Nitrates et performance sportive : effets et limites

Parmi les nombreux compléments nutritionnels du marché, les nitrates font probablement partie de ceux qui ont le plus gagné en popularité ces dernières années. Une réputation méritée, car de nombreuses données étayent leurs bénéfices sur la performance sportive. Mais avant d’aborder ces bénéfices, expliquons ce que sont les nitrates et comment ils fonctionnent.

 Nitrates et monoxyde d’azote

On ne peut parler des nitrates sans évoquer le monoxyde d’azote. Cette molécule gazeuse possède de nombreuses fonctions dans notre organisme, dont certaines seront présentées plus loin. Si elle occupe une place importante en sciences du sport depuis quelques années, c’est surtout pour son influence sur la santé vasculaire : elle provoque une vasodilatation, régule le débit sanguin et facilite ainsi l’arrivée de nutriments aux muscles et l’élimination des déchets (1).

Quel est le rôle des nitrates dans ce processus ? Lorsque nous consommons des nitrates, sous forme de compléments ou de légumes qui en sont riches, comme la betterave, ils sont transformés en nitrites, principalement par les bactéries de la cavité buccale. Ces nitrites sont ensuite transformés en monoxyde d’azote dans l’estomac et d’autres tissus, notamment vasculaires, où ils exercent leur action vasodilatatrice.

Supplémentation en nitrates et performance

En raison de leur action vasodilatatrice et de leurs effets sur le débit sanguin, l’endurance est l’un des types d’exercice dans lesquels les nitrates ont été le plus étudiés. Il y a plus de 15 ans, des études pionnières chez l’humain montraient que leur consommation améliorait l’efficacité à l’effort : moins d’oxygène était nécessaire pour maintenir la même intensité (2). Depuis, les données sur leurs bénéfices se sont multipliées. Par exemple, une méta-analyse récente publiée dans la revue Sports Medicine et comprenant 73 études a montré que les nitrates améliorent différents indicateurs de performance en endurance : puissance moyenne atteinte, temps jusqu’à l’épuisement à une puissance donnée ou distance parcourue en un temps donné (3). Concrètement, une étude chez des cyclistes a montré une amélioration de 13–14 watts lors de contre-la-montre de 4 km et de 16 km, soit une amélioration de 2,8 % du temps total (4).

 Nitrates et performance dans les efforts de force, de puissance et de haute intensité

Si les premières études portaient surtout sur les exercices d’endurance, les données des dernières années montrent que les nitrates peuvent aussi être efficaces dans d’autres types d’exercice, comme les efforts de haute intensité, de force ou de puissance. Ces bénéfices pourraient être dus non seulement à la vasodilatation, mais aussi aux effets de ce composé sur la contraction des fibres musculaires, notamment en favorisant le métabolisme du calcium (1).

Une étude a confirmé ces bénéfices en observant une amélioration de la performance lors d’une séance de sprints répétés destinée à simuler les efforts de nombreux sports collectifs (5). D’autres études ont également trouvé des bénéfices dans des exercices de force. L’une d’elles a évalué les effets des nitrates sur le nombre de répétitions au développé couché que les participants pouvaient effectuer dans trois séries jusqu’à l’échec musculaire, avec une charge de 60 % de leur maximum sur une répétition. Avec les nitrates, ils ont réalisé davantage de répétitions dans chacune des séries qu’après un placebo (6) (figure 1).

Figure 1. La consommation de nitrates augmente le nombre de répétitions au développé couché que les participants peuvent réaliser jusqu’à l’échec dans trois séries. Figure d’après Mosher et al. (6).

Ajouter de la citrulline pour un cocktail complet

Il existe d’autres précurseurs du monoxyde d’azote que les nitrates. C’est le cas de la citrulline, un acide aminé qui peut être synthétisé par l’organisme à partir de l’arginine ou de la glutamine et qui est aussi présent dans des aliments comme le melon. En plus de contribuer à la formation du monoxyde d’azote, la citrulline agit comme un tampon en réduisant l’acidose qui survient pendant les efforts de haute intensité. Certaines études suggèrent ainsi que la citrulline seule pourrait améliorer la performance et la récupération (7,8).

Ces dernières années, des études ont également examiné si associer citrulline et nitrates pouvait apporter davantage de bénéfices que chaque complément pris séparément. Les résultats sont prometteurs. Par exemple, une étude dirigée par Aitor Viribay, actuel nutritionniste de l’équipe cycliste Ineos, a montré que l’association quotidienne de 500 mg de nitrates et de 6 g de citrulline pendant une semaine accélérait l’élimination du lactate après un test de Wingate, une épreuve de puissance de 30 secondes à intensité maximale, et améliorait la puissance de pointe lors d’un test incrémental, par rapport à un placebo ou aux nitrates seuls (figure 2) (9). De même, cette équipe de recherche, dirigée par le nutritionniste sportif Dr José Burgos Balmaseda et le Dr Juan Mielgo Ayuso, de l’université de Burgos, a montré que l’association de nitrates, 300 mg/jour, et de citrulline, 3 g/jour, pendant 9 semaines chez des triathlètes tendait à améliorer davantage certains indicateurs, comme le saut horizontal ou la consommation maximale d’oxygène, que les nitrates seuls, la citrulline seule ou un placebo (10).

