TR 2 CORPS CETONIQUES

Les boissons riches en corps cétoniques sont-elles plus efficaces sur
les performances d’endurance que le régime cétogène ?

Anaëlle LOPEZ
3ème année Bachelor Diététique & Nutrition Sportive

Travail de recherche présenté à
Sébastien Ranaldi – Physiologie et métabolisme
Thomas Ladrat – Nutrition du sportif

EDNH – Montpellier

Date : Lundi 2 Mars 2020

Table des matières

Introduction ............................................................................................................................................ 3

I)

Le régime cétogène .............................................................................................................. 4

1. Principe et fonctionnement…………….…………………………………………………………………4
2. Régime cétogène et sport d’endurance……………………………………………………………...…4

II)
Les corps cétoniques……..……………...……………………..…………………………………..6
1. Utilisation des corps cétoniques…………......…………………………………………………………..6
2. Les différenciations entre cétose endogène et cétose exogène…………………………………...…6

III)
La cétose exogène...................................................................................................................7
1. Plus efficace que la cétose endogène ?…………..……………………………….……………………7

Conclusion………………………………………………………………………………………………………….8

Annexes………………………………………………………………………………………………..…………...9

Bibliographie…………………………………………………………………………………………………..….11

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Introduction
Le régime cétogène consiste en une alimentation très riche en gras, modérée en protéines et faible en
glucides. Le but est d’utiliser les lipides, et plus précisément les corps cétoniques comme source
d’énergie ; c’est la cétose endogène. Un autre moyen existe pour utiliser les corps cétoniques, mais
cette fois-ci de manière exogène : il s’agit de consommer directement des esters de cétones. Des
nouvelles boissons riches en corps cétoniques sont apparues récemment et revendiquent certains
avantages face au régime cétogène. Les bénéfices des corps cétoniques ont déjà été prouvés sur les
sports d’endurance, mais face à ces deux situations, nous pourrions nous demander lequel d’entre eux
serait le plus efficace sur les performances d’endurance.
Régime cétogène et boisson riche en corps cétoniques : quel est le plus efficace sur les performances
d’effort d’endurance ?
Après avoir analysé le fonctionnement du régime cétogène, nous discuterons des corps cétoniques
avant de se focaliser sur la cétose exogène.

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I)

Le régime cétogène

1. Principe et fonctionnement
L’alimentation pauvre en glucides et riche en lipides est plus connue sous le terme de régime cétogène
en France. En l’absence de glucides, le corps s’adapte et le foie se met à fabriquer des cétones à partir
des matières grasses, sans que nos cellules n’éprouvent de difficultés à utiliser ces dernières. En effet,
nos cellules ont la capacité d’utiliser alternativement le sucre (le glucose) ou les cétones comme source
d’énergie. Le but de la diète cétogène est de faire fonctionner le corps avec non plus les glucides
comme premier substrat énergétique, mais avec les lipides. Pour ce faire, il faut quasiment priver le
corps de sa source d’énergie principale, les glucides. Dans ce sens, le corps devra alors trouver un
nouveau substrat énergétique pour fonctionner, et utilisera les graisses. Pendant la mise en place de
cette diète, le taux de sucre dans le sang diminuera considérablement, jusqu’à atteindre un niveau
proche de l’hypoglycémie. Au bout d’environ trois jours, le corps basculera en état de cétose. En effet, le
foie va transformer les graisses en différents éléments, dont les corps cétoniques, via la cétogénèse.
Les corps cétoniques représentent une oxydation des acides gras, dû au faible apport en glucides. Ils
existent sous trois formes : l’acétone, l’acétoacétate et le bêta-hydroxybutyrate. Ainsi, c’est dans cet état
de cétose que le corps va puiser dans les graisses pour les transformer en corps cétoniques. Il est
nécessaire pour le corps de convertir les lipides en corps cétoniques car le cerveau n’est pas capable
d’utiliser directement l’énergie des graisses via la lipolyse, ce qui est le cas pour les muscles (annexe 1).
La répartition des macronutriments en régime cétogène peut varier selon l’objectif. En effet, aujourd’hui
nous ne pouvons plus parler de régime cétogène standard car il devra impérativement être adapté à la
personne et selon son objectif. Par exemple, pour un sportif, la répartition pourra être de 20% de
protéines, 12% de glucides et 68% de lipides. Ce dernier a besoin de davantage de protéines et de
glucides compte tenu de sa pratique sportive, mais tout en restant dans la configuration cétogène. Ces
ratios ne seront pas les mêmes pour un malade ayant une pathologie, où l’on va être plus restrictif avec
par exemple 10% de protéines, 3% de glucides et 87% de lipides compte tenu de son état. D’ailleurs, il
est difficile de réellement savoir quel ratio exactement il faudrait pour telle personne car seule cette
dernière pourra le savoir en adaptant continuellement son régime afin de trouver ce qui lui convient, tout
en étant sûr qu’elle soit en état de cétose… mais cela fait partie d’un autre débat.

