De combien de protéines avez-vous besoin en cétose nutritionnelle ?

Et pourquoi pour certaines personnes, il s’agit d’un équilibre délicat. La bonne quantité de protéines en régime cétogène / LCHF est un sujet souvent mal compris.

Il est utile d’entrer dans les détails pour bien formuler son régime cétogène. Explication par les deux spécialistes Stephen Phinney et Jeff Volek.

Article publié par Virta Health aux USA, rédigé par les Docteurs Stephen Phinney, Brittanie Volk et Jeff Volek le 21 février 2018. Vous pouvez retrouver l’article original en cliquant ici. Traduction avec l’aimable autorisation de Virta Health pour EatFat2BeFit.com

Les protéines sont un macronutriment fascinant. Parmi les trois macronutriments, les protéines doivent fournir au moins 9 composants essentiels (acides aminés), alors que les graisses alimentaires en fournissent seulement 2, et les glucides aucun. Pour les non-initiés, il est tentant de considérer les protéines dans le corps comme relativement stables (par exemple, la structure des muscles, du cœur, du foie, des reins, du cerveau) comparé à l’utilisation par le corps du « carburant » (glucides et lipides). Mais en réalité le métabolisme des protéines par le corps est incroyablement dynamique, et les limitations dans les apports en protéines alimentaires ou en énergie provenant des glucides ou des lipides peuvent faire pencher la balance entre gain ou perte d’importants tissus ou fonctions.

En se lançant dans un régime alimentaire cétogène bien formulé et en passant par le processus de céto-adaptation, il y a des changements nécessaires dans la façon dont le corps utilise ses macronutriments entrants pour maintenir (sinon améliorer) sa santé et ses fonctions. Pour y parvenir, il faut suffisamment de protéines mais pas trop – l’équilibre est important. Et comme vous pouvez vous y attendre, cet équilibre est atteint à des niveaux différents «dose journalière recommandée » que ceux de nos recommandations officielles gouvernementales. Mais en lisant ce billet, vous verrez que votre besoin en protéines alimentaires au cours d’une diète cétogène bien formulée n’est pas très différent de ce que la personne moyenne dans le monde développé mange actuellement – c’est-à-dire un apport modéré en protéines plutôt que riche en protéines[1]. Ce qui suit est notre meilleure façon pour tenter d’expliquer brièvement les besoins en protéines en état de cétose nutritionnelle.

La dynamique du renouvellement des protéines, et pourquoi cela est important

En plus d’être une composante vitale de la structure du corps (par exemple : muscle, tendon, ligament, os, peau, cheveux), c’est ce dont sont composés des molécules fonctionnelles comme les enzymes, les anticorps, les récepteurs et transporteurs membranaires, ainsi que l’hémoglobine transportant l’oxygène. Chaque opération au sein de votre métabolisme est accomplie avec l’aide de protéines, qui sont au nombre de milliers dans chaque cellule. Et tandis que certaines d’entre elles durent des mois une fois qu’elles sont fabriquées, d’autres ne durent que quelques minutes avant d’être brisées et remplacées. En d’autres termes, les protéines dans le corps sont dans un état dynamique incessant de destruction et remplacement.

Les protéines sont des chaînes chimiques créées à partir de 20 molécules différentes appelées acides aminés, ces chaînes d’acides aminés ayant une longueur variant de moins de 10 à plusieurs centaines. En moyenne, plus la chaîne d’acides aminés est courte, plus cette protéine est décomposée et remplacée rapidement. C’est ce qu’on appelle le « renouvellement des protéines » et cela se produit dans chaque cellule, tissu et organe du corps tous les jours. Donc, afin de maintenir sa santé et son fonctionnement, le corps a besoin de constamment fabriquer de nouvelles protéines. Cela nécessite un approvisionnement constant en acides aminés et beaucoup d’énergie, car la fabrication de nouvelles protéines (c’est-à-dire, la synthèse de protéines) est un processus énergivore.

