Rôle physiologique du glycérol?

[Nutrimuscle-Conseils]

Glycerol not lactate is the major net carbon source for gluconeogenesis in mice during both short and prolonged fasting
Yujue Wang Molecular Metabolism Volume 31, January 2020, Pages 36-44

Highlights
• Prolonged fasting significantly decreases the turnover rate of glucose and lactate but increases the glycerol turnover rate in mice.
• In both short and prolonged fasting, lactate is the largest direct contributor to gluconeogenesis but a minor source of new carbon entry.
• Glycerol is the second largest direct contributor to gluconeogenesis and the dominant overall carbon contributor during both short and prolonged fasting.

Objective
Fasting results in major metabolic changes including a switch from glycogenolysis to gluconeogenesis to maintain glucose homeostasis. However, the relationship between the length of fasting and the relative contribution of gluconeogenic substrates remains unclear. We investigated the relative contribution of glycogen, lactate, and glycerol in glucose production of male C57BL/6 J-albino mice after 6, 12, and 18 h of fasting.

Methods
We used non-perturbative infusions of 13C3 lactate, 13C3 glycerol, and 13C6 glucose combined with liquid chromatography mass spectrometry and metabolic flux analysis to study the contribution of substrates in gluconeogenesis (GNG).

Results
During infusion studies, both lactate and glycerol significantly label about 60% and 30–50% glucose carbon, respectively, but glucose labels much more lactate (∼90%) than glycerol carbon (∼10%). Our analyses indicate that lactate, but not glycerol is largely recycled during all fasting periods such that lactate is the largest direct contributor to GNG via the Cori cycle but a minor source of new glucose carbon (overall contribution). In contrast, glycerol is not only a significant direct contributor to GNG but also the largest overall contributor to GNG regardless of fasting length. Prolonged fasting decreases both the whole body turnover rate of glucose and lactate but increases that of glycerol, indicating that the usage of glycerol in GNG become more significant with longer fasting.

Conclusion
Collectively, these findings suggest that glycerol is the dominant overall contributor of net glucose carbon in GNG during both short and prolonged fasting.

[Nutrimuscle-Diététique]

Le glycérol et non le lactate est la principale source nette de carbone pour la gluconéogenèse chez la souris pendant le jeûne court et prolongé
Yujue Wang Molecular Metabolism Volume 31, janvier 2020, pages 36-44

Points forts
• Le jeûne prolongé diminue considérablement le taux de renouvellement du glucose et du lactate mais augmente le taux de renouvellement du glycérol chez la souris.
• Dans le jeûne court et prolongé, le lactate est le plus grand contributeur direct à la gluconéogenèse mais une source mineure de nouvelle entrée de carbone.
• Le glycérol est le deuxième plus grand contributeur direct à la gluconéogenèse et le principal contributeur global de carbone pendant le jeûne court et prolongé.

Objectif
Le jeûne entraîne des changements métaboliques majeurs, y compris un passage de la glycogénolyse à la gluconéogenèse pour maintenir l'homéostasie du glucose. Cependant, la relation entre la durée du jeûne et la contribution relative des substrats gluconéogéniques reste incertaine. Nous avons étudié la contribution relative du glycogène, du lactate et du glycérol dans la production de glucose des souris mâles C57BL / 6 J-albinos après 6, 12 et 18 h de jeûne.

Les méthodes
Nous avons utilisé des infusions non perturbatives de lactate 13C3, de glycérol 13C3 et de glucose 13C6 combinées à la spectrométrie de masse par chromatographie en phase liquide et à l'analyse du flux métabolique pour étudier la contribution des substrats à la gluconéogenèse (GNG).