2. Régime cétogène et sport d’endurance
Pendant l’effort d’endurance prolongé, plusieurs types de carburants peuvent être utilisés : Les lipides,
au travers de la lipolyse, qui permettent le soutien d’un effort d’endurance d’intensité moyenne en
présence d’oxygène ; ou bien les glucides grâce à la glycolyse, dont la combustion se produit soit en
présence d’oxygène pour un effort d’intensité moyenne à élevé (glycolyse aérobie), soit en l’absence
d’oxygène pour un effort d’intensité élevée (glycolyse anaérobie), mais avec production d’acide lactique.
Naturellement, notre corps va préférer utiliser les glucides. En effet, à travers le glucose qui est stocké
dans les muscles et dans le foie ; ce dernier sera libéré progressivement pendant un effort intense. Le
glucose sera ensuite oxydé par les muscles dans le but de produire de l’ATP, nécessaire à la contraction
musculaire. Nous avons une réserve de glucose limitée, c’est pourquoi au bout d’un certain temps, (en
fonction de l’intensité de l’exercice et de sa durée), nous voyons apparaître de la fatigue, entraînant une
diminution des performances. Ceci est une indication que notre stock de glucose arrive à épuisement.
Dans ce cas-là, le corps va puiser dans la seconde source énergétique : les lipides. Mais ces derniers
ont une durée d’oxydation et de mobilisation beaucoup plus lente, ce qui les rend quasiment inefficaces,
lors d’un régime riche en glucides.
D’où vient l’intérêt de la mise en place d’un régime cétogène. Nous possédons des réserves de lipides
beaucoup plus importantes que ceux des glucides. L’équivalent de 70 000 calories pour les triglycérides
contre 1 500 calories sous forme de glycogène (annexe 2). Ce qui permettrait donc aux athlètes
d’endurance d’avoir une plus grande réserve énergétique.
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À court terme
Les nutritionnistes sportifs ont souvent privilégiés un régime haut en glucides dans le cadre des sports
d’endurance car ils estimaient qu’une diète cétogène sur le court terme (moins de 2 semaines) était
inefficace, voir pouvait être néfaste sur la performance de l’athlète (étant donné que les individus
n’étaient pas encore céto-adapté). Justifiant que le faible niveau de glycogène musculaire après un
régime cétogène à court terme entraînerait une hypoglycémie, de la fatigue, et donc une contreperformance. (Karlsson, J.) Cependant, une étude a été faite sur des athlètes de haut niveau en
cyclisme. Ces derniers ont suivi un régime cétogène sur 5 à 6 jours ; puis pendant 1 jour, ils suivaient un
régime haut en glucides (pouvant être apparenté à un jour de recharge glucidique). (Burke, M.) Les
résultats ont démontré une hausse significative du niveau d’oxydation des graisses à 0.7-0.8 g/min. Ainsi
qu’une baisse du niveau d’oxydation des glucides de 2-2.3 g/min. Tout ceci comparé aux cyclistes ayant
suivi un régime haut en glucides, pour le même effort physique et dans les mêmes conditions.
Cette étude démontre bien que même à court terme, le régime cétogène est intéressant dans les sports
d’endurance, bien sûr modelé de la sorte qu’il soit efficace pour la cible concernée.

