Acides Aminés pour les Super Musclés, Partie IV – Les ergogènes supposés (1/3): La Bêta-alanine, la nouvelle créatine ?

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Je vais essayer de prendre un peu de temps pour vous traduire quelques articles particulièrement intéressants du blog SuppVersity et en ce moment, le temps me manque réellement pour mener à bien l’ensemble de mes projets. Toujours est-il que ce qu’Adel Moussa appelle “Partie IV” n’en est pas vraiment une puisque les trois autres parties font références à des podcasts radiophoniques. Par contre, ces articles qui sont des résumés du podcast “Partie IV” sont riches en informations que chaque musclé se devrait de connaitre. C’est notamment le cas pour la bêta-alanine décrit de manière assez complète dans cet article (juillet 2011), ainsi que sur la carnitine et la glutamine qui suivra dans quelques temps. Vous trouverez aussi une bibliographie des chercheurs cités dans l’article.

Notez que la traduction des derniers articles de la série “Comprendre la Croissance Musculaire” sera terminée cette année. J’espère surtout avoir un peu plus de temps pour traduire les articles de la SuppVersity plus fréquemment car ils sont généralement plus complets, plus intéressants et un peu plus complexes, que ceux d’Ergo-log.

Mais pour l’instant, je vous laisse avec ce premier article sur la bêta-alanine…

Eric Mallet

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Image 1: Présente dans la viande et les produits laitiers, il est pourtant pratiquement impossible d’atteindre un niveau supra-physiologique de bêta-alanine pour obtenir un effet ergogène de la carnosine sans supplémentation…

La bêta-alanine, contrairement à la L-alanine, est un des “bêta-aminoacides”, ce qui indique qu’elle n’est ni essentielle ni protéinogène et qu’elle n’est pas intégrée aux protéines ni utilisée dans la synthèse des principales enzymes. Néanmoins, la bêta-alanine joue un rôle majeur en ce qui concerne la santé en général, la santé cérébrale et les performances musculaires en particulier.

Prise en complément par voie orale, la bêta-alanine (BA) a un léger goût sucré (l’édulcorant artificiel suosan est dérivé de la BA). Elle est très soluble dans l’eau et les picotements amusants, qui peuvent être évités en la prenant avec de la nourriture ou en prenant de plus petites portions (par exemple 5x 800mg pour un total de 4g, ce qui serait une quantité raisonnable pour la “charge” de carnosine) plusieurs fois par jour mis à part, elle est pratiquement sans effets secondaires (certaines personnes développent également des réactions allergiques bénignes de la peau ou des muqueuses et/ou des diarrhées).

Selon Jeffrey R. Stout de l’université de l’Oklahoma, qui est l’un des scientifiques à l’origine de nombreuses études couramment citées sur la bêta-alanine et les performances à l’exercice, les humains, contrairement aux autres mammifères, ne peuvent pas synthétiser la bêta-alanine (PerfNut. juin 2006). L’homme obtient de la bêta-alanine directement des dipeptides qui en contiennent à partir de notre alimentation.

  • Carnosine (bêta-Alanyl-L-histidine),
  • Ansérine (bêta-Alanyl-N(pi)-méthyl-L-histidine) et
  • Balénine (bêta-alanyl-N tau-méthyl histidine)

sont des sources alimentaires de bêta-alanine. Tous trois sont retrouvés dans la viande, les œufs et les produits laitiers, ce qui explique pourquoi les végétariens ont tendance à avoir des apports en bêta-alanine nettement inférieurs. La bêta-alanine étant un acide aminé non essentiel, de faibles apports en bêta-alanine ne poseraient pas de problème s’il ne s’agissait pas du substrat limitant la vitesse de synthèse de la carnosine musculaire (et cérébrale).

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Note: Voici la transcription détaillée de mes notes de podcast sur les “Acides aminés pour les Super Humains, partie IV”.