Résultats
Au cours des études de perfusion, le lactate et le glycérol marquent de manière significative environ 60% et 30 à 50% de carbone-glucose, respectivement, mais le glucose marque beaucoup plus de lactate (∼90%) que le glycérol-carbone (∼10%). Nos analyses indiquent que le lactate, mais pas le glycérol, est en grande partie recyclé pendant toutes les périodes de jeûne, de sorte que le lactate est le plus grand contributeur direct au GNG via le cycle de Cori mais une source mineure de nouveau carbone de glucose (contribution globale). En revanche, le glycérol est non seulement un contributeur direct significatif au GNG mais également le plus grand contributeur global au GNG quelle que soit la durée du jeûne. Le jeûne prolongé diminue à la fois le taux de renouvellement corporel du glucose et du lactate mais augmente celui du glycérol, ce qui indique que l'utilisation du glycérol dans le GNG devient plus importante avec un jeûne plus long.

Conclusion
Collectivement, ces résultats suggèrent que le glycérol est le contributeur global dominant du carbone net de glucose dans le GNG pendant le jeûne court et prolongé.

[Nutrimuscle-Conseils]

The effect of pre-exercise oral hyperhydration on endurance exercise performance, heart rate and thermoregulation: a meta-analytical review
Alan James McCubbin Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 10 January 2024

This study aimed to determine the effect of pre-exercise hyperhydration on endurance performance (primary outcome), heart rate, thermoregulation and perceptual responses (secondary outcomes). Six academic databases were searched to February 2023. Only studies reporting differences in hydration between intervention and placebo/control were included. Meta-analysis determined overall effect size (Hedges’ g), and meta-regression the influence of independent moderators (ambient temperature, hyperhydration agent, exercise mode, extent of hyperhydration). Overall, 10 publications generating 19 effect estimates for primary outcomes, and 11 publications reporting 48 effect estimates for secondary outcomes, were included.

A small-to-moderate improvement in time-to-exhaustion (TTE) (Hedges’ g=0.31, 95% CI: 0.13 to 0.50, p=0.001) and time trial (TT) (g=0.25, 95% CI: 0.002 to 0.51, p=0.049)) but not total work (TW) tasks (p=0.120) was found following hyperhydration. No moderating effects were observed. No effect of hyperhydration was found for heart rate following steady state (SS) exercise (p=0.069) or the performance task (p=0.072), nor for body temperature post-SS (p=0.132) or post-performance task (p=0.349), but meta-regression of sodium vs glycerol showed lower body temperature post-performance task with sodium (g=0.80, t(5)=2.65, p=0.046). No effects were found for perceived exertion or thermal comfort. Study heterogeneity was low, lacking representation of elite and female athletes, and weight-bearing (i.e., running) exercise modalities.

These results suggest pre-exercise hyperhydration provides a small-to-moderate benefit to endurance performance in TTE and TT, but not TW performance tasks. While no moderating effects were observed, lack of heterogeneity make it difficult to generalise these findings.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'effet de l'hyperhydratation orale avant l'exercice sur les performances lors d'exercices d'endurance, la fréquence cardiaque et la thermorégulation : une revue méta-analytique
Alan James McCubbin Physiologie appliquée, nutrition et métabolisme 10 janvier 2024

Cette étude visait à déterminer l'effet de l'hyperhydratation avant l'exercice sur les performances d'endurance (résultat principal), la fréquence cardiaque, la thermorégulation et les réponses perceptuelles (résultats secondaires). Six bases de données universitaires ont été consultées jusqu'en février 2023. Seules les études rapportant des différences d'hydratation entre l'intervention et le placebo/contrôle ont été incluses. La méta-analyse a déterminé la taille globale de l'effet (g de Hedges) et la méta-régression l'influence de modérateurs indépendants (température ambiante, agent d'hyperhydratation, mode d'exercice, degré d'hyperhydratation). Au total, 10 publications générant 19 estimations d'effets pour les critères de jugement principaux et 11 publications rapportant 48 estimations d'effets pour les critères de jugement secondaires ont été incluses.

