfices à quels risques?

Effets musculation concentrique (1)

• NOMBRE MAXIMAL DE REPETITIONS

• 1• 2• 3• 4• 5

• % DU MAXIMUM

• • 100,0• 94,3• 90,6• 88,1• 85,6

Gain de force maximale par activation d. unités motrices Peu de gain en hypertrophie

Effets musculation concentrique (2)

Meilleur gain en hypertrophie amenant une augmentation de la force maximale

76,574,472,370,3

9101112

Compromis optimal entre les gains en force et en hypertrophie

% 1RM max83,180,178,6

N répét max678

Equilibre

Stoc

kage

ANC

??

QUELLES PROTEINES CONSEILLER ?Protéines HVB, NPU, IC, Score, qualité/or. ?Protéines lentes / rapides, hydrolysats,Mélanges totaux / partiels d’AA?Biodisponibilité (collagène, Pr végétales), Nutriments et eau, digestibilité, assimilationQualités gustatives, organoleptiques

d’accompagnementPoudres, boissons, produits enrichis en prot., AAEn attendant la Directive européenne…«Il faut plutôt protéger de l’excès de protéines»

Projet de Directive européenne

• 1. For the purpose of this Directive, the following definition shall apply:

• “foods intended to meet the expenditure of intense muscular effort” means a category of foods for particular nutritional uses specially processed or formulated and intended to meet the nutritional requirements for the expenditure of intense muscular effort, including but not limited to requirements associated with sporting activities.

• 2. Foods intended to meet the expenditure of intense muscular effort are classified in the following four categories:

• (a) carbohydrate-rich energy food products with a specific nutrient adapted formulation to meet the particular energy requirements associated with the expenditure of intense muscular effort;

• (b) carbohydrate-electrolyte solutions with a specific nutrient adapted formulation to meet the particular energy and electrolyte requirements associated with maintaining hydration before and during the expenditure of intense muscular effort or restoring hydration after the expenditure of intense muscular effort;

• (c) protein concentrates with a specific nutrient adapted formulation to meet the particular nutritional requirements for protein associated with the expenditure of intense muscular effort;

• (d) protein enriched foods with a specific nutrient adapted formulation to meet the particular nutritional requirements for protein associated with the expenditure of intense muscular effort;

• 2. The labelling shall bear, in addition to those provided for in Article 3 of Directive 2000/13/EC, the following mandatory particulars:

• a) the available energy value expressed in kJ and kcal, and the content of protein, carbohydrate and fat, expressed in numerical form, per 100 g or per 100 ml of the product as sold and where appropriate per 100 g or 100 ml of the product ready for use in accordance with manufacturer’s instructions. This information may in addition be provided per serving as quantified in the label or per portion, provided that the number of portions contained in the package is stated;

• b) for products specified in points (c) and (d) of Article 2 (2) information on the origin and the nature of the protein and/or protein hydrolysates contained in the product;

• c) for creatine and products with added creatine detailed instructions for use shall be provided. Such instructions shall result in intakes of not more than 3 g creatine per day;

• d) where appropriate, information on the osmolality or the osmolarity of the product.

• Protein concentrates • 3. Products referred to in point (c) of Article 2 shall

contain:• Protein content : At least 70 % of dry matter shall be

protein.• Protein quality : The Net Protein Utilisation (NPU)

should be at least 70 %. • If vitamin B6 is added the product shall contain at

least 0.02 mg vitamin B6 per g protein.• The addition of amino acids is permitted solely for

the purpose of improving the nutritional value of the proteins and only in the proportions necessary for that purpose.

Quels risquesMétaboliquesFoie, reins… ?

«Il faut plutôt protéger de l’excès de protéines»

En conclusion : que conseiller ?Par rapport aux ANCPar rapport aux ANC pour la population correspondante

Sports de force loisir (<= 3 sessions / sem) : = ANCculturiste : (en 7 fois / j, /3h) x 1,5 – 2 ANC(Protéines aliments, poudres et produits

enrichis : qualité +++

55/30/15 ...

MORCEAUX DE VIANDE DE BOEUF

• avec moins de 5 % de MG (lipides)• Filet, faux filet, collier, paleron, gîte,

rond de gîte, macreuse à pot-au-feu, tende de tranche, plat de tranche, rond de tranche, rumsteck, poire, merlan, araignée, gîte à la noix, hampe, bavette d’aloyau, macreuse à bifteck, jumeau à bifteck, onglet, mouvant et aiguillette baronne.

Le b

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Site

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