Dépense énergitique Flashcards
Quelles sont les deux loi thermodynamique?
- Conservation: Rien ne se perd, rien ne se créer, tout se transforme (James Joule)
- Gain d’entropie dans l’univers: Perte d’énergie sous forme de chaleur (Rudolph Claudius)
Quelles sont les deux composantes d’un système de l’énergie totale?
- Énergie potentielle: Location et liens chimiques d’une molécule
- Énergie cinétique: Mouvement d’un corps, induite par énergie potentielle
Les formes
Électrique
Nucléaire
Mécanique
Chimique
Électromagnétique (lumière)
Thermique
Les principes du taux métabolique de base
- La production de chaleur par l’organisme est proportionnelle au taux métabolique
- Quand les cellules consomment plus d’oxygène pour produire de l’ATP, plus de chaleur est générée
Les principes:
1. Le taux métabolique de base
2. Thermogenèse des aliments
3. Thermogenèse facultative reliée AP
- TMB
- Correspond à la quantité d’énergie dépensée ou à la dépense énergétique mesurée au repos ;
- Mesurée par la consommation d’oxygène au repos
Environ 0,250 L d’oxygène (O2) à la minute
- Thermogenèse des aliments
Travail du système digestif après un repas augmente la consommation d’oxygène de 10 à 20 %
- Thermogenèse facultative reliée AP
- 500 kcal / jour = personne sédentaire (marche, escaliers, etc…)
- 3000 kcal / jour = athlète d’endurance
Autres facteurs influençant TMB
- Augmentation : Hormone thyroïdienne, insuline, grossesse, lactation, fièvre (1oC = 10%)
- Diminution : Obésité, climat
Thermogenèse des aliments % + résulte de quoi?
Glucose: 5% de l’énergie des glucides ingérés
Lipides: 25% de l’énergie des lipides ingérés
Protéines: 25% de l’énergie des protéines ingérées
Thermogénèse des aliments résulte de la digestion, gluconéogénèse, uréogénèse et de la synthèse protéique
Unité de mesure kilocalorie
Quantité de chaleur nécessaire à augmenter de 1oC (de 14,5 à 15,5oC) la température de 1 litre d’eau
~4.2 kJ/kcal
Mesure internationale: kilojoule
MET
1 MET = 3,5 ml O2 / kg / min
Équivalent énergétique de l’O2 ~ 4,8 kcal / L O2
1 MET = 1,225 kcal/min
Calcul de la dépense énergétique quotidienne minimale au taux métabolique de base
Métabolisme à l’exercice
Jusqu’à plus de 20 fois le métabolisme de base chez les athlètes
GDÉ
Sport endurance > 3000 kal / jour
FDÉ
Sport puissance <3000 kcal / jour
Calorimétrie: Directe ou indirecte
Mesure de la dépense énergétique déterminée de manière directe ou indirecte
Directe: Mesure de la production de chaleur par un organisme
Indirecte: Détermine la consommation d’oxygène.
–Analyse des gaz expirés (O2 et CO2) par spirométrie en circuit ouvert
Mesure de la DÉ par calorimétrie indirecte
Consommation d’oxygène = Débit ventilatoire x extraction d’oxygène
Unité: L O2 / min
Débit ventilatoire: Quantité d’air respirée par minute
Débit ventilatoire = Fréquence respiratoire x Volume courant (L air/min)
Fréquence respiratoire : Nombre de respiration par minute
Volume courant : Volume d’air respiré à chaque respiration (L air/ resp.)
Extraction d’oxygène: Mesure des concentrations des gaz inspirés et expirés
Extraction d’oxygène = [O2 dans l’air ambiant] – [O2 dans l’air expiré]
La valeur énergétique de l’oxygène consommée dépend de quoi?
Quotient d’échange respiratoire, qui lui dépend des proportions de substrats énergétiques utilisés
QR
VCO2 produit / VCO2 consommé
QR plus bas = quoi?
Plus de lipides oxydés
Contribution relative (%) des acides gras libres (AGL)
Augmente en fonction de la durée de l’exercice
Effort aérobie sous-maximal d’une durée prolongée (6 heures)
Premières 120 min
Après 240 min
PK?