Une amélioration légère à modérée du temps jusqu'à l'épuisement (TTE) (g de Hedges = 0,31, IC à 95 % : 0,13 à 0,50, p = 0,001) et du contre-la-montre (TT) (g = 0,25, IC à 95 % : 0,002 à 0,51, p=0,049)), mais pas de tâches de travail total (TW) (p=0,120) n'ont été trouvées suite à une hyperhydratation. Aucun effet modérateur n’a été observé. Aucun effet de l'hyperhydratation n'a été observé sur la fréquence cardiaque après un exercice à l'état d'équilibre (SS) (p = 0,069) ou sur la tâche de performance (p = 0,072), ni sur la température corporelle après un SS (p = 0,132) ou après une tâche de performance (p =0,349), mais la méta-régression du sodium par rapport au glycérol a montré une température corporelle plus basse après l'exécution d'une tâche avec du sodium (g=0,80, t(5)=2,65, p=0,046). Aucun effet n'a été trouvé sur l'effort perçu ou le confort thermique. L’hétérogénéité des études était faible, manquant de représentation d’athlètes d’élite et féminines et de modalités d’exercices avec mise en charge (c’est-à-dire course à pied).

Ces résultats suggèrent que l'hyperhydratation avant l'exercice apporte un bénéfice faible à modéré sur la performance d'endurance dans les tâches de performance TTE et TT, mais pas dans les tâches de performance TW. Bien qu’aucun effet modérateur n’ait été observé, le manque d’hétérogénéité rend difficile la généralisation de ces résultats.

[Nutrimuscle-Conseils]

Effects of ingesting beverages containing glycerol and sodium with isomaltulose or sucrose on fluid retention in young adults: a single-blind, randomized crossover trial
Junto Otsuka Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 20 February 2024

We evaluated changes in hyperhydration and beverage hydration index (BHI, a composite measure of fluid balance after consuming a test beverage relative to water) during resting, induced by the consumption of beverages containing glycerol and sodium supplemented with fast-absorbing sucrose or slow-absorbing isomaltulose. In a randomized crossover, single-blinded protocol (clinical trials registry: UMIN000042644), fourteen young physically active adults (3 women) consumed 1 L of beverage containing either 7% glycerol + 0.5% sodium (Gly+Na), Gly+Na plus 7% sucrose (Gly+Na+Suc), Gly+Na plus 7% isomaltulose (Gly+Na+Iso), or water (idiot) over a 40 min period. We assessed the change in plasma volume (ΔPV), BHI (calculated from cumulative urine output following consumption of water relative to that of the beverage), and blood glucose and sodium for 180 min after initiating ingestion.

Total urine volume was reduced in all beverages containing glycerol and sodium compared to idiot (all P  0.002). The addition of isomaltulose increased BHI by ~45% (3.43 ± 1.0 vs 2.50 ± 0.7 for Gly+Na, P = 0.011) whereas sucrose did not (2.6 ± 0.6, P = 0.826). The PV expansion was earliest for Gly+Na (30 min), slower for Gly+Na+Suc (90 min), and slowest for Gly+Na+Iso (120 min) with a concomitant lag in the increase of blood glucose and sodium concentrations.

Supplementation of beverages containing glycerol and sodium with isomaltulose but not sucrose enhances BHI from those of glycerol and sodium only under a resting state, likely due to the slow absorption of isomaltulose-derived monosaccharides (i.e., glucose and fructose).

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Effets de l'ingestion de boissons contenant du glycérol et du sodium avec de l'isomaltulose ou du saccharose sur la rétention d'eau chez les jeunes adultes : un essai croisé randomisé en simple aveugle
Junto Otsuka Physiologie appliquée, nutrition et métabolisme 20 février 2024

Nous avons évalué les changements dans l'hyperhydratation et l'indice d'hydratation des boissons (BHI, une mesure composite de l'équilibre hydrique après la consommation d'une boisson test par rapport à l'eau) au repos, induits par la consommation de boissons contenant du glycérol et du sodium complétées par du saccharose à absorption rapide ou à absorption lente. isomaltulose. Dans un protocole randomisé croisé en simple aveugle (registre d'essais cliniques : UMIN000042644), quatorze jeunes adultes physiquement actifs (3 femmes) ont consommé 1 L de boisson contenant soit 7 % de glycérol + 0,5 % de sodium (Gly+Na), Gly+Na plus 7 % de saccharose (Gly+Na+Suc), Gly+Na plus 7 % d'isomaltulose (Gly+Na+Iso) ou de l'eau (placebo) sur une période de 40 minutes. Nous avons évalué la modification du volume plasmatique (ΔPV), du BHI (calculé à partir du débit urinaire cumulé après la consommation d'eau par rapport à celui de la boisson) et de la glycémie et du sodium pendant 180 minutes après le début de l'ingestion.

