Masse grasse très basse chez l'athlète : impacts sur les hormones et la performance

Atteindre des niveaux de masse grasse très bas ou essentiels — généralement de l'ordre de 4 à 6 % chez les hommes et de 10 à 13 % chez les femmes — est fréquent dans les sports d'esthétique corporelle, de combat et à composante gravitationnelle [4]. Bien qu'une diminution de la masse grasse non essentielle puisse optimiser le rapport puissance/poids, l'efficacité cardiorespiratoire et la mécanique articulaire [12, 14], une restriction énergétique prolongée ou extrême induit un stress physiologique substantiel. Une masse grasse extrêmement basse causée par une faible disponibilité énergétique (LEA) déclenche de profondes altérations de la signalisation endocrinienne, de la régulation du taux métabolique et de la performance neuromusculaire [4, 19].

Disponibilité énergétique et étiologie du RED-S

La disponibilité énergétique (EA) reflète l'énergie alimentaire résiduelle disponible pour les processus physiologiques de base une fois le coût énergétique de l'exercice déduit, calculée comme suit :

$$\text{EA}=\frac{\text{Apport énergétique (kcal)}-\text{Dépense énergétique de l’exercice (kcal)}}{\text{Masse sans graisse (kg)}}$$

Un fonctionnement physiologique optimal chez l'adulte en bonne santé nécessite une EA d'environ 45 kcal/kg de FFM/jour [19]. Lorsque les apports sont restreints pour atteindre une masse grasse extrêmement basse, les athlètes tombent fréquemment sous les seuils cliniques de LEA, définis comme <30 kcal/kg de FFM/jour pour les femmes et <25 kcal/kg de FFM/jour pour les hommes [19]. Chez les athlètes universitaires, se situer significativement en dessous du poids corporel idéal constitue un prédicteur fort d'un risque accru de déficit énergétique relatif dans le sport (RED-S), même après ajustement pour le pourcentage de masse grasse [24].

En situation de LEA chronique, l'organisme détourne l'énergie de la reproduction, de la croissance, de la thermorégulation et du renouvellement tissulaire pour préserver les processus cellulaires vitaux [19, 23]. Dans les sports de combat à catégories de poids, la perte de poids rapide (RWL) et les restrictions énergétiques chroniques font chuter drastiquement l'EA ; par exemple, un camp d'entraînement de combat de 5 semaines a montré une réduction de l'EA de 42 kcal/kg de FFM/jour à 22 kcal/kg de FFM/jour durant la semaine du combat, induisant un stress endocrinien et métabolique systémique [16, 17].

Perturbations endocriniennes à des niveaux de masse grasse très bas

Une restriction énergétique sévère et l'épuisement des réserves adipeuses perturbent de multiples axes hormonaux [4, 23] :

• Axe hypothalamo-hypophyso-gonadique (HPG) : La diminution de la pulsatilité de la gonadolibérine (GnRH) freine la libération de l'hormone lutéinisante (LH) et de l'hormone folliculo-stimulante (FSH) [23]. Chez les hommes, la préparation aux compétitions entraîne des baisses significatives de la testostérone totale et libre ainsi qu'une augmentation de la globuline fixant les hormones sexuelles (SHBG) [3]. Dans une étude de cas portant sur un culturiste naturel atteignant une condition de scène, la testostérone totale a chuté à des niveaux cliniquement bas de 7,2 à 9,1 nmol/L [1]. Chez les femmes, la suppression de l'axe HPG se manifeste par une aménorrhée hypothalamique fonctionnelle (AHF) et une anovulation [19, 23].
• Fonction thyroïdienne et thermorégulation : La triiodothyronine active (T3 libre) et la T4 libre chutent de manière significative [4, 5]. Il a été documenté que la T3 libre tombe à des niveaux cliniquement effondrés (2,7 pmol/L) au pic de condition physique, corrélant directement avec des diminutions de la température buccale centrale (r = 0,674) et de la fréquence cardiaque de repos (r = 0,560) [1].
• Axe somatotrope et anabolique : L'insuline circulante au repos, l'insulin-like growth factor 1 (IGF-1) et sa protéine de liaison IGFBP-3 diminuent nettement lors d'une restriction calorique sévère, les réductions d'IGF-1 suivant étroitement le catabolisme de la masse sans graisse (FFM) [3].
• Peptides de stress et de satiété : Une masse grasse extrêmement basse élève le cortisol et la ghréline systémiques tout en supprimant la leptine en raison de l'épuisement du tissu adipeux, ce qui exacerbe les troubles de l'humeur, la fatigue et la désinhibition de l'appétit [3, 4, 23].

