Combien de glucides faut il consommer par heure d’effort en cyclisme ?

Le sujet est brulant d’actualité, car depuis les exploits des mutants Pogacar et Vingegaard, de nombreux observateurs, y compris des coachs assurent que depuis que les cyclistes consomment 120 grammes de glucide par heure ils sont devenus plus performants au point de ridiculiser Marco Pantani pourtant booster à l’EPO, hormone de croissance, cortisone et autres drogues.

Petit rappel

Consommer des glucides pendant l’effort est une idée ancienne, mise en avant par le groupe de recherche de D. Costill dès 1979. Depuis le début des années 90, de nombreux nutritionnistes du sport ont déjà évalués les quantités maximales de glucides (glucose ou fructose) que le sportif peut oxyder pendant l’effort en plus du glycogène disponible directement dans nos fibres musculaires. Il semble qu’il faille consommer entre 30 et 60 g de glucide par heure¹. Cette quantité de glucides varie selon plusieurs critères :

• L’intensité de l’effort et votre niveau bien entendu. En effet, en sortie tranquille nos muscles consommant plus facilement les lipides, nos besoins en glucide sont plus faible.

• Ensuite, si vous avez une PMA de 250 watts, cela veut dire que lors de vos sorties de vélo vous n’aurez pas besoin d’autant de glucides qu’un cycliste élite ayant presque 500 watts de PMA.

• Enfin, la corpulence va aussi déterminer la quantité optimale. Ainsi, les athlètes de haut niveau pesant 75 kg et plus peuvent effectivement avoir besoin d’un peu plus de 60 g de glucide par heure.

Quel type de glucides faut-il prendre pendant l’effort ?

Pour justifier le miracle des orgies de glucides, beaucoup brandissent l’argument sur super ratio optimal entre glucose et fructose. En effet, des études suggèrent que ce ratio optimal est de l’ordre de 0,5 à 1 g de fructose pour 1 g de glucose.² Et en respectant ce ratio, on pourrait consommer plus de glucides. Cette idée est intéressante, car le glucose et le fructose utilisent en effet des transporteurs différents, et ainsi on peut éviter la saturation des transporteurs de glucose. Toutefois, il faut bien comprendre que le fructose n’est pas un sucre facile à digérer.

Le problème du fructose

Le fructose ne peut pas être directement oxydé par la plupart des tissus comme le glucose. Il doit d’abord être métabolisé par le foie, où il est transformé en glucose, lactate, ou acides gras. Ce processus commence avec la conversion du fructose en fructose-1-phosphate par l’enzyme fructokinase, puis en d’autres intermédiaires métaboliques. Une fois transformé, il peut être utilisé par les tissus pour la production d’énergie, mais ce processus est moins direct et plus complexe que l’oxydation du glucose.

On comprend tout de suite le problème, le fructose nécessite plusieurs opérations avant d’être potentiellement consommé à des fins énergétiques. Si votre apport énergétique en glucose est déjà élevé, la transformation du fructose en glucose va entrainer un embouteillage de glucose au niveau des transporteurs. Donc, le foie va probablement transformer ce fructose en excès en lactates ou en acides gras. Les lactates, fort heureusement, sont des déchets que nos tissus peuvent transformer en pyruvate dans le cycle de Krebs et le cycle de Cori afin d’en faire de l’énergie qui sera utilisé par nos muscles et aussi par le cœur. En cas d’excès, le lactate sera éliminé par les reins.

In fine, le fructose c’est du glucose qui nécessite un traitement enzymatique. Le fait de consommer les deux glucides pendant l’effort permet de différer sensiblement l’arrivée du glucose issue du fructose, et ainsi d’avoir du glucose disponible plus longtemps après ingestion. L’objectif étant d’apporter en permanence un peu de glucose aux muscles pour assister la glycolyse du glycogène musculaire.

Revenons un instant à cette histoire de ratio optimale entre glucose et fructose. Il est conseillé de mixer la part du glucose et de fructose suivant un rapport pouvant aller de 25% de fructose et 75% de glucose à 50/50. Or, le sucre de table classique issue de la canne à sucre, de la betterave est du saccharose. Ce dernier est composé de glucose et de fructose en proportions égales, soit 50 % de glucose et 50 % de fructose. Ces deux monosaccharides sont liés par une liaison glycosidique pour former une molécule de saccharose. Lorsqu’il est consommé, le saccharose est rapidement décomposé en glucose et fructose par l’enzyme sucrase dans l’intestin grêle, permettant à ces deux sucres d’être absorbés et métabolisés par le corps. Le simple sucre de table est donc très proche de ce fameux ratio optimal. En plus du sucre classique, il suffirait de consommer un peu de miel, dont la teneur est plus riche en glucose pour équilibrer ce fameux ration autour de 1/3 de fructose et 2/3 de glucose.

