L-Carnitine améliore l'oxydation des graisses et optimise les performances d'endurance
Des études ont montré qu'une augmentation de la teneur en carnitine des muscles entraîne une oxydation optimisée des graisses pour l'apport énergétique et donc un effet d'économie de glycogène ainsi qu'une amélioration des performances d'endurance. La conclusion d'une étude précédente (1) était qu'avec un apport oral de L-carnitine/glucides (94 g de glucides deux fois par jour et 3 g de L-carnitine), une augmentation de la teneur en carnitine musculaire comparable à une perfusion et pertinente pour son effet ne pouvait être attendue qu'après 100 jours. Une étude plus récente (2) a ensuite testé cette hypothèse et a pu montrer que la teneur en carnitine du muscle peut être augmentée de 21 % avec l'apport de 80 g de glucides plus 2 g de tartrate de L-carnitine (CarniPure) deux fois par jour. Cependant, cela a nécessité 24 (!) semaines de supplémentation.
Des résultats impressionnants
Cette étude a été menée sur 14 triathlètes modérément entraînés qui s'entraînaient 3 à 5 fois par semaine. L'augmentation de la teneur en carnitine musculaire après 24 semaines de supplémentation a entraîné une réduction de 35 % du glycogène musculaire après 30 minutes sur l'ergomètre à une intensité de charge de 50 % VO2max. Cela signifie une réduction de moitié de la consommation de glycogène pendant l'exercice, ce qui signifie également une augmentation correspondante de la combustion des graisses. En outre, une teneur en lactate 44% plus faible dans les muscles a été mesurée après l’effort de 30 minutes suivant directement à 80% de VO2max. Enfin, 30 minutes supplémentaires d'exercice maximum ont dû être effectuées, ce qui a entraîné une amélioration de 11 % des performances (kJ) par rapport au groupe de contrôle et de 35 % par rapport au groupe de contrôle. Ce sont des résultats très impressionnants. Néanmoins, avec la supplémentation très longue, il faut tenir compte du fait que 2 x 80 g de glucides par jour correspondent à 640 kcal, et cela doit être pris en compte en fonction du besoin énergétique du régime afin de ne pas entraîner de prise de poids. En fait, le poids corporel a augmenté en moyenne de 2,4 kg chez les sept athlètes du groupe de contrôle, alors qu'il est resté inchangé dans le groupe carnitine. La question de savoir si la carnitine pouvait empêcher la prise de poids est restée incertaine compte tenu du petit groupe de test.
L'amélioration des performances de la carnitine à nouveau confirmée
Une étude de suivi (3) a ensuite pu prouver qu'avec un protocole d'apport identique (80 g de glucides plus 2 g de tartrate de L-carnitine deux fois par jour), une augmentation de 20 % du stockage musculaire de la carnitine est possible après seulement 12 semaines. Heureusement, aucune prise de poids n'a été observée - contrairement au groupe témoin, qui a pris la même quantité de glucides mais sans L-carnitine. Le groupe témoin a gagné près de deux kilos de masse grasse pendant la même période. Il semble que la prise de poids (sous forme de graisse) redoutée auparavant, due à l'apport (nécessaire) élevé en glucides, ne se produise pas lorsqu'on prend un supplément de L-carnitine. Le fait qu'une augmentation de 20 % de la teneur en carnitine des muscles améliore l'oxydation des graisses lors d'un effort d'endurance important a déjà été prouvé par des études antérieures. Il a récemment été démontré que 73 des 187 gènes étudiés associés au métabolisme énergétique étaient exprimés plus fortement dans le groupe L-carnitine et moins fortement dans le groupe témoin. Cela suggère un métabolisme des graisses globalement optimisé par la L-carnitine.
