Ce qu’il faut savoir sur la prise de whey et caséine après l’entraînement

Les protéines proviennent de sources nombreuses et variées, notamment de la viande, des œufs, des légumineuses, du soja ou encore des produits laitiers.

On remarquera cependant que les protéines issues des produits laitiers sont celles qui attirent le plus l’attention dans le milieu du sport.

En effet, depuis des années, les chercheurs en la matière étudient et comparent les effets des protéines à digestion rapides (lactosérum ou whey) et des protéines à digestion lentes (caséine) sur la synthèse de protéines musculaires, l’hypertrophie musculaire ainsi que sur les performances musculaires.

Le lactosérum et la caséine sont toutes les deux considérées comme des protéines complètes : en effet, ces deux composants d’origine laitière contiennent des quantités suffisantes de tous les acides aminés essentiels.

Elles présentent également toutes les deux⁽¹⁾ le même score en acides aminés corrigé de la digestibilité des protéines (une mesure qui sert à évaluer la qualité des protéines en fonction de deux critères : nos besoins en acides aminés et la digestibilité des protéines).

Ceci dit, le lactosérum et la caséine ne sont pas complètement identiques : le lactosérum est un liquide issu de la coagulation du lait pendant la production de fromage, tandis que la caséine est un sous-produit solide du lait.

Dans le lait, près de 80% de la totalité des protéines présentes sont des caséines, pour seulement 20% de lactosérum.

Le lactosérum contient une plus grande quantité d’acides aminés essentiels et à chaîne ramifiée (BCAA)⁽²⁾, qui peuvent être très bénéfiques pour prévenir les effets cataboliques de la musculation.

De son côté, la caséine agit lentement et libère des acides aminés⁽³⁾ dans le sang pendant près de 7 heures comme illustré sur les graphiques ci-dessous, pouvant ainsi améliorer la rétention et l’utilisation de l’azote par l’organisme.

La rapidité de digestion des protéines se traduit-elle par un effet concret sur les résultats en musculation ?

Afin de répondre à cette question, deux processus doivent être pris en compte :

1. La dégradation des protéines musculaires (DPM)
2. La synthèse des protéines musculaires (SPM)

La musculation déclenche la synthèse des protéines musculaires immédiatement après l’entrainement et jusqu’à 48 heures après⁽⁴⁾. La consommation de protéines renforce ce processus⁽⁵⁾. À cela, on peut ajouter que la musculation favorise un état d’hyper-insulinémie qui prévient la dégradation des protéines musculaires⁽⁶⁾.

Les sources de protéines à digestion rapides, qui ont une teneur élevée en acides aminés comme la leucine, sont considérées comme étant les sources de protéines les plus bénéfiques à consommer après l’entrainement pour favoriser significativement la SPM. En effet, le lactosérum est digéré assez rapidement⁽⁷⁾ de sorte que le niveau d’acides aminés atteint son maximum 60 minutes après sa consommation. Sa digestibilité rapide, qui là encore facilite l’augmentation de la SPM grâce aux acides aminés⁽⁸⁾, ainsi que sa richesse en leucine qui joue un rôle majeur dans la SPM⁽⁹⁾, en fait un complément de protéines post-entrainement très populaire.

Il existe cependant des éléments qui tendent à prouver que les protéines à digestion plus lentes telles que la caséine auraient des vertus après l’entraînement : il a notamment été démontré que la consommation de caséine est suffisante pour prévenir la DPM⁽¹⁰⁾.

Ainsi, les effets complémentaires que ces deux sources de protéines ont sur la SPM et la DPM suggèrent que consommer un shake de protéine avec un mélange de whey et de caséine serait optimal pour accélérer les adaptations en musculation, du moins en théorie.

Pour vérifier cela, nous allons décrypter une étude⁽¹¹⁾ conçue pour étudier et mesurer les effets de la musculation combinée à la consommation de différentes quantités de protéines à digestion rapide et lente.

Qui et quoi a-t-il été étudié ?

