Les effets des boissons énergisantes sur le système cardiovasculaire

La popularité des boissons énergisantes a connu une croissance phénoménale à l’échelle mondiale depuis une vingtaine d’années. Ces boissons sont consommées pour diverses raisons : se tenir éveillé, obtenir un regain d’énergie, se motiver, augmenter la performance sportive ou faire la fête, dans ce dernier cas souvent en combinaison avec de l’alcool (voir la synthèse et cet article de l’Institut national de santé publique du Québec, INSPQ). Dans cet article, nous focaliserons sur les effets de ces boissons sur le système cardiovasculaire (voir aussi cette revue en anglais publiée en 2016).

Les principaux ingrédients contenus dans les boissons énergisantes sont l’eau, le sucre et la caféine synthétique ou de source naturelle (extrait de guarana). Il y a plus de 200 marques de boissons énergisantes offertes aux États-Unis seulement, mais quelques marques dominent le marché avec des produits dont le contenu en caféine et sucres est très similaire. D’autres substances naturelles sont également ajoutées (taurine, ginseng, glucuronolactone, inositol, vitamines) pour contribuer présumément à l’effet stimulant de ces boissons (Tableau 1). Il n’y a pas de contre-indications pour le glucuronolactone, l’inositol et les vitamines du complexe B.  Ces 3 substances ont peu ou pas d’effets indésirables et elles sont sans risque pour la santé aux doses contenues dans les boissons énergisantes. Le ginseng pourrait avoir des effets nuisibles pour les patients atteints d’hypertension artérielle, de problèmes cardiaques, de diabète, de schizophrénie, et d’insomnie. De plus, il a été démontré que les composants actifs du ginseng peuvent avoir des interactions avec d’autres molécules ou médicaments causant, par exemple, une augmentation des effets de la caféine, des anticoagulants et des antiplaquettaires.

Tableau 1. Principaux ingrédients contenus dans les boissons énergisantes : teneur par dose et description sommaire. Adapté de INSPQ, 2010. 

Caféine
La caféine est un alcaloïde présent dans plusieurs plantes (dont les graines du caféier, du cacaoyer et du guarana, la noix de kola, les feuilles du théier et du yerba mate) où elle joue un rôle de pesticide naturel, la caféine entraînant la paralysie, voire la mort de certains insectes qui se nourrissent de la plante.

C’est la substance psychoactive la plus consommée dans le monde, principalement sous forme de café, thé, boissons gazeuses, boissons énergisantes et chocolat. Pour consommation humaine, la caféine est classée dans la catégorie des substances moyennement toxiques, et la Food and Drug Administration des É.-U. l’inclut dans la liste des substances généralement reconnues comme sans danger (Generally recognized as safe). La consommation régulière de café est bénéfique pour la santé puisqu’elle a été associée à un risque réduit de maladies cardiovasculaires, neurodégénératives, de certains cancers et de la mortalité en général (voir cet article de l’Observatoire sur le sujet).

En quantité modérée, la caféine ne présente aucun risque pour la plupart des personnes, mais un excès peut causer des effets néfastes tels des maux de tête, de la nervosité, de l’irritabilité et de l’insomnie. Les femmes enceintes devraient éviter de consommer des boissons énergisantes et autres boissons caféinées, à cause des risques de fausse couche et de retard de croissance fœtale qui sont liés à la caféine. Santé Canada déconseille les boissons énergisantes aux femmes enceintes ou qui allaitent, ainsi qu’aux enfants de moins de 12 ans. Santé Canada recommande de limiter l’apport quotidien maximal en caféine à 400 mg pour les adultes en bonne santé (environ 5 canettes contenant chacune 80 mg de caféine). L’apport quotidien maximal en caféine pour les femmes qui prévoient devenir enceintes, qui sont enceintes ou qui allaitent est de 300 mg. Pour les enfants, l’apport maximal est 2,5 mg/kg par jour, soit environ (selon le poids corporel) :

• 45 mg pour les enfants de 4 à 6 ans (1/2 canette de boisson énergisante contenant 80 mg de caféine ou 1 boisson gazeuse)
• 62,5 mg pour les enfants de 7 à 9 ans (3/4 canette de boisson énergisante contenant 80 mg de caféine ou 1 1/2 boisson gazeuse)
• 85 mg pour les enfants de 10 à 12 ans (1 canette de boisson énergisante contenant 80 mg de caféine ou 2 boissons gazeuses)
• Enfants de 13 et plus : selon le poids corporel (max : 400 mg de caféine)

