Vanhatalo, A., Fulford, J., Bailey, S.J., Blackwell, J.R., Winyard, P.G. and Jones, A.M. (2011) Dietary nitrate reduces muscle metabolic perturbation and improves exercise tolerance in hypoxia. Journal of Physiology 589, 5517-5528
L’hypoxie exerce des effets négatifs sur le métabolisme du muscle soumis à l’effort. Elle augmente la sensation de fatigue. On sait que, pour un effort important, l’hypoxie accélère la diminution du taux de phosphocréatine [PCr] au sein du muscle lui-même tout en augmentant les taux de métabolites liés à la fatigue comme l’adénine diphosphate [ADP], le phosphate [Pi] et l’ion H+. La tolérance à l’exercice s’en trouve amoindrie. Par ailleurs, le temps de recouvrement après l’effort des taux intramusculaires de phosphocréatine s’allonge.
La vasodilatation compensatrice apparaissant lors de l’exercice effectué en hypoxie est liée à plusieurs facteurs synergiques dont la libération d’oxyde nitrique [NO].
Les auteurs [Université d’Exeter, Royaume-Uni] cherchent à savoir si une supplémentation orale en nitrate, contribuant, comme on le sait, à augmenter les teneurs plasmatiques en nitrite [NO2-], donc la disponibilité en NO, aurait ou non la capacité d’atténuer les effets adverses de l’hypoxie sur le métabolisme musculaire.
Leur étude randomisée, en double aveugle et cross over, porte sur 9 sujets sains (7 hommes et 2 femmes) dont l’âge moyen est de 28 ans. Les sujets effectuent, soit en normoxie [20.9% O2], soit en hypoxie [14.5% O2], un effort de haute intensité sur ergomètre. Quand les exercices sont effectués en hypoxie, les sujets ingèrent, dans les vingt-quatre heures précédentes, soit 75 cl d’un jus de betterave délesté de la presque totalité de ses nitrates, qui, n’apportant que 0.37 mg de NO3-, fait office de placebo, soit 75 cl d’un jus de betterave riche en nitrate, apportant 576 mg de NO3-.
Avant l’effort, le taux plasmatique moyen en nitrite [NO2-] est plus élevé chez les sujets qui ont ingéré le jus de betterave riche en nitrate [8.9 μ NO2- l-1] que chez ceux qui ont ingéré le placebo [5.9 μ NO2- l-1].
Il est aussi plus élevé que chez ceux qui, destinés à l’effort en normoxie, n’ont pas eu à ingérer de jus de betterave [6.5 μ NO2- l-1]. En cas de normoxie, d’hypoxie avec apport de jus de betterave sans nitrate et d’hypoxie avec apport de jus de betterave nitraté, le temps limite de tolérance [Tlim] est, en moyenne et respectivement, de 471, 393 et 477 secondes.
En cas de normoxie, d’hypoxie avec apport de jus de betterave sans nitrate et d’hypoxie avec apport de jus de betterave nitraté, le temps de recouvrement du taux de phosphocréatine [PCr] musculaire est, en moyenne et respectivement, de 23, 29 et 24 secondes.
Ainsi une supplémentation orale en nitrate réduit les perturbations métaboliques musculaires observées au cours de l’exercice en hypoxie. Elle restaure la tolérance à l’exercice à son niveau de normoxie.
Il est donc envisageable que les ingestions préalables de nitrates alimentaires soient bénéfiques lorsque des exercices physiques sont effectués à haute ou moyenne altitudes, ou lorsque l’organisme se trouve dans des conditions où la distribution d’oxygène dans le muscle se trouve réduite, par exemple en cas de maladie pulmonaire, de maladie cardiovasculaire, de trouble du sommeil [These results suggest that dietary nitrate could be beneficial during exercise at moderate to high altitude and in conditions where O2 delivery to muscle is reduced such as in pulmonary, cardiovascular and sleep disorders].