Afin de déterminer comment la prise d’un mélange de protéines rapides et lentes affecte les adaptations en musculation, 31 hommes en bonne santé (19-35 ans) et ayant l’habitude de pratiquer la musculation ont été répartis au hasard dans 3 groupes recevant chacun une boisson iso-énergétique (167 calories, 20 g de protéines, 20 g de 50% de glucose et 50% de maltodextrine, 0,5 g de graisse) post-entrainement.

• Le premier groupe recevait 100% de whey comme source de protéines.
• Le second recevait 50% de whey et 50% de caséine.
• Le troisième recevait 80% de caséine et 20% de whey.

L’étude a été menée en double aveugle afin que ni les participants ni les chercheurs ne puissent avoir connaissance de la répartition des groupes et de ce que chacun consommait.

Avant le début de l’étude, les participants ont été familiarisés avec leur programme de musculation pendant 3 semaines. Pendant cette période de préparation, aucun n’a consommé de boisson protéinée après l’entraînement.

Les participants ont ensuite suivi leur entraînement supervisé pendant 9 semaines, à raison de 4 séances d’entrainement par semaine après lesquelles ils ont consommé à chaque fois leur boisson post-entrainement dans les 15 minutes après la séance.

Tous les participants étaient tenus de ne rien consommer d’autre pendant les séances, ainsi que pendant les trois heures suivant chaque entrainement, à l’exception de leur consommation habituelle d’eau.

Les séances étaient axées la force et l’hypertrophie musculaire.

Le programme de musculation qui leur était imposé consistait en effet en 2 séances d’entrainement complet du corps et 2 séances d’entrainement du haut du corps seul, chaque semaine.

De plus, l’entraînement était périodisé sur 3 semaines : la première semaine de chaque période comprenant 10 à 12 répétitions par exercice à 70-75% de leur 1RM, la deuxième semaine consistant en 8 à 10 répétitions de 75-80% de leur 1RM, et la dernière semaine consistant en 6 à 8 répétitions de 80-85% de leur 1RM.

Les chercheurs ont mesuré la composition corporelle par absorptiométrie biphotonique à rayons X (DXA), la force maximale dynamique et isométrique, et la quantité d’acides aminés dans le sang. Des mesures de référence ont été prises avant le début de l’expérimentation, puis après 3, 6 et 9 semaines d’entrainement.

Les valeurs de force dynamique maximale (au développé couché et au squat) ainsi que la force isométrique maximale ont été déterminées toutes les 3 semaines, 48 heures après la fin de la séance d’entraînement précédente, afin que l’entrainement puisse être ajusté en conséquence. Pour mesurer les paramètres secondaires de force, tels que la force isométrique ou la fatigabilité musculaire, les chercheurs ont utilisé un dynamomètre isocinétique⁽¹²⁾.

Pendant ces tests, les concentrations plasmatiques des acides aminés ont également été mesurées, juste avant et juste après chaque séance de musculation, ainsi que 30, 60 et 90 minutes après la consommation de la boisson post-entrainement.

Avant le début de l’étude, chaque participant a rempli un carnet alimentaire pendant une semaine, afin qu’un programme de nutrition puisse être fourni à chacun en fonction de ses apports alimentaires habituels.

Ces programmes comprenaient un repas du soir standardisé qui devait être consommé au moins 3 heures après la prise du complément de protéines.

Par ailleurs, les apports en protéines ont été fixés dans une fourchette comprise entre 1,5 à 2,0 grammes par kilogramme de poids de corps et par jour. Dans ce but, les participants ont dû faire un rapport de leur alimentation quotidienne, deux fois par semaine.

Quels ont été les résultats de cette étude ?

Après 9 semaines d’entrainement, on a pu remarquer que dans les 3 groupes, la masse musculaire, la force musculaire et la force isométrique ont augmenté de façon équitable.

Les chiffres exacts des résultats sont spécifiés dans le tableau ci-dessous, et vous remarquerez qu’on ne peut établir aucune différence qui soit statistiquement significative d’un groupe à l’autre.

Cela indique que la variation du ratio entre les protéines à digestion rapide et lente après l’entraînement n’a pas eu d’effet évident sur les adaptations obtenues par la consommation de protéines après l’entraînement. La quantité de graisse corporelle n’a pas non plus été affectée de manière significative par la variation du ratio de protéines dans la boisson post-entraînement.

