Citrulline et sport: circulation, force et récupération, que montrent les études?

La citrulline intéresse les sportifs parce qu'elle augmente l'arginine disponible et touche à la voie de l'oxyde nitrique. Sur le papier, ce mécanisme évoque une meilleure circulation, une perfusion musculaire optimisée (« pump ») et une fatigue repoussée. Dans les essais cliniques, le message est plus nuancé : on observe de petits signaux positifs sur certaines tâches de résistance, mais les preuves restent hétérogènes et aucun protocole de supplémentation ne s'est imposé comme étant clairement supérieur.

La L-citrulline est un acide aminé que le corps peut produire lui-même ; il n'est donc pas considéré comme « essentiel ». Son nom vient du latin citrullus, qui signifie pastèque, l'une de ses sources alimentaires les plus riches. Dans l'organisme, la citrulline joue un rôle clé dans deux processus métaboliques majeurs : le cycle de l'urée et la production d'oxyde nitrique (NO).

Le malate de citrulline, souvent vendu comme complément, est une forme qui associe la L-citrulline à de l'acide malique (malate). L'acide malique est lui-même un intermédiaire du cycle de Krebs, une voie centrale de la production d'énergie cellulaire (ATP). L'hypothèse est que cette association pourrait offrir un double bénéfice : les avantages de la citrulline sur la circulation et l'élimination des déchets, et ceux du malate sur la production d'énergie. Toutefois, les preuves comparant directement le malate de citrulline à la L-citrulline seule à dose équivalente sont rares et ne permettent pas de conclure à la supériorité du malate.

Le piège principal se trouve sur l'étiquette. Une dose de 8 grammes de malate de citrulline ne signifie pas 8 grammes de L-citrulline. Le ratio entre les deux composés est crucial. Un ratio courant est 2:1 (deux parts de citrulline pour une part de malate). Ainsi, 9 grammes de malate de citrulline 2:1 apportent environ 6 grammes de L-citrulline et 3 grammes d'acide malique. Un ratio 1:1, pour 9 grammes, n'apporterait que 4,5 grammes de chaque. L'absence de mention du ratio est un signal d'alerte sur la qualité et la transparence du produit.

Pourquoi la citrulline plutôt que l'arginine ?

La citrulline est un précurseur de l'arginine, l'acide aminé directement utilisé par les enzymes (NO synthases) pour produire de l'oxyde nitrique. On pourrait penser qu'il serait plus simple de prendre directement de l'arginine. Cependant, une grande partie de l'arginine ingérée par voie orale est dégradée dans le foie et l'intestin avant d'atteindre la circulation sanguine (phénomène de « premier passage hépatique »). La citrulline, elle, échappe à ce métabolisme et est transportée jusqu'aux reins, où elle est efficacement convertie en arginine. La prise de citrulline augmente ainsi les niveaux d'arginine dans le sang de manière plus durable et plus marquée que la prise d'arginine elle-même.

Sources alimentaires

La citrulline se trouve naturellement dans certains aliments, mais en quantités généralement insuffisantes pour atteindre les doses ergogéniques étudiées (typiquement de 3 à 10 grammes de L-citrulline).

• La pastèque est de loin la source la plus connue. La concentration varie selon la variété et la maturité du fruit, mais on l'estime en moyenne à environ 2,1 mg par gramme de pulpe fraîche. Pour obtenir 3 grammes (3000 mg) de L-citrulline, il faudrait consommer environ 1,4 kg de chair de pastèque. C'est beaucoup, et cela s'accompagne d'une quantité non négligeable de sucre.
• D'autres cucurbitacées comme le melon, le concombre et la courge en contiennent des quantités bien plus faibles.

La supplémentation reste donc la seule voie réaliste pour atteindre les dosages testés dans les études de performance sportive.

La voie de l'oxyde nitrique (NO) est au cœur des promesses marketing autour de la citrulline. Le NO est une molécule de signalisation gazeuse qui provoque le relâchement des muscles lisses des parois des vaisseaux sanguins, un phénomène appelé vasodilatation. Une vasodilatation accrue signifie un diamètre de vaisseau plus grand, ce qui peut potentiellement augmenter le flux sanguin, et donc l'apport d'oxygène et de nutriments aux muscles sollicités pendant l'effort. C'est ce mécanisme qui est censé produire la sensation de « pump » (congestion musculaire), très recherchée en musculation.

