Déterminants physio de la perf: les substrats énergétiques

Question 1

Quel est le substrat utilisé dans la filière anaérobie alactique? Dans quelles situations est-il limitant?

Answer 1

• La phosphocréatine
• Limitant lorsque la demande énergetique est très importante, notamment dans le cas d’exercices maximaux de très courtes durées (explosifs, sprints courts, répétitions très rapides)

Question 2

Comment la réaction:
ADP + ADP => ATP + AMP est catalysée? Pourquoi est elle généralement négligeable? Quelle est son importance? À quoi cette réaction peut-elle contribuer?

Answer 2

• Catalysée par l’enzyme Myokinase
• Car l’enzyme Myokinase est présente en petite quantité
• Permet la conversion de 2 molécules d’ADP en 1 molécule d’ATP et 1 molécule d’AMP
• À la régénération d’ATP => mais elle n’est pas une source d’énergie majeure

Question 3

Quelles sont les sources de glucides utilisées pour la production d’énergie? Comment sont-elle métabolisées?

Answer 3

• Le glucose (circule dans le sang) et le glycogène (stocké dans le foie et les muscles)
• Glucides => métabolisés via l’alimentation et la digestion
• Glycogénolyse, cycle de Cori et néoglucogenèse => métabolisés à partir d’acides aminés et de glycérol

Question 4

Que détermine le glucose (sang)? Quelle est sa valeur moyenne dans le sang?

Answer 4

• La glycémie
• 1g/L

Question 5

Quelles sont les quantités approximatives de glycogène présentes dans le foie et les muscles? Pourquoi ces réserves sont-elles essentielles pour la production d’énergie?

Answer 5

• 6 à 100g/kg de glycogène dans le foie, et 10 à 15g dans le muscle
• Car le glycogène est une source importante de glucose pour la glycolyse, la néoglucogenèse et le cycle de Cori

Question 6

Qu’est-ce que le lactate? D’où provient-il? Quel est sont rôle dans le métabolisme des glucides?

Answer 6

• Le lactate est un produit de la filière anaérobie lactique, produit lors de la glycolyse
• Il est présent dans le muscle et dans le sang => et peut être libéré par les muscles dans le sang (lactémie)
• Il est le produit intermédiaire du métabolisme anaérobie, contribuant à la production d’énergie lors d’efforts intensifs

Question 7

Comment les glucides sont mis à disposition du muscle pour la production d’énergie et quelles sont les voies métaboliques impliquées? Ensuite, où ces glucides sont-ils utilisés?

Answer 7

• Glucogénolyse musculaire, la captation du glucose sanguin via le transporteur de glucose GLUT 4, et la production musculaire de lactate
• Dans la filière anaérobie lactique (glycolyse) et la filière aérobie (glycolyse de pyruvate)

Question 8

Quelles sont les fibres musculaires impliquées dans la filière anaérobie lactique? Et la filière aérobie? Donner leurs caractéristiques.

Answer 8

• Anaérobie lactique (fibres type II et IIb) => capacité anaérobie plus marquée
• Aérobie (fibres type I) => plus adaptées à l’utilisation d’oxygène pour la production d’énergie

Question 9

Comment le lactate est utilisé comme substrat énergétique dans le muscle? Quels sont les processus de diffusion et de transport associés?

Answer 9

• Il peut être utilisé “in situ” dans le muscle, diffusé des fibres musculaires de type II vers les fibres de type I et être transporté vers d’autres tissus, tels que d’autres muscles
• Le transport du lactate est facilité par des transporteurs spécifiques, permettant ainsi son utilisation comme source d’énergie dans divers tissus et fibres musculaires

Question 10

Comment l’intensité de l’exo affecte-t-elle l’utilisation des glucides? Cette utilisation accrue du glycogène est observée en raison de quoi?

Answer 10

• À mesure que l’intensité de l’exo augmente, il y a une augmentation de l’utilisation du glycogène musculaire => plus l’intensité de l’exo est élevée, plus le glycogène musculaire est mobilisé pour fournir de l’énergie
• De l’implication de la filière aérobie et de la filière anaérobie lactique au fur et à mesure que l’intensité de l’exercice augmente

Question 11

Comment l’intensité et la durée de l’exercice interagissent-elles en ce qui concerne l’utilisation du glycogène musculaire? La déplétion (esgotamento) du glycogène musculaire est-il un facteur limitant de la perf lors d’exercices de longue durée et intensité? La diminution du pH est également de plus en plus importante dans quelle mesure? Pour un exo entre 65% et 85% de VO2max (PMA), qu’est-ce qui peut devenir un facteur limitant de l’exo?