Il s’est par contre avéré que la boisson contenant 80% de caséine et 20% de lactosérum a moins affecté la concentration d’acides aminés plasmatiques que les autres. La consommation de cette boisson s’est en effet traduite par les plus bas taux de BCAA et de leucine dans le plasma.

Les boissons avec 100% de lactosérum et celles à 50% de lactosérum ont toutes les deux eu un effet similaire sur la biodisponibilité des acides aminés dans le plasma sanguin.

La combinaison de ces résultats démontre que la modification du ratio protéines lentes/protéines rapides consommées après chaque entraînement est suffisante pour induire une augmentation de la biodisponibilité des acides aminés dans l’organisme, mais a priori pas pour augmenter davantage la force et la masse musculaires, en tout cas pas selon les conditions appliquées pendant ces tests.

Que nous dit vraiment cette étude ?

Les chercheurs de cette étude sont partis du postulat que la variation du ratio de protéines lentes/protéines rapides modifierait la biodisponibilité des acides aminés et provoquerait des modifications dans la composition corporelle et la force, si elle était combinée à un programme de musculation de 9 semaines.

Leurs résultats indiquent qu’une teneur plus élevée en whey protéine (100% de whey, 50% de whey) permettent en effet d’augmenter davantage la quantité d’acides aminés totaux et d’acides aminés essentiels dans le plasma, en comparaison avec la boisson contenant 80% de caséine.

Par ailleurs, la quantité de BCAA et de leucine circulant dans le sang étaient également significativement plus élevés chez les participants du groupe dont la consommation de lactosérum était plus importante. Cependant, cette augmentation significative de la biodisponibilité des acides aminés n’a pas permis d’améliorer davantage la force et les adaptations musculaires à un programme de musculation de 9 semaines.

D’une certaine manière, les résultats pourraient paraître surprenants, car il a été démontré qu’une plus grande quantité d’acides aminés en circulation dans le sang était efficace pour stimuler la SPM et réduire la DPM⁽¹³⁾.

En outre, une autre étude a constaté que la consommation de whey et de caséine avait un effet similaire sur la SPM 210 minutes après la prise⁽¹⁴⁾.

Il est donc possible que les 2 heures de temps imposées par notre étude aient été trop courtes pour pouvoir observer les effets de la boisson à base de caséine (à digestion lente).

Deux autres problèmes font que les résultats de cette étude sont difficiles à interpréter.

Le premier est le manque de puissance statistique : malheureusement, les auteurs n’ont pas étudié un nombre important de personnes, ne permettant donc pas de savoir si la raison pour laquelle aucune différence n’a été observée pendant cette étude était due au fait que pas assez de sujets aient été testés pour percevoir une différence, ou qu’en réalité il n’y avait vraiment aucune différence existante.

De plus, l’absence d’un groupe placebo a rendu difficile le fait de savoir si c’étaient les boissons protéinées ou le programme de musculation de l’étude qui contribuaient le plus aux adaptations à l’entrainement que l’on a pu observer.

Bien que des travaux antérieurs⁽¹⁵⁾ aient démontré à plusieurs reprises que la combinaison entre la consommation d’acides aminés et la musculation pouvaient favoriser l’augmentation de la SPM, il a également été prouvé que les entraînements de musculation périodisés sont plus efficaces sur la prise de masse musculaire que les entraînements de musculation linéaires⁽¹⁶⁾.

On sait que les participants à cette étude avaient l’habitude de pratiquer la musculation, mais il n’a pas été précisé si leur pratique antérieure à l’étude était périodisée au même titre que celle de l’étude.

Si le programme pré-étude des participants était moins efficace que le programme proposé pendant l’étude, que ce soit à cause d’un manque de périodisation ou pour une autre raison, il est alors possible que les améliorations observées pendant les entraînements de musculation imposée par l’étude aient complètement effacé toute différence possible selon chaque groupe.

Un groupe placebo aurait donc pu permettre d’écarter cette possibilité, mais malheureusement, aucun groupe de ce genre n’a été inclus à l’étude.

