Physio 3 app loco

• Les cellules ont besoin d'énergie pour fonctionner
• L'énergie se présente sous la forme d'ATP
• L'ATP est directement utilisé pour la contraction musculaire
• Les quantités d'ATP emmagasinées dans le muscle sont peu importantes et une contraction les épuise en 6 secondes environ
• ATP est produit de façon continue selon 3 voies:

  • Système ADP - PCr (anaérobie alactique)
  • Système glycolytique (anaérobie lactique)
  • Système oxydatif (respiration aérobie)
• Interaction de ADP et créatine phosphate:

  • Après épuisement des réserves d'ATP, le système ADP - créatinine phosphate se met en route pour produire rapidement de l'ATP
  • L'ADP réagit avec la créatine phosphate, un composé à haute énergie, pour produire de l'ATP
  • La réaction est facilement réversible et les réserves sont reconstituées durant les périodes d'inactivité
• Stock d'ATP et PCr fournissent l'essentiel de l'ATP:

  • Pour les 5 à 7 premières secondes d'un exercice intense (ex.: sprint 100m)
  • Un peu plus longtemps pour des efforts plus légers (12 à 20 sec.)
• Le système glycolytique:

  • Correspond à la dégradation du glucose ou du glycogène en acide pyruvique grâce aux enzymes glycolytiques
  • En absence d'oxygène, l'acide pyruvique est converti en acide lactique
  • Rendement faible: 1 mole de glucose fournit 2 ATP et 1 mole de glycogène en fournit 3
• Respiration cellulaire aérobie:

  • Correspond à la dégradation des substrats énergétiques en présence d'oxygène
  • Dégradation de glucides, lipides et protéines
  • En présence d'oxygène, le pyruvate entre dans la mitochondrie pour produire de grandes quantités d'ATP
• Comparaison lipides/glucides comme substrat énergétique:

  • Glucides: facilement mobilisables, réserves limitées, valeur énergétique moins élevée, consomment moins d'oxygène
  • Lipides: lentement mobilisables, réserves importantes, valeur énergétique plus élevée, consomment plus d'oxygène
• Capacité oxydative des muscles:

  • Dépend du taux d'activité des enzymes oxydatives, de la typologie des fibres musculaires et de la disponibilité en oxygène
  • Chez les athlètes spécialisés en endurance, l'activité enzymatique oxydative est supérieure à celle des sujets non entraînés
• Le corps stocke assez peu d’O2
• La quantité d’O2 qui diffuse des poumons dans le sang est directement proportionnelle à la quantité utilisée par les tissus par le métabolisme oxydatif
• Quantité O2 dépend de l’apport par les systèmes cardio-circulatoire et respiratoire
• Pour les activités sportives:

  • Avec puissance instantanée de quelques secondes (sprint, haltérophilie): réserves ATP et CP
  • Efforts plus longs (tennis, football, nage de 100m): voie anaérobie lactique (glycolyse)
  • Épreuves très longues (marathon, course à pied) où l’endurance est essentielle: voie aérobie
  • Épreuve longue + sprint: voie aérobie + glycolyse
• Mesures énergétiques à l’exercice:

  A. Evaluation de l'effort aérobie:

  • Calorimétrie directe
  • Calorimétrie indirecte: QR
  • Isotopes

  B. Evaluation de l'effort anaérobie:

  • Dette en O2
  • Seuil(s) lactique(s)
• Effort aérobie:

  • Calorimétrie directe: 40% de l’énergie libérée par le métabolisme du glucose ou des graisses sont utilisés pour produire de l'ATP; 60% sont libérés sous forme de chaleur
  • Calorimétrie indirecte: mesure la consommation de O2 et la production de CO2 pour calculer le QUOTIENT RESPIRATOIRE (QR)
• Interprétation du QR:

  • Lipides fournissent plus d’énergie que les glucides mais il faut plus les oxyder
  • QR plus faible pour les lipides
  • La part des protéines en tant que substrat énergétique étant faible, on les néglige dans l'interprétation du QR
• Mesures isotopiques:

