Nutrition en Ultra Endurance : Clés pour Booster la Performance

Ultra endurance

La performance en ultra endurance est définie comme une performance d’endurance sur 6 heures ou plus (1).

Les athlètes d’ultra endurance compètent durant plusieurs heures, jours voire semaines et font face à différents problèmes nutritionnels.

En effet, l’activité physique en continue durant toutes ces heures consomment de l’énergie et peut créer in fine un déficit énergétique affectant la performance. Dès lors, une nutrition optimale consiste au premier plan à éviter le risque de déficit énergétique durant les épreuves (2).

De plus, la sudation excessive résultante des différentes épreuves en ultra endurance peuvent conduire à une déshydratation fortement délétère sur les performances et la santé. De fait, il est vital de s’hydrater correctement afin d’éviter les coups de chaleur ainsi qu’une éventuelle hyponatrémie (3).

Les athlètes d’ultra endurance ont des caractéristiques nutritionnelles propres comparées aux athlètes d’endurance. En effet, il a été mis en évidence que les ultra marathoniens étaient majoritairement végan ou végétariens en comparaison aux marathoniens et que par conséquent, leur nutrition se devait d’être adaptée spécifiquement (4). 

Nous pouvons segmenter la nutrition des athlètes d’ultra endurance en deux problèmes :

1 – Le déficit énergétique amenant à une perte solide (i.e., masse grasse, muscle) durant l’épreuve.

2 – La dysrégulation du métabolisme des fluides avec la déshydratation ou, a contrario, l’hydratation excessive et le risque d’hyponatrémie.

Avant de considérer les aspects potentiels de la nutrition durant les courses d’ultra endurance, il est nécessaire de mettre en évidence la littérature autour des problèmes susmentionnés. 

Problèmes associés avec la performance en ultra endurance

Turnover et déficit énergétique en ultra endurance

Un athlète d’ultra endurance qui compète durant des heures voire des jours avec – ou sans – pause dépense énormément d’énergie (5 -> 25).

Afin de combler cette dépense énergétique, il est nécessaire de monitorer précisément son apport alimentaire et hydrique durant la totalité de l’évent (13, 26).

Plusieurs études contrôlées (5 ; 13 ; 16 -> 22 ; 27) et études de terrain (7 ; 12 ; 28 -> 31) autour des performances en ultra endurance ont mis en évidence que les athlètes n’étaient pas capables de réguler eux même leur régime alimentaire ou l’intensité de l’exercice afin de prévenir un éventuel déficit énergétique.

Par exemple, un ultra marathonien (54-km dans les montagnes) peut témoigner d’un déficit énergétique de 3704 kcal (32).

De plus, l’apport énergétique insuffisant est considéré comme un état de malnutrition en termes de vitamines et antioxydants (33).

Également, les cyclistes (1230-km) témoignant d’un déficit énergétique très prononcé rencontrent des baisses d’IGF-1 (utilisé comme index endocrinien lié à la famine) (34).

Généralement, un apport alimentaire et hydrique adéquat est corrélé avec une épreuve d’ultra endurance terminée (12, 33, 35). De fait, un apport alimentaire adéquat semble être une première clé stratégique à mettre en place dans le plan alimentaire d’un athlète d’ultra endurance (36).

Dans l’ultra cyclisme, une relation négative significative entre l’apport énergétique et le temps pour finir une course de 384 km a été démontrée (31). 

Comme mentionné précédemment, la performance en ultra endurance mène à un déficit énergétique important (5 ;7 -> 19 ; 22 ; 24 -> 27 ; 37 -> 44).

Les tables 1 à 4 ci-dessous présentent les résultats issus de la littérature selon les différentes disciplines (i.e., natation, cyclisme, course et la combinaison comme triathlon).

TABLE 1 – Résultats de la littérature en natation

TABLE 2 – Résultats de la littérature en cyclisme

TABLE 3 – Résultats de la littérature en course

TABLE 4 – Résultats de la littérature en triathlon

En regardant chaque discipline, le déficit énergétique est supérieur en natation comparé au cyclisme et à la course. Ceci peut être expliqué par l’environnement (eau) différent. 

Pour les épreuves de 24h ou plus, le déficit énergétique est plus élevé dans les disciplines multisports et le cyclisme. 

Enfin, lors d’une course, le déficit énergétique est pratiquement 3 fois plus bas qu’en triathlon et/ou en cyclisme.