La quantité de caféine contenue dans la plupart des boissons énergisantes (Tableau 2) est proche ou dépasse les limites maximales recommandées pour les enfants de 12 ans ou moins. Pour les adolescents (13 ans et plus), la quantité de caféine contenue dans une canette de boisson énergisante de petit format est inférieure à la limite recommandée, mais avec une seule canette de grand format (444 mL et plus) on atteint ou dépasse la limite quotidienne recommandée. De plus, d’autres produits alimentaires susceptibles d’être consommés par les enfants contiennent de la caféine : café, thé, boissons gazeuses « cola », chocolat. Comme les autres boissons sucrées, les boissons énergisantes peuvent être nocives pour la santé dentaire si elles sont consommées fréquemment et elles fournissent un excès de sucres qui favorise le gain de poids. Par ailleurs, le nouveau Guide alimentaire canadien (2019) recommande de faire de l’eau notre boisson de choix et par conséquent de remplacer les boissons sucrées par de l’eau.

Tableau 2. Teneur en caféine de différentes boissons. Adapté de l’INSPQ.

Les boissons énergisantes ciblent principalement les jeunes adultes âgés de 18 à 34 ans, qui en consomment 1 à 4 fois par mois aux États-Unis. Au Québec, une enquête aux niveaux secondaire et collégial indique qu’une majorité des jeunes ont déjà consommé une boisson énergisante et environ le quart en consommait souvent (12 %) ou à l’occasion (15 %) pour se stimuler ou se tenir éveillé. La moitié des étudiants américains au niveau collégial consomment des boissons énergisantes lorsqu’ils étudient ou qu’ils travaillent sur un projet important. Une revue récente sur les effets indésirables survenus après avoir consommé des boissons énergisantes montre que plus de 50 % des cas cliniques rapportés étaient liés au système cardiovasculaire, suivi par des problèmes neurologiques. De plus en plus d’éléments tendent à montrer que ces boissons ont des effets négatifs sur le système cardiovasculaire (voir plus loin), ce qui a mené à des recommandations spécifiques pour les adolescents afin prévenir les arythmies cardiaques.

Un sondage réalisé sur le web auprès d’adolescents (12-17 ans) et de jeunes adultes (18-24 ans) canadiens indique que plus de la moitié de ceux qui ont consommé des boissons énergisantes ont rapporté avoir expérimenté au moins un effet indésirable, certains étant suffisamment sérieux pour chercher de l’aide médicale. Ces effets indésirables incluaient un rythme cardiaque accéléré (24,7 %), de la difficulté à dormir (24,1 %), maux de tête (18,3 %), nausée/vomissement/diarrhée (5,1 %), douleur thoracique (3,6 %) et convulsions (0,2 %). La prévalence des effets indésirables rapportés était significativement plus grande parmi les consommateurs de boissons énergisantes (55,4 %) que parmi les consommateurs de café (36,0 %). Davantage de consommateurs de boissons énergisantes ont considéré avoir recours à de l’aide médicale que les consommateurs de café (3,1 % vs 1,4 %).

Effets cardiovasculaires
De nombreuses études sur l’impact cardiovasculaire des boissons énergisantes auprès de jeunes personnes ont montré des effets sur le cœur, en particulier sur la pression artérielle et le rythme cardiaque. Des études récentes réalisées en mesurant la variabilité de la fréquence cardiaque ont montré que l’ingestion d’une seule canette (355 mL) de boisson énergisante sucrée fait augmenter la charge de travail du cœur (augmentation de la pression artérielle, du rythme cardiaque, du débit cardiaque et le « double produit », soit la fréquence cardiaque x pression systolique, voir Figure 1).

Figure 1. Conséquences hémodynamiques de la consommation d’une boisson énergisante sucrée. Adapté de Grasser et coll., Adv. Nut., 2016.

En plus de l’augmentation de la pression artérielle systolique et de l’intervalle QT, une étude a démontré que la consommation de boissons énergisantes peut mener à des altérations de l’agrégation plaquettaire et de la fonction endothéliale.

Des chercheurs ont voulu savoir si c’est la caféine contenue dans les boissons énergisantes ou plutôt les autres composés qu’elles contiennent qui cause parfois des effets nuisibles. Dans une étude randomisée contrôlée avec permutation des groupes, les jeunes participants ont consommé soit 946 mL d’une boisson énergisante contenant de la caféine et plusieurs additifs (sucre, vitamines, taurine, ginseng, L-carnitine, glucuronolactone, inositol, extrait de guarana, maltodextrine) ou 946 mL d’une boisson contenant la même quantité de caféine, et seulement du jus de lime et de l’eau gazeuse. Des mesures de la pression artérielle et des électrocardiogrammes ont été prises avant et 1, 2, 4, 6 et 24 heures après avoir consommé ces boissons. La pression systolique était significativement plus élevée 6 heures après avoir consommé la boisson énergisante, par comparaison à la boisson contrôle caféinée. L’intervalle QTc était significativement plus élevé (≈10 millisecondes) dans le groupe qui a consommé la boisson énergisante que dans le groupe témoin (caféine) à 2 h, mais pas à 4 h, 6 h et 24 h. Il faut savoir que l’augmentation de l’intervalle QTc est un marqueur reconnu d’un risque accru d’arythmies mortelles. Les résultats de cette étude suggèrent que les ingrédients autres que la caféine qui sont présents dans les boissons énergisantes pourraient avoir des effets néfastes pour le cœur.