  • Utilisées pour déterminer le niveau métabolique de repos
  • Les isotopes servent de traceurs pour déduire la production de CO2 et la dépense calorique
• Evolution du QR à l’effort:

  • Au repos: QR = 0,78 à 0,80
  • A l’exercice, le QR augmente au prorata de l’utilisation des glucides
  • Lors d’un effort intense, parfois QR > 1
  • Lors d’un effort long mais non épuisant, QR = 0,90 - 0,95, exprimant la part importante des glucides catabolisés
  • Lorsque cet effort se prolonge, QR diminue progressivement jusque proche de 0,7, reflétant l’utilisation très importante des lipides
• Effort anaérobie:

  • Mesure du métabolisme anaérobie plus difficile que pour l'aérobie
  • Méthodes communes: consommation d'oxygène à l'arrêt de l’exercice (EPOC) ou dette d’O2, les seuils lactiques
• EPCO ou dette d’O2:

  • Déficit en O2 au démarrage de l’exercice
  • Steady-state apparaît quand l’apport en O2 est égal aux besoins en O2
  • Dette en O2 ou EPCO à la fin de l’exercice
• Les seuils lactiques:

  • Le seuil aérobie correspond au moment où le lactate sanguin augmente lors d’un exercice d’intensité croissante
  • Le seuil d’accumulation du lactate est défini arbitrairement comme l’intensité de l’exercice correspondant à une lactatémie de 4 mmol/l
• Signification du seuil aérobie:

  • Le seuil aérobie représente les interactions entre les systèmes aérobie et anaérobie
  • Le lactate peut être éliminé par différents tissus
  • Il faut considérer la lactatémie comme le résultat du bilan entre la production de lactate et son élimination
• OBLA (Onset of blood lactate accumulation):

  • Seuil d’accumulation du lactate
  • Exprimé en pourcentage de V°O2 max
  • La formation de lactate contribue à la fatigue
• La consommation en O2 dépend de l’âge, de la taille, du poids, de l’entraînement et de l’état de santé

  • Les sportifs consomment plus d’oxygène que les personnes sédentaires
  • Les marathoniens ont une consommation d’O2 dépassant 45%
• Le lactate contribue à la fatigue
• Si 2 individus ont la même consommation maximale d’O2, celui avec les seuils lactiques les plus élevés sera le plus performant en endurance
• Le seuil lactique, exprimé en pourcentage de V°O2 max, est un des meilleurs déterminants de la capacité d'endurance d'un athlète
• Chez les sujets sédentaires, le seuil aérobie (LT) correspond à 50-60% de leur V°O2 max
• Chez les athlètes endurants de très haut niveau, le seuil aérobie peut atteindre 70 à 80% de V°O2 max
• Le débit métabolique est la vitesse à laquelle l'organisme utilise l'énergie, basé sur la mesure de la consommation d'O2 et de son équivalent calorique
• Le débit métabolique au repos est de 2074 kcal/jour, correspondant au métabolisme de base
• Le métabolisme augmente proportionnellement à l'intensité de l'exercice, mais la consommation d'O2 a une limite, la V°O2 max
• La V°O2 max est la quantité maximale d'O2 qu'un sujet peut transporter et utiliser par unité de temps, déterminant le potentiel aérobie
• Les déterminants principaux de la performance en endurance sont une V°O2 max élevée et une aptitude à tenir un pourcentage élevé de V°O2 max (seuils lactiques élevés)
• La performance en endurance est en relation avec une valeur élevée de V°O2 max, un niveau élevé du seuil aérobie (LT) ou de l'OBLA, une économie de course élevée et un pourcentage élevé de fibres lentes STG
• Les causes de fatigue incluent la déplétion en PCr ou en glycogène, l'acide lactique, l'altération de la transmission nerveuse et la protection par le SNC
• Pour retarder la fatigue, l'athlète doit contrôler son effort pour éviter l'épuisement prématuré des stocks de PCr et ATP
• L'épuisement des stocks de glycogène entraîne une sensation de fatigue lorsque les réserves sont épuisées