Consommé en excès, il est considéré comme l'un des facteurs favorisant l'obésité. Pour les sportifs, il désigne la source d'énergie nécessaire lors d'efforts intenses. Le sucre est généralement associé à la notion de plaisir gustatif. Mais le sucre n'est qu'un type de glucides. Il en existe d'autres bien plus intéressants d'un point de vue nutritionnel.
Mieux connaître les glucides permet de comprendre leur métabolisme et par conséquent de les utiliser plus efficacement pour améliorer nos performances.
Dans cet article, après quelques rappels sur leur structure, nous verrons comment se déroule leur digestion et les différents paramètres qui influencent leur absorption.
Composition chimique des glucides
Les glucides sont composés de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Ils sont synthétisés par les végétaux en présence de lumière : c'est le processus appelé la photosynthèse. D'une manière très succincte, voyons comment se déroule ce phénomène.
Exposées à l'énergie solaire, les plantes fixent le carbone (présent dans le gaz carbonique qu'elles "respirent") grâce à la chlorophylle. Elles le combinent à l'hydrogène et l'oxygène de l'eau qu'elles puisent dans le sol.
À partir de ces éléments, elles élaborent des molécules de glucides élémentaires qu'elles stockeront sous diverses formes : simples ou complexes.
Les glucides sont également appelés les hydrates de carbone, car dans leur très grande majorité, les proportions d'hydrogène et d'oxygène qu'ils renferment sont les mêmes que dans l'eau.
Classification des glucides
Les biochimistes classent les glucides en trois groupes :
Les oses, appelés aussi monosaccharides : ce sont les sucres élémentaires, constitués d'une molécule possédant un nombre réduit d'atomes de carbone (de 3 à 6).
Les oligosides ou oligosaccharides, constitués de deux oses (ils sont alors appelés diholosides ou plus couramment disaccharides) ou trois oses.
Les polyholosides ou polysaccharides constitués de quatre à plusieurs centaines d'oses.
Les oses et oligosides sont considérés comme des glucides simples alors que les polyholosides sont considérés comme des glucides complexes.
Les oses ou monosaccharides
Les oses ayant un intérêt nutritionnel sont le glucose, le fructose et le galactose. Ces trois glucides possèdent la même formule chimique : C6H1206. Ils n'ont cependant pas exactement les mêmes propriétés, car leur organisation moléculaire n'est pas identique. Ils sont tous bâtis avec les mêmes éléments, mais la disposition de ces derniers varie pour chacun d'eux. (Voir Structure moléculaire des 3 principaux sucres élémentaires ou oses).
Le glucose est le sucre circulant dans l'organisme. Il représente l'aboutissement, après digestion et traitement par le foie, de tous les glucides assimilables que l'on consomme. On trouve du glucose principalement dans le miel (36%) et en moindre quantité dans les fruits (de 1 à 6%).
Le fructose est souvent appelé sucre des fruits, alors que la plupart d'entre eux n'en possèdent que de modeste quantités à l'état libre. La source la plus importante est en fait constituée par le saccharose, dont nous l'armerons plus loin, où il se trouve sous forme combinée. L'aliment le plus riche en fructose est certainement le miel qui en contient 35%. Le fructose en poudre, disponible dans le commerce, n'est cependant pas extrait des fruits ou du miel, comme on peut le croire, mais à partir de l'amidon grâce à un processus chimique.
Le fructose est un sucre qui est assimilé lentement, car il doit être converti en glucose par le foie, avant d'être libéré dans le sang.
Cette propriété ne doit cependant pas conduire à le consommer en trop grandes quantités, car il favorise la synthèse des graisses (sans intervention de l'insuline) et tend à élever le taux de triglycérides sanguins.
Certains auteurs conseillent d'ailleurs de l'exclure totalement de l'alimentation si l'on désire maigrir efficacement.
Nous verrons cependant, dans mon prochain article, que ce sucre est utile, à dose modérées, pour reconstituer rapidement les stocks de glycogène hépatique.
Le galactose entre dans le composition du sucre du lait. Ce glucide est important chez le jeune enfant, car il intervient dans la synthèse des molécules de base du cerveau. Le galactose entre, en effet, dans la composition des lipides, complexes du cerveau : les cérébrosides.
Les oligosaccharides
Parmi les oligosaccharides, trois sont à retenir : le saccharose, le lactose et le maltose. Ce sont des disaccharides puisque formés de deux monosaccharides (ou de deux oses).
