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PHOTO: Scapin/Pixabay
Augmentation du taux de carnitine dans les muscles par l'ajout de glucides à la L-carnitine
Les discussions précédentes sur l'efficacité de la L-carnitine concernant l'oxydation accrue des lipides ont essentiellement porté sur la difficulté d'atteindre des niveaux de carnitine musculaire plus élevés par une supplémentation en L-carnitine. Ce n'était pas avant deux études récentes, qui pouvaient en effet prouver un taux élevé de carnitine musculaire après une supplémentation orale (Stephens, J Appl Physiol, 2006 ; Stephens, J Physiol, 2013). L'intérêt de l'augmentation des niveaux de carnitine musculaire repose sur une oxydation des lipides améliorée par la suite pour l'apport énergétique, ce qui permet d'économiser le glycogène musculaire et d'améliorer les performances d'endurance.
L'une de ces deux études (Stephens, J Appl Physiol, 2006) a conclu que ce n'est qu'après 100 (!) jours de supplémentation orale en L-carnitine glucidique (94 g de glucides plus 3 g de L-carnitine, deux fois par jour !) que l'on pouvait s'attendre à une augmentation des niveaux de carnitine musculaire à un niveau pertinent pour l'efficacité, de la même manière qu'une perfusion. Une étude plus récente (Wall, J Physiol, 2011) a revu cette hypothèse et démontré qu'avec un apport quotidien de 2 x 80 g de glucides plus 2 g de tartrate de L-carnitine (CARNIPURE), les niveaux de carnitine musculaire pouvaient être augmentés de 21 %. Mais il a fallu suivre ce schéma d'apport pendant 24 semaines, soit 168 jours ! Cette même étude a été réalisée sur 14 triathlètes modérément entraînés, s'entraînant 3 à 5 fois par semaine. L'augmentation des niveaux de carnitine musculaire après 24 semaines de supplémentation a permis d'économiser 35 % de glycogène musculaire après 30 minutes sur un ergomètre de cycle avec 50 % de VO2max. Cela correspond en fait à la réduction de moitié de l'utilisation totale de glycogène pendant la performance, et donc à une augmentation de l'oxydation des lipides. De plus, après un essai de 30 minutes avec 80 % de VO2max, on a pu mesurer directement après un taux de lactate musculaire inférieur de 44 % ! Enfin, les athlètes ont dû effectuer un autre contre-la-montre de 30 minutes où les performances ont été améliorées de 11 % par rapport à la supplémentation précédente et de 35 % par rapport au groupe de contrôle !
Ce sont des résultats très impressionnants ! Mais il faut considérer qu'un protocole de supplémentation aussi long avec un apport quotidien de 2 x 80 g de glucides fournit 1360 kJ (640 kcal), qui doivent être calculés dans les besoins énergétiques quotidiens individuels afin d'éviter une augmentation de la masse corporelle. En effet, la masse corporelle a augmenté de 2,4 kg en moyenne chez les 7 athlètes du groupe de contrôle, alors qu'elle est restée inchangée dans le groupe carnitine. Il n'est pas encore clair si la carnitine a inhibé la prise de poids dans le groupe complémentaire.
L'amélioration des performances de la carnitine a confirmé
Une étude récente (Stephens, J Physiol, 2013) a démontré avec un protocole de supplémentation identique (80 g de glucides plus 2 g de tartrate de L-carnitine, deux fois par jour) une augmentation de 20 % des niveaux de carnitine musculaire déjà après 12 semaines. Dans cette étude également, aucune prise de poids n'a eu lieu - contrairement au groupe de contrôle qui prenait la même quantité de glucides sans L-carnitine, qui a gagné presque 2 kg de masse grasse ! Il semble en effet que la prise de masse grasse précédemment suspectée, causée par la consommation (nécessaire !) élevée de glucides, ne se produise pas avec une supplémentation simultanée en carnitine. L'amélioration des performances d'endurance extensive grâce à une augmentation de 20% des niveaux de carnitine dans les muscles, respectivement l'augmentation de l'oxydation des lipides qui en résulte, est prouvée par des études antérieures. Des analyses de gènes ont également permis de démontrer que 73 des 187 gènes examinés liés au métabolisme énergétique étaient exprimés dans une plus large mesure dans le groupe carnitine ou atténués dans le groupe témoin, respectivement. En résumé, ces résultats suggèrent un métabolisme lipidique globalement optimisé par la L-carnitine.