Le cas des maltodextrines

Les maltodextrines sont des polymères de glucose, généralement dérivés de l’amidon. Elles sont composées de chaînes de glucose de longueur variable, ce qui signifie qu’elles ne contiennent que du glucose, contrairement au saccharose, qui est un disaccharide composé à parts égales de glucose et de fructose. Les maltodextrines sont rapidement digérées et absorbées, fournissant une source d’énergie presque aussi rapide que le glucose pur, mais avec un impact glycémique légèrement plus faible. Les boissons énergétiques à base de maltodextrines sont intéressantes, car elles permettent une libération plus lente du glucose qu’une boisson à base de glucose, tout en limitant l’inconvénient du fructose, qui en excès peut se transformer en acides gras, ou nécessitera une chaine de transformation en lactate, puis en pyruvate pour enfin entrer dans la production énergétique.

Peut on consommer plus de 60 g de glucides par heure pendant l’effort ?

La réponse est oui, on peut, aucune loi ne l’interdit ! Il est possible de tolérer dans certains cas des quantités supérieures. Mais est-ce que cela est utile ? Quelles en sont les conséquences ? Au-delà des effets métaboliques, il faut faire un peu de mathématiques pour comprendre.

Nos réserves en glycogène stockées dans les muscles et le foie varient entre 300 et 600 g chez un ou une sportive entrainée en endurance^{3 4 5}, selon la taille et son niveau de récupération post entrainement, soit 1200 à 2400 kcal de glucide en réserve.

60 g de glucides apportent 240 kcal par heure.

Un cycliste pédalant à 180 watts aura besoin d’environ 640 kcal par heure pour produire son effort.

60 g de glucide représentent donc 37% de sa dépense énergétique.

Notre métabolisme énergétique oxyde généralement un mélange de lipides et de glucides. Ainsi, pour une intensité équivalente à 60-70 % de votre PMA, les muscles des cyclistes bien entraînés oxydent un mélange comprenant 50 % de lipides et 50 % de glucose. Ce ratio de 50/50 entre glucose et lipides est observable à des puissances de 50 % de PMA chez les sportifs moins entraînés.

Donc, sur les 640 kcal, la moitié, environ 320 proviennent des lipides.

En consommant 60 g de glucide par heure et en roulant entre 50 et 60% de votre PMA, cela veut dire que vous n’utilisez que 320-240= 80 kcal provenant du glycogène. Or vos réserves en glycogène sont de l’ordre de 1200 à 2400 kcal. De quoi tenir ce rythme-là pendant 15 à 30 heures en théorie.

Cet exemple est applicable pour la majorité des cyclistes amateurs qui s’entrainent 2 à 3 fois par semaine. Avec 60 g de glucide par heure vous couvrez plus que largement vos besoins. C’est pour cela qu’on recommande 30 à 60 g par heure selon l’intensité et votre niveau. Pour des sorties de vélo dont l’intensité est inférieure à celui d’une compétition, 30 à 40 g par heure sont la plupart du temps suffisant.

Pour un cycliste de 70 kg de très bon niveau, capable de soutenir 250 watts pendant plusieurs heures, il est possible de consommer 60 à 80 g de glucides par heure s’il entreprend une course de 4 à 6 heures, mais pas plus que cela.

250 watts, c’est environ 850 kcal par heure, dont avec 60 g de glucides par heure en reprenant le même calcul cela vous permet de rouler 6 à 12 heures à cette intensité. C’est d’ailleurs ce que l’on remarque sur des « Ironman ». Les triathlètes qui évoluent pendant 8 à 12 heures entre 200 et 250 watts peuvent arriver à épuiser leurs réserves de glycogène en fin d’épreuve en consommant 60 g de glucide par heure.

Mais alors c’est quoi ces études qui parlent de 120 g par heure ?

Il a été démontré depuis longtemps que des apports supérieurs à 60 – 80 g par heure n’améliorent pas les performances. Récemment, des scientifiques ont réitéré l’expérience, comme John Eric Smith qui, en 2010, a testé plusieurs combinaisons de dosages glucidiques.

L’étude examine la relation dose-réponse entre l’ingestion de glucides (0-120 g/h) et la performance en cyclisme. 51 cyclistes ont effectué quatre essais consistant en une course de 2 heures suivie d’un contre-la-montre de 20 km. Les résultats montrent une amélioration de la performance jusqu’à une ingestion de 78 g/h, au-delà de laquelle les bénéfices diminuent. Les améliorations de performance étaient de 1,0 % à 9 g/h, atteignant 4,7 % à 78 g/h. Une consommation plus élevée n’a pas apporté de bénéfice supplémentaire et a même réduit la performance.