Le volume total d'urine était réduit dans toutes les boissons contenant du glycérol et du sodium par rapport au placebo (toutes P  0,002). L'ajout d'isomaltulose a augmenté le BHI d'environ 45 % (3,43 ± 1,0 contre 2,50 ± 0,7 pour Gly+Na, P = 0,011), alors que le saccharose ne l'a pas fait (2,6 ± 0,6, P = 0,826). L'expansion PV a été la plus précoce pour Gly+Na (30 min), plus lente pour Gly+Na+Suc (90 min) et la plus lente pour Gly+Na+Iso (120 min) avec un décalage concomitant dans l'augmentation de la glycémie et du sodium. concentration.

La supplémentation en boissons contenant du glycérol et du sodium avec de l'isomaltulose mais pas du saccharose améliore le BHI par rapport à ceux du glycérol et du sodium uniquement au repos, probablement en raison de la lente absorption des monosaccharides dérivés de l'isomaltulose (c'est-à-dire le glucose et le fructose).

[Nutrimuscle-Conseils]

Effects of preparticipating hypohydration on cardiac burden in recreational athletes
Antonia Kellnar Physiology International 2024 Volume 111: Issue 2

The global temperature rise will have extensive consequences on our organ systems, but hypohydration caused by reduced water intake or increased water loss through sweating plays the most relevant role. Many studies have already demonstrated the association between hypohydration and impaired exercise performance, but data related to the cardiac burden of hypohydration are scarce. This study is a sub-investigation of our large, prospective, self-controlled trial on the effects of hypohydration on cardiopulmonary exercise capacity with previously published results. In the current sub-study, we analyzed the impact of hypohydration on cardiac burden in this cohort of fifty healthy, recreational athletes during cardiopulmonary exercise test.

Therefore, each participant underwent cardiopulmonary exercise test with a standardized ramp protocol twice, once in hypohydrated state and once in euhydrated state as control, and the cardiac markers Troponin T, NT-pro-BNP and Chromogranin A were measured before and after the exercise test at each state. Mean age was 29.7 years and 34% of probands were female. Hypohydration led to a reduced body water, a significant decrease in oxygen uptake and lower levels of power output. Yet, Troponin T, NT-proBNP, Chromogranin A and lactate levels did not significantly differ between the two conditions.

In this study cohort, decreased exercise capacity during hypohydration was more likely due to impaired cardiac output with diminished plasma volume rather than measurable cardiac stress from fluid deprivation. However, whether these data are generalizable to a diseased cohort is left unanswered and should be addressed in future randomized controlled trials.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Effets de l'hypohydratation préalable sur la charge cardiaque chez les athlètes récréatifs
Antonia Kellnar Physiology International 2024 Volume 111 : Numéro 2

L'augmentation de la température mondiale aura des conséquences considérables sur nos systèmes organiques, mais l'hypohydratation causée par une consommation réduite d'eau ou une perte d'eau accrue par la transpiration joue le rôle le plus important. De nombreuses études ont déjà démontré l’association entre l’hypohydratation et une altération des performances physiques, mais les données relatives au fardeau cardiaque de l’hypohydratation sont rares. Cette étude est une sous-enquête de notre vaste essai prospectif et autocontrôlé sur les effets de l'hypohydratation sur la capacité d'exercice cardio-pulmonaire avec des résultats précédemment publiés. Dans la sous-étude actuelle, nous avons analysé l'impact de l'hypohydratation sur la charge cardiaque dans cette cohorte de cinquante athlètes récréatifs en bonne santé lors d'une épreuve d'effort cardio-pulmonaire.

