Avec 64 médailles aux jeux olympiques et 75 aux jeux paralympiques, les JO Paris 2024 ont tenu leurs promesses ! Un palmarès exceptionnel, qui place la France dans le top 10 mondial des 206 pays participants. Si la ferveur du public a porté les sportifs français pendant tout le temps des jeux, c’est bien sûr l’entraînement qui est à l’origine de leurs performances.
Dans ce domaine, la science a son rôle à jouer.
A Genopole, le LBEPS développe une approche scientifique de l’exercice physique, pour l’homme sain ou malade, et de l’entraînement intensif des sportifs et des militaires. Les derniers travaux du laboratoire illustrent comment un accompagnement scientifique peut optimiser la préparation des sportifs.
Le Laboratoire de Biologie de l’Exercice pour la Performance et la Santé (LBEPS, sous tutelle Université d’Évry Paris-Saclay / Service de Santé des Armées) étudie la physiologie de l’exercice physique jusqu’au niveau moléculaire afin de proposer des programmes d’entraînement personnalisés.
Le but est bien sûr d’optimiser les performances mais aussi de préserver la santé des athlètes.
Le laboratoire mène également des recherches sur des pathologies métaboliques comme le diabète et sur des maladies musculaires pour lesquelles l’exercice physique, adapté à chaque patient sur des bases scientifiques, peut apporter un effet thérapeutique complémentaire aux traitements conventionnels.
Dans deux publications du laboratoire parues cet été, les chercheurs, en collaboration avec l’INSEP et les fédérations d’athlétisme (FFA) et de rugby (FFR), démontrent pour la première fois qu’un régime nutritionnel naturel alcalin à base de glucides et végétaux, associé à une consommation d’eau minérale riche en bicarbonate, permet de réguler les perturbations métaboliques qui peuvent nuire à la performance lors d’un exercice à haute intensité.
Réguler l’acidose, préjudiciable à l’activité musculaire
La production d’énergie pendant l’exercice génère une acidose musculaire qui peut être suivie d’une acidose sanguine. Ces perturbations affectent les activités enzymatiques et l’expression de protéines impliquées dans des processus clés de l’activité du muscle comme l’utilisation du lactate ou la phosphorylation oxydative.
De nombreuses études réalisées à partir de supplémentation de gélules de bicarbonate de sodium ont montré des effets bénéfiques sur la régulation des perturbations métaboliques au décours d’exercices de haute intensité ainsi que sur l’apparition de la fatigue. Cependant, un régime nutritionnel alcalin pourrait constituer une autre approche naturelle pour influencer l’équilibre acido-basique, sans prendre de compléments alimentaires artificiels, qui sont généralement administrés sous forme de gélules et peuvent provoquer des troubles gastro-intestinaux.
Ainsi, dans une première étude publiée dans Journal of Human Kinetics en mai 2024 dans le cadre du travail de thèse de François Chiron en partenariat avec la Fédération Française d’Athlétisme (Chiron et coll. 2024a), les athlètes ont été soumis à 4 semaines d’un régime alimentaire alcalinisant (en privilégiant l’apport en glucides et végétaux) ou acidifiant (en privilégiant l’apport en glucides et viandes/fromages), et à une semaine d’hydratation par une eau minérale riche en ions bicarbonate ou par une eau placebo. Au terme de ce régime, ils ont réalisé un test dit « de Wingate » d’exercice à haute intensité pendant une minute (photo ci-dessus). A partir de la mesure du pH dans le sang et les urines, de la concentration en ion bicarbonate et du taux de lactate, les scientifiques montrent que la consommation d’eau minérale riche en bicarbonate potentialise les effets bénéfiques d’un régime alcalinisant sur l’équilibre acido-basique, et réduit la charge acide induite par un régime acidifiant.
Optimiser la performance
Dans une seconde étude parue dans Nutrients en juin 2024 (Chiron et coll. 2024b), vingt-deux athlètes ont reçu un régime alcalinisant et de l’eau, soit placebo, soit riche en bicarbonate, puis ont effectué une course de 400 m pendant trois jours consécutifs. L’étude simule les compétitions internationales comme les jeux olympiques ou les championnats du monde, pendant lesquelles des courses à haute intensité se succèdent, parfois dans la même journée. Maintenir un haut niveau de performance sur l’ensemble des courses nécessite de conserver la capacité à stimuler efficacement la glycolyse anaérobie et le métabolisme aérobie à chaque course, et de réguler les perturbations métaboliques musculaires et sanguines.
A partir de mesures de performance, d’analyse de l’équilibre acido-basique et de marqueurs indirects de la fatigue neuro-musculaire, les chercheurs démontrent la capacité des athlètes à produire des performances à des niveaux maximaux pendant trois jours consécutifs : une performance maximale et des perturbations métaboliques extrêmes aux premières courses ne compromettent pas les courses suivantes. Ils établissent également qu’un régime alcalin combiné à la consommation de 1,5 à 2 litres d’une eau riche en bicarbonate pendant les 3 à 5 jours précédant l’événement, améliore les performances lors d’une compétition avec courses répétées. Fait intéressant ressortant aussi de cette étude : le régime alcalin bénéfique peut être naturel, fourni par des aliments comme les légumes et les légumineuses, en limitant les produits d’origine animale, ce qui évite les troubles digestifs occasionnés par les compléments alimentaires artificiels sous forme de gélules de bicarbonate.
Mieux planifier l’entraînement pré-olympique
Dans un 3e article publié dans International Journal of Disabilities Sports and health Sciences, en janvier 2024 (Chiron et coll. 2024c), les chercheurs du laboratoire, en collaboration avec l’Université de Liverpool, la FFA et l’Institut national du sommeil et de la vigilance, se sont intéressés au problème complexe de la planification de l’entraînement pré-olympique, qui doit allier entraînement soutenu et préservation de la santé physique et psychique du sportif.
Ils ont suivi une athlète féminine d’élite pendant 291 jours de la phase préparatoire aux JO de Tokyo.
Les mesures ont porté sur le système nerveux parasympathique, ou « système vagal », impliqué dans le retour à la normale de la fréquence cardiaque et de la respiration après un exercice ou un stress.
L’étude indique que la variabilité de la fréquence cardiaque en position debout, combinée à des marqueurs subjectifs décrits par l’athlète (perception de l’effort, sommeil, douleurs musculaires, fatigue et stress), constitue un outil de surveillance pertinent pour adapter l’entraînement. Il s’agit notamment d’ajuster la fréquence des périodes et le contenu de chacune, et en particulier d’affiner le programme à l’approche de la compétition afin de réguler les effets psychophysiologiques du stress tout au long d’une saison olympique.
Claire Thomas-Junius, ancienne athlète de demi-fond, directrice du LBEPS : « Les Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024 ne sont pas seulement un triomphe sportif, mais aussi une belle démonstration de la manière dont la science et l’innovation ouvrent des horizons nouveaux pour le sport et la santé. En optimisant les performances et en préservant la santé des athlètes, nous découvrons un futur où l’exercice physique devient un allié puissant tant pour les champions que pour ceux qui luttent contre des pathologies. »
