- Rôle des glucides.
- Indice et Mesure Glycémique.
- Index Glycémique : facteurs et observations.
- La Charge Glycémique.
- Glucides et Satiété.
- Glucides et Bien-être.
- Hypoglycémie.
- L’Insulinorésistance.
- Les Edulcorants.
Nous concluons notre dossier en trois parties sur les macronutriments, avec les glucides (consulter le dossier sur les protéines et sur les lipides).
Rôle des Glucides.
Les glucides, aussi appelés par abus de langage « sucres », sont une classe de molécules, et la principale source d’énergie pour le corps .
Les glucides sont stockés principalement dans les muscles sous forme de glycogène et dans le foi, et une dernière partie est en libre circulation dans le sang, sous forme de glucose. Le glycogène est un glucide complexe, et une importante réserve d’énergie.
Les glucides, contrairement à ce que l’on pourrait penser ne sont pas un nutriment essentiel à la vie, contrairement aux protéines ou aux lipides, et ce par un processus nommé gluconéogenèse qui est la synthèse du glucose à partir de précurseurs non-glucidiques. Elle peut se produire à partir des acides aminés, du lactate, du pyruvate et du glycérol. Il est aussi possible que des métabolites du cycle de Krebs soient convertis.
C’est l’insuline qui est chargée de réguler le taux de sucre dans le sang, hormone sécrétée par le pancréas, et elle permet la pénétration intracellulaire du glucose dans les organes insulinodépendants. De plus, l’insuline favorise la lipogenèse par la stimulation de l’acétyl CoA carboxylase (la lipogenèse est un processus permettant la synthèse des lipides et des acides gras) et freine la lipolyse en inhibant la triacylglycérol lipase.
L’insuline n’est donc pas que chargée de réguler le taux de sucre sanguin, elle permet également de stocker des triglycérides (synthèse à partir de l’acétyl CoA) dans les adipocytes (cellules graisseuses).
Le sucre est transporté dans les cellules via l’insuline, et une partie est directement utilisable pour produire de l’énergie. Par ce mécanisme de transport de l’énergie, cette hormone empêche la combustion des graisses ; et c’est pourquoi cette hormone est dite « anti-lipolytique » : elle cesse la conversion des triglycérides en acides gras.
Indice et Mesure Glycémique.
L’index glycémique ou « indice glycémique » est une classification qui a été mise en place afin de déterminer les « meilleurs » aliments pour la santé humaine. En se basant sur un indice de référence de 100 (celui du glucose), un dosage de la glycémie est réalisé à jeun chez un sujet, puis toutes les demi-heures durant trois heures (six mesures) après la prise d’un aliment contenant 50 grammes de glucose. On mesure ensuite sur la courbe de réponse l’aire du triangle :
Sur le triangle, le point A (0.6) est déterminé par le début de l’élévation de la glycémie, le point B par le pic de glycémie (3.6), et le point C, le retour à la glycémie (0.2).
Cette aire est comparée avec celle résultant de la prise de glucose pur ; on obtient ainsi l’index glycémique de n’importe quel aliment. Par exemple, l’aire calculée suite à la consommation d’une banane est 52% inférieure à l’aire suite à l’ingestion de glucose. L’index glycémique de la banane est donc de 52.
Si la surface de l’élévation glycémique n’est bien évidemment pas proportionnelle à la quantité de glucides ingérée, de nombreuses études ont mis en avant que la réponse insulinique est corrélée à cette quantité. Nous pouvons dire que l’IG d’un aliment glucidique est un bon reflet de la riposte insulinique.
De plus ce modèle présente des limites ; et ce parce qu’il est possible d’obtenir des aires identiques pour des courbes très différentes !
Face à ce constat, a été mise en place la notion d’index insulinique. Il permet de désigner la manière dont l’organisme utilise les glucides. A peu d’aliments près (protéines laitières par exemple), IG et II sont à peu près similaires.
Les index glycémiques sont globalement classés en trois catégories :
- Faibles quand ils sont inférieurs ou égaux à 55.
- Moyens quand ils sont compris entre 56 et 70.
- Elevés supérieurs à 70.
Index Glycémique : facteurs et observations.
Nous l’avons vu, l’IG mesure la biodisponibilité du contenu glucidique d’un aliment donné, et c’est entre autres sa variabilité qui détermine la diversité des aliments rattachés à la famille des glucides.
