1 - Énergétique de l'exercice Flashcards

1
Q

Quelles sont les deux coenzymes principales impliquées dans le métabolisme énergétique?

A

NAD+ et FAD

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Q

Quel est le plus important substrat utilisé au cours d’une activité d’intensité modérée à élevée?

A

Les glucides (le glucose surtout)

Le glycogène est un autre glucide qui est constitué d’une protéine (glycogénine) sur laquelle des molécules de glucose sont attachées.

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3
Q

Vrai ou faux: Les lipides représentent la majeure partie de l’énergie emmagasinée dans l’organisme

A

Vrai

Les triglycérides sont les lipides qui comportent le plus d’intérêt dans le métabolisme énergétique et forment la famille la plus abondante de lipides

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4
Q

Quel est le principal acide gras de l’organisme?

A

Le palmitate, qui contient 16 carbones

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5
Q

Qu’est-ce qui différencie les acides aminés des glucides et lipides?

A

Le fait qu’ils contiennent des atomes d’azote

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6
Q

Quelles sont les 3 voies cataboliques?

A
  1. Le système phosphagène qui réfère au transfert d’un phosphate de la phosphocréatine (CrP) à l’ADP (anaérobie lactique)
  2. La fermentation qui réfère à la dégradation du glucose en l’absence d’oxygène (anaérobie alactique)
  3. La respiration cellulaire qui réfère à l’utilisation de l’oxygène dans la mitochondrie (aérobie)
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7
Q

Dans un muscle au repos, la concentration de l’ATP est-elle plus grande que la concentration de l’ADP?

A

Oui

L’action de masse favorise donc la formation de phosphocréatine. Au cours des périodes d’inactivité, les fibres musculaires accumulent la phosphocréatine à une concentration cinq fois supérieure à celle de l’ATP. Au début de la contraction, quand la concentration de l’ATP commence à chuter, alors que la concentration de l’ADP s’élève en raison de la dégradation de l’ATP, l’action de masse favorise la formation de l’ATP à partir de la phosphocréatine

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8
Q

Vrai ou faux: La glycolyse est un processus commun à la fermentation et à la respiration cellulaire. Le pyruvate est le produit final.

A

Vrai

C’est la présence ou non d’oxygène qui détermine s’il prend la voie de la fermentation ou de la respiration cellulaire.

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9
Q

Quelle est la production nette d’ATP par glycogénolyse?

A

3 molécules

La glycogénolyse est importante car elle peut produire rapidement le premier intermédiaire de la glycolyse, le glucose 6-phosphate (G6P).

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10
Q

Lors de la glycolyse, une molécule de glucose mène à quoi?

A

2 molécules de pyruvates, constituées de 3 atomes de carbone chacune

Également, 2 ATP et 2 NADH+H

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11
Q

Ou ont lieu les réactions sans oxygène?

ex: glycolyse

A

Dans le cytosol

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12
Q

En quelle molécule peut se transformer le pyruvate, pour ensuite réintégrer la glycolyse avec un produit final différent?

A

En lactate

Mais on a besoin de NAD+

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13
Q

Pourquoi la production de lactate est-elle bénéfique pour le métabolisme musculaire?

A

elle aide à maintenir le rapport NAD+/NADH, appelé le potentiel redox cytosolique, tout en supportant la continuité de la glycolyse et un taux élevé de synthèse d’ATP durant un exercice d’intensité élevée et soutenue.

La fermentation lactique survient notamment quand l’oxygène est insuffisant, par exemples, pendant les premières minutes d’un exercice ou quand la dégradation du glucose est plus rapide que l’apport en oxygène au cours d’un exercice intense

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14
Q

Durant un effort de longue durée constant, est-ce que le pyruvate est converti en lactate?

A

Le pyruvate n’est pas converti en lactate puisqu’il entre dans la mitochondrie pour être catabolisé par une série de réactions qui mènent au gaz carbonique, libèrent électrons et protons et synthétisent une grande quantité d’ATP. Les trois atomes de carbone du pyruvate se retrouvent alors dans le gaz carbonique.

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15
Q

Quels sont les produits du cycle de Krebs?

A
  • 3 NADH-H+
  • 1 FADH
  • 1 guanine tri-phosphate (GTP)
  • 2 CO2
  • 1 ATP
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16
Q

Vrai ou faux: on peut transformer l’acétyl-coA en pyruvate.

A

Faux, on peut transformer le pyruvate en acétyl-coA, mais c’est une réaction irréversible

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17
Q

À quoi servent les ions hydrogrène dans la chaîne de transport d’électrons?

A

En plus de transférer les atomes d’hydrogène des coenzymes à l’oxygène pour former de l’eau, ce processus permet la régénération de la forme oxydée, c’est-à-dire dépourvue d’atomes d’hydrogène, des coenzymes.

