Les électrolytes sont-ils importants pour les sportifs ?

Les électrolytes sont recommandés par de nombreuses marques de nutrition de performance et de style de vie. Après tout, il s'agit d'une activité économique importante. Mais que sont-ils et améliorent-ils réellement les performances ?

Voici un bref résumé de ce que nous savons.

Les électrolytes sont des minéraux qui se dissolvent dans l'eau en ions individuels chargés positivement ou négativement : Sodium : Na+ et Potassium : K+ Chlorure : Cl- Magnésium : Mg2+ et Calcium : Ca2+ et bien d'autres.
Le sodium et le chlorure sont les deux électrolytes perdus en grande quantité par la sueur, mais ces pertes sont également régulées en fonction de l'équilibre entre le sodium consommé dans le régime alimentaire et les pertes récentes par la sueur et l'urine.
Le sodium ajouté aux boissons avant l'exercice peut améliorer la quantité de ce liquide retenue, plutôt que perdue par l'urine.
Le sodium ajouté aux boissons pendant l'exercice améliore leur goût et tend à encourager leur consommation, ce qui peut être utile pour prévenir les pertes excessives de liquide pendant l'exercice. L'effet sur l'absorption des liquides et des glucides par l'intestin est probablement minime.
Le sodium pendant l'exercice peut également réduire la chute de l'osmolalité sanguine et réduire (sans l'éliminer) l'effet d'un remplacement liquidien agressif sur le risque de développer une hyponatrémie. Cependant, ce n'est que lorsque les athlètes font de l'exercice pendant plus de 4 heures et qu'ils sont susceptibles de boire pour remplacer plus de 70 % de leurs pertes sudorales que le processus de dosage du sodium dans la sueur et de remplacement ciblé semble nécessaire.
Même dans ce cas, seuls les athlètes dont la concentration de sodium dans la sueur est supérieure à la moyenne (>1g/L) sont susceptibles de devoir se concentrer sur le remplacement du sodium pendant l'exercice.
Bien qu'il n'y ait que quelques études dans ce domaine, et que nombre d'entre elles présentent des problèmes méthodologiques spécifiques, il existe actuellement peu de preuves que le remplacement du sodium pendant l'exercice améliore la performance de la même manière qu'un apport adéquat en hydrates de carbone ou en liquides. Cependant, comme nous l'avons vu plus haut, si une substitution liquidienne agressive est entreprise, une substitution sodique sera utile pour équilibrer cet apport liquidien et maintenir une osmolalité sanguine stable.
Les autres pertes d'électrolytes dans la sueur sont minimes et ne semblent pas nécessiter de remplacement spécifique pendant l'exercice.
Ce n'est que lorsque les athlètes font de l'exercice pendant plus de 4 heures et qu'ils sont susceptibles de boire pour remplacer plus de 70 % de leurs pertes par la sueur que le processus de dosage du sodium dans la sueur et de remplacement ciblé semble nécessaire.

S'agit-il donc de remplacer les pertes de sodium ou d'équilibrer le renouvellement de l'eau ?

Lorsque nous pensons à la consommation de glucides ou de liquides pendant l'exercice, nous pensons soit à compléter un stock fini d'un carburant qui est utilisé de préférence pour répondre à la demande des muscles en activité (glucides), soit à prévenir les effets négatifs d'un déficit global sur la santé et les performances (liquides). C'est dans cette optique que la majorité des athlètes et des entraîneurs ont tendance à considérer le sodium : lorsqu'une certaine quantité de sodium est perdue par l'organisme sans être remplacée, quelque chose va mal se passer sur le plan physiologique et entraîner des effets néfastes sur la santé ou les performances. Il est intéressant de noter que les recherches menées au cours des dernières décennies suggèrent que les humains ont en fait des réserves de sodium dans le corps qui sont liées à des structures de la peau, des muscles et éventuellement d'autres tissus. Ce sodium ne contribue pas à l'osmolalité des liquides de l'organisme, mais peut être ajouté ou libéré dans le sang selon les besoins. Certains chercheurs ont suggéré à l'origine que la libération des réserves de sodium de l'organisme pouvait contribuer à protéger les athlètes contre l'hyponatrémie, et que cela justifiait une consommation de sel nulle ou minimale pendant l'exercice. Des études récentes suggèrent toutefois que les réserves de sodium ne sont pas libérées dans ce but, mais plutôt lorsque la teneur en eau de l'organisme est faible, car le sodium supplémentaire envoie un signal encore plus fort aux reins pour qu'ils conservent l'eau, ce qui donne encore plus soif à l'individu.