Answer 11

• Plus l’exo est intense, plus l’utilisation du glycogène musculaire est rapide en raison de l’augmentation des besoins énergétiques (notamment par les voies aérobies et anaérobies lactiques, et l’implication des fibres musculaires rapides
• Oui => généralement entre 70% et 85% VO2max (peut varier selon l’individu)
• À mesure que l’intensité de l’exo augmente, ce qui peut affecter la perf
• La déplétion du glycogène musculaire

Question 12

Comment le glucose sanguin est-il régulé pendant l’exercice en fonction de sa durée? Au bout de 240 minutes, que ce passe-t-il? Ainsi, que nécessite cela? Avec la durée de l’exo, on observe l’augmentation de 3 choses, quoi?

Answer 12

• Pendant l’exo, le foie libère du glucose pour maintenir la glycémie (concentrationde glucose dans le sang), qui ‘est d’environ 1g/L de sang
• Il y a moins de stock de glucose hépatique disponible
• Cela nécessite la mobilisation du cycle de Cori et la néoglucogenèse pour composer la diminution des réserves de glucose
• Augmentation de 3 choses:
  
  • une augmentation du glucose sanguin par les muscles
  • une augmentation de la libération de glucose par le foie (pour compenser les besoins musculaires)
  • une augmentation de la néoglucogenèse (pour maintenir la glycémie dans les limites nécessaires à la performance)

Question 13

Donc, avec l’intensité de l’exercice, nous avons l’augmentation de 3 choses, quoi?

Answer 13

• Utilisation des glucides
• Utilisation du glycogène musculaire
• Utilisation du glucose sanguin

Question 14

Et ainsi, avec la durée de l’exercice, la diminution d’une chose et l’augmentation de 2 choses, quoi?

Answer 14

• Diminution de l’utilisation du glycogène musculaire
• Augmentation de l’utilisation du glucose sanguin par les muscles
• Augmentation de la libération de glucose par le foie pour compenser (glycogénolyse hépatique et néoglucogenèse)

Question 15

Quelles sont les sources de lipides utilisées pour la production d’énergie pendant l’exercice? Ces réserves de lipides se présentent sous quelle forme?

Answer 15

• Les sources proviennent de l’alimentation et de la digestion, ainsi que des réserves de tissu adipeux
• Sous forme de triglycérides composés de 3 acides gras et 1 glycérol

Question 16

L’utilisation des lipides à l’exo se fait principalement sous quelle forme? Comment est ce processus? Quels mécanismes sont impliqués dans la métabolisation des lipides? Quelle fibre musculaire est principalement responsable de l’utilisation des lipides pour la production d’énergie?

Answer 16

• D’acides gras libres
• Processus exclusivement aérobie => se déroule en présence d’oxygène, comme indiqué par un quotient respiratoire de 0,7
• Les mécanismes mitochondriaux (β-oxydation, le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire)
• Fibres musculaires de type I

Question 17

Quelles sont les réserves de lipides dans les muscles par rapport aux réserves de glycogène? Dans quelles situations les lipides sont principalement utilisés comme substrat énergétique?

Answer 17

• Les réserves de lipides dans les muscles sont beaucoup moins importantes que les réserves de glycogène
• Exercices de longues durées => épreuves d’endurance

Question 18

Comment la durée de l’exercice influence-t-elle l’utilisation des acides gras circulants (AGL) et la lipolyse du tissu adipeux?

Answer 18

Avec la durée de l’exo, on observe une augmentation de l’utilisation des acides gras circulants (AGL) et de la lipolyse du tissu adipeux => plus l’exo se prolonge, plus le corps mobilise les AGL comme source d’énergie, et cela est en partie dû à une augmentation de la libération des AGL par le tissu adipeux

Question 19

Comment l’intensité de l’exercice affecte-t-elle l’utilisation des lipides comme source d’énergie?

