Approfondissement technique : Physiologie, carburant et tolérance en endurance
Ce chapitre aborde en détail les mécanismes internes du corps pendant un effort d’endurance, l’absorption des nutriments, les limites physiologiques, et l’impact de l’hydratation, des glucides, des protéines et des électrolytes.
1) Pourquoi l’hydratation est essentielle 🧠
L’eau constitue une grande partie du corps et joue un rôle crucial dans la régulation thermique, le transport des nutriments, l’équilibre électrolytique et la performance. Chez les sportifs d’endurance, la transpiration entraîne des pertes importantes de liquides et d’électrolytes ; une déshydratation même légère (≈ 1-2 % du poids corporel) est associée à une baisse de la performance, de la concentration et de l’endurance.
Rôle concret de l’hydratation 💧:
- Maintien du volume sanguin → meilleure irrigation des muscles.
- Thermorégulation par sudation.
- Transport des glucides et électrolytes vers les tissus actifs.
- Élimination des déchets du métabolisme.
👉 Conseil pratique : avant, pendant et après l’effort, boire régulièrement plutôt que de laisser la soif être le seul signal.
2) Oxydation des glucides et besoin énergétique 
Les glucides sont la source d’énergie la plus rapide et la plus accessible pour les muscles en endurance, surtout à intensité moyenne à élevée. Ils sont stockés sous forme de glycogène dans les muscles et le foie, mais ces réserves s’épuisent au fil de l’effort. PMC
⚡ Rapports pratiques observés en endurance :
- Pour des efforts prolongés (> 150 min), il est recommandé d’ingérer 60–90 g de glucides par heure pour maintenir la performance et retarder la fatigue. MDPI
- En dessous d’≈ 60 min, une quantité plus faible (≈ 30–60 g/h) peut suffire. MDPI
Les glucides ingérés pendant l’effort permettent d’économiser les stocks de glycogène et de maintenir la concentration de glucose dans le sang, une condition essentielle pour des performances soutenues. PMC
Pour encore approfondir, voir section du bas 👉 focus mécanisme glucides
3) Transporteurs de glucides — mécanismes de base 🔁
L’absorption du glucose et du fructose dans l’intestin se fait via des transporteurs spécifiques situés dans les cellules intestinales :
- Certains transporteurs nécessitent l’aide d’ions (comme le sodium) pour faire passer les glucides dans le sang.
- D’autres exploitent des différences de concentration pour laisser passer les molécules.
Ces mécanismes sont limitants : au-delà d’un certain taux d’apport en glucides, les transporteurs deviennent saturés, et l’absorption ne augmente plus proportionnellement à l’ingestion. Gatorade Sports Science Institute+1
👉 C’est l’une des raisons pour lesquelles :
- l’ingestion de mélanges de glucides (ex : glucose + fructose) peut améliorer l’absorption totale en utilisant plusieurs voies simultanées.
- un ratio ≈ 2:1 (glucose:fructose) est souvent recommandé pour atteindre ≈ 75–90 g/h de glucides absorbés. Gatorade Sports Science Institute
- Il est également possible d’augmenter le ratio comme dans de nombreux gels du marché (1:0.8) afin de maximiser l’absorption glucidique.
4) Saturation des transporteurs et limites physiologiques 🧪
La capacité d’absorption intestinale des glucides varie avec le type de transporteur :
- Lorsque l’on ingère uniquement un type de glucide (par exemple glucose seul), on atteint rapidement la saturation des transporteurs dédiés à ce sucre.
- En combinant glucose et fructose, on engage plusieurs systèmes, ce qui augmente la quantité totale absorbable sans surcharge gastro-intestinale. Gatorade Sports Science Institute
👉 La saturation des transporteurs explique pourquoi manger davantage de glucides sans changer leur type ou leur ratio n’augmente pas forcément l’énergie absorbée.
5) Différence avec les lipides : efficacité et limites 🔥
Les lipides sont une source d’énergie abondante en endurance, particulièrement à faible intensité. Leur oxydation produit plus d’énergie par gramme que les glucides. Cependant :
- ils mettent plus de temps à être mobilisés,
- leur utilisation est moins rapide,
- et ils ne permettent pas de soutenir une intensité élevée aussi efficacement que les glucides. Dans la Tête d’un Cycliste
👉 En pratique, les lipides deviennent une contribution non négligeable en ultra-endurance, mais ne remplacent pas l’apport glucidique lorsqu’on veut maintenir une intensité soutenue.