Figure 2. L’association de nitrates et de citrulline (BR-CITG) semble maximiser les améliorations de performance lors d’une épreuve incrémentale, par rapport aux nitrates seuls ou à un placebo. Figure d’après Viribay et al. (9).

Conclusions et considérations pratiques

Il apparaît donc que les nitrates peuvent être un moyen efficace d’améliorer la performance dans différents sports, de l’endurance aux disciplines comprenant des efforts de haute intensité, et même dans les sports de force ou de puissance. Leur association avec la citrulline semble en outre maximiser les bénéfices.

Il faut noter que des bénéfices ont été décrits après une seule dose de nitrates prise avant l’exercice, notamment à partir de 300 mg consommés au moins 150 minutes avant l’effort (11). Toutefois, un nombre encore plus grand d’études a confirmé les bénéfices d’une prise répétée pendant deux jours ou plus, généralement autour d’une semaine. À l’inverse, certains éléments comme les antimicrobiens buccaux, par exemple les bains de bouche ou les dentifrices contenant des substances antibactériennes, peuvent atténuer une partie des effets positifs, en raison du rôle important du microbiote buccal dans la conversion des nitrates en nitrites (11).

Pedro Valenzuela
Chercheur à l’unité de physiologie de l’université d’Alcalá et à l’unité de suivi de la performance du Centre de médecine du sport (AEPSAD, CAR de Madrid).
Site web : www.fissac.com

Références

1. Jones AM, Thompson C, Wylie LJ, Vanhatalo A. Dietary nitrate and physical performance. Annu Rev Nutr. 2018;38:303–28.
2. Larsen FJ, Weitzberg E, Lundberg JO, Ekblom B. Effects of dietary nitrate on oxygen cost during exercise. Acta Physiol. 2007;191(1):59–66.
3. Gao C, Gupta S, Adli T, Hou W, Coolsaet R, Hayes A, et al. The effects of dietary nitrate supplementation on endurance exercise performance and cardiorespiratory measures in healthy adults: a systematic review and meta-analysis. J Int Soc Sports Nutr. 2021;18(1):1–11.
4. Lansley KE, Winyard PG, Bailey SJ, Vanhatalo A, Wilkerson DP, Blackwell JR, et al. Acute dietary nitrate supplementation improves cycling time trial performance. Med Sci Sports Exerc. 2011;43(6):1125–31.
5. Thompson C, Wylie LJ, Fulford J, Kelly J, Black MI, McDonagh STJ, et al. Dietary nitrate improves sprint performance and cognitive function during prolonged intermittent exercise. Eur J Appl Physiol [Internet]. 2015;115(9):1825–34. Available from: http://dx.doi.org/10.1007/s00421-015-3166-0
6. Mosher SL, Sparks SA, Williams EL, Bentley DJ, Mc Naughton LR. Ingestion of a Nitric Oxide Enhancing Supplement Improves Resistance Exercise Performance. J Strength Cond Res [Internet]. 2016;30(12):3520–4. Available from: http://content.wkhealth.com/linkback/openurl?sid=WKPTLP:landingpage&an=00124278-201612000-00030
7. Stanelle ST, Mclaughlin KL, Crouse SF. One Week of L-Citrulline Supplementation Improves Performance in Trained Cyclists. J Strength Cond Res. 2020;34(3):647–52.
8. Rhim HC, Kim SJ, Park J, Jang KM. Effect of citrulline on post-exercise rating of perceived exertion, muscle soreness, and blood lactate levels: A systematic review and meta-analysis. J Sport Heal Sci [Internet]. 2020;9(6):553–61. Available from: https://doi.org/10.1016/j.jshs.2020.02.003
9. Viribay A, Alcantara JMA, López I, Mielgo-Ayuso J, Castañeda-Babarro A. Impact of a short-term nitrate and citrulline co-supplementation on sport performance in elite rowers: a randomized, double-blind, placebo-controlled crossover trial. Eur J Appl Physiol [Internet]. 2024;(0123456789). Available from: https://doi.org/10.1007/s00421-024-05415-4
10. Burgos J, Viribay A, Fernández-Lázaro D, Calleja-González J, González-Santos J, Mielgo-Ayuso J. Combined effects of citrulline plus nitrate-rich beetroot extract co-supplementation on maximal and endurance-strength and aerobic power in trained male triathletes: A randomized double-blind, placebo-controlled trial. Nutrients. 2022;14(1):1–14.
11. Silva KVC, Costa BD, Gomes AC, Saunders B, Mota JF. Factors that Moderate the Effect of Nitrate Ingestion on Exercise Performance in Adults: A Systematic Review with Meta-Analyses and Meta-Regressions. Adv Nutr [Internet]. 2022;13(5):1866–81. Available from: http://dx.doi.org/10.1093/advances/nmac054