Effet vasculaire aigu de la L-carnitine sans charge
En soi, il existe déjà des études antérieures qui ont montré un effet clair de la L-carnitine, même avec une supplémentation à court terme. Toutefois, cela n'est pas lié à une augmentation de la carnitine musculaire, mais apparemment à un effet vasculaire de la carnitine circulant dans le sang. Certaines études ont montré une réduction du stress oxydatif, des niveaux de lactate, de cortisol, de créatine kinase et d'ammoniac après un exercice physique (4, 5). Plus ces paramètres de stress sont élevés, plus la phase de récupération est longue. De ce point de vue, une supplémentation à fortes doses est également recommandée relativement peu de temps avant une activité sportive, car une augmentation de la teneur en carnitine musculaire n'est apparemment pas nécessaire. Selon un rapport de la Faculté de médecine de l'Université de Genève, l'effet récupérateur de la L-carnitine n'est pas attribué à une augmentation de la teneur en carnitine musculaire, mais à un effet protecteur vasculaire de la L-carnitine circulant dans le sang. La L-carnitine en circulation a un effet pharmacologique protecteur aigu contre les dommages oxydatifs dans la zone des microvaisseaux sanguins. Toutefois, il a également été déclaré que des doses inférieures à 1 g ne pouvaient pas prouver un effet. Cependant, grâce aux deux études sur la charge en carnitine évoquées ci-dessus, les économies de glycogène et l'amélioration directe des performances en relation avec l'augmentation de la teneur musculaire en carnitine peuvent désormais être considérées comme réalistes et réalisables.
Conclusions et recommandations
L'augmentation du taux de carnitine dans les muscles peut donc améliorer les performances aérobies (économie de glycogène, augmentation du métabolisme des graisses) ainsi que les performances anaérobies (accumulation plus lente de lactate) et les performances générales lors d'un exercice intensif. Le protocole d'absorption relativement long ainsi que l'apport nécessaire et très élevé en glucides posent toujours problème. Une telle supplémentation ne convient donc pas à tout le monde, mais doit être évaluée au cas par cas et doit également être soigneusement contrôlée. Dans de nombreux cas, un apport de carnitine à court terme peut donc être plus judicieux et suffisant. Les résultats positifs des études à court terme sur la L-carnitine ne peuvent évidemment pas être basés sur une augmentation de la teneur en carnitine musculaire, mais sur l'effet protecteur vasculaire de la carnitine circulant dans le sang. La plupart des études ont été menées avec des doses de carnitine de 2 à 4 g/jour. Pour une augmentation du contenu musculaire en carnitine, cependant, comme nous l'avons vu plus haut, un apport quotidien de 2 x 2 g de tartrate de L-carnitine combiné à 80 g de glucides chacun semble nécessaire pendant au moins 12 semaines. La limite inférieure pour un effet vasculaire est de 1 g de L-carnitine par jour. Les ampoules de carnitine ou CarniPure®, un tartrate de L-carnitine pur, qui a également été utilisé dans l'étude de (2), offrent un moyen facile de prendre le produit. Étant donné que le taux maximal de L-carnitine dans le sang est mesuré après 2 ½ jusqu'à 4 h, une valeur maximale de l'insuline serait théoriquement souhaitable pendant cette période, ce qui peut être atteint avec des doses de glucides hautement glycémiques (2 x 80 g). Il est possible de combiner la prise avec un repas contenant des glucides ou - pour des raisons d'entraînement - des produits glucidiques (boisson pour sportifs, produit de récupération) qui sont de toute façon utilisés, afin de ne pas devoir prendre 160 g de glucides supplémentaires par jour. Cela est particulièrement recommandé pour les athlètes qui doivent surveiller leur poids. On peut aussi prendre la quantité nécessaire de glucides simplement, très concentrés, avec peu de volume en utilisant le Carboloader.