Adaptations métaboliques et dépense énergétique

Lorsque les athlètes atteignent de faibles pourcentages de masse grasse, la dépense énergétique de repos (REE) diminue au-delà de ce qui est prédit par la seule réduction de la masse corporelle — un phénomène connu sous le nom de thermogenèse adaptative [1, 4].

Dans les préparations de culturisme naturel, la REE mesurée peut chuter de plus de 500 kcal/jour (ratio de REE ~0,78) parallèlement à une modification du quotient respiratoire de 0,95 à 0,85 [1]. De même, les pertes de poids simulées lors de camps d'entraînement chez des combattantes ont induit une réduction de 253 kcal/jour du taux métabolique de repos (RMR), associée à des signes de stress rénal et d'hypoglycémie [16, 22]. Dans les cohortes de la triade de l'athlète féminine, plus de 53 % des participantes présentant une LEA affichent un RMR supprimé [22].

Impact sur les performances neuromusculaires et aérobies

Réduire l'excès de tissu adipeux non essentiel procure des avantages mécaniques distincts dans les épreuves d'endurance, de sprint et les disciplines au poids du corps en améliorant le rapport puissance/poids et en minimisant la résistance physique à l'articulation articulaire [12, 14, 15]. Par exemple, les athlètes d'élite de CrossFit présentant des pourcentages de masse grasse plus faibles affichent un ${\text{VO}}_2\text{max}$ relatif plus élevé et une puissance anaérobie supérieure au test de Wingate par rapport aux athlètes alpins présentant une adiposité plus importante [11].

Cependant, lorsque la masse grasse est réduite aux seuils essentiels sous une restriction calorique sévère, les performances neuromusculaires se dégradent [1, 16] :

• Diminution de la force : La force absolue sur les principaux mouvements polyarticulaires (squat, développé couché, soulevé de terre) décline durant la préparation aux compétitions [1, 3].
• Pertes de puissance : Les athlètes de sports de combat soumis à des cycles de poids peuvent subir une baisse allant jusqu'à 27 % de la puissance maximale sur ergocycle lorsque les stratégies de perte de poids rapide se combinent à une restriction chronique [16].
• Fatigue neuromusculaire : L'épuisement du glycogène, l'inhibition de la synthèse des protéines musculaires et des scores de fatigue élevés limitent la production de force et la capacité de travail lors de déficits caloriques extrêmes [3, 16].

Réalimentation nutritionnelle et récupération physiologique

Atténuer la perte de tissu maigre pendant la perte de gras et restaurer l'homéostasie physiologique après le déficit nécessitent des stratégies nutritionnelles ciblées [4, 8].

Recharges glucidiques intermittentes et pauses de régime (« diet breaks »)

Structurer des augmentations temporaires de l'apport en glucides atténue le déclin métabolique et endocrinien pendant la perte de gras [6, 8] :

• Recharges glucidiques de 2 jours : L'intégration d'une recharge glucidique de 2 jours consécutifs pendant un déficit calorique de 25 % a significativement préservé la FFM (perte de 0,4 kg contre 1,3 kg lors d'une restriction continue) et atténué la diminution du RMR (-38 kcal contre -78 kcal) sans compromettre la perte totale de masse grasse [8].
• Pauses de régime (« diet breaks ») : L'introduction de pauses d'une semaine au niveau de maintien énergétique au cours d'une période de restriction de 8 semaines a préservé le contrôle comportemental de l'alimentation en prévenant l'augmentation de la désinhibition sur le Questionnaire des Trois Facteurs de l'Alimentation (TFEQ) par rapport à une restriction continue [7].

Délais de récupération post-restriction

Restaurer des profils hormonaux et métaboliques altérés nécessite un retour prolongé à l'équilibre ou à un surplus énergétique [4, 5]. Le suivi longitudinal de compétiteurs de physique naturel révèle que la masse grasse (+3,4 kg) et la masse sans graisse (+2,7 kg) rebondissent rapidement au cours des 6 premières semaines post-compétition [5].

Entre 12 et 23 semaines post-compétition, les hormones thyroïdiennes (FT3, FT4), la testostérone, le cortisol, l'insuline et l'IGF-1 se normalisent dans les plages de référence initiales [3, 5]. Des augmentations plus importantes de l'apport énergétique post-restriction accélèrent la récupération du taux métabolique de repos ajusté ($+2.4\text{ kcal}\cdot {\text{kg}}_{\text{FFM}}^{-1}\cdot {\text{day}}^{-1}$), soulignant que l'inversion des conséquences endocriniennes et métaboliques d'une masse grasse extrêmement basse requiert une réhabilitation calorique et nutritionnelle adéquate [5, 22].