Les glucides sont les substrats énergétiques prédominants
Les lipides deviennent les substrats énergétiques de choix
La chute de l’oxydation des glucides correspond à la diminution des réserves de glycogène
VO2 , exprimé en L
V● O2 , exprimé en L/min
Est une mesure de dépense énergétique
Est une mesure de puissance chimique
VO2MAX
Étant la consommation d’oxygène (L O2/min) atteinte à intensité
maximale d’exercice ne pouvant pas être augmentée en dépit de nouvelles augmentations de la charge de travail, définissant ainsi les limites du système cardiorespiratoire (Hill et Lupton, 1923)
VO2MAX représente quoi?
Représente la capacité maximale des systèmes cardiovasculaire et respiratoire à transporter et utiliser l’oxygène
VO2MAX déterminé comment?
Typiquement déterminée par calorimétrie indirecte lors d’un test d’effort d’intensité progressive
Plus la personne est volumineuse …
Plus la consommation d’oxygène absolue (L/min) est élevée
(Pourquoi les hommes ont une VO2 plus élevée (40%) que les femmes?) LES AUTRES RAISONS
Autres raisons:
% masse adipeuse plus élevée
Concentration d’hémoglobine plus faible
Valeurs absolues
Pas à supporter poids
Valeurs relatives
Supporter poids
Valeurs plus basses chez les gens sédentaires (< 40 ml/kg/min)
Diminution avec l’âge
Rendement mécanique
Des sujets peuvent avoir des consommations d’oxygène différentes pour une même intensité d’exercice sous-maximale donnée
Rendement mécanique dépende de quoi?
La technique, de l’équipement, de l’environnement, de l’anatomie et autres
Effet entrainement sur VO2Max
Augmentation moyenne jusqu’à environ 40% avec entraînement à long terme
Facteurs physiologiques influençant la consommation d’oxygène
Ventilation pulmonaire, concentration d’hémoglobine, débit cardiaque et débit sanguin périphérique
Déterminants de l’apport d’oxygène aux cellules musculaires actives
- Métabolisme aérobie
Déterminants de la capacité à utiliser l’oxygène
fournie aux cellules musculaires - Densité mitochondriale, myoglobine, contenu en enzymes oxydatifs tels que cytochrome C, SDH, Citrate synthase, cytochrome oxydase
Exemple d’adaptation musculaire à l’entraînement en endurance
Augmentation d’une enzyme oxydative en réponse à la stimulation électrique chronique
Augmentation de l’expression du gène et de l’activité de la citrate synthase (enzyme oxydatif clé du cycle de Krebs)
Comment améliore-t-on la VO2max pendant l’entraînement ?
Évolution de la puissance aérobie et des adaptations d’un muscle actif au cours de l’entraînement en endurance
VO2max augmente de ∽40% et plafonne après 12 mois
Plus forte augmentation = Enzymes du cycle de Krebs (> 2 fois)
Augmentation rapide et soutenue sur plus de 2 ans!
Amélioration du potentiel oxydatif des fibres musculaires glycolytiques (>1,5 fois)
Premiers 12 mois
Augmentation de la capillarisation du muscle (1,5 fois)
Tardivement
Renversement rapide des effets bénéfiques de l’entraînement
Moins de 6 mois
EPOC – Excès de consommation d’oxygène post-exercice
Lors d’un effort aérobie sous-maximal
Déficit d’O2 :
- Au début d’un exercice aérobie, il y a un manque à gagner d’O2 consommée dû à la lenteur de l’activation du système aérobie;
- Les voies anaérobies (glycolyse et phosphorylcréatine) de production d’énergie compense pour la différence entre ce que peut fournir le système aérobie et la demande énergétique de l’effort.
Effet de l’intensité de l’exercice sur l’EPOC
Effort léger:
Déficit O2 = EPOC
Récupération rapide
Resynthèse de ATP-CP
Effort intense:
Déficit O2 < EPOC
Contribution anaérobie importante
Récupération très lente
Production de lactate, augmentation de la température, présence d’hormones thermogènes
*Même pour des efforts courts, intenses (2 min > 100% VO2max) et répétés (3 reps, avec intervalles de repos de 3 min), la VO2 peut prendre plus de 60 min avant de retourner aux valeurs basales.