Les facteurs jouant un rôle sur l’IG sont nombreux :
- Composition des amidons.
- Consommation chaude ou froide.
- Teneur en lipides et en protéines.
- Teneur en fibres.
- Composition chimique (qu’il s’agisse de glucose, de fructose ou encore de lactose).
- Degré de maturation.
- Taille des particules de farine utilisées.
On distingue habituellement quatre familles d’amylacées :
- Les céréales : blé, seigle, avoine, mil, riz, orge et maïs.
- Les légumineuses : haricots, lentilles, fèves, pois, pois chiches.
- Les tubercules : pommes de terre, patate douce.
- Certains fruits : banane, pomme, mangue.
Il existe deux types de composants dans un amidon (exclusivement composé de glucose) : l’amylopectine et l’amylose, et en fonction de l’amylacée, les proportions sont variables.
Durant la cuisson, le phénomène de « gélatinisation » se produit (gonflement par hydratation), et c’est ce qui les rends plus absorbables. Plus précisément, c’est la modification de la structure de l’amidon qui facilite la tâches des enzymes chargées de l’hydrolyse des amidons.
Et par que l’hydrolyse est facilitée, la transformation en glucose se fait rapidement, et c’est ce qui entraîne une élévation glycémique plus importante ; et cela se traduira par un index glycémique élevé. Il est à noter que les amylacées pauvres en amylose entraîneront une plus forte réponse glycémique. C’est par exemple le cas des pommes de terre, pauvre en amylose, qui ont un IG de 88, à l’opposé des lentilles, qui ont un IG de 30.
Il est également à noter que la cuisson prolongée des amylacées accentue ce phénomène de gélatinisation : des pâtes cuites « Al Dente » auront un IG inférieur à des pates bien cuites.
Inversement ; la cuisson à la vapeur ou à l’étouffée amenuise la gélatinisation. Ce processus n’est pas contre pas irréversible ! Le phénomène opposé est appelé « rétrogradation » ; une réorganisation des molécules d’amylose et d’amylopectine se produit avec le temps et la baisse de température. (Il faut savoir qu’un aliment rétrogradé se gélatinise moins.)
Des pates refroidies et consommées le lendemain auront donc un IG inférieur aux pates prêtes à être mangées !
Enfin, le temps joue un rôle dans le processus de rétrogradation, certains fruits comme la banane contiennent des amidons qui finissent par se transformer en glucose, et ce avec une augmentation de l’IG. C’est la raison pour laquelle l’IG des pommes de terre nouvelles est inférieur à celui des pommes de terre conservées.
Les lipides ralentissent la digestion et l’absorption du glucose, c’est aussi la raison pour laquelle des aliments glucidiques riches en lipides (comme les viennoiseries) présentent un IG moyen ou bas (c’est le cas du chocolat).
Les fibres ralentissent également l’absorption et diminuent l’IG d’un aliment, en particulier les fibres hydrosolubles présentes dans les fruits, légumes et certaines céréales.
Enfin, les protéines (présentes sous forme de gluten) ralentissent également l’absorption. C’est pourquoi les pains préparés à base de blé ancien ont souvent un IG inférieur aux pains préparés avec du blé « moderne ».
Mais…avec tout ça, il est tentant de penser que les aliments avec un IG élevé seraient à bannir. Il n’en n’est rien – et cette notion appelle à confusion : bien que l’IG permette une bonne image « qualitative » des glucides, il ne permet pas de distinguer les « bons » des « mauvais » aliments.
En effet, la présence de vitamines, de minéraux, la satiété qui suit la consommation d’un aliment ou encore la quantité calorique sont des facteurs à prendre en compte. Et c’est cette confusion qui donné naissance à la notion de charge glycémique.
La Charge Glycémique.
La notion de charge glycémique a été mise en place pour pallier au problème de précision : l’élévation glycémique suite à l’ingestion de glucides n’est pas proportionnelle à la quantité ingérée.
L’IG est est bon indicateur qualitatif mais incomplet en tant qu’indicateur quantitatif. La charge glycémique, mise au point par des chercheurs de Havard, permet de mesurer l’IG par rapport à la quantité consommée.