À long terme
Sur le long terme (9-36 mois), un régime cétogène apportera un taux plus élevé d’oxydation des
graisses et à contrario, un taux plus bas d’oxydation des glucides et de la glycogénolyse. Les athlètes
ayant adopté cette diète à long terme ont pû atteindre le taux maximal d’oxydation des graisses,
s’élevant à 1.5 g/min à 70% VO2 max (Volek, 2016). Comparé à celui des glucides, qui est de 1 g/min
environ. Aussi, autre résultat à long terme, cela permet une diminution du taux d’oxydation des glucides
(de 15.1 à 5.1 mg/kg/min) et de la glycogénolyse (de 0.61 à 0.13 mmol/kg/min).
 Sur le court et sur le long terme : une augmentation de la vitesse d’oxydation des lipides
permettrait une utilisation plus efficace des triglycérides en tant que substrat énergétique, pour
les sports d’endurance. Ainsi, l’athlète puisera dans son stock adipeux, ce qui le rendra moins
dépendant des apports glucidiques exogènes au cours de l’effort. D’autant plus que ses stocks
de glycogène musculaire pourraient être épargnés partiellement pour les efforts de haute
intensité, qui peuvent subvenir à des moments différents durant l’effort (sprints intermédiaires ou
final).

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II)

Les corps cétoniques

1. Utilisation des corps cétoniques
Il existe différentes manières d’entrer en état de cétose et donc de produire des corps cétoniques :
-au travers d’un régime cétogène (diète riche en aliments gras et pauvre en glucides)
-au travers d’une boisson riche en corps cétoniques
-en soumettant l’organisme à des périodes de jeûne
Les personnes pratiquant un régime cétogène seront souvent à même à pratiquer du jeûne (intermittent
pour la plupart) étant donné qu’elles entraînent toutes deux une cétose endogène. Mais une autre façon
d’entrer dans la cétose serait de consommer des cétones exogènes, le plus souvent sous forme de
boisson riche en corps cétoniques. Comme nous l’avons mentionné, il existe trois types de corps
cétoniques : l’acétoacétate, le bêta-hydroxybutyrate (BHB) et l’acétone (annexe 3). L’acétoacétate est
très important étant donné qu’il a la capacité de se transformer en acétyl-CoA, indispensable à la
centrale énergétique. Cependant, il s’agit d’une molécule qui est chimiquement instable car elle se
transforme en acétone et en CO2, ce qui va entraîner son évaporation. C’est pourquoi les compléments
exogènes de corps cétoniques sont concentrés sur le BHB, tandis que les corps cétoniques qui sont
produits naturellement par le foie contiennent du BHB mais aussi de l’acétoacétate.
Entrer en état de cétose
Soumis à un régime restreint en glucides causé par un régime cétogène ou bien durant une période de
jeûne, le corps va naturellement entrer en état de cétose grâce au processus de cétose endogène.
Contrairement à la cétose exogène où l’on va apporter à l’organisme des corps cétoniques externes par
le biais de suppléments tels que les boissons riches en corps cétoniques. Dans ce cas-ci, l’individu n’est
pas obligé d’adopter un régime pauvre en glucides afin d’entrer en cétose, mais uniquement en
apportant des corps cétoniques de manière exogène. Ce qui veut dire que ce même individu a la
possibilité de suivre un régime glucidique, et grâce à la cétose exogène, il aura les bénéfices du régime
cétogène, c’est-à-dire de l’utilisation des corps cétoniques, sans en payer le prix de la réduction
importante de glucides.

Le mécanisme est simple : les corps cétoniques exogènes contenus dans la boisson vont venir
s’additionner aux corps cétoniques endogènes qui sont produits par le foie, ainsi qu’au glucose
disponible pour la production d’énergie.