Si l'explication est plausible, les preuves d'une amélioration concrète de la perfusion musculaire chez des sportifs en bonne santé sont mitigées. La revue critique de Trexler et al. (2021) souligne que les études mesurant directement le flux sanguin ou des marqueurs de vasodilatation après une prise aiguë de citrulline rapportent des résultats rares et incohérents. Le « pump » ressenti peut être lié à une multitude de facteurs, dont l'hydratation et le type d'entraînement, et n'est pas un indicateur fiable d'une performance accrue.

Il est intéressant de noter que d'autres stratégies nutritionnelles, comme la consommation d'aliments riches en nitrates, ciblent également la voie du NO. Le jus de betterave et ses nitrates sont un exemple bien étudié, avec des preuves plus solides pour certains types d'efforts d'endurance.

C'est dans le domaine de la musculation que la citrulline a généré le plus d'intérêt et de résultats, bien que modestes.

Les données les plus encourageantes concernent l'endurance musculaire, c'est-à-dire la capacité à effectuer un grand nombre de répétitions avant d'atteindre l'échec musculaire. Une méta-analyse de Vårvik et al. (2021), regroupant huit essais et 137 participants, a rapporté qu'une dose de 6 à 8 grammes de malate de citrulline prise 40 à 60 minutes avant l'exercice permettait de réaliser en moyenne environ 2 à 3 répétitions supplémentaires sur des exercices de résistance. L'effet, bien que statistiquement significatif, reste petit. Il concerne la performance aiguë (sur une séance) et ne garantit pas une progression plus rapide sur le long terme.

En revanche, pour la force maximale (la charge la plus lourde soulevée sur une seule répétition, ou 1-RM), les preuves sont bien plus faibles. Une autre méta-analyse menée par Trexler et al. (2021), portant sur quatre études, n'a pas trouvé d'effet global significatif de la citrulline sur la force maximale chez des adultes entraînés. Les deux conclusions ne sont pas contradictoires : être capable de faire quelques répétitions de plus avec une charge sous-maximale n'implique pas nécessairement une augmentation de la force brute. Le mécanisme pourrait être lié à une meilleure gestion de la fatigue métabolique (par exemple, en aidant à tamponner l'ammoniac via le cycle de l'urée) plutôt qu'à une augmentation de la production de force contractile maximale.

Pour la puissance (la capacité à générer de la force rapidement, cruciale pour les sprints ou les sauts), les résultats sont également très partagés et ne permettent pas de conclure à un bénéfice fiable. En comparaison, des compléments comme la créatine monohydrate disposent d'un socle de preuves bien plus solide pour l'amélioration de la force et de la puissance.

Pour les efforts d'endurance aérobie (course à pied, cyclisme), les résultats de la supplémentation en citrulline sont particulièrement hétérogènes. L'issue dépend du protocole (dose, durée), du type de test (contre-la-montre vs. temps jusqu'à épuisement) et de la population étudiée.

Une méta-analyse de 2023 n'a pas trouvé de bénéfice groupé significatif sur plusieurs mesures de performance aérobie chez de jeunes adultes en bonne santé. D'autres revues suggèrent des signaux possibles dans certains contextes spécifiques, mais sans la constance observée avec d'autres aides ergogéniques. Pour les athlètes d'endurance, l'attention portée aux fondamentaux comme un apport en glucides adapté à l'effort, une hydratation correcte et un sommeil de qualité reste bien plus déterminante.

La récupération est un autre domaine où la citrulline est souvent mise en avant, notamment pour réduire les courbatures (DOMS - Delayed Onset Muscle Soreness) et accélérer le retour à la normale. L'hypothèse repose sur l'idée qu'un meilleur flux sanguin pourrait faciliter l'élimination des déchets métaboliques et l'apport de nutriments réparateurs. Malheureusement, là encore, les études humaines ne montrent pas de bénéfice universel. Certaines rapportent une diminution de la perception des courbatures, tandis que d'autres, tout aussi rigoureuses, ne trouvent aucun effet. Par exemple, un essai cité dans la revue de Trexler et al. a montré que 8 grammes de malate de citrulline n'avaient ni amélioré la performance ni réduit les courbatures après un protocole d'entraînement à haut volume pour les jambes.