Oxydation accrue des graisses dans le but de perdre du poids
Il convient d'ajouter que jusqu'à présent, nous avons discuté de l'oxydation accrue des graisses pour préserver les réserves de glycogène et améliorer ainsi les performances d'endurance des athlètes de compétition. Il serait totalement erroné de combiner la L-carnitine avec le carboloading comme mesure pour améliorer le métabolisme des graisses dans le but de perdre du poids ! Une augmentation de la teneur en carnitine musculaire avec 160 g supplémentaires de glucides par jour signifierait également qu'il faudrait économiser ces calories supplémentaires ailleurs. Au moins dans ces cas, il serait logique de combiner la prise de carnitine avec les repas au lieu de prendre des glucides supplémentaires. Néanmoins, il convient de noter que le but d'un régime alimentaire n'est pas de maximiser la combustion des graisses dans les cellules musculaires, mais d'obtenir une augmentation générale et à long terme de la combustion des graisses afin de réduire la graisse de réserve. Et un manque de gain de poids dû à la L-carnitine (avec un apport énergétique accru) ne peut pas être simplement assimilé à une réduction de la graisse de dépôt (avec le même apport énergétique). Il reste à préciser si le stockage accru de carnitine dans les muscles entraîne également une oxydation accrue des graisses au repos et pas seulement en cas de stress modéré.
L'effet vasculaire aigu de la L-carnitine dans le métabolisme des graisses n'est pas basé sur une accumulation dans le muscle, mais sur une fonction tampon à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule, qui améliore l'utilisation globale des acides gras pour l'approvisionnement en énergie. Cependant, selon certaines études, l'objectif premier est d'empêcher une baisse du contenu musculaire ou de maintenir (plutôt que d'augmenter) le niveau de carnitine circulant (vasculaire) (principe de "l'eau courante dans un tube"). D'autre part, le métabolisme des graisses doit être stimulé par l'activité physique à un tel point que l'effet tampon de la L-carnitine devient le facteur décisif pour une combustion accrue des graisses, comme décrit ci-dessus. Il existe donc des arguments en faveur d'un apport aigu (effet vasculaire) comme d'un apport chronique (stockage de la carnitine dans le muscle) de L-carnitine - tant pour les athlètes d'endurance que pour la réduction des graisses. Cependant, l'apport supplémentaire de glucides pendant la prise chronique de carnitine ne devrait certainement pas être utile pour la perte de poids et de graisse.
Mécanisme d'action de la L-carnitine dans le métabolisme des graisses et de l'énergie
Le transport des acides gras est souvent considéré comme la fonction principale de la L-carnitine. Cependant, selon ce point de vue, le tamponnage du pH semble être plus décisif. La L-carnitine stabilise le pH à l'extérieur des cellules en tamponnant la coenzyme A (CoA) par la formation d'acétyl-carnitine. Cela réduit l'accumulation d'acétyl-CoA et maintient ainsi une enzyme importante (pyruvate déshydrogénase) active pour le transport des acides gras dépendant de la carnitine dans les mitochondries (site de combustion). Au sein de la cellule, la quantité de CoA libre est déterminante pour la combustion des acides gras libres dans le mitochondrium. Lorsqu'un acide gras (par exemple C-18) se transforme ensuite en 9 unités d'acétyle (C-2), qui ont toutes besoin d'un CoA libre pour entrer dans le cycle du cancer, le besoin en CoA dans la mitochondrie augmente considérablement. La L-carnitine peut également lier temporairement ces unités C-2 et maintenir les processus de fourniture d'énergie, ce qui peut augmenter l'oxydation des graisses.
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Littérature
1) Stephens FB et al. (2006): Carbohydrate ingestion augments L-carnitine retention in humans. J Appl Physiol, 102(3):1065-70.
2) 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.
3)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.
4) Galloway SDR et al. (2004): Effect of 2 weeks supplementation with L-Carnitine-L-Tartrate on plasma ammonia response to exercise. Conference proceedings, FASEB.
5) 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.
O’Connor JE et al. (1990): New roles of Carnitine metabolism in ammonia cytotoxicity. Adv Exp Med Biol 272:183-195.
Auteur : Remo Jutzeler
Chef Recherche et Développement chez SPONSER SPORT FOOD
Dipl. Ing. Technologie alimentaire HES
MAS Nutrition & Santé ETHZ