CG = (IG d’un aliment x quantité de glucides pour la portion )/ 100
Faisons le calcul pour 200 grammes de riz cuit :
- Grammes : 200
- Glucides au 100 gr : 26,3
- IG : 83
- CG : 43,7
- CG par gamme d’aliment : 0,218
La pastèque qui possède un IG élevé, est cependant très riche en eau ; et il y a à peine 6 grammes de glucose dans 100 grammes de pastèque. C’est à dire que pour réaliser la mesure de glycémie ; il aurait fallu administrer plus de 800 grammes (permettant d’obtenir une consommation de 50 grammes de glucose) ; et cette quantité est rarement consommée dans l’alimentation courante.
Il en est de même pour la carotte ; qui possède un IG supérieur à la plupart des légumes – mais il y a à peine plus de 8 grammes de glucides au 100 grammes. Il faudrait alors consommer plus de 600 grammes de carottes pour obtenir la réponse insulinique ; ce qui est très rare.
La notion de CG permet donc d’avoir une meilleure idée de la consommation d’un aliment et de la réponse insulinique.
Des aliments ayant un IG bas peuvent avoir une CG élevée si ils sont consommés en grande quantité. Par exemple, 200 grammes de pommes de terre ont une CG trois fois plus importante que la même portion de lentilles ; et le riz blanc possède une CG plus importante qu’une même quantité de pommes de terre. Enfin, la CG du pain varie en fonction de la farine utilisée (farine blanche ou farine complète). Il convient donc de considérer la CG comme plus représentative puisqu’elle prends en compte la quantité consommée en plus de l’IG de l’aliment.
Le calcul de l’IG et de la CG fait surtout sens pour les personnes en surpoids, chez les personnes insulinorésistantes ou chez les diabétiques de type 1 ou 2. Pour les sujets en bonne santé, la glycémie peut être corrélée aux mécanismes de satiété.
Glucides et satiété.
Le sucre altère les mécanismes de satiété, qui font intervenir des processus physiologiques multiples et complexes, et qui modulent les comportements d’anticipation. La sensation de faim, notamment, résulte d’une diminution du taux sérique de glucose, et cette glucopénie (déficit cellulaire) qui correspond à l’épuisement de la réserve gastro-intestinale, provoque la stimulation de récepteurs situés au niveau du cortex, du système limbique et de l’hypothalamus latéral.
Deux types de stimuli agissent sur ces zones :
- Inconditionnels, résultant de prédispositions chez les mammifères.
- Conditionnels, résultant d’une apprentissage.
Le stimulus inconditionnel correspond à une attirance pour les saveurs sucrées et peu salées, comportement commun à tous les mammifères.
Le stimulus conditionnel correspond à l’apprentissage, l’affinité avec des saveurs et la disponibilité des aliments. Facilité de digestion, association entre un évènement et un type d’aliment, association de caractéristiques sensorielles (les fameux pop-corns aux cinéma par exemple !) sont autant d’expériences qui se poursuivent au long de nombreuses années et qui vont déterminer les comportements alimentaires.
Les glucides à IG élevé sont susceptibles de perturber l’ensemble des mécanismes physiologiques permettant de contrôler la satiété chez une personnes ; et ce parce qu’ils subliment des comportements innés comme l’attirance pour le sucre, et la digestion rapide propre à ces glucides.
Le mécanisme de bien-être ou de récompense sont également stimulés, la notion de plaisir est plus forte avec ce genre de saveur, et par association avec les sensations provoquées, le cerveau développera une attirance forte afin de reproduire ces sensations.
A jeun, le corps dispose d’une ensemble de mécanismes pour assurer la satiété ; on peut nommer entre autres :
- La néoglucogenèse.
- La glycogénolyse.
- La production d’énergie par beta-oxydation.
- La lipolyse.
Mais avec la consommation d’aliments induisant une réponse insulinique forte, s’ensuit une baisse glycémique et une diminution de production d’énergie à partir des triglycérides ou du glycogène. Et ce « frein » (consommation d’aliments à IG élevés) est susceptible d’exacerber la sensation de faim. Enfin notons que l’on se tourne aussi vers des saveurs sucrées par habitude et par plaisir.
Cet ensemble de mécanismes physiologiques et des habitudes peuvent entraîner alors une difficulté pour la personne à contrôler sa faim, et il y a souvent un effet « yo-yo » entre la régulation du glucose sanguin et la niveaux glycémique.