La priorité pour optimiser la récupération reste moins spectaculaire mais plus efficace : un apport énergétique suffisant pour éviter un déficit chronique (voir l'article sur la disponibilité énergétique faible chez le sportif), des protéines en quantité adéquate, une bonne hydratation, et surtout, un sommeil suffisant et un volume d'entraînement bien géré.

Une revue systématique avec méta-analyse à trois niveaux, publiée en 2024 dans la revue Nutrients (et non 2026 comme indiqué par erreur dans des versions antérieures de documents), a apporté un éclairage statistique puissant sur le sujet. En regroupant 30 essais randomisés contrôlés, les chercheurs ont analysé les effets du malate de citrulline sur la performance physique chez 644 adultes.

Le résultat global penche vers une petite amélioration moyenne des performances, mais avec des bémols importants :

• La taille de l'effet est faible.
• Les intervalles de prédiction sont larges, ce qui signifie que même si l'effet moyen est légèrement positif, le résultat pour un individu donné peut être positif, nul, voire négatif.
• La certitude des preuves est jugée « faible à très faible » selon la classification GRADE, un système d'évaluation rigoureux. Cela reflète les limites méthodologiques des études incluses (petits effectifs, risques de biais).
• Aucun protocole optimal n'émerge : aucune dose spécifique, forme (malate vs L-citrulline), durée de supplémentation, fenêtre de prise ou population ne s'est avérée clairement supérieure aux autres.
• L'effet sur l'effort perçu (RPE - Rate of Perceived Exertion) n'était pas statistiquement significatif.

Cette synthèse de haut niveau invite à modérer l'enthousiasme marketing. La citrulline n'est pas une substance inutile, mais elle n'est pas non plus le raccourci fiable vers plus de « pump », de force ou une récupération éclair. Le bénéfice, lorsqu'il se manifeste, semble modeste et très dépendant de l'individu, du type d'effort et du protocole suivi.

La plupart des essais à court terme rapportent une tolérance acceptable de la citrulline aux doses étudiées (jusqu'à 10-15 grammes par jour). Le principal effet secondaire potentiel est un inconfort gastro-intestinal (crampes, ballonnements, diarrhée), qui semble être dose-dépendant. Commencer par une dose plus faible (ex: 3-4 g de malate de citrulline) permet d'évaluer sa tolérance individuelle.

Cependant, l'absence d'effets secondaires graves dans des études sur de jeunes adultes en bonne santé ne garantit pas l'innocuité pour tout le monde. Une vigilance particulière est requise dans les situations suivantes :

• Traitements médicamenteux : La citrulline agissant sur la vasodilatation, elle peut interagir avec des médicaments ayant un effet similaire. Il s'agit notamment :
• Des traitements pour l'hypertension* (antihypertenseurs).
• Des dérivés nitrés* utilisés pour l'angine de poitrine.
• Des inhibiteurs de la phosphodiestérase de type 5 (PDE5)* comme le sildénafil (Viagra®) ou le tadalafil (Cialis®), utilisés pour la dysfonction érectile. L'association peut provoquer une chute de tension artérielle (hypotension) potentiellement dangereuse.
• Pathologies préexistantes : Un avis médical est impératif avant toute supplémentation pour les personnes souffrant de maladie cardiovasculaire, d'hypotension (tension basse), ou de maladie rénale (les reins étant le site principal de conversion de la citrulline en arginine).
• Grossesse et allaitement : L'innocuité n'ayant pas été établie, la prudence commande d'éviter la supplémentation.
• Mineurs : Les compléments alimentaires ne sont généralement pas recommandés pour les enfants et adolescents sans suivi médical.

Le marché des compléments est peu régulé et la qualité des produits varie énormément. Voici une checklist pour un choix éclairé :

1. 01Forme et dose claires : L'étiquette doit spécifier s'il s'agit de L-citrulline ou de malate de citrulline. Pour le malate, le ratio (ex: 2:1) doit être indiqué. La quantité de L-citrulline par portion doit être explicite. Fuyez les « mélanges propriétaires » ou les « matrices de pump » qui listent les ingrédients sans préciser leurs dosages respectifs.