Le plus connu d'entre eux est le saccharose, dont la composition résulte de l'association de glucose et de fructose.
C'est le sucre que l'on extrait de la betterave ou de la canne à sucre. Il est blanc, s'il est raffiné, brun, s'il ne l'est pas. Le premier est de très loin le plus consommé, puisqu'il peut représenter de 25% à 30% de l'apport calorique total dans les pays occidentaux.
Les nutritionnistes recommandent un apport n'excédant pas 10%. Cette consommation excessive expose à l'obésité, risque d'altérer le métabolisme des lipides et favorise l'apparition des caries. On trouve également du saccharose dans les fruits (5 à 8g), le miel (6%) et certains légumes comme la carotte et l'oignon.
Le lactose est le sucre du lait. Il est constitué de glucose et de galactose. Sa digestion nécessite une enzyme, la lactase, qui scinde la liaison entre les deux oses, libérant ainsi dans l'intestin le glucose et le galactose qui seront absorbés par l'organisme.
De nombreuses personnes ne possèdent plus cette enzyme à l'âge adulte. Elles ne peuvent donc plus digérer le lait et doivent s'orienter vers la consommation de yaourts et de fromages secs afin d'éviter des troubles intestinaux sérieux (douleurs abdominales, ballonnements, diarrhées acides). Le lactose favorise l'absorption du calcium.
Le maltose est formé de deux molécules de glucose. Il est présent en petites quantités dans notre alimentation, car on ne le trouve que dans quelques aliments : céréales, graines germées (l'orge en particulier), bière, miel. Il est, par contre, abondant dans l'intestin grêle, lors de la digestion de l'amidon dont il représente l'avant-dernière étape.
La dernière étant le "découpage" du maltose par une enzyme, la maltase, qui libère ainsi les molécules de glucose.
Les polysaccarides
Les polysaccharides regroupent les glucides composés de très nombreuses molécules d'oses. Les plus courants sont l'amidon, les fibres végétales et le glycogène.
L'amidon est constitué de plusieurs centaines de molécules de glucose accrochées les unes des autres formant ainsi une molécule géante (ou macromolécule). Cette longue chaîne moléculaire est appelée polymère. L'amidon est donc un polymère de glucose. Ce sont les liaisons entre chaque molécule que coupent les enzymes digestives (les amylases) lors de la digestion afin d'aboutir progressivement au maltose et finalement en glucose.
Les aliments riches en amidon sont les céréales (riz, blé, avoine) et les produits dérivés (pâtes, semoule, farine), les légumes secs (lentilles, pois chiches, haricots blancs), les pommes de terre, les châtaignes, les bananes vertes.
Les fibres végétales sont elles aussi constituées par l'association de très nombreuse molécules de glucose mais, et c'est ce qui fait toute la différence avec l'amidon, les liaisons entre ces dernières ne sont pas attaquables par les enzymes digestives. Autrement dit, les fibres ne peuvent être décomposées en glucose dans l'intestin grêle. C'est dans le côlon qu'elle sont en partie dégradées par la flore bactérienne pour donner des acides gras volatils. Leur intérêt nutritionnel n'est donc pas significatif.
Le glycogène est également un polymère de glucose. C'est la forme de stockage des glucides chez les êtres vivants (on en trouve cependant aussi dans les champignons : 1/3 des glucides totaux). Sa formation a lieu dans le foie et dans les muscles. Ces organes possèdent la capacité d'accrocher les molécules de glucose les unes aux autres pour former ainsi des polymères. L'organisme est capable de stocker environ 400 grammes de glycogène : 100 g dans le foie et 300 g dans les muscles. Au delà de ces valeurs et en l'absence d'un besoin (effort par exemple), tout apport de glucides, qu'ils soient simples ou complexes, sera stocké sous forme de graisse. La figure 4 donne la teneur en glucides de quelques aliments courants.
La digestion des glucides
Les glucides que nous consommons doivent être réduits en sucres élémentaires ou oses afin d'être absorbés par l'organisme. Pour cela, nous possédons toute une série d'enzymes spécialisées qui vont décomposer les hydrates de carbone assimilables en molécules de glucose, fructose et galactose.
La digestion de l'amidon commence, comme nous l'avons vu lors de mes séminaires dans la bouche. La salive contient une enzyme, l'amylase salivaire, qui va scinder les liaisons chimiques entre les molécules de glucose : du maltose, commence ainsi à apparaître.