Pour plus d’informations sur l’insuline, je vous invite à consulter l’article dédié
Glucides et Bien-être.
Qu’est-ce qui provoque ce sentiment de bien-être après la consommation de saveurs sucrées ? Et bien cela s’explique en partie par la fluctuation de sérotonine (5-HTP ou 5-Hydroxytryptamine) dans le cerveau. Elle est synthétisée à partir du L-Tryptophane ; et c’est ce qui favorise la sensation de bien-être et de calme. L’effet de la sérotonine est antagoniste aux effets de deux autres neurotransmetteurs que sont la noradrénaline et la dopamine.
La synthèse de 5-HTP est rendue possible en partie par le passage au travers de la barrière hémato-encéphalique par le tryptophane ; et la pénétration n’est possible que par l’intervention d’un transporteur commun à six autres acides aminés :
- La leucine.
- L’isoleucine.
- La valine.
- La méthionine.
- La tyrosine.
- La phénylalanine.
Il y a donc un phénomène de compétition qui se produit pour le passage au travers de la barrière en utilisant ce transporteur (Système T). Fait intéressant, la prise d’un aliment à IG élevé favorise la captation de ces acides aminés par les muscles ; le tryptophane arrive alors en plus grande quantité dans le cerveau puisqu’il y a moins de compétition avec les autres acides aminés pour l’utilisation des transporteurs. Cet effet de « flash » ou la sensation de « planner » est donc directement reproductible via la consommation d’aliments fortements insulinogènes.
Cet effet « yo-yo » précédemment évoqué s’explique par le niveau circulant de sérotonine qui est plus bas qu’il ne l’était avant la stimulation de sa synthèse. Cela veut dire que la stimulation de la synthèse se reproduit laissant à chaque fois un niveau plus bas.
Le chocolat en est le meilleur exemple, non seulement parce qu’il possède une exceptionnelle palpabilité (plus de 300 saveurs gustatives) mais aussi parce qu’il agit sur la biochimie du sentiment ; parce qu’il participe également à la synthèse de phényléthylamine ; alcaloïde monoaminé de la famille des amphétamines. Enfin il augmente les concentrations d’endorphines et d’anandamide ; neurotransmetteurs endogènes. Le chocolat est un bon aliment durant la période de menstruation car il permet de mieux se sentir.
Hypoglycémie.
L’hypoglycémie corresponds à une baisse de glucose sanguin, avec une glycémie de 0,5 g/l, mais certaines personnes sensibles en ressentent les effets à partir de 0,7 g/l.
Les aliments avec une CG élevée sont susceptibles d’exacerber ce phénomène d’hypoglycémie ; et jusqu’à deux heures après l’ingestion d’un repas avec une forte CG, les réactions suivantes peuvent se manifester :
- Sensation de faim.
- Troubles de la concentration.
- Somnolence.
- Fatigue chronique.
- Vertiges.
Et la réponse adrénalinique peut provoquer chez le sujet des comportements nerveux, agressifs (tremblements et colère). Aux dernières études, ce sont plus de 70% des personnes ayant une diète « moderne » qui seraient concernées par ces épisodes d’hypoglycémie en dents de scie.
L’hypoglycémie se traite en général avec l’ingestion d’un produit sucré ; mais cela ne fait que repousser la réapparition des mêmes symptômes par la suite. Il convient plutôt de consommer des aliments à IG faible, ce qui permettra dans la plupart des cas d’éliminer les épisodes d’hypoglycémie.
Mais l’hypoglycémie ne s’explique pas que par la consommation d’aliments avec une CG élevée ; en effet, certaines personnes pourraient êtres déficientes en glucose-6-phosphatase ou d’autres enzymes responsables de la glucogenèse.
L’Insulinorésistance.
L’insulinorésistance corresponds à la perturbation des mécanismes du mode d’action de l’insuline sur les tissus concernés ; en particulier le muscle squelettique. L’insulinorésistance peut être génétique ; des enfants ayant une tolérance parfaitement normale aux glucides peuvent développer une insulinorésistance si les parents sont diabétiques de type 2 par exemple.
La consommation d’aliments à IG élevés serait susceptible également de développer cette insulinoréssitance. En pratique ; c’est une diète hypercalorique, riche en glucides et en lipides, avec une charge glycémique chroniquement élevée qui développe les précurseurs à cette insulinorésistance. Ce sont surtout les adipocytes situés au niveau des abdominaux et des viscères qui sont concernés par cette stimulation chronique ; c’est la caractéristique des sujets obèse dits androïdes.
