La santé du sportif en mangeant

Introduction

Afin de pratiquer une activité physique, l'organisme a besoin de nutriments pour ne pas être carencé. Avant un entraînement ou une compétition, le sportif doit adapter son alimentation. En effet, l'alimentation apporte les matériaux nécessaires à la construction et à la réparation des structures de l'organisme, et assure la restauration des réserves énergétiques. 25% de l'alimentation est transformée en énergie mécanique et 70% en chaleur. Il a aussi besoin d'une importante quantité d'eau qui servira à refroidir le corps, évacuer les déchets et assurer les transferts d'énergie aux cellules musculaires.

L'activité intense met en jeu de façon majoritaire le métabolisme des glucides, tandis que l'exercice d'intensité modérée est soutenu essentiellement par le processus aérobie et engage les réserves de sucre, de graisses et de protéines.

Les aliments que nous consommons sont des mélanges de substances minérales et de substances organiques. Pendant la digestion, certaines molécules organiques sont transformées en espèces plus simples, appelées nutriments. 

 

1. Apport énergétique des aliments

L'organisme a besoin d'énergie pour vivre.  La source d'énergie est l'alimentation. Les glucides, lipides et protides apportent des composés organiques qui vont être brulés par l'organisme.

Nous allons effectuer une expérience, appelée calorimétrie. Cette dernière constiste à bruler un aliment, à recueillir et mesurer l'énergie dégagée sous forme de chaleur.

En admettant qu'il n'y a pas de perte, et que par défintion une calorie (1cal=4,184J) c'est la quantité de chaleur pour élever d'un degré un gramme d'eau, il suffira de mesurer l'échauffement ΔT de la massse meau de l'eau et de calculer l'énergie nécessaire pour produire cet échauffement.

 

 

Protocole:

Pour effectuer cette expérience, nous avons choisi de bruler une amande.

Avant de commencer la calorimétrie, nous avons dû prendre quelques mesures incontournables afin de connaître l'apport énergétique de ce fruit sec.

- Poids de l'amande : 1,5 g

- Masse de la canette et de l'eau: 200 g

- Masse de l'eau: 160 g

- Température initiale: 24°C

- Température finale: 52 °C

- Différence de température entre eau chaude et eau froide : ΔT= 28 °C

 

                                         contenu énergétique =  ( meau x  ΔT x 4,184 )  : (1000 x mfruit)                                    (en kJ/g)

 

(160 x 28 x 4,184) : (1000 x 1,5) = 12,49 kJ/g

 

Cette amande a une valeur energétique de 12,49 kJ/g

 

 

Tableau des températures (en °C) en fonction du temps (en minute) 

 

 graphique-1.png

 tableau.png

 

 

 

Montage vidéo de notre expérience réalisée au laboratoire de Physique Chimie de notre lycée

 

 

        

2. Alimentation

A . L'apport Hydrique est essentiel.

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L'eau est très importante pour le bon fonctionnement de l'organisme. Le sang est composé en grande partie d'eau; l'hydratation est importante car elle régule la température corporelle et permet la contraction des muscles. Il est conseillé de boire 1,5L par jour en dehors de toute activité physique. Lors d'une activité physique, il faut veiller à compenser les pertes dues à la transpiration : celle-ci est fonction de l'intensité, de la durée de l'activité physique et de la température extérieure. Par exemple, lors d'une course à pied à une température extérieure de 18°, le débit sudoral est de 1L par heure alors qu'entre 23 et 28° les pertes sont de 1,5 à 1,8 L/h.

La sudation est composée d'eau, de potassium, de sodium et de chlore. Pour avoir une bonne activité physique il faudra donc choisir une eau minéralisée pour compenser les pertes en minéraux. Un sportif ne doit pas attendre d'avoir soif pour boire puisque la soif est un signe tardif qui correspond à 2-3% de déshydratation. L'athlète saura s'il est bien hydraté si ses urines sont claires. Si elles sont foncées c'est qu'il doit plus boire.

En suant, il perd 1% de son poids en eau, et 10% de son efficacité musculaire. Afin d'éviter toute carence, il doit alors boire énormément d'eau, l'idéal serait d'ingérer l'équivalent de 80% des pertes en eau. 

Des boissons spécifiques ont été mises en oeuvre afin d'éviter la déshydratation. Ces dernières contiennent des glucides et du sodium; elles évitent la sensation de satiété prématurée, et aident à rétablir la perte de minéraux.

