Bailey, S.J., Fulford, J., Vanhatalo, A., Winyard, P.G., Blackwell, J.R., DiMenna, F.J., Wilkerson, D.P., Benjamin, N. and Jones, A.M. (2010) Dietary nitrate supplementation enhances muscle contractile efficiency during knee-extensor exercise in humans. Journal of Applied Physiology 109, 135-148.
Un travail relaté dans la rubrique du 4 décembre 2009 montrait que, précédant un exercice physique maximal, une supplémentation orale en nitrates réduit la consommation maximale en oxygène (VO2max), tout en améliorant la fonction énergétique musculaire.
Les auteurs de ce nouveau travail (Université d’Exeter, Royaume-Uni) se donnent pour but d’améliorer la compréhension des mécanismes par lesquels une telle supplémentation orale en nitrates est en mesure de réduire la consommation en oxygène au cours des exercices physiques.
Dans une étude en double-aveugle, en cross-over et randomisée, 7 hommes jeunes, âgés de 19 à 38 ans, reçoivent, pendant 6 jours consécutifs, soit 316 mg de nitrates NO3- par jour, sous forme de jus de betterave [BR], soit une quantité de nitrates minime ou négligeable [placebo PL]. Lors des jours 4 à 6, les sujets sont soumis à des exercices physiques de faible et forte intensités, au cours desquels sont évaluées la consommation pulmonaire en oxygène (VO2), et également, par spectroscopie en résonance magnétique au phosphore 31P (31P-MRS), la réponse musculaire métabolique.
Au cours des jours 4 à 6, les sujets BR ayant reçu des apports nitratés (316 mg par jour) ont, avant tout exercice, des taux plasmatiques de nitrites (NO2-) augmentés: en moyenne, [BR]: 25 μg l-1 versus [PL]: 18 μg l-1. De même, au cours de ces jours 4 à 6, avant l’exercice, les pressions artérielles systolique, diastolique et moyenne sont diminuées chez les sujets soumis aux apports nitratés (316 mg par jour) [BR]: chez eux, les pressions artérielles systolique, diastolique et moyenne sont diminuées, respectivement et en moyenne, de 5, 2 et 2 mm Hg.
Chez les sujets ayant reçu des apports nitratés (316 mg par jour) [BR], l’amplitude de l’augmentation de la consommation en oxygène (VO2) au-dessus des valeurs basales est réduite tant au cours des exercices de faible intensité qu’au cours des exercices intenses et brefs (6 minutes). Dans les deux cas de figure, chez les sujets ayant reçu des apports nitratés (316 mg par jour) [BR], la réduction de la consommation en oxygène (VO2) est accompagnée d’une moindre diminution des concentrations musculaires en phosphocréatine [PCr], le pH intracellulaire restant, pour sa part, inchangé.
Comme on le sait, chez les vertébrés, la phosphocréatine constitue la réserve d’énergie libre dont disposent les cellules musculaires pour assurer leur régénération rapide d’ATP, selon la formule classique suivante:
ATP + créatine ↔ Phosphocréatine + ADP
Cette phosphorylation réversible de la créatine est assurée par la créatine kinase.
De leurs travaux, les auteurs déduisent qu’une supplémentation orale en nitrates permet une épargne en phosphocréatine musculaire lors des exercices physiques effectués les jours qui suivent les apports, que ces exercices soient de faible ou de forte intensité. L’épargne en phosphocréatine va de pair avec une réduction du turn-over de l’ATP dans les myocytes en contraction. Par un tel mécanisme pourrait s’expliquer la moindre consommation en oxygène (VO2) lors des exercices musculaires succédant aux apports nitratés.