Pour le sujet insulinorésistant, ce fort développement des cellules graisseuses est tel que les acides gras finissent par circuler dans le sang en importante quantité ; et ce même si l’insuline (libérée par la consommation de glucides) est supposée freiner la lipolyse. Se développe alors un phénomène de compétition au niveau musculaire ; entre glucose et acides gras. Parce que les muscles vont préférer oxyder les acides gras pour la production de substrats énergétiques, la production d’acétyl CoA qui en résulte inhibe la glycolyse ; le stockage du glucose dans les muscle est alors freiné.
Des études auraient mis en corrélation les fibres à contraction rapide (fibre blanches – fibres de type 2, qui sont plus insulinorésistantes que les fibres à contraction lente – ou fibres T1) étant sollicitées durant les efforts d’endurance ; c’est donc la sédentarisation qui serait en partie responsable du développement de cette insulinorésistance.
L’environnement (stress, tabac, mauvais sommeil) semblerait également jouer un rôle dans la répartition de ces cellules graisseuses. Stress et alcool favorisent la distribution androïde des graisses ; et l’âge diminue la proportion des fibres T1.
Enfin, l’insulinorésistance se développe quand il y a épuisement des récepteurs. Une constitution défectueuse des membranes cellulaires suite à une consommation insuffisante d’acides gras poly-insaturés (et particulièrement les Oméga 3) peut entraîner une perturbation du fonctionnement des récepteurs qui s’y trouvent.
L’insulinorésistance est en nette progression dans nos sociétés, et elle serait responsable du « Syndrome X » qui associe :
- Obésité.
- Insulinorésistance.
- Métabolisme des lipides défectueux.
- Hypertension artérielle.
A ce syndrome X, sont corrélés risques de maladies cardio-vasculaires et évolution vers un diabète de type 2.
Les Edulcorants.
Les édulcorants sont des molécules qui n’appartiennent ou pas à la famille des glucides mais possédant un pouvoir sucrant, en général supérieur à celui du sucre ; et leur apport calorique est souvent négligeable aux doses courantes. Pour l’industrie agro-alimentaire, le sucre est remplacé par les polyols suivants :
- Le mannitol (E421).
- l’isomalt (E953).
- Le maltitol (E965).
- Le xylitol (E967).
- Le sorbitol (E420).
Parce que la métabolisation de sait surtout dans le foi, ils ne sont convertis que lentement en glucose.
Et ce sont les édulcorants suivants (qui n’appartiennent pas à la famille des glucides) qui sont souvent utilisés :
- L’aspartame (E951).
- Le cyclamate (E952).
- L’acésulfame (E950).
- La saccharine (E954).
Le cas de l’aspartame.
Les édulcorants ; en particulier l’asparatame, ont souvent été mis sous les feux de la rampe. On leur repproche notamment leur effets sur la santé de l’homme. La saccharine a été suspectée d’effets cancérigènes, l’aspartame dans des crises d’épilepsie et l’augmentation de tumeurs cérébrales.
Les études restent à surveiller, et la mise en circulation de l’aspartame a connue de nombreux va-et-vient aussi bien en France qu’aux Etats-Unis par le CSAH, l’AFSSA ou encore la FDA.
Enfin chez les individus hyperinsuliniques, la prise répétée d’édulcorants est susceptible d’augmenter la production de sécrétions céphaliques d’insuline.
Sans prendre position ; il est à noter que des problèmes annexes découlent d’une consommation excessive d’aliments contenants des édulcorants ; notamment un plus fort attrait pour des saveurs sucrées, et la recherche permanente d’une sensation gustative équivalente ; pouvant amener à une plus forte consommation d’aliments sucrés.
Les nombreux aliments dits « sans sucres » se jouent d’une piège marketing pour faire croire en un aliment sain et diétéique – aliment souvent riches en glucides et en lipides « cachés » (comme le fameux chocolat sans sucres qui reste bien sûr très riche en lipides !)
La notion de « light » contribue aussi à une consommation excessive de ces aliments, ce qui peut conduire à une prise de poids à terme et des épisodes d’hypoglycémie.
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