Effet vasculaire aigu de la L-carnitine sans charge
Il existe en effet des études antérieures, qui ont constaté un effet clair de la L-carnitine également avec une supplémentation à court terme. Certaines études ont démontré une diminution du stress oxydatif, des niveaux de lactate, de cortisol, de créatine kinase et d'ammoniaque après un effort physique avec une supplémentation en L-carnitine (Galloway, FASEB, 2004 ; O'Connor, Adv Exp Med Biol, 1990 ; Spiering, J Strenght Cond Res, 2008). Plus ces facteurs de stress sont prononcés, plus le temps de récupération est long. Il est évident que de tels résultats ne peuvent pas reposer sur une augmentation des niveaux de carnitine dans les muscles, mais doivent dépendre d'un effet vasculaire de la carnitine circulante. Ce point de vue est également étayé par une expertise réalisée par la Faculté de médecine de l'Université de Genève, qui affirme que les effets de la L-carnitine sur la récupération ne dépendent pas d'une augmentation des niveaux musculaires. Au contraire, la carnitine circulante doit avoir un effet protecteur vasculaire contre les dommages oxydatifs dans les microvaisseaux sanguins. Il a également été souligné dans ce rapport qu'un dosage inférieur à 1 g est inefficace. Sous cet angle de vue, la supplémentation en L-carnitine à des doses plus élevées, même peu de temps avant une activité physique, semble avantageuse. Mais grâce aux nouvelles études mentionnées ci-dessus, il est maintenant prouvé que l'augmentation des niveaux de carnitine musculaire a un effet d'économie de glycogène et d'amélioration directe des performances.
Conclusion et recommandations concernant la combinaison de la L-carnitine et des glucides
Un taux de carnitine musculaire accru améliore non seulement les performances aérobies (économie de glycogène, oxydation accrue des lipides) mais aussi les performances anaérobies dans les sports de haute intensité (accumulation ralentie de lactate). Un point critique est pourtant la supplémentation nécessairement longue combinée à un apport élevé en glucides. Il est évident qu'un tel protocole de supplémentation ne convient pas à tout le monde, mais il doit être considéré au cas par cas. Dans certains cas, un apport aigu de L-carnitine à court terme peut être plus approprié et suffisant.
La plupart des études ont appliqué un protocole de supplémentation de 2 à 4 g de L-carnitine par jour. Pour augmenter la carnitine musculaire, un apport quotidien de 2 x 2 g de tartrate de L-carnitine, associé à 80 g de glucides à haut indice glycémique chacun et pendant au moins 12 semaines, semble nécessaire comme indiqué ci-dessus. Le seuil inférieur de l'effet vasculaire de la L-carnitine semble être de 1 g par jour, ce qui constitue également la limite supérieure réglementaire pour les compléments alimentaires en Europe.
La CARNITINE 1000 ou le tartrate de L-carnitine pure de marque CARNIPURE, qui a également été utilisé dans l'étude (Wall, J Physiol, 2011), constituent un moyen d'absorption pratique. Étant donné que les taux sanguins maximums de carnitine se trouvent 2 ½ à 4 h après la supplémentation, il semble probable que les pics d'insuline devraient être atteints dans ce laps de temps. Si les 2 x 80 g supplémentaires de glucides hautement glycémiques ne sont pas appropriés pour une raison quelconque, il est recommandé de combiner la supplémentation en L-carnitine avec un repas à base de glucides, ou des produits glucidiques utilisés de toute façon dans le cadre d'une activité physique (boissons pour sportifs, gels, produits de récupération). Les athlètes soucieux de contrôler leur poids devraient particulièrement tenir compte de ces conseils. En revanche, les glucides à haut indice glycémique nécessaires peuvent être ingérés de manière pratique, dans une boisson concentrée, au moyen d'un CARBOLOADER.