On peut retrouver l'eau sous forme liquide ou en tant que constituant majeur d'aliments d'origine animale ou végétale. Les sels minéraux sont à l'état dissous dans la plupart des aliments (ions Na+, Ca 2+, Mg2+...) Certains ions présents en très petite quantité sont dits oligoéléments (Zn2+, Cu2+).

 

B. L'alimentation doit couvrir sans excès les besoins énergétiques.

L'alimentation d'un athlète a une incidence sur sa performance. Les aliments nutritifs fournissent de l'énergie durant l'activité physique et aident le corps à récupérer ainsi qu'à développer et renforcer ses muscles une fois celle-ci terminée. Les athlètes dépensent beaucoup d'énergie, ils doivent donc consommer suffisamment de calories chaque jour, répartis en trois repas et plusieurs collations. 

Les repas doivent donc amener un apport énergétique régulier en : 

Glucides : ce sont le principal élément nutritif dont le corps se nourrit durant l'activité physique. On les retrouve dans les produits céréaliers (pain, riz, pâtes), les légumes et les fruits. Dans le corps les glucides sont entreposés sous forme de glycogène dans le foie et les muscles ( réserve de 400g pour un sédentaire et 1,4kg pour un sportif soit 6000Kcal au maximum). Les glucides peuvent se transformer en acide gras et se stocker dans les tissus adipeux. On a besoin d'une quantité minimale de 150g de glucides par jour. L'objectif d'une ration glucidique équilibrée est de maintenir une glycémie supérieure à 1g/L le plus longtemps possible (c'est ce que font les sucres lents) et éviter les pics glycémiques (provoqués par les sucres semi-lents). Après la période d'activité physique les athlètes doivent manger des aliments riches en glucides pour refaire leurs réserves en glycogène. En effet après 90 minutes d'effort, leur taux au niveau musculaire diminue. 

Protéines : ne sont pas synthétisées dans l'organisme: un apport exogène est donc nécessaire. Elles sont indispensables au fonctionnement du corps. Elles aident les muscles à récupérer après une période d'exercice. En général, une alimentation équilibrée couvre les besoins en protéines de l'athlète. On les retrouve dans les viandes, poissons oeufs, crustacés, laitages ... mais aussi céréales et légumineuses. 1 gramme de protéine apporte 4 kcal. Les apports quotidiens en protéines doivent correspondre à 12 à 15 % des apports energétiques quotidiens totaux.

Lipides : ils sont une source d'énergie importante ( 30 à 35 % des apports énergétiques totaux quotidiens).  Les acides gras essentiels fournissent l'énergie aux cellules nerveuses et entrent dans la composition des hormones. L'athlète préfèrera les huiles végétales, la margarine molle non hydrogénée, les fruits oléagineux,  les produits laitiers à faible teneur en gras ainsi que la viande, le poisson et la volaille pauvres en graisse. 

Plus l'alimentation est variée, plus le sportif absorbera les minéraux et les vitamines dont il a besoin.

  • produits laitiers : protéines et calcium

-> participent à la contraction musculaire

  • viandes : fer

-> renouvellement et croissance musculaire

  • fruits et légumes :  vitamines et mineraux

-> réhydratation : riche en eau

  • féculents : glucides

->carburant de l'effort

  • corps gras

-> bon fonctionnement de l'organisme

Le sucre des fruits (fructose) favorise le stockage des sucres (glycogène) dans le foie ; ce qui est très favorable à la performance physique.

Si l'athlète fait quatre repas structurés, le petit déjeuner apportera 20 à 25 % des AETQ (apports énergétiques totaux quotidiens), le déjeuner 35 à 40 %, le goûter 5 à 10 % et le dîner 30 à 35 %.

Les apports alimentaires doivent être répartis sur la journée en évitant de trop grands écarts de temps entre chaque prise : pas plus de 4 à 5 heures entre les repas; au delà de 7 heures les risques de fringale sont grands. Le sportif doit éviter le grignotage entre les repas qui fait sécréter de l'insuline et stocker les graisses. Un repas équilibré comporte 4 portions d'aliments glucidiques, 2 portions protidiques, 1 portion lipidique et de l'eau ( 1,5 l / j ). Les apports doivent être augmentés en période d'activité intense.

Voici un tableau donnant des exemples de repas : 

HEPAC-CSAAP



3. Les produits énergétiques

Afin de couvrir les carences de l’organisme suite à l’effort d’un sportif de haut niveau, il arrive qu’une alimentation « de base » ne soit pas suffisante. Les produits énergétiques sont alors utilisés pour compenser ces pertes lors d'efforts physiques intenses. 

