Qu'arrive-t-il à votre corps pendant un ultramarathon ? Une nouvelle étude révèle des changements métaboliques clés

De nouvelles recherches montrent que même les ultramarathoniens chevronnés sont confrontés à de profondes pertes d’énergie, à une dégradation musculaire et à des changements hormonaux lors de courses réelles, les distances les plus longues entraînant les conséquences physiologiques les plus pénibles.

Étude : La distance est-elle importante ? Défis métaboliques et musculaires d'un ultramarathon non-stop avec sous-analyse en fonction de la distance de course. Crédit d'image : lzf/Shutterstock

Une récente étude observationnelle prospective publiée dans la revue Nutriments a suivi des athlètes d'ultramarathon sur 100 km, 160,9 km (100 miles) et 230 km pour évaluer le stress métabolique, hormonal et musculaire dans des conditions réelles.

Les résultats de l'étude ont révélé des déficits énergétiques substantiels (près de 6 800 kcal en moyenne), ainsi que des dommages musculaires et des changements hormonaux importants sur toutes les distances, certains marqueurs montrant les altérations les plus importantes dans le groupe des 230 km plutôt qu'une aggravation uniforme avec le kilométrage.

Ces résultats soulignent le besoin crucial de stratégies personnalisées de récupération et de ravitaillement pour les athlètes d'endurance extrême, soulignant que même si de graves tensions physiologiques se produisent même à 100 km, le coût biologique de la course à pied de 230 km est distinct et nettement plus grave que celui de la course à pied de 100 km.

Intérêt croissant pour les épreuves d’ultra-endurance

Les sports d’ultra-endurance ont connu une croissance continue au cours de la dernière décennie, avec des milliers d’athlètes participant désormais à des épreuves de plus de 24 heures. Bien que les inconvénients physiologiques de ces races, en particulier leurs exigences extrêmes en matière de disponibilité énergétique et de fonction immunitaire, soient bien établis, la plupart des recherches existantes se sont concentrées sur des délais plus courts ou sur des paramètres de laboratoire contrôlés, qui manquent de validité écologique et de capacité à refléter les conditions réelles des courses.

Par conséquent, comprendre comment l’ampleur du stress physiologique évolue avec la distance reste une lacune importante dans la science actuelle du sport.

En outre, les données sur les principales hormones régulatrices de l’appétit, par exemple la leptine et la ghréline, lors de tels événements sont rares. Comprendre ces fluctuations physiologiques est essentiel, car un équilibre énergétique négatif durable peut altérer la fonction endocrinienne et retarder la récupération, mettant potentiellement en danger la santé à long terme.

Conception de l’étude et suivi des athlètes

La présente étude vise à combler ces lacunes dans les connaissances et à éclairer la future politique sportive en exploitant les données du TorTour de Ruhr 2024, un ultramarathon épuisant et non-stop organisé en Allemagne. Les données de l'étude ont été obtenues auprès de 43 athlètes d'endurance expérimentés (16 femmes et 27 hommes), répartis en trois groupes en fonction de leur distance de course : 100 km, 160,9 km et 230 km. Surtout, ces athlètes étaient très expérimentés, ayant participé en moyenne à 37 ultramarathons précédents.

Les données de l'étude comprenaient un profil physiologique complet de tous les participants inclus, dérivé d'un mélange de biomarqueurs sanguins, de surveillance numérique et d'enquêtes :

Analyse biochimique : Des échantillons de sang et de salive ont été prélevés immédiatement avant la course et à la ligne d'arrivée pour mesurer et comparer les marqueurs de lésions musculaires, en particulier le type de muscle créatine kinase (CKM) et lactate déshydrogénase (LDH). Hormones régissant le métabolisme énergétique, notamment la leptine, la ghréline, l'insuline, le glucagon, GLP-1et l'irisine, ont également été enregistrés et inclus dans des analyses statistiques ultérieures.