Changement de masse corporelle durant une performance d’ultra endurance

Une performance d’ultra endurance mène à une perte de masse corporelle pouvant atteindre 5% (137) relatée ci-dessous dans la table 5 (5, 9 -> 11 ; 13 ; 15 ; 16 ;19 ;21 ;23 -> 25 ; 37 ; 38 ;41 ; 43 -> 56).

TABLE 5

Par exemple, une participation à un ultra marathon de 24h (122 – 208km) résulte d’une perte de masse corporelle de 1.7% (57), où un ultra marathon induit une perte de masse corporelle entre 1 et 2.5% (58).

Les participants d’une course en antarctique de 800 km sur 14 à 28 jours ont témoigné d’une perte de masse corporelle moyenne de 8.3 kg et 2.0 kg, respectivement (59).

Cette perte de masse corporelle a lieu majoritairement dans les membres inférieurs (9 ; 25 ; 48).

Selon la durée de l’épreuve et la nature de celle-ci, la perte de masse corporelle correspond à une perte de masse grasse (5 ; 11 ; 14 ; 21 ; 22 ; 44 ; 45 ; 51 -> 55) et/ou à une perte de masse musculaire ( 5 ; 11 ; 20 ; 44 -> 47 ; 49 ; 50 ; 54).

En cela, il a été mis en évidence qu’une performance concentrique comme le cyclisme tendait généralement à une perte de masse grasse (22 ; 53) tandis qu’une performance excentrique comme la course à pied peut engendrer une perte de masse musculaire (47).

D’ailleurs, chez les coureurs, il est généralement observé une perte de masse grasse couplée à une perte de masse musculaire (46 ; 47). 

Pour les nageurs, aucun changement de masse corporelle (masse grasse / musculaire) n’a été observé lors d’épreuves de 12 h en bassin (60). Cependant, une étude met en avant une perte de masse musculaire chez des hommes en bassin ouvert (61).

Quelques exemples intéressants observent une augmentation de la masse corporelle lors d’une performance en ultra endurance (16 ;19 ;21 ;24 ;48 ; Table 2) voire même une augmentation de la masse musculaire (16 ; 19 ; 21 ; 22 ; 24 ;43 ;48 ; Table 2).

Cette augmentation de la masse corporelle est liée à une consommation hydrique accrue voire excessive, discutée dans la prochaine section. Quant à l’augmentation de la masse musculaire, celle-ci peut être liée aux méthodes anthropométriques utilisées (plis cutanés).

D’une manière globale, les athlètes d’ultra endurance semble perdre en moyenne 0.5 kg de masse corporelle et 1.4 kg de masse grasse là où la masse musculaire semble majoritairement épargnée. Enfin, la concentration hydrique tend à augmenter de 1.5 L en moyenne (21 ; 23 ; 24 ; 41 ; 43 -> 46 ; Table 2).

Déshydratation, apport hydrique et excès

La plupart des athlètes d’endurance sont concernés avec la déshydratation durant une performance d’ultra endurance.

Il a été mis en évidence que la masse corporelle était réduite durant une un ultra marathon de 24 h (62).  Toutefois, cette réduction est liée davantage à la masse dite solide et non à la déshydratation (50, 52, 63).

La déshydratation réfère à la fois à l’hypohydratation (i.e., déshydratation induite avant l’exercice) et à la déshydratation induite par l’exercice (i.e., déshydratation se développant durant l’exercice) (64).

Un apport hydrique adéquat aide à prévenir la déshydratation ainsi que la perte de masse corporelle (29 ; 65 ; 66). Cependant, un excès peut tendre à augmenter la masse corporelle (drastiquement) et diminuer la concentration du sodium dans le plasma sanguin menant alors à un risque de développer une hyponatrémie (67 ; 68 ; 69).

D’ailleurs, de nombreuses études témoignent d’une prise de masse corporelle après les épreuves en ultra endurance (21 ; 23 ; 24 ; 41 ; 43 -> 47 ; 71 ; 72).

Pour exemple, un athlète ayant réalisé un Deca Iron ultratriathlon couvrant 38 km de natation, 1800 km de cyclisme et 422 km de course en 12 jours et 20 heures a montré une augmentation de sa masse corporelle de 8 kg dès les 3 premiers jours (48).

Un autre athlète a vu l’épaisseur de sa peau augmenter significativement à 4 endroits différents (16). 

Enfin, certains athlètes expérimentent des gonflements aux pieds voire dans le bas du dos après les épreuves (5 ; 43 ; 44 ; 45).