Les athlètes rencontrent-ils donc des problèmes lorsqu'une quantité critique de sodium est perdue dans l'organisme ?

À ce jour, nous ne disposons d'aucune preuve scientifique pour étayer cette théorie. Tous les rôles du sodium évoqués dans les blogs précédents se réfèrent à la relation entre l'eau et le sodium, plutôt qu'à une quantité précise de sodium (ou au développement d'un certain type de carence en sodium). C'est pourquoi la nécessité de remplacer le sodium pendant l'exercice semble être liée à l'ampleur du remplacement des liquides, et vise à équilibrer les changements dans l'eau corporelle afin que le sodium sanguin (et donc l'osmolalité) reste raisonnablement stable.

Qu'en est-il des crampes ?

La raison la plus souvent invoquée par les athlètes pour justifier le remplacement du sodium pendant l'exercice est la prévention ou le traitement des crampes musculaires, en partant du principe que plus on perd de sodium, plus il faut en remplacer (indépendamment de l'apport et de la perte de liquide). Malgré de nombreuses histoires anecdotiques de succès avec cette approche, les preuves scientifiques ont à maintes reprises échoué à démontrer ce lien. Ces preuves comprennent

Des études d'observation portant sur des mineurs et d'autres travailleurs effectuant des travaux manuels durs et répétitifs dans des conditions chaudes au début du 20e siècle ont révélé l'apparition de crampes, qui semblaient plus susceptibles d'être causées par une consommation excessive d'eau ordinaire que par une déshydratation ou des pertes d'électrolytes. Dans certains cas, des comprimés de sel ou une solution saline intraveineuse ont pu soulager les crampes, mais cela est probablement lié à l'équilibre entre l'eau et le sodium plutôt qu'à un déficit en sodium en tant que tel (voir ci-dessous).
Des études menées auprès d'athlètes participant à des courses d'endurance et d'ultra-endurance, au cours desquelles des échantillons de sang et des questionnaires ont été administrés à ceux qui souffraient ou non de crampes. Ces études n'ont révélé aucune relation entre l'état d'hydratation, l'utilisation de produits de remplacement du sel ou les concentrations d'électrolytes dans le sang entre ceux qui ont eu des crampes et ceux qui n'en ont pas eu. Il a toutefois été reconnu que ces analyses de sang n'ont souvent pas été effectuées au moment de la survenue des crampes, mais plusieurs heures plus tard.
Des études de laboratoire ont été menées dans lesquelles du sodium a été administré avec ou sans exercice fatigant, et le niveau de stimulation électrique des muscles pour provoquer des crampes a été mesuré. Des travaux antérieurs suggèrent que les personnes qui ont tendance à avoir des crampes pendant la compétition sont également celles qui ont plus facilement des crampes lors d'une stimulation électrique. Ces études suggèrent que la déshydratation ou un déficit important en sodium ne modifie pas en soi le risque de crampe avec cette méthode.