Les acides aminés que le corps utilise pour la synthèse des protéines proviennent de deux sources. La plus évidente est la protéine alimentaire que nous mangeons quotidiennement, mais c’est normalement la moins contributrice en acides aminés pour la synthèse des protéines. La principale source est en réalité celle des acides aminés recyclés provenant de la dégradation des protéines corporelles présentes. Dans une journée typique où les apports en protéines et en énergie suffisent à maintenir la masse maigre* (c’est-à-dire sans gagner ni perdre de tissu maigre) plus de deux tiers des acides aminés entrant dans la circulation sanguine proviennent de la dégradation des protéines corporelles existantes, tandis que moins d’un tiers proviennent de la digestion et l’absorption des protéines alimentaires.

*Masse maigre. La composition corporelle est généralement divisée en 2 compartiments – masse grasse et masse maigre. Bien que la vie réelle ne soit pas aussi simple (par exemple, nos cellules adipeuses contiennent en réalité environ 15% de tissu maigre et 85% de triglycérides stockés), la plupart des fonctions physiologiques du corps telles que la circulation, la respiration, le mouvement, le métabolisme énergétique, l’activité cérébrale consciente et subconsciente, la digestion, l’absorption, l’excrétion et la reproduction sont effectuées par notre tissu maigre (c’est-à-dire, non-adipeux). C’est à cela que la plupart des protéines du corps sont utilisées, n’est-ce pas ?

Faux. Toutes ces choses actives que le corps fait n’utilisent qu’environ la moitié de ses protéines, et la plupart de celles-ci se trouvent à l’intérieur de nos cellules. L’autre moitié de nos protéines est structurelle et se trouve à l’extérieur de nos cellules (par exemple : tendons, ligaments, os, peau, cheveux). Mais même ces protéines se renouvellent régulièrement. Par exemple, vous renouvelez tous vos cheveux tous les 2 ans, et la couche externe de votre peau est, elle, renouvelée toutes les 3 semaines.

Toutes ces structures et fonctions sont dépendantes de niveaux d’acides aminés adéquats afin de pouvoir se reconstruire continuellement, et tout ce qui entrave ce processus de reconstruction pendant quelques semaines ou mois entraîne des dommages mesurables d’un large éventail de fonctions.

Selon de multiples facteurs hormonaux et environnementaux, un adulte en bonne santé va décomposer et reconstituer entre 300 et 600 grammes de protéines par jour. Pour mettre cela en perspective, s’il ne s’agissait que de muscle (qui contient environ 25% de protéines et 75% d’eau), cela équivaudrait à remplacer entre 1,2 kg et 2,4 kg de muscle par jour. En fait, une grande partie du renouvellement des protéines du corps se produit dans des tissus autres que les muscles, mais ce calcul aide à mettre en perspective l’ampleur de ce processus. Et en particulier, il devrait être clair que tout facteur qui entrave la synthèse des protéines (c’est-à-dire le côté « reconstruction » de cette équation) peut conduire à une perte de tissu maigre rapide et significative.

6,25 g de protéine = 1 g d’azote. Ainsi, 100 grammes de protéines alimentaires produisent 16 grammes d’excrétion d’azote quand on est en équilibre protéinique (ou azote).

Facteurs affectant l’équilibre entre la synthèse et la dégradation des protéines

Comme le montre le diagramme ci-dessus, certains des acides aminés que nous mangeons et certains provenant de la dégradation des protéines sont absorbés par le foie, les reins et les muscles où ils sont métabolisés pour l’énergie et à des fins autres que la synthèse protéinique. Dans ce processus, ils libèrent les molécules d’azote qui caractérisent les acides aminés, et ceux-ci sont principalement excrétés sous forme de résidus d’azote dans les urines. En outre, certaines protéines et certains produits issus de la dégradation des protéines sont éliminés chaque jour à travers la peau et dans les selles, mais cela représente généralement environ 10% des pertes protéiniques quotidiennes.