Surveillance de la glycémie : Un sous-groupe de 17 participants a bénéficié d'une surveillance continue de la glycémie (CGM) des systèmes pour suivre leurs niveaux de glucose interstitiel en temps réel pendant leurs courses respectives.

Suivi du régime alimentaire et des symptômes : Les participants devaient suivre et déclarer leur consommation d'aliments et de liquides à l'aide de Food Database GmbH, Brême, Allemagne (FDDB) application de base de données. De plus, ils ont complété l’évaluation générale des effets secondaires (GAZ) questionnaire pour évaluer les symptômes physiques tels que les nausées et les douleurs musculaires.

Notamment, seuls 39 des 43 participants inclus ont terminé leurs courses respectives et leurs ensembles de données ont constitué la base d'analyses statistiques, notamment des statistiques descriptives, le test de normalité de Kolmogorov-Smirnov et le test de classement signé par paires appariées de Wilcoxon.

Déficits extrêmes et changements hormonaux

Les analyses de l’étude ont mis en évidence que, malgré un régime riche en glucides (représentant près de 79 % de l’apport), les participants à l’étude n’étaient pas en mesure de satisfaire leurs besoins caloriques, démontrant au contraire de graves déficits. Plus précisément, le déficit énergétique moyen estimé sur toutes les distances a été calculé à 6 797 kcal. Notamment, ce déficit variait considérablement selon la distance, le groupe des 230 km présentant un déficit allant jusqu'à 18 364 kcal. Il a été observé que ce déficit calorique extrême déclenchait une cascade d’ajustements hormonaux, bien que toutes les hormones n’aient pas démontré de différences statistiquement significatives en fonction de la distance.

Les principales conclusions comprenaient :

Régulation de l'appétitla leptine a chuté de manière significative au niveau du groupe entier, la diminution la plus prononcée se produisant dans le groupe de 230 km, tout en ne montrant qu'une tendance à la réduction dans le groupe de 100 km et aucun changement significatif dans le groupe de 160,9 km. A l’inverse, la ghréline, l’hormone de la faim, a augmenté (p = 0,0083).

Changements métaboliques : insuline les niveaux ont diminué (p = 0,0033), tandis que le glucagon a augmenté (p = 0,0139). Il a déjà été démontré que ce changement réciproque aide le corps à mobiliser les graisses et le sucre stockés pour alimenter le cerveau et les muscles. Étonnamment, malgré les énormes déficits caloriques, CGM les données ont montré que les niveaux de glucose restaient stables et dans une plage normale, démontrant la remarquable capacité du corps à maintenir l'homéostasie en cas de stress.

Libération d'irisine : L’étude a également noté une augmentation significative de l’irisine (p = 0,0160), une hormone dérivée du muscle (myokine) liée au métabolisme des graisses, ce qui suggère qu’un effort extrême stimule le remodelage métabolique adaptatif.

GLP-1une autre hormone évaluée dans l'étude, n'a pas montré de résultats significatifs avant et après, soulignant encore davantage les réponses hormonales hétérogènes aux exercices d'endurance extrêmes.

Implications pour la récupération en ultra-endurance

La présente étude établit les graves perturbations de l'intégrité métabolique et structurelle induites par la course à pied ultramarathon, étayées par des observations d'augmentations significatives de CKM et LDH (marqueurs de lésions musculaires) et les poussées post-course GAZ scores (augmentation signalée des nausées, de la perte d’appétit, des douleurs musculaires et de l’épuisement).

Les futurs protocoles nutritionnels devraient probablement mettre l’accent sur des stratégies équilibrées en matière de glucides, de lipides et de protéines, notamment un apport adéquat en protéines pour soutenir la résilience et la récupération musculaire, tout en maintenant une disponibilité suffisante en glucides pour stabiliser l’approvisionnement énergétique et la fonction endocrinienne, améliorant ainsi non seulement les performances sportives mais également le bien-être physiologique.