Figure 2. Intervalle QT normal et anormal (long) sur l’électrocardiogramme.

Une autre étude rapporte que 57 % des participants qui ont consommé 32 onces (946 mL) d’une boisson énergisante avaient par la suite un QTc >500 millisecondes, une condition connue sous le nom de « syndrome du QT long acquis ». Ce syndrome prédispose les personnes qui en sont atteintes à des arythmies ventriculaires, en particulier aux torsades de pointes, une tachycardie ventriculaire polymorphe qui peut mener à la fibrillation ventriculaire. Des nouvelles études auprès d’un plus grand nombre de participants seront nécessaires pour confirmer ou infirmer ces résultats. Par ailleurs, la Food and Drug Administration des É.-U. requiert un examen approfondi des effets sur QT/QTc pour tous les nouveaux médicaments et une prolongation de plus de 10 millisecondes déclenche un processus de vérification réglementaire. Plusieurs médicaments et produits naturels ont été retirés du marché pour cause de prolongement de l’intervalle QT/QTc (ex. : antitussifs, suppléments contenant de l’éphédra).

La plus récente étude randomisée contrôlée avec placebo et permutation des groupes confirme les effets potentiellement nuisibles des boissons énergisantes sur le cœur. Dans cette étude, les participants ont consommé 2 différentes boissons énergisantes (en vente dans le commerce) ou une boisson placebo sans caféine. Les deux boissons énergisantes contenaient des quantités similaires de caféine, taurine, glucuronolactone et de vitamines. Parmi les différences entre les 2 boissons énergisantes il y avait présence de carnitine, de guarana et de ginseng dans l’une ou l’autre des boissons seulement. Le placebo contenait de l’eau gazéifiée, du jus de lime et un arôme de cerise. Les 2 boissons énergisantes ont produit une augmentation de l’intervalle QT corrigé (QTc) de 18 à 20 ms qui a persisté jusqu’à 4 h après la consommation. Par contre, le placebo n’a provoqué qu’une légère augmentation transitoire du QTc. Bien qu’aucun participant n’ait vu son QTc augmenter >500 ms, les 2 boissons énergisantes ont provoqué une prolongation du QTc de >50 ms chez 2 participants, un écart qui est associé à un risque accru d’arythmies. Les effets des boissons énergisantes sur le rythme cardiaque et la pression artérielle étaient similaires à ceux déjà observés dans les études antérieures.

Quel est l’ingrédient des boissons énergisantes qui cause l’allongement de l’intervalle QT ? Il n’y a pas de données convaincantes pour la caféine seule, non plus que pour le ginseng. Aux concentrations retrouvées dans les boissons énergisantes, aucun des ingrédients habituels tels la taurine, le guarana, la L-carnitine, les sucres ou les vitamines B n’est connu pour causer l’allongement de l’intervalle QT.

Une revue des cas d’événements cardiovasculaires survenus après avoir consommé des boissons énergisantes a recensé 15 cas qui ont fait l’objet d’une publication avant 2014 : 5 arythmies auriculaires, 5 arythmies ventriculaires, 1 syndrome du QT long et 4 cas d’élévation du segment ST. Dans la majorité des cas, aucune anomalie cardiaque prédisposant à un événement cardiovasculaire n’a été identifiée. Parmi les 11 cas graves (c.-à-d. arrêt cardiaque, arythmie ventriculaire ou élévation du segment ST), 5 personnes ont rapporté avoir consommé de grandes quantités de boissons énergisantes en peu de temps, 4 ont rapporté avoir consommé aussi de l’alcool ou d’autres drogues et 2 se sont avérés avoir une canalopathie (dysfonctionnement des canaux ioniques membranaires). Bien qu’une relation de cause à effet ne puisse être établie, les auteurs conseillent aux médecins d’être vigilants et de demander systématiquement à leurs patients s’ils ont consommé des boissons énergisantes lorsque de pareils cas surviennent. Les consommateurs vulnérables comme les jeunes doivent être avisés qu’il faut faire preuve d’une grande prudence quand les boissons énergisantes sont consommées en excès ou avec de l’alcool ou des drogues.