Dans nos rêves, la plupart d’entre nous aimeraient être en mesure de rapidement gagner beaucoup de muscle et perdre beaucoup de graisse corporelle. Mais en réalité, si chaque matin nous nous réveillons avec à peu près la même quantité de muscle que nous avions hier, nous avons pu maintenir l’équilibre de la synthèse et dégradation des protéines, et c’est un bon résultat. Quand il s’agit de changements dans le métabolisme des protéines, les résultats arrivent lentement.

Les changements les plus rapides dans l’équilibre des protéines se produisent lors d’infections, blessures, stress et privation de nourriture / jeûne. Une infection sévère, un traumatisme peuvent entraîner une perte de tissu maigre de l’ordre de 0,9  à 1,4 kg / jour, tandis que ce sont jusqu’à 0,5 kg / jour qui peuvent être perdus au cours de la première semaine d’adaptation métabolique au jeûne.

Du côté positif du bilan protéinique, les gains les plus rapides de tissu maigre sont observés pendant la récupération d’un dépérissement prolongé suite à une maladie ou une famine, lorsque jusqu’à 0,1 kg de tissu maigre par jour peuvent être gagné. Mais ce taux de gain se produit généralement dans le cadre d’un régime à haute valeur énergétique (riche en calories), habituellement aussi accompagné d’une augmentation de la masse grasse. Des gains soutenus de tissu maigre sont également observés pendant les poussées de croissance à l’adolescence et pendant la grossesse. Mais dans ce dernier cas, si la mère enceinte produit un bébé composé de 1,4 kg de tissu maigre et qu’elle ajoute 2,3 kg de tissu maigre à son propre corps sur 9 mois, cela se traduit par 3,6 kg de tissu maigre sur 180 jours, soit moins de 0,03 kg / jour. Les facteurs complémentaires influençant l’équilibre protéinique sont listés dans le tableau ci-dessous, mais seuls ou en combinaison, ils entraînent rarement des gains moyens de tissu maigre de plus de 0,1 kg par jour.

Facteurs connus pour stimuler ou faciliter le gain de tissu maigre :

• Exercice (en particulier exercices en résistance)
• Apport suffisant en protéines alimentaires, comprenant les acides aminés essentiels adéquats (généralement, seulement un souci avec les régimes végétaliens)
• Énergie alimentaire suffisante (mais pas nécessairement celle des glucides)[2]
• Augmentation de l’insuline sérique (en présence d’acides aminés suffisants)[3] [4]
• Acides aminés à chaîne ramifiée
• Minéraux intracellulaires suffisants (par exemple : potassium, magnésium, phosphore) [5] [6]
• Suppléments de créatine
• Utilisation illégale de stéroïdes anabolisants et d’hormones de croissance

En résumé, la plupart des changements positifs dans la masse corporelle maigre se produisent lentement, tandis que les pertes peuvent survenir rapidement en cas de blessure, de maladie ou de protéines alimentaires insuffisantes (dont la famine / le jeûne). De plus, les protéines ne peuvent être produites que lorsqu’un certain nombre de facteurs travaillent ensemble, comprenant la disponibilité des acides aminés, les minéraux associés à ce tissu, ainsi qu’un stimulus approprié provenant des signaux hormonaux et métaboliques.

Cétose nutritionnelle et équilibre protéinique

Nous savons depuis de nombreuses décennies que la masse corporelle maigre et le bien-être physique peuvent être maintenus avec un régime cétogène comprenant une quantité modérée de protéines. L’expérience[7] Stefansson à l’hôpital de Bellevue de 1928 a démontré que deux hommes adultes pouvaient manger environ 15% de leur apport énergétique sous forme de protéines et maintenir leur poids et fonctions pendant un an. À l’époque moderne, nous avons effectué plusieurs études plus courtes avec une analyse plus rigoureuse de la composition corporelle donnant des résultats similaires [8] [9]. Toutefois, lors de la transition d’un régime riche en glucides vers un régime cétogène riche en lipides, il y a un léger retard de 1 à 2 semaines dans la synthèse des protéines lorsque le corps change de carburant principal (dans le cadre de la céto-adaptation).