Oxydation accrue des graisses visant la perte de poids
Il est jugé important de noter que nous discutions jusqu'à présent d'une oxydation accrue des lipides, afin d'épargner les réserves de glycogène et d'améliorer les performances d'endurance. La charge en L-carnitine combinée au carboloading n'est pas un moyen approprié pour réduire les réserves de graisse et la masse corporelle, bien sûr ! Après tout, un régime alimentaire n'est pas destiné à maximiser l'oxydation des lipides dans la cellule musculaire, mais à réduire les tissus lipidiques, comme les réserves de graisse viscérale et sous-cutanée. En ce qui concerne les résultats de l'étude discutée, il faut souligner que l'absence de gain de masse corporelle par la prise quotidienne d'un supplément de L-carnitine plus un apport énergétique accru (160 g de glucides), ne signifie pas nécessairement une réduction de la masse corporelle lors de la prise de L-carnitine mais le maintien de l'apport énergétique. Il n'est pas encore clair si l'augmentation du taux de carnitine musculaire entraîne une plus grande oxydation des graisses, non seulement pendant l'activité physique, mais aussi au repos.
On suppose que l'activité vasculaire aiguë de la L-carnitine concernant l'oxydation des lipides est liée à sa fonction tampon à l'intérieur et à l'extérieur des cellules, et non à un enrichissement en carnitine dans les muscles. On suppose que cela améliore l'utilisation des acides gras comme source d'énergie (voir encadré). Certaines recherches suggèrent une inhibition d'une baisse de la carnitine musculaire, ou le maintien (et non l'augmentation !) des niveaux de carnitine circulante (vasculaire). Néanmoins, l'oxydation des graisses doit être activée par l'exercice physique de manière suffisante afin de bénéficier d'un effet tampon de la supplémentation en carnitine.
En résumé, il existe des raisons plausibles pour expliquer à la fois un effet aigu (vasculaire) et un apport chronique (niveau de carnitine musculaire) de L-carnitine - tant pour les athlètes d'endurance que pour la réduction de poids ! Toutefois, pour cette dernière raison, l'apport chronique n'est recommandé que sans apport supplémentaire de carnitine. Tu trouveras d'autres recommandations de produits sur le site web de SPONSER sous FIGURE & SHAPE.
Mécanisme de la L-carnitine dans le métabolisme des lipides et de l'énergie
Le transport des acides gras est souvent considéré comme la fonction principale de la L-carnitine. Cependant, selon les preuves existantes, son activité de tampon du pH semble plus cruciale. La L-carnitine stabilise le pH extracellulaire en tamponnant la coenzyme A (CoA) par la formation d'acétyl-carnitine. Ceci atténue l'accumulation d'acétyl-CoA, maintenant ainsi l'activité d'une enzyme importante (pyruvate déshyrodgénase) pour le transport carnitino-dépendant des acides gras dans les mitochondries (le « site de combustion » des acides gras).
Au niveau intracellulaire, la quantité de CoA libre est cruciale pour l'oxydation (« combustion ») des acides gras dans les mitochondries. Par exemple, un acide gras à 18 carbones (C-18) doit être coupé en 9 unités d'acétyle (C-2), dont chacune a besoin de CoA libre pour entrer dans le « cycle de cancer ». Par conséquent, la demande de CoA augmente considérablement. La L-carnitine peut également lier temporairement ces unités C-2 et maintenir les étapes de production d'énergie, permettant ainsi une oxydation accrue des lipides.
Littérature
• O’Connor JE et al. (1990): New roles of Carnitine metabolism in ammonia cytotoxicity. Adv Exp Med Biol 272:183-195.
• Galloway SDR et al. (2004): Effect of 2 weeks supplementation with L-Carnitine-L-Tartrate on plasma ammonia response to exercise. Conference proceedings, FASEB.
• Stephens FB et al. (2006): Carbohydrate ingestion augments L-carnitine retention in humans. J Appl Physiol, 102(3):1065-70.
• Spiering BA et al. (2008): Effects of L-carnitine L-tartrate supplementation on muscle oxygenation responses to resistance exercise. J Strenght Cond Res, 22(4):1130-5
• Wall BT et al. (2011): Chronic oral ingestion of L-carnitine and carbohydrate increases muscle carnitine content and alters muscle fuel metabolism during exercise in humans. J Physiol, 589(4):963-73
• Stephens FB et al. (2013): Skeletal muscle carnitine loading increases energy expenditure, modulates fuel metabolism gene networks and prevents body fat accumulation in humans. J Physiol, 591(18):4655-66.
Auteur : Remo Jutzeler
Chef Recherche et Développement chez SPONSER SPORT FOOD
Dipl. Ing. Technologie alimentaire HES
MAS Nutrition & Santé ETHZ