Mettons les choses à plat

Quand un muscle est entraîné, il subit des microlésions nécessitant une réparation à l’aide de cellules souches musculaires⁽¹⁷⁾.

L’hypertrophie a alors lieu lorsque la quantité de SPM est supérieure à la quantité de DPM et peut se manifester par une augmentation des réserves de protéines sarcoplasmiques, myofibrillaires et/ou mitochondriales de chaque fibre.

Au début du processus d’hypertrophie, les cellules souches au repos du muscle s’activent, se développent puis se séparent ensuite en cellules musculaires mononucléées.

Ces cellules musculaires fusionnent ensuite avec les fibres lésées, permettant ainsi la réparation et l’hypertrophie du muscle.

Ainsi, la première fois que la SPM est activée à la suite d’une lésion, c’est au cours de cette étape initiale⁽¹⁸⁾ où les cellules souches musculaires passent de l’état de repos à l’état activé.

Ce n’est que 24 à 48 heures après que la production de protéines myofibrillaires (qui contribuent à l’augmentation de la force et de la taille musculaire) apparaît⁽¹⁹⁾.

À ce jour, les preuves concernant l’importance de la réponse du processus de SPM suite à la musculation et ses effets sur l’hypertrophie sont contradictoires⁽²⁰⁾.

Des divergences dans les mesures de SPM pourraient expliquer certaines de ces contradictions.

Le fait de mesurer la biodisponibilité des acides aminés indique seulement la quantité d’acides aminés qui peuvent être utilisés pour générer de nouveaux polypeptides.

Qui plus est, le fait de surveiller la SPM immédiatement après l’entraînement ne permet pas de déterminer la SPM qui se manifeste dans la fibre à la suite de la réparation des microdommages induits par l’exercice physique et médiés par les cellules souches musculaires.

Enfin, chaque profil de personne (jeune, âgée, sportive, inactive) peut avoir des mesures de la SPM différentes, car les taux de SPM sont plus bas chez les populations âgées⁽²¹⁾, et sont différents selon que l’individu soit sportif ou peu actif.

Par conséquent, la question de la prise de protéine et de la musculation font aujourd’hui toujours l’objet de recherches actives.

Selon les chercheurs participant à cette étude, il s’agit de la première expérience visant à déterminer comment la modification du ratio des protéines à digestion rapide et lente affecte la disponibilité des acides aminés et les adaptations à un programme de musculation.

Bien que cette étude n’ait pas découvert d’effet particulier, d’autres études⁽²²⁾ ont montré que la simple consommation de protéines à n’importe quel moment⁽²³⁾ pouvait suffire à améliorer les réponses de l’organisme à l’entraînement.

Dès lors, il importe peu que la protéine consommée soit lente ou rapide, tant qu’elle est de bonne qualité.

Le sujet est cependant loin d’être clos.

Alors que cette étude n’a pas constaté une meilleure réponse musculaire avec un apport de protéines lentes, d’autres recherches⁽²⁴⁾ ont démontré que la caséine offrait une meilleure action sur l’augmentation de la synthèse de protéines pendant un laps de temps prolongé, tandis que le lactosérum était le plus performant pour déclencher une SPM forte et brève.

Étant donné que les résultats observés dans le cadre de cette étude indiquent que la première vague de synthèse protéique se produit immédiatement dans les cellules souches musculaires, et qu’une deuxième vague se produit dans la fibre réparée, il pourrait y avoir un avantage à combiner des protéines à digestion rapide et lente, malgré les résultats de l’étude actuelle.

FAQ

Ce qu’il faut retenir

Cette étude a montré que la modification du ratio des protéines à digestion rapide et lente (whey et caséine, respectivement) après l’entraînement peut provoquer des changements dans la biodisponibilité des acides aminés, mais les adaptations en termes de masse musculaire et de force ne diffèrent pas entre les groupes. La prise de protéines après l’entraînement ne pourrait pas être aussi cruciale et nécessaire pour progresser, le plus important étant d’avoir une consommation de protéines de qualité pendant la journée.

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