Par conséquent, chaque participant a subi deux fois un test d'effort cardiopulmonaire avec un protocole de rampe standardisé, une fois à l'état hypohydraté et une fois à l'état euhydraté comme contrôle, et les marqueurs cardiaques Troponine T, NT-pro-BNP et Chromogranine A ont été mesurés avant et après l'épreuve d'effort. à chaque état. L'âge moyen était de 29,7 ans et 34 % des candidats étaient des femmes. L’hypohydratation a entraîné une diminution de l’eau corporelle, une diminution significative de la consommation d’oxygène et des niveaux de puissance plus faibles. Pourtant, les niveaux de troponine T, de NT-proBNP, de chromogranine A et de lactate ne différaient pas significativement entre les deux conditions.

Dans cette cohorte d'étude, la diminution de la capacité d'exercice pendant l'hypohydratation était plus probablement due à une altération du débit cardiaque avec une diminution du volume plasmatique plutôt qu'à un stress cardiaque mesurable dû à une privation de liquide. Cependant, la question de savoir si ces données sont généralisables à une cohorte malade reste sans réponse et devrait être abordée dans de futurs essais contrôlés randomisés.

[Nutrimuscle-Conseils]

Does acute dehydration affect the neuromuscular function in healthy adults? – A systematic review
Rúben Francisco Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 24 July 2024

The effects of acute dehydration on neuromuscular function have been studied. However, whether the mechanisms underpinning such function are central or peripheral is still being determined, and the results are inconsistent. This systematic review aims to elucidate the influence of acute dehydration on neuromuscular function, including a novel aspect of investigating the central and peripheral neuromuscular mechanisms.

Three databases were used for the article search: PubMed, Web of Science, and Scopus. Studies were included if they had objective measurements of dehydration, muscle performance, and electromyography data or transcranial magnetic stimulation or peripheral nerve stimulation measurements with healthy individuals aged 18-65y. Twenty-three articles met the eligibility criteria. The studies exhibited considerable heterogeneity in the methods used to induce and quantify dehydration. Despite being inconsistent, the literature shows some evidence that acute dehydration does not affect maximal strength during isometric or moderate-speed isokinetic contractions. Conversely, acute dehydration significantly reduces maximal strength during slow-speed isokinetic contractions and fatigue resistance in response to endurance tasks.

The studies report that dehydration does not affect the motor cortical output or spinal circuity. The effects occur at the peripheral level within the muscle.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La déshydratation aiguë affecte-t-elle la fonction neuromusculaire chez les adultes en bonne santé ? – Une revue systématique
Rúben Francisco Physiologie appliquée, nutrition et métabolisme 24 juillet 2024

Les effets de la déshydratation aiguë sur la fonction neuromusculaire ont été étudiés. Cependant, il reste à déterminer si les mécanismes sous-jacents à cette fonction sont centraux ou périphériques, et les résultats sont incohérents. Cette revue systématique vise à élucider l'influence de la déshydratation aiguë sur la fonction neuromusculaire, y compris un nouvel aspect de l'étude des mécanismes neuromusculaires centraux et périphériques.

Trois bases de données ont été utilisées pour la recherche d'articles : PubMed, Web of Science et Scopus. Les études ont été incluses si elles comportaient des mesures objectives de la déshydratation, des performances musculaires et des données d'électromyographie ou des mesures de stimulation magnétique transcrânienne ou de stimulation nerveuse périphérique chez des personnes en bonne santé âgées de 18 à 65 ans. Vingt-trois articles répondaient aux critères d'éligibilité. Les études ont montré une hétérogénéité considérable dans les méthodes utilisées pour induire et quantifier la déshydratation. Bien que contradictoires, les études montrent que la déshydratation aiguë n'affecte pas la force maximale pendant les contractions isométriques ou isocinétiques à vitesse modérée. À l'inverse, la déshydratation aiguë réduit considérablement la force maximale pendant les contractions isocinétiques à vitesse lente et la résistance à la fatigue en réponse aux tâches d'endurance.

Les études indiquent que la déshydratation n'affecte pas le débit cortical moteur ni les circuits spinaux. Les effets se produisent au niveau périphérique dans le muscle.