Bioénergétique de l'exercice physique PDF

# Bioénergétique de l'exercice physique ## Présentation générale Tout exercice musculaire résulte de la coopération de processus physiologiques, biochimiques et mécaniques. * **Phénomènes physiologiques:** * Commande nerveuse * Activation musculaire * Relargage du Calcium (reticulum s...

# Bioénergétique de l'exercice physique ## Présentation générale Tout exercice musculaire résulte de la coopération de processus physiologiques, biochimiques et mécaniques. * **Phénomènes physiologiques:** * Commande nerveuse * Activation musculaire * Relargage du Calcium (reticulum sarcoplasmique) * **Phénomènes biochimiques:** * ATP * ADP * **Phénomènes mécaniques:** * Contraction musculaire * Relargage du Calcium * Interaction des filaments d'acine et de myosine La contraction musculaire est rendue possible par la transformation d'une énergie chimique en travail grâce à l'interaction des filaments d'actine et de myosine. ## Intérêts de l'adénosine tri-phosphate (ATP) L'ATP est la seule molécule connue dont l'énergie puisse être utilisée immédiatement lors de la contraction. La dégradation de l'ATP avec production d'énergie correspond à une hydrolyse, c'est-à-dire une décomposition avec fixation d'eau: $ATP + H_2O \longrightarrow ADP + P + Energie$ * **ADP:** Adénosine di-phosphate * **P:** Ion phosphate * **Energie:** Quantité d'énergie utilisée dans d'autres réactions chimiques ou pour fournir du travail et de la chaleur ## Hydrolyse de l'ATP Toute hydrolyse de l'ATP nécessite l'intervention d'une enzyme. Dans le cas de la contraction musculaire, c'est la myosine elle-même qui hydrolyse l'ATP (activité ATPase de la myosine) et qui engendre la force ou produit le travail (formation des ponts actine-myosine). ## La cellule a besoin de petite monnaie Les réserves d'ATP sont très faibles (environ 4 à 7 mmoles./) et ne permettent en théorie que quelques contractions. La poursuite de l'exercice exige la resynthèse de l'ATP. Le muscle dispose de réserves d'énergie non directement utilisable, sous forme de phosphocréatine, de glucides, de lipides. ## Un Euro = 7 grammes Il n'est pas intéressant de stocker l'énergie sous forme d'ATP car son poids moléculaire est trop élevé (507g) pour la quantité d'énergie utilisable. Il est plus intéressant de stocker l'énergie sous la forme de molécules où le rapport "poids moléculaire / énergie utilisable" est plus faible : * Phosphocréatine * Glycogène * Lipides ## Cent Euro = 1 gramme Ce rapport "poids moléculaire / énergie utilisable" plus faible présente cependant des désavantages: * L'énergie stockée sous cette forme ne peut plus être utilisée directement * Certains métabolites (acide lactique...) perturbent l'homéostasie * Le métabolisme est limité par d'autres facteurs (apport en oxygène...) ## Trois métabolismes énergétiques Trois métabolismes énergétiques permettent la resynthèse de l'ATP au cours de l'exercice. Chaque métabolisme est défini par : * Son inertie, c'est-à-dire sa "lenteur" d'entrée en activité * Sa puissance ou nombre de molécules d'ATP par seconde qu'il peut resynthétiser * Sa capacité ou quantité totale de molécules d'ATP resynthétisées ## Caractéristiques des différents métabolismes énergétiques * **Métabolisme anaérobie alactique**: * Inertie: Rapid, instant * Puissance: Haute * Capacité: Faible * **Métabolisme anaérobie lactique**: * Inertie: Intermédiaire * Puissance: Intermédiaire * Capacité: Intermédiaire * **Métabolisme aérobie**: * Inertie: Lente * Puissance: Faible * Capacité: Haute ## % Dépense énergétique * **Métabolisme anaérobie alactique:** environ 120 secondes * **Métabolisme anaérobie lactique:** 1000 - 2000 secondes ## Modèle bioénergétique des performances sportives (environ 1970-1990) * **Hypothèses implicites du modèle bioénergétique classique:** * Séparation des trois métabolismes * Pas de relation entre les inerties, puissances et capacités maximales * La participation du métabolisme anaérobie supplée les insuffisances du métabolisme aérobie ## Modèle bioénergétique Monsieur Plus de Bahlsen * **Plus de raisins** * **Plus de noisettes** * **Plus de chocolat** ## Modèle bioénergétique Monsieur Plus de Bahlsen * Plus d'aérobie * Plus d'anaérobie alactique * Plus d'anaérobie lactique * Plus de puissance * Plus de capacité ## Interactions entre les métabolismes * **Métabolisme anaérobie alactique :** * ADP + phosphocréatine -> ATP * **Métabolisme anaérobie lactique:** * Glycogène -> Acide pyruvique -> Acide lactique * **Métabolisme aérobie :** * Acide pyruvique -> CO2 + H2O