1. 01Ingrédient unique de préférence : Pour évaluer l'effet de la citrulline, il est préférable de choisir un produit qui n'en contient qu'elle. Les formules de « pré-entraînement » (pre-workouts) sont souvent des cocktails complexes incluant de la caféine, de la bêta-alanine, de la créatine et d'autres substances. Il devient alors impossible de savoir à quel ingrédient attribuer un éventuel effet (ou effet secondaire).

1. 01Absence d'additifs inutiles : Une poudre de citrulline pure ne nécessite pas de colorants, d'arômes artificiels excessifs ou de grandes quantités d'édulcorants. Plus la liste d'ingrédients est courte, mieux c'est.

1. 01Certification par un tiers indépendant : Pour les athlètes soumis à des contrôles antidopage, ce point est crucial. Des labels comme NSF Certified for Sport ou Informed-Sport garantissent que le produit a été testé pour des substances interdites et que le contenu correspond à l'étiquette. Pour les autres, c'est un gage de qualité et de sérieux de la marque.

Pour un adulte en bonne santé, sans contre-indication, qui souhaite savoir si la citrulline lui apporte un bénéfice personnel, une approche méthodique est nécessaire pour éviter de tirer des conclusions hâtives.

1. 01Isoler la variable : N'introduisez que ce seul changement. Ne commencez pas à prendre de la citrulline en même temps qu'un nouveau programme d'entraînement, un régime différent ou un autre complément. Gardez votre routine (sommeil, alimentation, hydratation) aussi constante que possible.

1. 01Définir des mesures objectives : Le « ressenti » est subjectif. Choisissez une ou deux mesures concrètes et pertinentes pour votre sport. En musculation, cela peut être le nombre total de répétitions sur 3 séries d'un exercice donné (ex: développé couché à 75% du 1-RM). En endurance, un contre-la-montre sur une distance fixe.

1. 01Tenir un carnet de bord : Notez la date, la séance, la dose de citrulline prise, l'heure de la prise, la performance mesurée et votre tolérance digestive. Faites une séance test sans citrulline (baseline), puis plusieurs séances avec, dans des conditions similaires (même heure de la journée, repas précédent comparable).

1. 01Être patient et réaliste : Une seule bonne séance après avoir pris de la citrulline ne prouve rien ; c'est peut-être un bon jour ou l'effet placebo. Inversement, une mauvaise séance ne réfute pas toute la littérature. Il faut plusieurs points de comparaison pour dégager une tendance. L'objectif n'est pas de prouver que la citrulline « marche » en absolu, mais de déterminer si, pour vous et pour une tâche précise, le rapport bénéfice/coût/tolérance est favorable.

• Pour la circulation (santé) : La citrulline n'est pas un traitement et ne doit pas être utilisée à cette fin sans avis médical.
• Pour la « congestion » (pump) : L'effet est plausible mais n'est pas un gage de performance. Le ressenti est très individuel.
• Pour la force maximale (1-RM) : Les preuves d'un bénéfice fiable ne sont pas établies.
• Pour l'endurance musculaire (séries longues) : C'est là que le signal est le plus intéressant, avec un gain moyen de quelques répétitions dans certains essais. L'effet reste modeste.
• Pour l'endurance aérobie : Les résultats sont trop variables pour promettre un bénéfice clair.
• Pour la récupération et les courbatures : Les données sont contradictoires, aucun bénéfice solide n'est démontré.

La citrulline est une piste de recherche sérieuse en nutrition sportive, mais son intérêt pratique est plus étroit que ne le suggère le marketing. Elle modifie de manière fiable des marqueurs biologiques clés (arginine, citrulline plasmatiques), mais la traduction en performance est plus aléatoire et modeste. Les signaux les plus cohérents concernent une légère amélioration de l'endurance musculaire sur des séries jusqu'à l'échec, souvent observée avec des doses de 6 à 8 grammes de malate de citrulline. Les synthèses les plus récentes confirment la faiblesse générale des preuves et l'absence de protocole optimal. Les considérations de sécurité (interactions médicamenteuses, pathologies), de qualité du produit et de coût doivent primer sur la promesse d'un gain de performance marginal et incertain.