Dans l'estomac, la durée d'action de cette enzyme est brève car elle est inhibée dans un milieu acide. Précisons que l'acide chlorhydrique sécrété par la paroi gastrique réalise une hydrolyse partielle de l'amidon.
Ensuite, au niveau du duodénum, le pancréas déverse ses sucs riches en amylase. Cette amylase pancréatique agit sur l'amidon et sur le maltose en rompant les liaisons entre les molécules de glucose.
L'absorption du glucose ainsi libéré commence dès le duodénum. Durant toute leur progression, les glucides vont ainsi être attaqués "enzymatiquement" et décomposés en groupement de molécules de plus en plus petits.
Conséquence, au niveau de l'intestin grêle, pratiquement tous les glucides complexes ont été dégradés en monosaccharides et disaccharides. Les monosaccharides sont absorbés par la paroi intestinale et acheminés vers le foie alors que les disaccharides doivent être encore simplifiés par d'autres enzymes avant de subir la même destinée.
Ces enzymes sont sécrétées par les cellules intestinales et sont spécifiques à un seul type de disaccharide. Ainsi, la saccharase convertit le saccharose en glucose et fructose, la lactase le lactose en glucose et galactose et la maltase le maltose en deux molécules de glucose. L'absorption du glucose et du fructose est réalisée de manière active en co-transport avec le sodium. Ce qui signifie que l'entrée de ces deux sucres dans la paroi intestinale est couplée à celle du sodium et nécessaire de l'énergie (d'où le conseil d'ajouter une pincée de sel dans les boissons glucidiques afin d'améliorer l'assimilation du glucose).
Alors que celle du fructose est passive car elle se fait par diffusion à travers la membrane des cellules intestinales.
Une fois absorbés, toutes les oses vont se retrouver dans la veine porte qui les mènera au foie où ils seront convertis en glucose. Ce dernier sera ensuite, suivant les besoins de l'organisme, soit stocké, soit libéré dans le sang.
La figure 5 décrit les différentes étapes de la digestion des glucides.
Glucides rapides ou glucides lents, le paradoxe de l'index glycémique
Après un repas contenant des hydrates de carbone, le taux de sucre dans le sang va s'élever. Il se produit ainsi ce que l'on appelle une hyper-glycémie. L'importance de cette dernière ne sera cependant pas la même avec tous les types d'aliments. Certains aliments provoquent une montée brutale de la glycémie alors que d'autres ne produisent qu'une légère augmentation. Cette influence sur le taux de sucre sanguin est liée à la rapidité d'absorption des glucides considérés. Il y a quelques années, on pensait que les glucides de constitution complexe, comme l'amidon, étaient digérées lentement et passait progressivement dans le sang, car ils devaient être dégradés en sucres simples pour être absorbés. On les appelait "les sucres lents". Par opposition, les glucides simples (tous ceux ayant un goût sucré) avaient la réputation de passer rapidement dans le sang entraînant ainsi une brusque hyperglycémie. Ils étaient considérés comme "des sucres rapides".
Différentes expériences menées vers le début des années 80 ont montré que la réalité était toute autre. En faisant consommer différents aliments contenant des glucides à des volontaires, les mesures des glycémies, prises à des intervalles réguliers après l'ingestion alimentaire, ont tout remis en question. Elles ont en effet révélé que le pain blanc provoquait une hyperglycémie plus rapide et importante que ne le faisait les oranges ou les pommes (riches en glucides simples). De même, le saccharose (ou sucre de table) est plus lent que la pomme de terre (sous forme de purée) ! La notion de sucres lents et rapides était donc à revoir. Ces études ont permis de classer les différents glucides d'après leur effet sur la variation de la glycémie.
De là est né l'index glycémique. Ce dernier représente le temps écoulé entre l'absorption d'un aliment et l'élévation de la glycémie qui en résulte par rapport au résultat obtenu avec le glucose. Celui-ci est utilisé comme référence et possède l'indice 100. Un indice de 50 indique que le glucide en question est absorbé deux fois plus lentement que le glucose. Un glucide est d'autant plus rapide que son index glycémique est élevé. (Voir tableau sur les index glycémiques de quelques aliments)
Facteurs influençant l'index glycémique
Il est important de signaler que les valeurs apparaissant dans ce tableau concernent uniquement les aliments consommés isolément. L'association de plusieurs aliments modifie considérablement leur vitesse d'assimilation. Si l'on consomme un aliment glucidique ayant un index élevé avec des protéines ou des lipides, la digestion de l'ensemble sera ralentie. Résultat : la vitesse d'assimilation des glucides sera plus lente, l'index glycémique global aura ainsi diminué. Ceci est surtout lié à l'influence de certains types d'aliments sur le vidange gastrique.