Le mélange optimale testé à raison de 78 g par heure était composé de 1/3 de fructose, 1/3 de glucose et 1/3 de maltodextrines. Ce qui revient à mélanger 2/3 de sucre classique (Rapardura) avec 1/3 de matodextrines.

Plus récemment, en 2020, un des conseillés en nutrition de l’équipe INEOS à pondu une publication avec les résultats d’une étude⁶ ou il teste une consommation de 120 g par heure chez des traileurs sur une épreuve de 4h30 en montagne. Cette étude est souvent cité pour vanter les bénéfices d’une orgie de glucides pendant l’effort. Mais l’examen rigoureux de cette étude ne prouve pas du tout les miracles qui lui sont attribués.

En effet, l’étude n’a pas essayé d’évaluer si en consommant plus de glucide les traileurs étaient allés plus vite. D’ailleurs, si l’on regarde cela, on voit que les différences entres les 3 groupes (60 g, 90 g, 120 g) ne sont pas significatives en terme de temps réalisé pour terminer l’épreuve. Les auteurs voulaient tester l’état de récupération musculaire 24 h après l’effort. Pour cela ils ont fait des test de détente verticale et de force avec des squats, et une épreuve consistant à courir le plus longtemps possible sur un tapis roulant à 20 km/h avec une pente à 1%. Les auteurs osent conclurent que les athlètes qui consommaient 120 g par heure ont mieux récupéré musculairement parce qu’ils ont couru 1’50 » au lieu de 1’40 » à 20km/h sur le tapis roulant à 1% de pente. Mais une telle différence n’est pas significative du tout sur un test de temps limite. De plus, les athlètes savaient exactement ce qu’ils consommaient pendant l’effort, et donc l’effet placebo vient gommer complétement les différences observés dans les 3 groupes.

De plus, on découvre que 2 participants sur 9 qui consommaient 120 g par heure ont dû abandonner l’épreuve à cause de troubles intestinaux. Dans le groupe à 90 g par heure, il y a eu 1 abandon sur 9 pour les mêmes raisons intestinales, et dans le groupe à 60 g par heure, 0 abandon pour troubles intestinaux sur 8. Bref, cela représente 22% d’abandons à cause de troubles gastros intestinaux, malgré 4 semaines pendant lesquelles les traileurs devaient s’entrainer à consommer 120g de glucides par heure.

Pour nous, cette étude n’apporte rien, elle est mal conduite, absence de groupes placébos, mauvais critère d’évaluation des potentiels effets bénéfiques.

Quelles stratégies adoptés finalement ?

Nous allons prendre plusieurs cas de figure, car il n’y a pas une réponse universelle. Il faut adapter les apports en glucides en fonction de plusieurs paramètres que voici :

• La durée de l’effort prévu, plus l’effort est court et moins il sera utile de charger en glucide.
• L’intensité de l’effort prévu, plus l’effort est intense et maximale au delà d’une heure et plus il faut charger en glucide.
• Votre niveau de performance, plus vous avez une puissance élevée et plus vous avez besoin de glucide, car votre dépense énergétique sera supérieure.
• Votre corpulence, plus vous êtes grand, et plus vous êtes lourds et donc plus vous consommez d’énergie.
• Les conditions climatiques, plus il faut froid ou très chaud et plus notre organisme aura besoin d’énergie en plus de celle nécessaire à l’effort.
• Le délai écoulé depuis votre dernier efforts qui aura fortement vidé vos réserves en glycogène. Typiquement, sur des courses par étapes, il faut majorer les apports en glucides par rapports à des courses d’un jour.
• Votre tolérance à consommer des glucides. En effet, certaines personnes ont vraiment du mal à consommer des glucides pendant l’effort, cela provoque des désordres gastriques, voir des nausées pouvant contre balancer totalement l’effet recherché.

Bref, cela en fait des paramètres à mettre dans la balance. Pour tenir compte de votre corpulence, nous allons partir sur une base de gramme de glucides par kg.

Voici une base pour un sportif de dont le niveau de puissance à PMA est de 4,5 à 6 watts par kg. (soit 320 à 420 watt pour un sportif de 70 kg)

• Pour une sortie d’entrainement d’une heure : 0,5 g/kg/h de glucides, (soit 35 g pour une personne de 70kg) sont largement suffisant.
• Pour une sortie d’entrainement de 1 à 2 h : 0,5 à 0,75 g/kg/h, soit 35 à 50 g par heure pour un sportif de 70 kg.
• Pour une sortie d’entrainement de 2 à 4 h : 0,75 à 1 g/kg/h, soit 50 à 70 g par heure pour un sportif de 70 kg.
• Pour une sortie d’entrainement de plus de 4 h : 1 à 1,2 g/kg/h, soit 70 à 85 g par heure pour un sportif de 70 kg.

Si votre niveau de PMA est de 3 à 4,5 watt par kg, vous pouvez réduire ces valeurs comme indiqué ci dessous :

• Pour une sortie d’entrainement d’une heure : 0,35 g/kg/h de glucides, (soit 25 g pour une personne de 70kg) sont largement suffisant.
• Pour une sortie d’entrainement de 1 à 2 h : 0,35 à 0,5 g/kg/h, soit 25 à 40 g par heure pour un sportif de 70 kg.
• Pour une sortie d’entrainement de 2 à 4 h : 0,5 à 0,75 g/kg/h, soit 40 à 50 g par heure pour un sportif de 70 kg.
• Pour une sortie d’entrainement de plus de 4 h : 0,75 à 1 g/kg/h, soit 50 à 70 g par heure pour un sportif de 70 kg.

Il y a des cas de figure que l’on peut évoquer aussi. Par exemple, dans le cadre d’une course par étape, il est possible, si vous terminer la dernière heure de course loin de la tête à une allure plus détendue, d’accroitre la ration glucidique. Ici l’objectif n’est pas d’améliorer l’endurance en préservant le glycogène, mais de commencer à apporter des ressources énergétiques qui vont permettre de reconstituer les stocks de glycogène le plus tôt possible. Idéalement, vous pouvez même opter pour un ravitaillement solide contenant des protéines. (petit sandwich poulet, tomate, feta par exemple). Évidemment, une telle stratégie est impossible si vous êtes à la bagarre pour le classement. On voit mal les leaders du tour s’enfiler 140 g de glucides dans la montée du Ventoux par exemple.

Expérience personnelle de l’Embrumnan

En 2009 et 2010, j’ai effectué le triathlon d’Embrun (11h15) d’effort. J’ai nagé 1h15 pour 3800 m (je sais, ce n’est pas bon). La puissance moyenne en vélo était autour de 250 watts pendant 6 h, et j’ai pu courir le marathon à 12 km/h. Je n’ai pas connu de chute significative de puissance, car courir à 12 km/h requiert pour moi une puissance similaire à celle nécessaire pour rouler à 250 watts. La dépense énergétique totale lors de cette épreuve était de l’ordre de 9500 kcal. Pendant la durée totale, j’ai consommé environ 3500 kcal sous diverses formes glucidiques (liquide, gel, solide, fruits), ce qui représente environ 77 g de glucides par heure. Sur l’ensemble de l’épreuve, on peut estimer que 36% de l’énergie venait de mon apports de glucides pendant l’effort, 25% venait des réserves de glycogène, et environ 39% provient des acides gras oxydés pendant l’effort (environ 400 g de lipides).

Références

1. Denis Riché, Equilibre alimentaire des sports d’endurance, Edition Vigot, 1996 ↩︎
2. Rowlands DS, Houltham S, Musa-Veloso K, et al (2015) Fructose-Glucose Composite Carbohydrates and Endurance Performance: Critical Review and Future Perspectives. Sports Med 45:1561– 1576. doi: 10.1007/s40279-015-0381-0 ↩︎
3. Gonzalez, Javier T et al. “Liver glycogen metabolism during and after prolonged endurance-type exercise.” American journal of physiology. Endocrinology and metabolismvol. 311,3 (2016): E543-53. doi:10.1152/ajpendo.00232.2016 ↩︎
4. Gollnick, P.D.; Piehl, K.; Saltin, B. Selective glycogen depletion pattern in human muscle fibres after exercise of varying intensity and at varying pedalling rates. J. Physiol. 1974, 24, 45–57. ↩︎
5. Coyle EF, Coggan AR, Hemmert MK, Ivy JL (1986) Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol 61:165–172.
   Coyle, E F et al. “Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate.” Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985) vol. 61,1 (1986): 165-72. doi:10.1152/jappl.1986.61.1.165 ↩︎
6. Viribay, Aitor et al. “Effects of 120 g/h of Carbohydrates Intake during a Mountain Marathon on Exercise-Induced Muscle Damage in Elite Runners.” Nutrients vol. 12,5 1367. 11 May. 2020, doi:10.3390/nu12051367 ↩︎