Cette prise de masse corporelle est due à l’augmentation du volume plasmatique (23 ; 71 -> 74) liée à la rétention de sodium (71 ; 73) et à l’augmentation de l’activité de l’aldosterone (23 ; 75 ).

Excès d’apport hydrique et hyponatrémie

La surconsommation hydrique peut tendre à l’hyponatrémie lorsque que la concentration en sodium du sérum est <135 mmol/L durant ou dans les 24 H suivant l’exercice (79).

L’hyponatrémie a été décrite pour la première fois dans la littérature scientifique en 1985 par Noakes et ses collaborateurs (80) chez les ultra marathoniens en Afrique du Sud comme une « intoxication à l’eau ».

Trois facteurs principaux sont responsables de l’incidence d’une hyponatrémie chez les athlètes d’endurance : (1) boire en excès, (2) une sécrétion inappropriée d’hormone anti diurétique (ADH) et (3) l’incapacité pour le corps de mobiliser le sodium stocké dans le corps (79).

L’hyponatrémie est la complication médicale la plus commune dans les exercices d’ultra endurance et, est généralement causée par un apport en excès de fluide hypotonique (81 ; 82). 

La raison principale de l’hyponatrémie est liée au comportement abusif de certains athlètes vis-à-vis de leur hydratation durant l’épreuve ou encore à une consommation inadéquate de sodium (68, 83).

En effet, les sujets ayant souffert d’une hyponatrémie durant des compétitions d’endurance avaient consommé deux fois plus de liquide que ceux n’en ayant pas eu (68). 

Fait intéressant, les athlètes les plus lents étaient ceux qui avaient tendance à consommer le plus de liquide (84). Toutefois, en ultra endurance ce phénomène s’inverse et l’on retrouve une consommation accrue de liquide auprès des athlètes les plus rapides (sans retrouver d’hyponatrémie) (85, 86).

Les conditions environnementales semblent influencer la prévalence de l’hyponatrémie. Et c’est dans les courses d’ultra endurance en froid – ou – chaud extrême que l’on retrouve la plus forte incidence d’hyponatrémie (83, 87, 67, 88). En outre, l’hyponatrémie est rarement retrouvée dans des climats tempérés (75, 89-102). 

Concernant le genre, il est retrouvé que les femmes semblent plus sujettes à développer une hyponatrémie que les hommes (marathoniens) (87, 84, 103-105). 

D’ailleurs, la prévalence de l’hyponatrémie dépend de la discipline de l’athlète (Table 6) avec une incidence élevée dans l’ultra natation (87) et l’ultra running (88, 106) et une incidence faible (91, 107) voire absente (90, 92) dans l’ultra cycling. 

TABLE 6

Aspect nutritionnel des athlètes en ultra endurance

Un apport adéquate tant en fluide qu’en énergie est nécessaire pour les athlètes d’ultra endurance (108 – 116) avec récemment, l’étude des suppléments adossés à ce type d’endurance (117-120)

La plupart des études reportent la distribution en glucides, en acides gras et en protéines que les athlètes ingèrent (5, 9, 10, 16, 17, 19, 108, 111, 112) (Table 7).

TABLE 7

D’ailleurs, comme le montre la Table ci-dessus, l’apport calorique des athlètes d’ultra endurance relève majoritairement des glucides suivis par les lipides et les protéines. Cependant, certaines exceptions demeurent avec des athlètes ayant un faible apport en glucides, généralement lié aux conditions environnementales des épreuves.

En effet, les participants de la course d’ultra endurance  (800 km) en Antarctique témoignaient d’un apport calorique axé majoritairement sur les lipides (60.6 %) avec peu de glucides (23.7 %) et de protéines (15.7 %) (59).

Apport en glucides

Comme susmentionné, les glucides sont la source principale d’apport en énergie des athlètes en ultra endurance (5, 26, 44, 110). En effet, les athlètes d’ultra endurance répartissent en moyenne leur glucide sur près de 70% du total journalier (Table 7).

D’ailleurs, les athlètes d’ultra endurance tendent à consommer davantage de glucides (90 g/h) que les athlètes d’endurance (60 g/h) (121).

Outre la quantité de glucides consommée, la qualité de ceux-ci est à prendre en considération lorsqu’il est question de performance. 

En cela, les recommandations actuelles s’accordent pour une boisson avec un ratio optimal en glucose et en fructose durant l’effort afin d’augmenter l’oxydation exogène du glucose tout en gérant le tractus gastro intestinal. Paradoxalement, une analyse tend à mettre en évidence que les athlètes ne suivent pas ces recommandations (122).