6) Apport en protéines : rôle et moment
Les protéines n’apportent pas d’énergie rapidement pour l’effort lui-même, mais elles sont cruciales pour la réparation et la récupération musculaire après l’exercice et peuvent aider à la récupération du glycogène dans les heures qui suivent. Canadian Digestive Health Foundation
👉 Contrairement aux glucides, les protéines n’augmentent pas directement l’énergie disponible pendant une course, mais elles améliorent la récupération et la synthèse musculaire dans les heures qui suivent.
7) Importance des électrolytes ⚡
Les électrolytes (comme sodium, potassium, magnésium) jouent un rôle essentiel dans la régulation hydrique, la contraction musculaire et la transmission nerveuse.
💡 Points clés :
- La transpiration entraîne une perte importante de sodium, ce qui nécessite un apport pour maintenir l’équilibre hydrique et prévenir des troubles comme l’hyponatrémie à long terme (> 3–4 h d’effort) . Wikipédia
- D’autres minéraux (potassium, magnésium) sont également perdus et doivent être compensés progressivement.
8) Besoins caloriques et équilibre énergétique 📊
Les besoins caloriques pendant un effort prolongé dépassent largement ce qu’un corps peut absorber en continu : même avec des apports optimisés, l’énergie ingérée reste souvent inférieure à l’énergie dépensée. PMC
Cela signifie que l’objectif n’est pas d’atteindre un équilibre parfait, mais plutôt de prolonger la disponibilité énergétique, de réduire la fatigue et d’optimiser la durée de performance.
Oxydation des glucides : comment le corps transforme le “fuel” en énergie
1) Oxydation des glucides : le mécanisme (simplifié mais exact)
Quand tu consommes des glucides (glucose, fructose…), leur objectif final est d’être oxydés dans les cellules musculaires pour produire de l’énergie utilisable : l’ATP.
👉 Oxydation = réaction chimique qui consiste à libérer l’énergie contenue dans les glucides en présence d’oxygène.
Schématiquement :
- Les glucides sont digérés et absorbés au niveau intestinal
- Ils passent dans le sang
- Ils entrent dans les cellules musculaires
- Ils sont transformés via plusieurs voies métaboliques :
- glycolyse
- cycle de Krebs
- chaîne respiratoire
- Résultat : production d’ATP, carburant direct de la contraction musculaire
💡 Point clé en endurance :
Les glucides fournissent de l’énergie plus rapidement que les lipides, avec un meilleur rendement lorsque l’intensité augmente.
2) GLUT : qu’est-ce que ça signifie et à quoi ça sert ?
🔤 Signification
GLUT = GLUcose Transporter
Ce sont des transporteurs membranaires :
👉 des protéines situées dans la membrane des cellules qui permettent au glucose (et parfois au fructose) de passer d’un côté à l’autre de la cellule.
⚙️ Mécanisme
- Transport passif
- Ne consomme pas d’énergie
- Fonctionne selon un gradient de concentration
(le sucre va du milieu le plus concentré vers le moins concentré)
👉 Autrement dit :
si le glucose est plus concentré dans le sang que dans la cellule, il entre naturellement.
🧠 Pourquoi c’est important en endurance
- Les GLUT permettent au glucose d’entrer dans les muscles
- Leur capacité n’est pas infinie
- Une fois saturés, ajouter plus de glucose n’augmente plus l’absorption
C’est l’une des raisons pour lesquelles varier les types de glucides est intéressant.
3) SGLT : rôle du sodium et absorption intestinale
🔤 Signification
SGLT = Sodium-GLucose Linked Transporter
Contrairement aux GLUT, les SGLT :
- utilisent le sodium (Na⁺) pour fonctionner
- permettent l’absorption du glucose même contre son gradient de concentration
👉 On parle de transport actif secondaire :
- le sodium entre dans la cellule
- le glucose “profite” de ce mouvement pour entrer avec lui
Lien direct avec le sel 🧂
Sans sodium :
- le transport via SGLT est moins efficace
- l’absorption des glucides est ralentie
- le risque de troubles digestifs augmente
👉 C’est pour cela que :
- le sodium est un électrolyte clé en endurance
- une boisson ou un gel sans sodium peut limiter l’absorption des glucides
🔁 Saturation des transporteurs : une limite physiologique réelle
Chaque transporteur (GLUT, SGLT) a :
- une capacité maximale
- une vitesse de transport limitée
Quand cette capacité est atteinte :
- l’absorption plafonne
- l’excès de glucides reste dans l’intestin
- cela peut entraîner ballonnements, diarrhées, inconfort digestif
👉 C’est précisément pour cette raison que :
- le mélange de glucides (ex : glucose + fructose)
- permet d’utiliser plusieurs transporteurs différents
- et d’augmenter la quantité totale de glucides oxydés par heure