La libération du NAD+ peut participer de nouveau à la réaction qui aboutit au 1,3-biphosphoglycérate dans la glycolyse

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18
Q

Combien d’ATP chaque coenzyme produit-elle?

A

Chaque NADH + H+ synthétise 2,5 ATP tandis que chaque FADH2 contribue à la synthèse de 1,5 ATP.

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19
Q

Comment les conditions aérobiques influencent-elles la glycolyse?

A

Dans des conditions aérobiques, les atomes d’hydrogène des deux molécules de NADH + H+ formées au cours de la glycolyse doivent faire intervenir une « navette moléculaire » pour céder leurs paires d’électrons à la chaîne respiratoire. Selon le type de navette utilisée, les électrons peuvent être transférés au NAD+ ou au FAD et la production varie donc entre 1,5 et 2,5 ATP.

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20
Q

Ou le glycogène est-il emmagasiné?

A

Dans les muscles et dans le foie

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21
Q

Que peut-on faire avec le glucose?

A

Le dégrader en pyruvate ou le stocker en glycogène

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22
Q

Qu’est-ce que la néoglucogenèse?

A

Le glucose peut être synthétisé dans le foie et les reins à partir d’intermédiaires issus du catabolisme des lipides et des protéines.

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23
Q

Quel est le substrat principal de la néoglucogenèse?

A

Le pyruvate

Le glycérol issu de l’hydrolyse des triglycérides peut aussi être converti en glucose par l’intermédiaire d’une voie qui ne nécessite pas de pyruvate.

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24
Q

Quelle est la première étape de la néoglucogenèse?

A

La conversion du pyruvate/lactate en oxaloacétate

Dans le foie à partir du lactate (cycle de Cori)

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25
Q

Quelle est la consommation d’une réaction de néoglucogenèse?

A

4 ATP et 2 GTP

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26
Q

Quelle est l’étape initiale de la dégradation des triglycérides?

A

La séparation des trois acides gras et du glycérol, appelée lipolyse.

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27
Q

Quelle partie des triglycérides peut être convertie en glucose?

A

La partie glycérol

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28
Q

En quoi consiste la beta-oxydation?

A

Une série de réactions qui consiste en l’élimination d’un acétyl-CoA de l’extrémité de l’acylcoenzyme A et le transfert de deux paires d’atomes d’hydrogène à des coenzymes, une paire au FAD et l’autre au NAD+

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29
Q

Comment se fait la dégradation d’un acide gras en acylcoA?

A

La dégradation d’un acide gras est amorcée par la liaison de son extrémité carboxylique à une molécule de coenzyme A, formant ainsi un acylcoenzyme A. Cette étape initiale consomme 2 ATP.

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30
Q

Est-ce que les acides gras peuvent servir à la synthèse de glucose?

A

Non, car la réaction de dégradation du pyruvate en acétyl-CoA et en gaz carbonique étant irréversible, l’acétyl-CoA ne peut être converti en pyruvate

31
Q

À quoi servent les acides aminés?

A
  1. La plupart des acides aminés peut être métabolisé en intermédiaires capables d’entrer dans la glycolyse ou dans le cycle de l’acide citrique (Krebs) et servir de source d’énergie.
  2. Ces acides peuvent aussi servir d’intermédiaires de la voie de synthèse du glucose.
  3. Enfin, les acides cétoniques peuvent servir à la synthèse des acides gras après leur conversion en acétyl-CoA par l’intermédiaire de pyruvate.
32
Q

Dans la désamination oxydative, le radical aminé est éliminé sous quelle forme?

A

L’ammoniaque (NH3)

33
Q

Que fait-on avec l’ammoniaque produit par la désamination oxydative?

Métabolisme des acides aminés et protéines

A
  • On l’évacue dans l’urée
  • L’ammoniac peut aussi être réduit par le transfert d’un radical aminé, principalement du glutamate, au pyruvate et former l’alanine. L’alanine est ensuite libérée dans le sang jusqu’au foie qui peut la convertir en glucose. (cycle alanine)
34
Q

Qu’est-ce que l’état stable durant un exercice?

A

L’état d’équilibre où certaines fonctions de l’organisme (VO2, FC) ont atteint une constante pour un niveau d’effort donné entre la 1re et la 4e minute de l’exercice.

35
Q

Qu’est-ce que le déficit en oxygène?

A

Cette phase au début d’un exercice où la consommation d’oxygène est inadéquate

36
Q

Quel est le principal substrat catabolisé durant les exercices brefs et intenses, ainsi que pendant le déficit d’oxygène en début d’exercice?

A

Le glycogène

37
Q

Comment l’entraînement cardiorespiratoire diminue-t-il le déficit en oxygène?

A

En diminuant le temps requis pour atteindre l’état stable

38
Q

Durant l’état stable, comment produit-on de l’ATP?