La bêta-alanine, le substrat limitant de la synthèse de la carnosine

La carnosine, c’est-à-dire la bêta-alanyl-L-histidine (C9H14N4O3), est un dipeptide qui a été isolé pour la première fois par Gulewitsch et Amiradzhibi à l’aube du 20e siècle. Pourtant, la science ne commence que récemment à saisir tous les avantages remarquables qu’elle peut apporter en termes de santé et de performances, de par sa présence dans les muscles, les nerfs et d’autres tissus. Dans ce qui suit, je résumerai les faits et les résultats les plus pertinents :

  • Les niveaux de carnosine sont particulièrement élevés dans le tissu cérébral et les fibres musculaires à contraction rapide (Harris. 1998).
  • Les concentrations moyennes sont de 17,5 ± 4,8 mmol kg-1 dm chez les femmes et de 21,3 ± 4,2 mmol kg-1 dm chez les hommes (Mannion. 1992).
  • Il est intéressant de noter que les niveaux de carnosine musculaire des sprinters et pratiquants d’autres sports avec de courtes périodes d’exercice à haute intensité sont plus élevés que ceux des non-sportifs et des athlètes pratiquant des sports d’endurance tels que les marathoniens.

La carnosine et votre cerveau

  • La carnosinémie (une maladie rare caractérisée par un faible taux de carnosine) affecte presque exclusivement le cerveau, ce qui indique qu’elle est de la plus haute importance pour la santé du système nerveux central
  • Les taux de carnosine (dans tous les tissus) diminuent avec l’âge. De là, les scientifiques spéculent sur le rôle de faibles niveaux de carnosine dans la démence et d’autres maladies neurologiques liées à l’âge
  • L’effet antiglycation de la carnosine en fait un agent thérapeutique prometteur dans le traitement des pathologies liées à l’AGE (AGE = Advanced-Glycation-End-products) telles que la maladie d’Alzheimer (Reddy. 2006)

La carnosine et la performance athlétique

  • La carnosine semble avoir une capacité antioxydante générale et pourrait donc protéger les athlètes du stress oxydatif induit par l’exercice.
  • beta-alanine-composition-corporelle

    Image 2: Dans l’une des études les plus récentes, une  supplémentation en bêta-alanine à 4g/jour a donné une amélioration significative des performances et de
    la composition corporelle dans le cadre d’un entraînement de football, de joueurs et  de lutteurs (13 juin 2011).

  • La carnosine a un PH de 6,9-7,0, qui est identique au PH intracellulaire normal de 7,0 (cf. le PH sanguin est plus élevé : 7,4) ; comme le bicarbonate (PH ~8,0) qui est un excellent tampon extra-cellulaire, la carnosine peut agir comme un tampon au niveau cellulaire.
  • En tamponnant les ions H+ qui sont produits au cours de séances d’exercices intenses, il réduit l’accumulation d’acide lactique, qui, à l’exception de sa base, le lactate, ne peut pas être facilement “recyclé” comme combustible (Catham. 2002), mais contribue à l’acidose induite par l’exercice et à la diminution consécutive des performances (Böning. 2008). Note EM: Encore une fois (et je me répète), la notion d’acidose musculaire et d’acide lactique est très relative, le pH cellulaire ayant très peu de chance de varier réellement chez l’adulte sain. C’est d’ailleurs pour cette raison qu’il existe des tampons H+, la créatine et la carnosine étant les deux plus grands contributeurs, parmi d’autres.

Augmenter le taux de carnosine par la supplémentation en bêta-alanine

Il a été démontré qu’une supplémentation orale en bêta-alanine peut augmenter le taux de carnosine (dans le muscle) jusqu’à 80 % (Derawe. 2010). Les effets bénéfiques de la pratique de ce que j’aimerais appeler la charge de carnosine (via la supplémentation en BA) ont été confirmés par de nombreuses études au cours de la dernière décennie. Dans une revue de la littérature réalisée en 2010, Sale et al. concluent:

  • Il a été démontré de façon constante que la supplémentation en β-alanine augmente les concentrations de carnosine dans les muscles chez l’homme […] Il existe maintenant de plus en plus de preuves montrant qu’une supplémentation en β-alanine de 4 semaines ou plus entraine des améliorations significatives de la capacité d’exercice, en particulier lorsque cette performance est susceptible d’être limitée par l’accumulation d’ions H+ dans le muscle squelettique (c’est-à-dire lors de tests d’exercice de haute intensité d’une durée comprise entre 1,5 et 4 min).

En cela, il est important de noter que les effets immédiats, que de nombreux adeptes du fitness rapportent sur les forum de fitness et de musculation sur Internet, sont probablement des effets placebo et/ou psychologiques liés à la sensation de picotement, que la plupart des gens obtiennent grâce à des apports en bêta-alanine de l’ordre de 1g+.

Le taux de carnosine musculaire augmente progressivement. Un régime de supplémentation raisonnable s’étendrait donc sur 4 à 6 semaines avec un apport quotidien de 3 à 5 g de bêta-alanine par jour – de préférence en doses fractionnées pour éviter les picotements et assurer une bonne absorption.

Des études montrent qu’après un certain temps, qui varie en fonction des différences interpersonnelles et des modalités d’entraînement, les niveaux de carnosine saturent. La question de savoir si ou dans quelle mesure une supplémentation continue a un sens dans ces circonstances n’a pas encore été élucidée et dépendrait certainement des exigences individuelles des sportifs.

Picotements, bouffées vasomotrices et suffocation du myocarde

Qu’ils apprécient ou non la sensation de picotement qui accompagne les doses élevées de bêta-alanine, ni les “amateurs” ni les “râleurs” ne peuvent fournir une explication scientifiquement prouvée à 100 % de leur apparition. Une théorie courante concerne le processus de synthèse de la carnosine. Et vous avez déjà appris qu’il implique deux acides aminés : la bêta-alanine et la l-histidine. Cette dernière est abondante dans le tissu musculaire et l’hypothèse généralement admise est qu’elle est libérée en présence de bêta-alanine pour former de la carnosine. Si une hausse soudaine des taux sériques de bêta-alanine se produit, la quantité d’histidine libérée par le tissu musculaire pourrait soit dépasser la quantité de bêta-alanine effectivement présente pour se recombiner en carnosine et qui serait ensuite stockée dans le muscle (ou dans un autre tissu), soit il n’y a tout simplement pas assez de carnosine synthétase (l’enzyme qui catalyse la réaction de la bêta-alanine + l-histidine en carnosine) disponible. Dans les deux cas, il y aurait une augmentation nette de l-histidine “en flottement libre” dans la circulation sanguine. Elle pourrait à son tour subir une décarboxylation par l’enzyme correspondante, la L-histidine décarboxylase. L’histamine produite dans cette réaction pourrait alors activer les récepteurs d’histamine au niveau des tissus et provoquer une réaction “allergique” qui ressemblerait à un picotement. Tant la non-apparition des picotements que les quelques cas signalés, où ceux-ci sont accompagnés d’une éruption cutanée sur les parties du corps qui picotent, confirmeraient l’hypothèse de l’histamine.

Dans le podcast de Joe Antonio Performance Nutrition Podcast, en 2006, Jeffrey R. Stout a toutefois suggéré un autre mécanisme possible (PerfNut. juin 2006). Selon Stout, une interaction directe des molécules de bêta-alanine avec les neurones des tissus respectifs serait responsable de la sensation de (dé- ?) confort.

Et, pour compliquer encore les choses, j’aimerais suggérer une troisième hypothèse : Ceux d’entre vous qui ont eu une expérience douteuse de (sur-)consommation de GABA par voie orale, ont peut-être remarqué que, hormis l’essoufflement, l’activation des récepteurs GABA périphériques peut provoquer une sensation qui n’est pas très différente de celle des picotements du bêta-alanine. La bêta-alanine étant un agoniste des GABA-A et GABA-C, ce serait une autre explication, mais peut-être la moins probable.

Bêta Alanine & Taurine – ennemies ou synergistes ?

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Image 3: La différence de structure moléculaire de l’alanine est le signe extérieur de fonctions biologiques très différentes pour l’alanine (à gauche) et la bêta-alanine (à droite). L’un constitue une partie de la chaîne d’approvisionnement énergétique, l’autre un puissant tampon H+.

Quelles que soient les raisons de ces picotements, ils sont tout aussi bénins que la supplémentation orale en bêta-alanine en général. À cet égard, toute préoccupation éventuelle, que mon rapport sur les conséquences hypoxiques de la déplétion en taurine induite par la bêta-alanine dans les cardiomyocytes isolés aurait pu soulever, serait inappropriée. À l’exception des cellules en boîte de Pétri, votre cœur, ou plutôt votre corps tout entier, peut très bien prendre des contre-mesures contre les niveaux ouvertement élevés de bêta-alanine et la déplétion cellulaire en taurine qui en résulte. Ce dernier point pourrait au pire devenir un problème, si vous décidiez de mélanger tous vos aliments, votre eau potable et tout ce que vous consommez avec des tonnes de bêta-alanine pendant des semaines pour épuiser délibérément vos réserves de taurine.

Dans l’étude susmentionnée, les scientifiques ont constaté ce “tamponnage” (souvenez-vous que ces expériences ont été réalisées dans une boîte de pétri) de la bêta-alanine avec des quantités égales de taurine, c’est-à-dire une molécule de taurine pour chaque molécule de bêta-alanine. Si vous vouliez imiter cet état d’équilibre dans votre régime complémentaire, le poids moléculaire plus élevé de la taurine (125,15 g mol-1), par opposition à la bêta-alanine (89,09 g mol-1), dicterait un rapport d’environ 3:5. Un moyen raisonnable d’y parvenir pourrait être 1,5 g de bêta-alanine au réveil, 1,5 g avant l’entraînement, 2,5 g de taurine après l’entraînement et 2,5 g supplémentaires avant le coucher.

Personnellement, je ne pense pas qu’un apport supplémentaire de taurine serait nécessaire (en supposant que vous mainteniez votre consommation de bêta-alanine dans la fourchette suggérée de 3 à 6 g par jour), mais puisque les deux acides aminés semblent avoir un potentiel ergogénique (et que la taurine est également impliquée dans de nombreux autres processus métaboliques), il pourrait être logique de compléter les deux, de toute façon. On peut encore se demander s’il serait nécessaire, voire bénéfique, de les prendre un à la fois afin d’éviter une absorption compétitive. En supposant que le ratio n’est pas totalement nul – comme 15g d’alanine et 500mg de taurine – je suppose que vous absorberez des quantités raisonnables des deux, même si vous les prenez ensemble.

La bêta-alanine, a-t-elle aussi des effets endocriniens ?

Outre les effets neurologiques de la bêta-alanine (Tiedje. 2010), il existe un autre effet de l’acide 3-amino-propanoïque (BA), jusqu’ici à peine reconnu, chez les mammifères : La bêta-alanine semble moduler le métabolisme des œstrogènes. Une étude réalisée en 2010 par Yang et al. (Yang. 2010) a montré que la bêta alanine diminuait de manière significative (-18%) les niveaux d’estradiol chez les rats adultes. C’est une observation intéressante, surtout si l’on prend en compte les résultats de Walter et al. (Walter. 2010) qui ont enregistré une prise de poids significative chez 44 femmes supplémentées avec 1,5 g de bêta alanine pendant 8 semaines. Contrairement à d’autres études sur des sujets masculins, la prise de poids n’était pas due à une augmentation supérieure de la masse maigre (mesurée, malheureusement, par le déplacement d’air au lieu de DEXA), cette dernière ayant augmenté de manière similaire dans le groupe de contrôle.

Note : L’étude de Yang et al. n’est pas en contradiction avec les données humaines existantes de Hoffman 2006 et Hoffman. 2008, qui n’ont trouvé aucune augmentation de la réponse de la testostérone, de l’hormone de croissance ou du cortisol en réponse à l’exercice chez des joueurs de football et des entraîneurs de résistance expérimentés après 10, respectivement 4 semaines de supplémentation en bêta-alanine. Ces paramètres endocriniens sont également restés inchangés dans l’étude de Yang.

