Mécanismes énergétiques

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Mécanismes énergétiques mis en jeu lors de l'exercice physique

 

Les besoins énergétiques 

 

Liés aux activités sportives, correspondent au coût énergétique de l'effort produit et varient selon la nature, l'intensité et la durée de l'exercice pratiqué.

Quelques exemples de dépense énergétique engendrée pour un sujet de 65 kg. environ :

 

Kcal (mn./kg.)

En 1 heure

Course à pieds

-3mn.30 au Km.

-5mn. au Km.

-7mn.10 au Km.

 

0,29

0,21

0,14

 

 

1140

815

535

Cyclisme

-15 Km./h.

-40 Km./h.

 

0,105

0,28

 

395

1100

Natation

0,164

640

Repos

0,021

85

Marche

-normale

-rapide

 

0,08

0,14

 

315

560

 

Lors de l'effort physique, seul 20 à 25% de l'énergie consommée est affectée au rendement musculaire, 75 à 80% étant libérée sous forme de chaleur.

L'entraînement, en éliminant les gestes superflus consommateurs d'énergie, diminue la quantité d'énergie nécessaire pour un effort donné.

La constitution de réserves (ou carburants), transformables en énergie mécanique et en chaleur est impérative.

 

    La quantité d'énergie dépensée par l'organisme , pour un sujet sédentaire, se répartit de la façon suivante :

                        60% pour les dépenses énergétiques de base (fonction de la masse du sujet, environ 25 kcal./kg./j.)

                        20% pour la thermogénèse

                        20% pour l'activité physique.

 

Voies métaboliques conduisant à la production d'ATP :

 

3 voies métaboliques, au niveau du muscle, conduisent à la production d'ATP dont l'hydrolyse en ADP fournit environ 10 kcal/molécule.

            Voie anaérobie alactique :

Elle utilise l'ATP présent dans le muscle au repos, formé à partir de l'hydrolyse de la créatine phosphate. C'est de l'énergie utilisable immédiatement. Les stocks permettent un effort physique de 5 à 7 secondes. La régénération des stocks nécessitent 15 à 25 minutes. C'est le mécanisme mis en jeu dans les efforts brefs et intenses (haltérophilie, sauts, lancers, tractions etc..).

            Voie anaérobie lactique :

Elle se met en marche quelques secondes après le début de l'exercice quelle que soit son intensité (mais si l'intensité est faible, l'acide lactique produit a le temps d'être métabolisé par les muscles inactifs). A partir du glycogène musculaire et en absence d'oxygène la glycolyse produit 3 molécules d'ATP/ molécule de glucose avec production d'acide lactique. Cette voie permet la production de 15 à 20 kcal./mn. et est épuisée en 40 à 60 secondes. La régénération du stock nécessite 4 à 8 minutes. Cette voie est privilégiée dans les efforts relativement intenses et brefs ou les efforts de résistance ( 400 m., ski alpin, gymnastique etc ..).

 

            Voie aérobie :

Elle ne se met en marche qu'après que le système cardio-respiratoire se soit mis en équilibre (apport d'oxygène au muscle constant). Elle fait appel à l'oxydation du glucose(soit d'origine glycogénique, soit d'origine lipidique) par les mitochondries en présence d'oxygène et chaque molécule de glucose va produire 39 molécules d'ATP. La quantité d'énergie produite (15 à 20 kcal./mn.) est pratiquement inépuisable. Cette voie sera utilisée dans tous les sports d'endurance.