2. Les différenciations entre cétose endogène et exogène
Délai d’entrée en cétose
Dans le cas d’une cétose exogène, il est possible d’entrer dans un état de cétose profond en seulement
30 minutes, ce qui serait impossible en régime cétogène. En effet, afin d’atteindre un même niveau de
cétose, cela prendrait plusieurs semaines de régime ou bien plusieurs jours de jeûne.
Conservation des glucides
Il n’est possible de conserver les glucides dans son alimentation uniquement en cas de cétose exogène.
Ce n’est pas le cas lors de la cétose endogène étant donné qu’une quantité faible de glucides est
nécessaire à l’organisme afin de signaler au foie de produire des corps cétoniques.
Contrôle de la quantité de cétones
En cétose exogène, il est possible de contrôler la dose de quantité de cétones souhaitée, ce qui est
impossible en cétose endogène. Nous ne pouvons malheureusement pas contrôler la quantité produite
de corps cétoniques par le corps.

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III)

La cétose exogène

1. Plus efficace que la cétose endogène ?
Le régime cétogène exige plusieurs jours de restriction glucidique afin d’atteindre une production
importante de corps cétoniques. Nous pouvons atteindre ce même taux, si ce n’est plus élevé, en
seulement une heure à peine, grâce à une consommation directe d’esters de cétone au travers d’une
boisson riche en corps cétoniques. Il a été rapporté qu’une ingestion de 400 mg d’esters de cétones par
kilo de poids de corps pendant l’effort amenait à une valeur de 3 mmol/L. (Langfort, J.) L’avantage est
que le sportif ne devra pas subir un régime alimentaire restrictif au niveau des glucides, mais pourra
conserver son alimentation glucidique, tout en bénéficiant d’une nouvelle source d’énergie : les corps
cétoniques. Il est démontré que l’association de glucides aux esters de cétones pourrait améliorer les
capacités cardiaques, mais dépend de l’état nutritionnel du sportif. (Sato, K), (Cox, PJ). Ceci s’explique
par le fait que le pic de concentration plasmatique en bêta-hydroxybutyrate est 60% moins important
lorsque les esters de cétones sont consommés suite à un repas standard, en comparaison avec un état
céto-adapté. (Stubbs, BJ). Nous savons également que si la consommation d’esters de cétone a lieu
suite à une nuit de jeûne, l’organisme va pouvoir mieux les utiliser que si cette consommation fait suite à
seulement quelques heures de privation glucidique. (Fery, F.) Ainsi, nous avons différents facteurs qui
entrent en jeu et vont venir modifier l’utilisation des esters de cétone suivant la situation et le contexte
donné. Son utilisation ne sera pas la même au cours d’un effort physique, suivant le type
d’entraînement, les fibres musculaires sollicitées, ou bien le taux de corps cétoniques circulants. (Cox,
PJ) En effet, le muscle capterait environ 50% de corps cétoniques lorsque les taux sont relativement
faibles (moins de 0.5 mmol/L), contre 5% lorsque les taux sont élevés (6 mmol/L). (Balasse, EO).
Cependant, il y aurait de réels avantages d’avoir des cétones apportés sous forme exogène (de type
boisson par exemple) outre les avantages rapportés plus haut, sur le fait que cela ne nécessite pas un
régime faible en glucides ou par rapport au délai d’entrée en cétose ou à la quantité de cétones. De
nombreuses études ont été réalisées sur des sports d’endurance et mettraient en lumière certains
bénéfices au niveau de la performance. Une étude réalisée sur des cyclistes, après ingestion de cétones
sous forme de boisson au cours de l’effort, révèle que les performances de ces derniers ont augmenté
de l’ordre de 2%. (Cox, PJ). La disponibilité du glucose a augmenté de 33% et la reconstitution du
glycogène a augmenté de 50% comparé à une boisson placebo. (Holdsworth, D.) Nous constatons
également qu’après l’effort physique, la disponibilité en glutamine est plus faible, ce qui veut dire que
l’on a préservé les BCAA qui ont moins subi l’oxydation. Par ailleurs, une récente étude nous démontre
que la présence d’esters de cétone au cours d’un effort permet de préserver le métabolisme glucidique,
quel que soit l’intensité de l’effort, mais surtout de prioriser leur oxydation par rapport aux autres filières
énergétiques ; et ce, en favorisant la capacité à utiliser les carbones issus de l’oxydation des acides gras
libres -bêta-oxydation-. (Pinckaers, PJ).