Il est de notoriété publique que la production réduite d’œstrogènes au début de la ménopause est en partie responsable de la prise de poids que connaissent les femmes à cet âge. Que l’inverse, c’est-à-dire la perte de poids, et plus précisément la perte de graisse, soit une conséquence de la baisse du taux d’œstradiol chez les hommes est encore moins bien connu. Et bien que cette hypothèse mérite d’être vérifiée expérimentalement, il est possible que des modulations endocriniennes faibles mais statistiquement significatives dues à la supplémentation en bêta-alanine expliquent en partie à la fois la prise de poids des femmes dans l’étude de Walter (Walter. 2010), ainsi que les améliorations de la perte de graisse et de la rétention de masse maigre chez les lutteurs au régime dans l’étude récemment publiée par Kern et al. (Kern. 2011).

En résumé : Bien que la bêta-alanine soit le prochain “gros sujet” depuis les suppléments de protéines et de créatine, il s’agit probablement d’un “gros truc” beaucoup plus petit. Si vous avez eu le choix et que vous n’êtes pas un athlète qui participe à des compétitions dans des catégories de poids, la créatine vous apportera probablement des avantages plus importants en termes d’augmentation des performances et de recomposition du corps ou de développement musculaire. Mais si vous pouvez vous permettre de prendre les deux, n’hésitez pas ! Des études comme celle de Hoffman 2006 montrent clairement que la combinaison de créatine et de bêta-alanine, qui agissent par des mécanismes d’action distincts, est la voie à suivre pour l’athlète naturel qui cherche à obtenir le léger avantage qui décide si souvent de la victoire ou de la défaite.

BIBLIOGRAPHIE

Böning D., Maasen N., Last word on point:counterpoint: lactic acid is/is not the only physicochemical contributor to the acidosis of exercise, J. Appl. Physiol. (1985) 2008 Jul; 105(1):368

Chatham JC., Lactate – the forgotten fuel! The Journal of Physiology, Volume 542, Issue 2, 01 July 2002

Derave W. et al., Muscle carnosine metabolism and beta-alanine supplementation in relation to exercise and training, Sports Med. 2010 Mar 1;40(3):247-63.

Harris RC. et al., Determinants of muscle carnosine content, Amino Acids 2012 Jul; 43(1): 5–12.

Hoffman J et al., Effect of creatine and beta-alanine supplementation on performance and endocrine responses in strength/power athletes, Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 2006 Aug,16(4): 430-46

Hoffman J et al., Beta-alanine and the hormonal response to exercise, Int. J. Sports Med. 2008 Dec;29(12):952-8.

Kern DB., Robinson TL., Effects of β-alanine supplementation on performance and body composition in collegiate wrestlers and football players, J. Strength Cond, Res. 2011 Jul;25(7):1804-15.

Mannion AF. et al., Carnosine and anserine concentrations in the quadriceps femoris muscle of healthy humans, Eur. J. Appl. Physiol. Occup Physiol. 1992;64(1):47-50.

Reddy et al., Carnosine: a versatile antioxidant and antiglycating agent, Sci. Aging Knowledge Env. 2005 May 4;2005(18):pe12.

Tedje KE et al., Beta-alanine as a small molecule neurotransmitter, Neurochem int. 2010 Oct;57(3):177-88.

Walter et al., Six weeks of high-intensity interval training with and without beta-alanine supplementation for improving cardiovascular fitness in women, J. Strength Cond Res. 2010 May;24(5):1199-207.

Yang et al., Effects on taurine on male reproduction in rats of different ages, J. Biomed Sci. 2010; 17(SUppl 1): S9

Article original sur SuppVersity: Amino Acids for Super Humans, Part IV – Purpoted Ergogenics (1/3): Beta Alanine, the New Creatine ?

A propos de l'auteur

Passionné et pratiquant de la musculation depuis près de 28 ans, je me suis toujours intéressé au développement des ergogènes et de la nutrition sportive. Diplômé des universités Lille 3 et Paris 7, je travaille actuellement sur la rédaction de plusieurs ouvrages dont la sublimation par la culture physique et la musculation sur le plan psychanalytique. Consultant dans le domaine des compléments alimentaires, j'accompagne les entreprises dans le développement de leur stratégie de vente et de communication en matière de nutrition sportive. Espace Corps Esprit Forme est à considérer comme un blog de vulgarisation scientifique, destiné à aider les athlètes tout en leurs donnant des informations scientifiques utiles à leur pratique des sports de force.

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