A

Presque exclusivement à partir de la respiration cellulaire

39
Q

Qu’est-ce qu’un exercice bref et intense?

A

Une intensité qui excède les capacités de maintenir un état stable

40
Q

D’ou provient l’énergie requise pour accomplir un exercice bref et intense?

A

Des voies métaboliques anaérobiques

41
Q

Vrai ou faux: En général, toute activité de moins de 5 secondes dépend du système phosphagène.

A

Vrai

42
Q

De quoi dépend la proportion du système phosphagène et de la fermentation lactique (glycolyse)?

A

De la durée de l’effort musculaire

43
Q

L’état stable de consommation d’oxygène peut généralement être maintenu combien de temps lors d’un exercice sous-maximal continu?

A

entre 10 et 60 minutes

44
Q

Lors d’un exercice sous-maximal et prolongé, quels sont les principaux substrats?

A

Les glucides et les lipides

Les protéines sont surtout catabolisées lorsque la réserve en glycogène du foie est épuisée

45
Q

Lors d’un exercice sous-maximal et prolongé, à quel moment se fait un transfert progressif entre le catabolisme des glucides vers celui des lipides?

A

Lorsqu’un exercice d’intensité faible à modérée se prolonge plus de 30 minutes, en dépit du fait que les lipides soient une source énergétique moins efficace que les glucides

46
Q

Vrai ou faux: dans un exercice sous-maximal et prolongé, le métabolisme des lipides diminue avec le temps.

A

Faux, c’est l’inverse. Au début, c’est surtout le glycogène musculaire (10 min), qui inhibe l’entrée des AG dans la mitochondrie. Puis, pendant les 30 minutes suivantes, le glucose et les AG participent à part égale. Ensuite, le catabolisme des AG inhibe le cycle de Krebs.

47
Q

De quel façon augmente la consommation d’oxygène avec un exercice progressif en intensité?

A

De façon linéaire jusqu’au VO2 max

48
Q

Comment l’exercice progressif en intensité influence-t-il le niveau de lactate sanguin?

A

Au fur et à mesure que l’intensité de l’exercice augmente, le
niveau de lactate sanguin augmente. C’est à partir d’une intensité d’exercice d’environ 70% du taux maximal de dégradation de l’ATP que la glycolyse contribue à une fraction de la production totale d’ATP dans le muscle

49
Q

Est-ce que l’augmentation du niveau de lactate sanguin est linéaire après 70% du Vo2 max?

A

Non, car il y a une participation plus grande de la glycolyse

50
Q

Qu’est-ce que le seuil lactate?

A

L’intensité maximale où un exercice pet être maintenu à l’état stable

Au-delà de cette intensité, on observe une accumulation continue de lactate dans le sang au cours d’un effort prolongé (plus de 10 à 20 minutes) et progressif.

51
Q

Quelles hypothèses expliquent le seuil lactate?

A
  • diminution de l’élimination du lactate en circulation
  • augmentation du recrutement des fibres glycolytiques
  • déséquilibre entre le taux de glycolyse et de respiration cellulaire
  • diminution du potentiel redox (rapport NAD+/NADH)
  • Hypoxie musculaire ou ischémie
52
Q

Pourquoi l’augmentation du recrutement des fibres glycolytiques mène-t-elle au seuil lactate?

A

Afin de répondre à l’augmentation de l’intensité de l’exercice, les fibres glycolytiques sont recrutées. La production de lactate est donc accrue parce que le métabolisme de ce type de fibres favorise la glycolyse et que l’enzyme LDH qu’elles contiennent incite à la formation de lactate

53
Q

Pourquoi le déséquilibre entre le taux de glycolyse et de respiration cellulaire cause-t-il le seuil lactate?

A

La glycogénolyse et la glycolyse produisent une quantité de molécules de pyruvate qui dépassent la capacité de ces molécules d’entrer dans les mitochondries. Le pyruvate en excès est converti en lactate.

54
Q

Au niveau des coenzymes réduites, que permet la conversion du pyruvate en lactate?

A

De maintenir la concentration NAD+ dans le cytosol

55
Q

Comment fonctionne l’hypoxie musculaire ou ischémie?

A

Une diminution du contenu cellulaire en oxygène ralentit le transport des électrons, ce qui ralentit à son tour le cycle de l’acide citrique (Krebs). Il s’ensuit une augmentation de la concentration du NADH à la fois dans la mitochondrie et le cytosol, et une diminution de la concentration du NAD+. Ainsi, la conversion du pyruvate en lactate permet de maintenir le potentiel redox (rapport NAD+/NADH).

56
Q

Qu’est-ce que la dette d’oxygène?