Ainsi, nous pouvons affirmer que les esters de cétone apportés de manière exogène permettent
d’optimiser le rendement énergétique oxydatif, et représentent ainsi un moyen pratique et efficace
d’atteindre la cétose. Malheureusement, il s’avère que suite à l’ingestion d’une boisson riche en corps
cétoniques deux heures après un effort d’endurance à haute intensité, cela réduirait l’utilisation des
triglycérides intramusculaires. (Cox, PJ). Ces derniers étant une importante source d’énergie en cas de
régime hypoglucidique. Egalement, il se pourrait que la présence d’esters de cétones exerce un
rétrocontrôle négatif de la glycolyse, qui par la suite atténuera les bénéfices escomptés. (Cox, PJ).
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Conclusion

Le régime cétogène comme les boissons riches en corps cétoniques ont toutes deux les mêmes
objectifs : la production et l’utilisation des corps cétoniques en énergie. Le régime cétogène a déjà
prouvé son efficacité dans les sports d’endurance, mais connaît certains inconvénients tels que la
restriction glucidique, le délai d’entrée en cétose, et la quantité de cétones ne pouvant être contrôlée.
Tandis que les boissons riches en corps cétoniques vont permettre au sportif de maintenir un régime
glucidique tout en profitant de l’utilisation des corps cétoniques au cours de l’effort physique, et cela
avec un délai d’entrée en cétose très court. Ceci dit, l’innocuité de la boisson n’a pas encore été prouvée
sur le long terme et dans toutes les conditions, on peut en tirer certains avantages mais il s’avère que
d’autres études nous démontrent certains inconvénients. De plus, encore trop peu d’études ont été
faites sur l’efficacité des boissons riches en corps cétoniques dans les sports d’endurance par rapport au
régime cétogène ; d’autant que son prix est extrêmement élevé. Par conséquent, à l’heure actuelle,
aucune donnée n’est disponible pour suggérer que l’ingestion de corps cétoniques de manière exogène
améliore les performances de l’athlète. C’est pourquoi je pense que le régime cétogène devrait être
favorisé par rapport aux boissons riches en corps cétoniques, car nous avons déjà des études qui nous
démontrent ses bienfaits, et ce depuis un moment déjà, car il s’agit tout simplement d’une condition
normale d’adaptation de l’organisme. Mais à mon avis, si l’on peut combiner les deux, (régime cétogène
et boisson riche en corps cétoniques) nous pourrions sans doute en tirer davantage de bénéfices, car le
sportif sera déjà céto-adapté et permettra une meilleure utilisation des corps cétoniques dans cette
condition.

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Annexes

Annexe 1 – Mécanisme de fonctionnement du régime cétogène

Annexe 2 – Endurance et utilisation des substrats énergétiques

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Annexe 3 – Les 3 types de corps cétoniques

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Bibliographie
Karlsson, J. (1971.) « Diet, muscle glycogen, and endurance performance. » sur le site NCBI. Consulté
le 02/02/20.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/5558241
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exercise. » sur le site Research Gate. Consulté le 02/02/20.
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Fery, F. (1988). « Effect of exercise on the disposal of infused ketone bodies in humans. » sur le site
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Balasse, EO. (1989). « Ketone body production and disposal : effects of fasting, diabetes, and
exercise. » sur le site NCBI. Consulté le 02/02/20.
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Holdsworth, D. (2017). « A ketone ester drink increases postexercise muscle glycogen synthesis in
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Pinckaers, PJ. (2017). « Ketone bodies and exercise performance : the next magic bullet or merely
hype ? » sur le site NCBI. Consulté le 02/02/20.
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Physoc. Consulté le 02/02/20.
https://www.physoc.org/abstracts/nutritional-ketosis-increases-intramuscular-fat-oxidation-duringexercise/
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