Apport en lipides

Une augmentation des apports en lipides avant une course tend à augmenter la concentration lipidique myocellulaire des athlètes (19). Cette augmentation de concentration peut améliorer les performances en ultra endurance en théorie mais les données sur le sujet sont minces et ne permettent pas d’en tirer une évidence claire.

Toutefois, une étude met en évidence une augmentation des performances en ultra endurance à la suite d’un régime riche en gras pendant 14 jours (123). Comme susmentionné, les choix de régimes doivent être réalisés selon le type d’épreuve et les conditions météorologiques afin d’être cohérent avec la littérature.

Apport en protéine

Si on se penche sur l’apport en protéine des athlètes d’ultra endurance, celui-ci est en moyenne de 19 % de l’apport total calorique. Une étude observationnelle lors de la « Race Across America » a mis en évidence que les cyclistes d’ultra endurance ingéraient davantage de protéines (113). 

Cet apport accru est lié au fait que les athlètes rencontrent une perte de masse musculaire lors des épreuves et tentent de s’en prévenir.

D’ailleurs, une récente étude a observé que l’augmentation des apports en acides aminés durant une épreuve d’ultra marathon peut prévenir les dommages musculaires (124).

Cependant, la prise d’acides aminés n’a montré aucun effet significatif sur les paramètres lié à ces dommages.

Apport en suppléments, vitamines et minéraux

Les suppléments en vitamines et minéraux sont fréquemment utilisés par les athlètes d’ultra endurance durant le training (114, 115, 118, 119) et les compétitions (112 – 115).

En cela, les chercheurs se sont intéressés aux effets de ces suppléments en ultra endurance (117, 118, 120).

Sur les triathlètes en longue distance, plus de 60% des athlètes utilisaient des vitamines dont la vitamine C (97.5 %), la vitamine E (78.3 %) et des multi vitamines (52.2 %). Près de la moitié des athlètes (47.8 %) indiquaient que l’utilisation des vitamines était pour se protéger du rhume (120). 

Malgré cette tendance à la consommation de vitamines, les études ne montrent aucun effet significatif de celle-ci sur la performance (117, 118, 125).

En effet, lors du « Deutschlandlauf 2006 » les athlètes consommant des vitamines et des minéraux pendant 1 mois avant la compétition ne finissaient pas plus rapidement que ceux qui n’en consommaient pas (116).

Il en est de même lors du Triple Iron ultra triathlon où les athlètes consommant des vitamines avant la course ne réalisaient pas des meilleures performances (118).

Enfin, les cyclistes d’ultra endurance qui consomment des anti oxydants (vitamine C et E) n’ont pas vu leurs défenses anti oxydante augmenter de façon significative à l’exercice (126).

Apport en fluide durant la performance en endurance

La consommation à volonté de liquide semble être la meilleure stratégie afin de prévenir l’hyponatrémie et maintenir la concentration plasmatique en sodium (41, 75, 86, 127-130). 

Différente des consommations à des points de passage lors de la compétition, celle-ci permet à l’athlète de s’hydrater quand bon lui semble.

C’est d’ailleurs la raison pour laquelle les athlètes concourant en ultra cyclisme sont peu sujets à l’hyponatrémie (leur gourde étant sur le cadre du vélo). 

En effet, un apport d’environ 350 mL / h semble prévenir l’hyponatrémie tout en gardant une concentration optimale en sodium lors des épreuves (41, 98, 115, 127, 95).

 Supplémentation en sodium durant les épreuves 

On pourrait penser qu’une supplémentation en sodium durant une épreuve d’endurance peut prévenir l’hyponatrémie. Cependant, deux études réalisées sur des triathlètes lors d’un Ironman ont observé que la supplémentation en sodium ne prévenait pas l’hyponatrémie et n’était pas nécessaire lors de ce type d’épreuve (131, 132).

Conclusion

En regardant les différentes études relatées tout au long de cet article, nous avons pu observer que les athlètes d’ultra endurance faisaient face à des contraintes fortes d’ordre nutritionnel.

En effet, les athlètes d’ultra endurance doivent combler leur besoin énergétique avec des apports spécifiques afin de pouvoir performer efficacement. De plus, il leur est nécessaire de témoigner une attention particulière à leur apport hydrique afin de s’hydrater convenablement sans risquer l’hyponatrémie.

Enfin, comme susmentionné, la discipline ainsi que les conditions météorologiques doivent alerter l’athlète sur les stratégies à adopter.

Axel NIERDING

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