Nitrates et fonctions cognitives : que montrent les études ?

À côté de compléments alimentaires traditionnellement populaires comme les protéines, la créatine ou la caféine, d’autres restent moins connus malgré leur efficacité démontrée, du moins pour le moment. C’est le cas des nitrates, dont les bénéfices sont documentés scientifiquement depuis plus d’une décennie, mais qui ne se sont vraiment imposés auprès des consommateurs sportifs que depuis quelques années.

Comme nous l’expliquions dans un article précédent, les compléments de nitrates doivent leur efficacité à leur capacité à stimuler le monoxyde d’azote, une substance dont l’action principale est la vasodilatation : elle favorise le débit sanguin et donc l’oxygénation des tissus.¹ Cette action a des effets importants sur les muscles. La supplémentation en nitrates a effectivement montré une amélioration de la performance dans différents types d’exercice, en endurance comme en force ou en puissance.^{2 3}

 Nitrates et performance cognitive dans la population générale

Cette vasodilatation pourrait toutefois se produire non seulement dans les muscles, mais aussi dans le cerveau, améliorant le débit sanguin cérébral et l’oxygénation de tissus impliqués dans les fonctions cognitives, comme le cortex frontal. C’est sur cette base que de nombreuses études ont examiné les bénéfices potentiels des nitrates sur la performance cognitive, avec des résultats prometteurs. Il y a près de dix ans, par exemple, une étude menée chez 30 participants âgés en moyenne de 60 ans montrait qu’une supplémentation prolongée de 10 semaines, à deux doses de nitrates de 80 ou 160 mg par jour, améliorait non seulement certains tests de fonction physique, comme la force de préhension ou le temps jusqu’à la fatigue lors d’un test incrémental, mais réduisait aussi le temps nécessaire pour réaliser différents tests cognitifs (figure 1).⁴

Figure 1. Le temps nécessaire pour réaliser un test cognitif diminue après 10 semaines de supplémentation en nitrates à raison de 80 ou 160 mg par jour. Figure d’après Justice et al.⁴

Dans une étude similaire menée cette fois chez 40 jeunes adultes de 18–27 ans, d’autres auteurs ont montré qu’une seule prise de 450 ml de jus de betterave, contenant 5,5 mmol de nitrates, 90 minutes avant des tests cognitifs améliorait le débit sanguin cérébral et la performance à l’un des trois tests réalisés. Il s’agissait de effectuer des soustractions de 3 en 3, pendant deux minutes, à partir d’un nombre aléatoire compris entre 800 et 999 (figure 2).⁵

Figure 2. Une prise ponctuelle de nitrates semble améliorer le nombre de bonnes réponses à un test cognitif. Figure d’après Weightman et al.⁵

Nitrates et performance cognitive dans le sport

Bien que ces études aient été menées dans la population générale, leurs résultats prometteurs pourraient aussi être très importants dans le sport. Certains sports ont des exigences cognitives relativement faibles, mais dans d’autres, comme les sports collectifs, de combat ou de raquette, la composante cognitive peut être aussi déterminante que la composante physique. Prendre la bonne décision le plus vite possible malgré une forte fatigue peut faire la différence dans de nombreuses situations. Au vu des résultats précédents, les nitrates pourraient jouer un rôle important à cet égard.

Confirmant cette hypothèse, une étude chez 16 joueurs de sports collectifs a montré qu’une supplémentation aiguë de 12,8 mmol de nitrates pendant 7 jours améliorait non seulement la performance lors d’un test intermittent de sprints, mais aussi des indicateurs cognitifs comme le temps de réaction, surtout dans la seconde moitié du test lorsque la fatigue était déjà présente (figure 3).³ Il faut toutefois préciser que toutes les études n’ont pas trouvé de bénéfices. Par exemple, une étude chez 15 femmes pratiquant des sports collectifs en compétition a montré qu’une seule dose de 12 mmol de nitrates n’améliorait ni la performance physique ni la performance cognitive avant ou après un test intermittent incrémental, le test Yo-Yo,⁶ même si la prise d’une seule dose peut expliquer en partie ces résultats.

Figure 3. La supplémentation en nitrates, représentée par les barres noires, réduit le temps de réaction par rapport au placebo, représenté par les barres grises, lors d’un test de sprints intermittents, surtout dans la seconde moitié du test. Figure d’après Thompson et al.³

Conclusions

Le pouvoir vasodilatateur des nitrates pourrait augmenter le débit sanguin non seulement vers les muscles, mais aussi vers le cerveau. Bien que les données ne soient pas unanimes,⁷ plusieurs études montrent que les nitrates peuvent améliorer la performance cognitive dans la population générale comme chez les sportifs, pour lesquels la capacité à prendre rapidement de bonnes décisions peut être déterminante. D’autres études sont encore nécessaires pour confirmer la stratégie la plus efficace. Globalement, les prises prolongées, par exemple pendant 7 jours, semblent toutefois procurer davantage de bénéfices qu’une prise ponctuelle unique.

Clifford (2018) : aucun effet global, mais une association entre la durée de l’intervention et l’amélioration du débit sanguin cérébral. La synthèse comprenait 18 études, dont 13 sur la fonction cognitive et 8 sur le débit sanguin. Les participants avaient de 21 à 73 ans. Les doses allaient de 3 à 13 mmol/jour, avec une moyenne de 7. Les méthodes étaient très variées, des temps de réaction aux exercices de mémoire.

Références

1. Jones AM, Thompson C, Wylie LJ, Vanhatalo A. Dietary nitrate and physical performance. Annu Rev Nutr. 2018;38:303-328. doi:10.1146/annurev-nutr-082117-051622
2. Gao C, Gupta S, Adli T, 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. doi:10.1186/s12970-021-00450-4
3. Thompson C, Wylie LJ, Fulford J, et al. Dietary nitrate improves sprint performance and cognitive function during prolonged intermittent exercise. Eur J Appl Physiol. 2015;115(9):1825-1834. doi:10.1007/s00421-015-3166-0
4. Justice JN, Johnson LC, DeVan AE, et al. Improved motor and cognitive performance with sodium nitrite supplementation is related to small metabolite signatures: A pilot trial in middle-aged and older adults. Aging (Albany NY). 2015;7(11):1004-1021. doi:10.18632/aging.100842
5. Wightman EL, Haskell-Ramsay CF, Thompson KG, et al. Dietary nitrate modulates cerebral blood flow parameters and cognitive performance in humans: A double-blind, placebo-controlled, crossover investigation. Physiol Behav. 2015;149:149-158. doi:10.1016/j.physbeh.2015.05.035
6. Tan R, Merrill C, Riley CF, et al. Acute inorganic nitrate ingestion does not impact oral microbial composition , cognitive function , or high ‑ intensity exercise performance in female team ‑ sport athletes. Eur J Appl Physiol. 2024;(3). doi:10.1007/s00421-024-05552-w
7. Clifford T, Babateen A, Shannon OM, et al. Effects of inorganic nitrate and nitrite consumption on cognitive function and cerebral blood flow: A systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. Crit Rev Food Sci Nutr. 2019;59(15):2400-2410. doi:10.1080/10408398.2018.1453779