                                    

A. Les boissons énergétiques

Au cours d'un effort physique, l'énergie est principalement apportée par les sucres. C'est alors dans les glucides que notre corps puise.  Plusieurs boissons permettent alors d'alimenter notre corps en glucose mais également en sels minéraux et en vitamines: les boissons de l'effort.

Ces boissons sont présentes sous différentes formes : liquide ou en poudre à diluer.
On y retrouve principalement du sucre, source d'énergie pour le muscle. Les sels minéraux s'y trouvant sont fondamentaux pour un bon fonctionnement musculaire.

                         

 

 

B. Les gels énergétiques


Les gels énergétiques sont de plus en plus utilisés chez les sportifs puisqu'ils apportent beaucoup de glucides à l'organisme. Se trouvant sous forme de tube, ils sont alors très facile à transporter.

 Ils existent deux sortes de gels:

  • ceux qui apportent du sucre simple : donnent un effet immédiat. Ils sont principalement utilisés à la fin d'une course.
  • ceux qui apportent du sucre semi-lent: l'énergie est alors répartie sur la durée

 

4. Les compléments alimentaires.

Normalement, l'alimentation du sportif, lorsqu'elle est équilibée et répond aux besoins liés à l'effort, apporte tous les nutriments, vitamines et oligoéléments nécessaires. Mais il faut savoir qu'en dehors des sportifs de haut niveau, beaucoup n'ont pas accès aux conseils d'un médecin du sport ou d'un nutritionniste spécialisé dans le sport.

Certaines carences détectables cliniquement ou certains déficits biologiques peuvent se rencontrer chez le sportif et avoir des effets délétères sur la santé et la performance. 

- Les déficits se rencontrent en particulier dans certains sports où la contrainte de poids est forte, ce qui entraîne une insuffisance d'apports en nutriments et en micronutriments. Les sports en cause sont essentiellement la danse, le patinage et tous les autres sports à catégories de poids. Les sportifs soumis à des contraintes de catégories de poids peuvent être soumis à de grandes variations de poids, dus aux régimes, qui entrainent de graves carences. En ce moment, la nouvelle forme de régime est d'exclure les produits laitiers et tout le gluten, ce qui peut créer des carences profondes. 

- Les déficits sont aussi dus à un métabolisme différent en fonction des individus. En effet, chez certains sportifs, l'exposition au soleil ne protège pas de la carence en vitamine D, ou chez d'autres manger de la viande ne protège pas de l'anémie.

- Pour finir, les déficits peuvent aussi provenir de la précarisation du sportif et de sa famille. En effet, la précarisation qui entraine une restriction des apports alimentaires, le poste alimentaire étant une dépense facilement restreignable, certaines familles ne peuvent pas se payer tous les aliments à cause du coût élevé. 

L'objectif de ces compléments alimentaires est d'atteindre les apports recommandés par les instances nationales et internationales et, en aucun cas, de dépasser les limites de sécurité.

Il faut cependant faire attention puisque certains compléments alimentaires peuvent être contaminés par des substances dopantes tels que les stéroïdes anabolisants androgènes. C'est pourquoi il est conseillé aux sportifs de ne consommer que des produits sûrs, connus et fabriqués en France, de provenance identifiée et de composition et étiquetage conformes à la réglementation, de ne surtout pas consommer des produits vendus sur internet, de ne pas consommer des suppléments vendus dans les salles de sports ou d'entraînement et surtout de se méfier des vêtements vendus sous le manteau. 

Pour conclure, l'apprentissage d'un usage raisonné des compléments alimentaires chez le sportif devrait faire partie des bonnes pratiques nutritionelles. 

Conclusion

Le sportif de haut niveau pour être performant doit d'abord avoir une hygiène de vie satisfaisante qui passe par une alimentation équilibrée qui lui amènera tous les nutriments nécessaires. De plus, en période d'activité intense, il devra adapter son alimentation et composer ses repas de manière à saturer son foie en glycogène. Ainsi, il préviendra l'hypoglycémie et son cortège de symptômes (jambes molles, manque de dynamisme, torpeur...). Pendant la compétition, il devra boire régulièrement et s'alimenter par petites fractions, et après l'effort adopter une alimentation qui lui permettra de "réparer" son organisme. Donc pour être performant, le sportif doit être vigilant et s'appliquer à bien s'alimenter.

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