Approche du métabolisme énergétique

La contraction musculaire, ainsi que de nombreuses autres fonctions cellulaires, se produit grâce à l'énergie libérée par la rupture de la liaison phospho-hydroxyde qui combine le phosphore α avec le phosphore β dans la molécule d'ATP:

ATP + H2O = ADP + H + + P + énergie disponible

La cellule musculaire a des réserves limitées d’ATP (2, 5 g / kg de muscle, pour un total d’environ 50 g). Ces réserves ne sont suffisantes que pour un travail maximal d’environ une seconde. Cependant, notre corps dispose de systèmes énergétiques lui permettant de re-synthétiser en permanence l'ATP.

LES MECANISMES DE RESULTATS ATP:

Il existe 3 mécanismes pour la resynthèse de l'ATP, et 4 facteurs doivent être pris en compte pour chacun:

POWER: quantité maximale d'énergie produite dans l'unité de temps
CAPACITÉ: quantité totale d'énergie produite par le système
Latence. temps nécessaire pour obtenir le maximum de puissance
RISTORO: temps nécessaire à la reconstitution du système

MÉTABOLISME ANAÉROBIE ALACTACIDE:

Dans le muscle, comme dans d'autres cellules, il existe une importante réserve de groupes phosphoriques actifs appelés phosphocréatine ou phosphate de créatine (CP). Le phosphate de créatine se forme dans le muscle au repos en associant une molécule de phosphate inorganique à une molécule de créatine. Lorsque le corps a immédiatement besoin de grandes quantités d’énergie, la phosphocréatine donne son groupe phosphate à l’ADP selon la réaction suivante:

PC + ADP = C + ATP

Dans le mécanisme anacérobie des alactacides, l’oxygène n’intervient pas et l’adjectif "anaérobie" est dû à cette caractéristique. La production d'acide lactique est également absente et c'est pourquoi le terme anaérobie est flanqué de l'adjectif "alattacido"

Le système anaérobie alactacid a une latence très courte, une puissance élevée et une capacité extrêmement faible. En fait, les réserves de phosphocréatine s’épuisent rapidement (environ 4 à 5 secondes). Ces réserves varient toutefois d’une matière à l’autre et augmentent avec la formation.

Lors d'une activité musculaire intense et à court terme, la diminution de la force développée est directement liée à l'épuisement des réserves musculaires en phosphocréatine. Les centométristes savent qu’ils peuvent inexorablement réduire leur vitesse de pointe au cours des derniers mètres.

L'ATP et la phosphocréatine stockés dans les muscles sont utilisés simultanément lors d'efforts brefs et intenses. Globalement, ils donnent une autonomie énergétique de 4-8 secondes

Caractéristiques du système:

Puissance: élevée (60-100 Kcal / min)

Capacité: très faible (5-10 Kcal)

Latence: Minimum (PC se dégrade dès que la concentration en ATP diminue)

Rafraîchissement: Rapide (à la fin de l'effort ou de la diminution d'intensité, la plupart de la créatine est réfractée au PC dans environ 20 cm), ce système de resynthèse est important pour les activités qui nécessitent de la force et de la vitesse (sauts, courses courtes et rapides, séances d'entraînement de force avec des séries courtes et une charge élevée)

MÉTABOLISME ANAÉROBIE DE LACTACID:

Même ce système énergétique n'utilise pas d'oxygène. Dans le cytoplasme des cellules, le glucose musculaire est transformé en acide lactique par le biais d’une série de 10 réactions catalysées par des enzymes. Le résultat final est la libération d'énergie utilisée pour la resynthèse de l'ATP

ADP + P + Glucose = ATP + Lactate

Depuis pyruvate en présence de O2 participe à la production de l'ATP, la glycolyse est également la première étape de la dégradation aérobie des hydrates de carbone. La disponibilité de l’oxygène dans la cellule détermine l’ampleur des processus métaboliques aérobies et anaérobies.

La glycolyse devient anaérobie si: l' oxygène dans les mitochondries est rare pour accepter les hydrogénations produites par le cycle de Krebs

Si le débit glycolytique est trop rapide, c'est-à-dire si le débit d'hydrogène est supérieur à la possibilité de transport du cytoplasme dans le site intramitochondrial pour la phosphorylation (intensité excessive de l'exercice et donc demande de l'ATP)

Si les isoformes de la LDH sont présentes dans les muscles, elles favorisent la conversion du pyruvate en lactate typique des fibres rapides.

Caractéristiques du système:

Puissance: inférieure à la précédente (50 Kcal / min)

Capacité: beaucoup plus élevée que la précédente (jusqu'à 40 Kcal)

Latence: 15-30 secondes (si l'exercice est très intense, il intervient à la fin du système alactacid)

Rafraîchissement: subordonné à l’élimination de l’acide lactique avec resynthèse du glucose, l’énergie étant fournie par des processus oxydatifs (paiement de la dette en oxygène lactique); Ce système de resynthèse est important dans les activités intenses d'une durée comprise entre 15 et 2 pi (par exemple, course de 200 à 800 m, suivi de piste, etc.).

METABOLISME AEROBIE

Dans des conditions de repos ou d'exercice modéré, la resynthèse de l'ATP est garantie par le métabolisme aérobie. Ce système énergétique permet l'oxydation complète des deux principaux combustibles: les glucides et les lipides en présence d'oxygène qui agit comme comburant.

Le métabolisme aérobie se produit principalement dans les mitochondries, à l'exception de certaines phases "préparatoires".

Rendement du système:

1 mol de palmitate (acide gras) 129 ATP

1 mole de glucose (sucre) 39 ATP

en effet, les acides gras contiennent plus d'atomes d'hydrogène des sucres et par conséquent plus d'énergie pour la resynthèse de l'ATP; Cependant, ils sont moins riches en oxygène et ont donc un rendement énergétique inférieur (avec le même oxygène consommé).

Le mélange d'acides gras et de glucose change avec l'intensité de l'exercice:

les acides gras faibles en gras sont plus impliqués

en augmentant le stress, en revanche, la division du glucose augmente (voir: Métabolisme énergétique dans le travail musculaire)

Puissance: légèrement inférieure aux précédentes (20 Kcal / min) Variable en fonction de la consommation d'O2 des sujets

Capacité: élevée (jusqu’à 2000 Kcal) Dépend avant tout du glycogène et des réserves lipidiques l La durée d’utilisation dépend de l’intensité de l’exercice et du niveau d’entraînement l Aux faibles intensités, la durée d’utilisation est pratiquement illimitée, une intensité élevée est requise présence de glycogène

Latence: plus grande que les précédentes: 2-3 '

Rafraîchissement: très long (36-48 heures)

RÉSUMÉ: