Évaluation de l'aptitude anaérobie et énergie

Evaluation de l'aptitude anaérobie

• L'évaluation de l'aptitude anaérobie examine l'intérêt et les limites des tests de terrain et de laboratoire.
• Des ergomètres (ex: vélo stationnaire, tapis roulant) sont utilisés pour mesurer l'aptitude anaérobie en laboratoire, fournissant des données objectives.
• Les tests de terrain peuvent fournir des mesures plus pratiques de l'aptitude anaérobie, mais ils ont des limites qui incluent la subjectivité et la difficulté à contrôler tous les facteurs.

Transferts d'énergie chimique à mécanique

• Les substrats issus de l'alimentation, en présence d'oxygène (O₂), subissent des réactions biochimiques pour produire de l'énergie.
• Le résultat de ces réactions, est la production de dioxyde de carbone (CO₂), d'eau (H₂O) et d'énergie.
• L'énergie libérée est stockée dans l'adénosine triphosphate (ATP), une molécule porteuse d'énergie dans le métabolisme.
• L'ATP libère de l'énergie pour les processus cellulaires, notamment la contraction musculaire.

Site de la contraction musculaire

• Le glucose et le glycogène sont les substrats principaux utilisés pour la production d'ATP dans le muscle.
• Plusieurs enzymes et processus sont impliqués dans la dégradation du glucose et du glycogène pour générer de l'ATP, notamment les processus de glycolyse et de phosphorylation oxydative.
• La production d'ATP dépend de la disponibilité de l'oxygène (O2).
  • En présence d'O2, le pyruvate entre dans le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative, ce qui produit une grande quantité d'ATP.
  • En absence d'O2, le pyruvate est converti en lactate par la lactate déshydrogénase (LDH).

Évolution des concentrations d'ATP et de PCr

• Les graphes montrent l'évolution de la concentration des substrats énergétiques (ATP et PCr) au cours d'un exercice maximal de 14 secondes.
• Les 2 substrats ATP et PCr diminuent au cours du temps, reflétant la consommation d'énergie.
• L'épuisement se manifeste par une réduction significative des niveaux d'ATP et de PCr.

Le système glycolytique

• La glycolyse est une voie métabolique qui décompose le glucose en pyruvate d'une manière anaérobie (sans oxygène).
• Cette dégradation fournit de l'énergie sous forme d'ATP et de NADH.
• La glycolyse se produit dans le cytosol ou le cytoplasme des cellules.
• Elle comprend 10 étapes catalysées par plusieurs enzymes telles que la phosphoglucomutase, la phosphofructokinase, la pyruvate kinase, ainsi que d'autres enzymes spécifiques.

Glycogenolyse

• La glycogenolyse est le processus de dégradation du glycogène (polymère de glucose) en glucose-6-phosphate pour fournir du glucose et de l'énergie.
• Ce processus est catalysé par l'enzyme phosphorylase a.
• Ce processus est vital pour maintenir la glycémie lors des exercices physiques.

Navette du lactate dans l'organisme

• Le lactate peut être utilisé comme substrat énergétique dans d'autres tissus, comme le foie, et reconverti en glucose.
• Cette navette métabolique assure la régénération de NAD+, ce qui permet la poursuite de la glycolyse.
• Le lactate est transporté dans le sang depuis le muscle jusqu'au foie où il peut être transformé en glucose par néoglucogénèse.

Le lactate : un réel intermédiaire métabolique

• Le lactate est un produit de la glycolyse anaérobie dans les muscles.
• Le lactate sert d'intermédiaire entre le métabolisme anaérobie dans le muscle et la production d'énergie dans d'autres tissus.
• Le lactate peut être oxydé dans le cœur ou régénéré en glucose dans le foie.

Navette du lactate

• La navette du lactate décrit le transport du lactate formé dans les muscles vers d'autres tissus, comme le foie, pour une utilisation ou une transformation ultérieure.
• Le mécanisme est crucial car il permet de recycler le NAD+ nécessaire à la glycolyse, permettant aux muscles de continuer à produire de l'énergie.

Oxydation du lactate

• L'oxydation du lactate est un processus métabolique dans lequel le lactate est métabolisé pour produire de l'énergie.
• Ce processus a lieu dans la mitochondrie des cellules et produit 17 ATP avec d'autres co-produits.

Oxydation des lipides

• Les acides gras sont oxydés dans les mitochondries dans une voie métabolique appelée β-oxydation.
• La β-oxydation décompose les acides gras en acétyl-CoA, qui entre alors dans le cycle de Krebs pour produire davantage d'énergie.

Contributions énergétiques

• Différentes voies métaboliques contribuent à la production d'énergie, dont l'hydrolyse de la phosphocréatine (PCr), la glycolyse anaérobie, et le métabolisme aérobie, selon la durée de l'exercice.

Détermination de l'aptitude anaérobie

• Différents ergomètres comme le vélo d'exercice ou le tapis roulant sont utilisés pour évaluer l'aptitude anaérobie en laboratoire.
• Le niveau d'intensité de l'effort (ex: force et vitesse) est mesuré grâce aux ergomètres et la relation entre la force, la vitesse et la puissance maximale est analysée.
• Des tests de terrain comme le test de Margaria permettent d'évaluer l'aptitude anaérobie.
• Différentes valeurs sont obtenues pour des différents types, groupes de personnes et sports.

Détermination de l'aptitude anaérobie sur le terrain

• Des tests (ex: Margaria, Wingate) analysent l'aptitude anaérobie sur le terrain.
• Ces tests mesurent la puissance et la performance.

Performances physiques

• La puissance maximale atteint entre 5 et 10 secondes d'exercice pour une phase anaérobie.
• Les phases anaérobie et aérobie se superposent et ont des capacités différentes.