Bien qu’une analyse précise de la relation « dose-effets » à des degrés différents d’apports en protéines pendant la cétose nutritionnelle n’ait pas été faite chez les humains, nous avons effectué plusieurs études [10] [11] indiquant que la plupart des humains en bonne santé conservent leur masse corporelle et leurs fonctions lors d’un régime cétogène apportant entre 1,5 et 1,75 grammes de protéines par kg de « poids corporel de référence »*. De plus, il n’y a pas d’études humaines convaincantes montrant un bénéfice quelconque des protéines alimentaires au-dessus de 2,0 g / kg de poids de référence pour les adultes suivant un régime cétogène ; et tout avantage potentiel d’un apport plus élevé en protéines doit être soupesé par rapport à la réduction des taux de cétone dans le sang causée par l’excès de protéines alimentaires (plus de détails à ce sujet plus loin dans cet article).

* Le poids corporel de référence est une valeur arbitraire pour les hommes et femmes basée sur les valeurs moyennes des grilles de « Poids idéal» de la Metropolitan Life Insurance de 1959 (Met Life, 1959). L’utilisation de ces valeurs permet aux apports en protéines d’être basés de manière approximative sur la masse corporelle maigre normale plutôt que sur le poids corporel total. Remarque : le « poids de référence » est une valeur arbitraire utilisée pour estimer les besoins quotidiens en protéines – ce n’est pas un poids.

Dans les études qui mesurent l’excrétion urinaire d’azote, les régimes cétogènes et la privation totale de nourriture entraînent tous deux la plus grande dégradation nette de protéines au cours de la première semaine de céto-adaptation. En cas de privation totale, ces pertes quotidiennes représentent l’équivalent de 0,45 kg à 0,68 kg de masse corporelle maigre chez les femmes et les hommes durant la première semaine[12] [13], puis se rapprochent de 0,11 kg de perte après un mois. En revanche, avec un régime cétogène bien formulé, ces pertes journalières atteignent en moyenne moins de 0,11 kg durant la première semaine puis zéro perte ou même un léger gain tissulaire après deux semaines d’adaptation[14] [15].

Une fois passées les premières semaines de céto-adaptation, il ne semble pas y avoir de raison de modifier son apport en protéines alimentaires, que ce soit avec un temps supplémentaire d’adaptation ou une perte de poids cumulative. L’exception pourrait être dans le cas où les cétones restent faibles (par exemple, inférieures à 0,5 mM) en dépit d’une restriction stricte des glucides, auquel cas la réduction des protéines de 2,0 à 1,5 g / kg ou même de 1,2 g / kg de poids de référence pourrait être raisonnable.

« Selon notre expérience, les personnes suivant un régime cétogène et pensant manger des protéines avec modération sont bien souvent au-dessus de 2g/kg par peur de manger des lipides à satiété. »

Mais en aucun cas l’apport alimentaire en protéines ne devrait être inférieur à 1,2 g / kg dans le cadre d’un régime cétogène bien formulé. Cette fourchette; 1,2 g / kg à l’extrémité la plus basse et 2,0 g / kg à l’extrémité la plus haute, avec un objectif d’apport modéré à moyen terme de 1,5 g / kg, peut être traduit en consommation quotidienne en grammes de protéines dans le tableau ci-dessous. (Tableau d’origine modifié par EatFat2BeFit pour un lectorat européen)

Pourquoi nos recommandations d’apports en protéines sont-elles supérieures de 0,8 g / kg par jour à l’AJR ?

L’apport nutritionnel recommandé (RDA) pour les protéines est défini par un comité d’experts comme étant le niveau d’apport quotidien moyen suffisant pour répondre aux besoins nutritionnels de presque toutes les personnes en bonne santé (NIH). Cette valeur pour les adultes en bonne santé et en maintien stable de leur poids est de 0,8 grammes de protéines par kg et par jour. Mais il a été noté que cela ne prend pas en compte la maladie, la restriction calorique, le stress, le vieillissement, ou la minorité qui a besoin de plus de protéines[16], indiquant le besoin de protéines similaires à nos recommandations. Cette nouvelle perspective en combinaison avec notre recherche indique qu’une fourchette un peu plus élevée couvre à peu près tous ces besoins supplémentaires lorsque les gens suivent un régime cétogène bien formulé. En outre, cette fourchette est tout à fait dans les habitudes de consommation des pays développés, et ne représente donc pas un apport élevé en protéines dans tous les sens du terme.

Pourquoi n’utilisons-nous pas de « macros » ou de « pourcentages » pour conseiller votre apport en protéines ?

Il devrait être clair à partir des explications qui précédent que l’apport en protéines d’un individu au cours d’un régime cétogène bien formulé est pratiquement indépendant de l’apport énergétique quotidien. Par exemple, une personne en bonne santé qui débute un régime cétogène en mangeant à satiété commence généralement au départ à manger moins de calories que ses besoins énergétiques quotidiens, et perd ainsi du poids. Par exemple, supposons qu’une femme de 1m70 avec un poids de référence de 60 kg commence à 82 kg (180 livres) et mange 1300 kcal par jour (déficit d’environ 1000 kcal / jour). Son apport quotidien recommandé en protéines serait de 1,5 X 60 = 90 g / jour, totalisant 360 kcal. Exprimé en « macro » de ce qui compose son assiette, cela représente 24% de protéines. Mais 6 mois plus tard, alors qu’elle pèsera 63 kg (140 lbs) et mangera 2000 kcal par jour en phase de maintien de poids, cette même dose de protéines (360 kcal sur 2000) représentera alors une « macro » de protéines de 16%. Le fait est que dans cette situation où le poids change, l’apport quotidien en protéines devrait être constant; alors que les « macros » changent à mesure que cette femme passe d’une phase de perte de poids à celle de stabilisation. Cette variation de la proportion de protéines alimentaires par rapport à l’apport énergique alimentaire durant la perte puis le maintien du poids est illustrée sous forme de diagramme ci-dessous.

Apport calorique quotidien et dépense d’une femme d’1m70 allant de 82 à 63 kg. Supposant 30 kcal / kg avant et 35 kcal / kg après la perte de poids. Image tirée de « The Art and Science of Low Carbohydrate Living ».

Étant donné les changements souvent importants du poids corporel et de la masse grasse qui surviennent habituellement avec un régime cétogène bien formulé, mais peu ou pas de changements des besoins en protéines tant que l’on maintient la masse maigre et reste en cétose nutritionnelle, il est préférable de calculer son besoin quotidien de protéines en grammes de protéines alimentaires ou « grammes » d’aliments contenant des protéines.

Considérations favorisant un régime cétogène modéré en protéines

Un apport modéré en protéines dans le cadre d’un régime cétogène bien formulé permet aux corps cétoniques en circulation d’atteindre des niveaux d’au moins 0,5 mM. Trop peu ou trop de protéines peuvent avoir un impact négatif sur les nombreux bénéfices de l’état de cétose nutritionnelle. La manière de déterminer vos besoins en protéines peut être un peu un art et nécessiter un certain temps ainsi que l’encadrement d’un expert pour bien faire les choses.

Trop peu de protéines dans l’alimentation peut augmenter les corps cétoniques circulants au-dessus de 4,0 mM, mais au détriment des pertes d’azote qui peuvent compromettre la préservation et les fonctions du tissu maigre. Bien que toujours dans une fourchette de cétones considérée comme sûre, si vous atteignez constamment des valeurs supérieures à 3,0 mM qui ne peuvent pas être expliquées par quelque chose comme l’exercice, pensez à augmenter modestement votre apport en protéines. En plus de ne pas répondre aux besoins du corps, un faible apport en protéines alimentaires peut être beaucoup moins agréable qu’un apport adéquat. Deux des nombreux avantages d’un régime cétogène bien formulé sont la satiété et la satisfaction qu’elle procure.