A

À la fin de l’activité musculaire, les taux de phosphocréatine et de glycogène ont diminué dans le muscle. Le retour des fibres musculaires à leur état d’origine nécessite le remplacement de ces composés de mise en réserve de l’énergie et ces deux processus de synthèse exigent de l’énergie (oxygène).

57
Q

Le métabolisme de récupération varie avec l’intensité et la durée de l’exercice qui a été exécuté. Comment cela s’explique-t-il?

A

Ceci s’explique par la température corporelle, le déséquilibre électrolytique et la quantité de catécholamines qui sont alors plus élevés. Cependant, l’intensité a une influence plus importante que la durée dans ce phénomène.

58
Q

Lorsque l’intensité d’un exercice est inférieure à 50-60% du Vo2 max, est-ce que la durée de l’exercice contribue beaucoup à l’EPOC (dette d’oxygène)?

A

Non! De plus, Lorsque l’intensité est supérieure à ce seuil, l’EPOC augmente de façon exponentielle en fonction de celle-ci, tandis que l’EPOC est linéaire à la durée de l’exercice.

59
Q

Comment une période de récupération active influence-t-elle le lactate?

A

Lorsqu’il y a eu production de lactate, comme au cours d’un exercice intense, la poursuite de l’exécution d’un exercice à une intensité variant entre 35 et 50% du VO2 max augmente l’élimination du lactate accumulé.

60
Q

Quelle est l’influence de l’acidose musculaire sur le remplacement de la phosphocréatine?

A

Il est plus long

61
Q

Qu’arrive-t-il à l’énergie qui est libérée quand les cellules catabolisent les nutriments?

A
  • Elle se transforme en chaleur
  • Elle apparaît sous forme de travail
  • Elle est mise en réserve dans l’organisme sous forme de molécules organiques

Ceci définit la dépense énergétique totale.

62
Q

Comment s’appelle la dépense énergétique totale par unité de temps?

A

Le taux de métabolisme

Elle peut être exprimée par différentes unités de mesure (kJ/h, kcal/min, W, kpm/min, mlO2/kg.min, LO2/min).

63
Q

Qu’est-ce que le métabolisme de repos?

A

Le métabolisme basal se mesure lorsque le sujet est au repos physique et intellectuel dans une pièce dont la température ambiante est agréable et que le sujet est à jeun depuis au moins 12 heures.

64
Q

Quelle est la consommation d’oxygène du métabolisme basal?

A

3,5 mlO2/kg.min

65
Q

Quel est le facteur qui peut augmenter le plus le taux de métabolisme?

A

La modification de l’activité musculaire

66
Q

Que sont les épreuves d’effort et quels en sont les types?

A

Les épreuves d’effort peuvent être des protocoles constitués de paliers progressifs en terme d’intensité. D’autres protocoles peuvent être conçus pour augmenter l’intensité de façon continue dans le temps et sont appelés protocoles en rampe

67
Q

Comment augmente le VO2 avec un protocole en rampe?

A

Le protocole en rampe présente une augmentation du VO2 plus graduelle que l’autre type de protocole où pour les premiers paliers, le VO2 atteint à chacun des paliers correspond à un état stable. Au fur et à mesure que l’intensité de l’épreuve augmente, l’état stable n’a pas le temps d’être atteint et le VO2 augmente plus de façon linéaire avec l’effort

68
Q

Comment mesure-t-on le VO2 max?

A

C’est lorsque le VO2 n’augmente plus malgré l’augmentation de l’intensité de l’effort

69
Q

Les possibilités d’approvisionnement de la cellule musculaire en oxygène dépendent de quels facteurs? Quels sont les déterminants de ces facteurs?

A
70
Q

Chez un sujet normal, quels sont les facteurs limitants de l’approvisionnement en oxygène?

A

Le débit cardiaque ou l’extraction et l’utilisation de l’oxygène dans les muscles actifs

71
Q

Chez les athlètes de haut niveau, quels sont les facteurs limitants de l’approvisionnement en oxygène?

A

Le système respiratoire peut devenir un facteur limitant en réduisant l’extraction d’oxygène du sang parce que le contenu artériel en oxygène est diminué

72
Q

Comment estime-t-on le VO2 max sans le mesurer directement?

A

Lorsque la FC n’augmente plus malgré l’augmentation de l’effort

73
Q

Comment peut-on estimer le VO2 max en sous-maximal?

A

À partir d’activités réalisés en sous-maximal sur des ergomètres tels tapis roulant, ergocycle ou marche ergométrique. Au cours de ces activités, il existe peu de différence de dépense énergétique d’un individu à l’autre.

74
Q

Qu’est-ce qu’un MET?

A

Un MET est l’équivalent de la dépense énergétique durant une minute au repos, soit 3.5 mlO2/kg.min ou 1.2 kcal/min pour une personne de 70 kg.

Ainsi, un exercice à un taux métabolique de cinq fois le VO2 au repos est équivalent à 5 METs