Ce qui est logique, puisque plus l'estomac se vide lentement de son contenu, plus la digestion de l'ensemble, en particulier celle des glucides, est ralentie. Le temps de transit des aliments dans l'intestin grêle est également un paramètre à prendre en compte.
Le mode de préparation et de degré de cuisson peuvent modifier de manière significative l'index glycémique. Plus l'aliment est cuit, découpé et fluidifié, plus il sera rapidement digéré et assimilé. Prenons l'exemple de la pomme de terre. Consommée sous forme de purée, elle possède un index glycémique d'environ 85, alors que celui-ci "tombe" à 50 si elle est cuite avec sa peau, à l'eau bouillante, pendant 20 minutes. C'est un peu la même chose pour les pâtes : si elles sont trop cuites, leur index peut dépasser 70 alors qu' "al dente" il est d'environ 49.
Si l'on ajoute un filet d'huile, l'index sera encore diminué (les lipides étant les éléments qui ralentissent le plus la digestion gastrique).
Certaines techniques comme la cuisson-extrusion (utilisée pour obtenir des flocons de céréales croustillants) associent un traitement thermique et mécanique qui en produisant une déstructuration de l'amidon augmentent l'index glycémique. Exemple : les corn-flakes dont l'indice est de 85. La teneur en fibres de l'aliment a des répercussions importantes sur la valeur de l'index glycémique. Ainsi l'amidon des légumes secs (soja, pois chiche, haricots blancs, lentilles) est enchâssé dans des réseaux de fibres alimentaires qui le rendent difficilement accessible aux enzymes digestives.
Par conséquent, la digestion est progressive et s'étale sur tout le trajet de l'intestin grêle.
L'amidon, lentement dégradé, libère de manière continue ses molécules de glucose qui passeront dans le sang sans à coup. Ajoutons que les légumes secs possèdent en plus des éléments inhibiteurs de l'amylase. Tout ceci explique la faible valeur de l'index glycémique pour ces aliments (de 15 à 36) qui sont les véritables glucides lents.
La connaissance des index glycémiques permet de faire le bon choix de glucides suivant ses besoins. L'intérêt des glucides ayant un index élevé se justifie pleinement lors d'un effort ou juste après pour accélérer la reconstitution des stocks de glycogène musculaire. Il est ainsi plus judicieux de prendre du miel, ou du jus de fruit riche en glucose (raisin par exemple), au lieu d'une orange juste avant ou pendant l'effort physique si l'on désire de l'énergie rapidement disponible.
Même chose tout de suite après l'entraînement où l'apport d'hydrates de carbone limitera l'élévation du taux de cortisol, réduisant ainsi l'utilisation des protéines musculaire à des fins énergétiques.
Par contre, dans la journée il est préférable de consommer des glucides lents (donc avec un faible index glycémique) afin de bénéficier d'un apport de glucose étalé dans le temps. On limite ainsi les variations intempestives de la sécrétion d'insuline, hormone qui favorise la synthèse et le stockage des graisses.
Comme nous avons vu que le mélange d'aliments diminue l'index global d'un repas, il est recommandé, au cours de la journée, de prendre les aliments riches en glucides (choisir des glucides complexes) associés à des protéines et à un peu de lipides.
Attention cependant, sous prétexte d'index glycémique bas, à ne pas s'orienter vers des aliments très riches en lipides comme les crèmes glacées ou les cacahuètes. Il faut également garder à l'esprit que c'est la quantité de calories que l'on consomme qui va déterminer l'épaisseur du tissu adipeux et ceci quelque soit la nature des aliments consommés.
Un excès calorique, qu'il provienne de glucides lents ou rapides, fera toujours grossir là où on ne le souhaite pas.
Jerry YEUNG
Préparateur Physique "The Gym Tahiti"
Diplômé d'Etat BEES-1 Métiers de la Forme depuis 1998
IFBB Certified Advanced Bodybuilding & Fitness Trainer
Certified Trainer Institut Culture Physique Weider
Plusieurs fois titrés IFBB en Bodybuilding National et International
IFBB International Judge