D’autre part, trop de protéines alimentaires peuvent diminuer les corps cétoniques pour plusieurs raisons. Les protéines ont un effet stimulant modéré sur l’insuline; et dans une moindre mesure que l’impact d’une quantité similaire de glucides, des apports élevés en protéines peuvent faire baisser la production de corps cétoniques dans le foie[17]. En effet, des acides aminés spécifiques comme l’alanine sont puissamment anti-cétogènes. En fait, lorsque consommées en excès, les protéines peuvent perturber la fonction gastro-intestinale et exercer un stress sur les reins pour éliminer l’azote supplémentaire.

Considérations minérales

Parmi les nombreux facteurs qui affectent la capacité du corps à construire et maintenir sa masse maigre, le maintien d’un équilibre adéquat des minéraux essentiels est très important. Il existe notamment des relations croisées complexes parmi les mécanismes de traitement du sodium, du potassium et du magnésium qui peuvent influencer sur la capacité du corps à maintenir les tissus protéiniques et leurs fonctions[18]. Sans un niveau suffisant de potassium et de magnésium concentrés à l’intérieur de nos cellules, ces tissus ne peuvent être fabriqués ou même correctement entretenus. Et parce qu’un apport insuffisant en sodium entraîne une augmentation de la perte de potassium par les voies rénales, même l’apport en sel peut influencer l’efficacité avec laquelle les protéines alimentaires peuvent être utilisées.

Dans ce contexte, il est également important de comprendre que le choix de nos protéines alimentaires et la manière dont elles sont préparées peuvent également influencer notre état en minéraux essentiels. Consommer ses protéines à partir d’aliments transformés au minimum, que ce soit à partir de sources animales ou végétales, entraîne généralement une augmentation des apports en minéraux essentiels. Ainsi, 113 g de vrai poulet, poisson ou viande contiennent généralement plus de deux fois plus de potassium et magnésium que les viandes transformées, en conserve contenant la même quantité de protéines. La viande mijotée est lessivée de ses minéraux essentiels à moins que le bouillon ne soit consommé, et les poudres de protéines telles que la whey et la gélatine ont tendance à être dépourvues de ces minéraux importants. Idem pour les œufs comparés aux blancs d’oeuf. Les blancs d’œufs contiennent des protéines à « valeur biologique élevée », mais ils sont dépourvus des minéraux essentiels qui sont concentrés dans le jaune. Inutile de payer plus cher pour des omelettes de blancs d’œuf !

Conclusions

Atteindre et maintenir un apport en protéines adapté dans le cadre d’un régime cétogène bien formulé demande de la pratique, et souvent un encadrement professionnel notable. Les besoins individuels et les tolérances peuvent varier, mais dans presque tous les cas, ils se situent entre 1,2 et 2,0 grammes par kg de poids corporel de référence. Bien que cette fourchette soit un peu plus élevée que les recommandations standards pour les besoins journaliers minimaux ou moyens, elle comprend une marge suffisante pour permettre de récupérer après un stress, de l’exercice et des maladies occasionnelles. Ce niveau d’apport en protéines est également cohérent avec les apports habituels en protéines dans les pays développés, et correspond à la consommation de protéines des cultures autochtones suivant un régime de chasseur / éleveur depuis des milliers d’années.

Références :

[1] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18469286

[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17609259

[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9173954

[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14594866

[5] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1355386/

[6] http://apps.who.int/iris/handle/10665/42716

[7] http://www.jbc.org/content/87/3/651.full.pdf+html

[8] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6865775

[9] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15533250

[10] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6865775

[11] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2104036

[12] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/463798

[13] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1177405

[14] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6865775

[15] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15533250

[16] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28298271

[17] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC371785/

[18] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1355386/