La raison la plus souvent invoquée par les athlètes pour remplacer le sodium pendant l'exercice est la prévention ou le traitement des crampes musculaires. Malgré les anecdotes, les preuves scientifiques n'ont jamais réussi à démontrer ce lien. Le point de vue scientifique le plus récent sur les crampes pendant l'exercice est qu'il s'agit très probablement d'un syndrome complexe, avec de multiples facteurs différents qui peuvent conduire à des changements dans les nerfs qui contrôlent la contraction musculaire. Ces facteurs sont vastes et incluent la fatigue musculaire (pour diverses raisons) et des changements dans la fonction du système nerveux lui-même (cela peut inclure la douleur, certains états de santé et médicaments, le stress physique et psychologique). Ainsi, comme nous l'avons vu précédemment avec le syndrome gastro-intestinal induit par l'exerciceil est presque trop simpliste d'attribuer les crampes à un seul facteur. Le point de vue scientifique le plus récent sur les crampes pendant l'exercice est qu'il s'agit très probablement d'un syndrome complexe, avec de multiples facteurs différents qui peuvent conduire à des changements dans les nerfs qui contrôlent la contraction musculaire. Toutefois, ces dernières années, un petit groupe d'études a émergé et suggère que le sodium peut encore jouer un rôle mineur dans le risque de crampes chez certaines personnes. Chez les personnes déjà déshydratées par l'exercice, la consommation d'une grande quantité d'eau plate (par opposition à une boisson contenant du sodium) semble augmenter le risque de crampes induites par une stimulation électrique. On ne sait pas encore exactement comment ni pourquoi, mais une explication probable est que lorsque de grandes quantités d'eau plate sont consommées, la chute de l'osmolalité sanguine fait qu'une grande partie de l'eau pénètre rapidement dans les tissus du corps, et l'expansion soudaine de la taille des cellules peut jouer un certain rôle. Il est clair que des recherches supplémentaires doivent être menées pour confirmer cet effet et formuler des recommandations pratiques, mais il semble clair, d'après les données scientifiques disponibles à ce jour, que tout effet du sodium sur le risque de crampes est une fois de plus lié à la relation entre le sodium et l'eau, plutôt qu'à un "déficit en sodium" en tant que tel.

En résumé

En résumé, le sodium joue un rôle important dans l'organisme en maintenant l'osmolalité du sang, qui à son tour maintient l'équilibre de l'eau entre l'intérieur et l'extérieur des cellules de notre corps. Il joue également un rôle important dans la régulation de la quantité globale d'eau dans le corps, en influençant à la fois la quantité d'eau perdue ou retenue par les reins, ainsi que notre soif et notre envie de boire. Un véritable déficit en sodium ne semble toutefois pas être un facteur important pour les athlètes pendant la période où ils font de l'exercice. En outre, notre alimentation moderne est si riche en sodium qu'un véritable déficit sur plusieurs jours ou semaines est considéré comme pratiquement impossible, surtout si l'on considère que les glandes sudoripares et les reins peuvent s'adapter (et s'adapteront) pour minimiser les pertes de sodium en cas de besoin. Alors que les pertes de sodium dans la sueur pendant l'exercice varient considérablement d'une personne à l'autre et d'un jour à l'autre en raison d'une série de facteurs, le besoin ultime de remplacer le sodium pendant l'exercice est d'équilibrer l'apport et les pertes de liquide et de maintenir une osmolalité appropriée, plutôt que d'empêcher un déficit réel en sodium. Dans la plupart des cas, cela ne nécessite pas de sodium en raison de la manière dont les glandes sudoripares éliminent proportionnellement plus d'eau que de sodium, et le sodium pendant l'exercice est donc plus une question de goût que de besoin physique. Cependant, lors d'exercices de très longue durée, lorsque l'eau est remplacée de manière agressive, le remplacement du sodium peut jouer un rôle important et ciblé. Étant donné que de nombreux messages sur les électrolytes s'adressent aux athlètes participant ou concourant dans des épreuves de moins de 4 heures, il est juste de dire que le message tel qu'il est présenté dans les médias et par de nombreuses entreprises est plus un battage publicitaire qu'il n'est étayé par des preuves scientifiques. Alors que les pertes de sodium dans la sueur pendant l'exercice varient considérablement d'une personne à l'autre et d'un jour à l'autre en raison d'une série de facteurs, le besoin ultime de remplacer le sodium pendant l'exercice est d'équilibrer l'apport et les pertes de liquide et de maintenir une osmolalité appropriée, plutôt que d'empêcher un déficit réel en sodium.

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Références

Miller KC. et al. An Evidence-Based Review of the Pathophysiology, Treatment, and Prevention of Exercise-Associated Muscle Cramps. J Athl Train. 2022 ; 57(1):5-15.
Lau WY. et al. Water intake after dehydration makes muscles more susceptible to cramp, but electrolytes reverse that effect. BMJ Open Sport Exerc Med. 2019 ; 5(1):e000478.
Maughan RJ & Shirreffs SM. Muscle Cramping During Exercise : Causes, solutions et questions restantes. Sports Med.2019 ; 49(Suppl2):115-124.

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