Answer 19

Plus l’intensité de l’exo est élevée, moins la proportion de l’énergie provenant des lipides est importante => à mesure que l’intensité augmente, la contribution des lipides à la production d’énergie diminue, tandis que d’autres substrats, tels que les glucides, deviennent plus prédominants

Question 20

Par quelle filière les acides aminés sont principalement utilsés comme source d’énergie pendant l’exercice? Une partie importante des acides aminés peut être mobilisée pour répondre à quoi?

Answer 20

• Filière aérobie
• Aux besoins énergétiques de l’organisme, que ce soit au repos ou pendant l’exercice

Question 21

Dans quelles situations les protéines endogènes (provenant de l’organismes lui-même) sont-elles moins impliquées dans l’apport énergétique? Dans ces cas, les acides aminés proviennent principalement de quoi? Et comment est leur contribution à la production d’énergie?

Answer 21

• Dans des situations telles que le jeûne, l’exposition à des altitudes élevées, ou lors de la participation à des activités à longue durée et d’intensité élevée, comme l’ultra-trail, le marathon, le triathlon…
• Du renouvellement cellulaire
• Contribution à la production d’énergie est moindre par rapport à d’autres substrats tels que les glucides et les lipides

Question 22

Comment l’interaction entre les glucides et les lipides évolue-t-elle en fonction de la durée de l’exercice?

Answer 22

• Lipides => pourcentage d’énergie provenant des lipides augmente avec temps d’exo. Cette augmentation permet d’épargner (economizar) les glucides, dont l’utilisation diminue progressivement à mesure que l’exo se prolonge
• Glucides => diminue avec durée d’exo, diminution du pourcentage d’énergie provenant du glycogène musculaire, associée à une déplétion de plus en plus importante de ces réserves

Question 23

Par rapport à l’intéraction entre les glucides et les lipides en fonction de la durée de l’exercice, que ce passe-t-il en parallèle avec la diminution des glucides? Pour répondre à cette évolution, que doit faire le foie?

Answer 23

• Augmentation de l’utilisation du glucose sanguin par les muscles actifs
• Le foie doit libérer du glucose pour maintenir la glycémie => ce qui peut se faire par des processus tels que la glycogénolyse hépatique, la néoglucogenèse et le cycle de Cori

Question 24

Comment évolue la glycémie et le taux de lipides dans le sang pendant une séance d’exercice prolongée? Cela s’explique par quoi? Cela se reflète dans le QR qui diminue, indiquant que la proportion d’énergie provenant de quoi augmente? Que ce passe-t-il au cours de la dernière heure d’exercice prolongé?

Answer 24

• On observe que la glycémie diminue principalement pendant la dernière heure d’activité. En même temps, le taux de lipides dans le sang augmente
• Par le fait que bien que le taux d’ATP reste constant, la consommation d’oxygène (VO2) augmente => nécessaire pour produire de l’ATP à partir des lipides, et elle est plus élevée que celle requise pour produire de l’ATP à partir des glucides
• Des lipides => car ils nécessitent plus d’oxygène pour être métabolisés
• Le taux de glycogène diminue également en raison de l’augmentation de la glycogénolyse hépatique

Question 25

Comment l’intensité de l’exercice affecte-t-elle la balance entre l’utilisation des glucides et des lipides comme sources d’énergie? Que signifie cela?

Answer 25

• Lorsque l’intensité de l’exo augmente, la part de l’apport énergétique provenant des glucides augmente également, tandis que la proportion d’énergie provenant des lipides diminue dans les mêmes proportions
• Glucides deviennent source d’énergie dominante à mesure que l’intensité de l’exo augmente

Question 26

La transition de l’utilisation des lipides vers les glucides se produit principalement dans quelle filière? Qu’est-ce qui augmente avec l’intensité de la durée de l’exercice? Lors d’un exercice à la vitesse maximale aérobie (VMA) pendant 6 minutes, la majorité de l’énergie provient de quoi?

Answer 26

• Dans la filière aérobie
• La dépense énergétique totale
• Des glucides

Question 27

Comment appele-t-on le point de croisement où la transition de l’utilisation des lipides vers les glucides se produit? Ce point peut-il varier avec l’entraînement? C’est-à-dire?

Answer 27

• “Point de cross-over”
• Oui
• Avec une meilleure condition physique, on peut utiliser davantage de lipides comme source d’énergie, décalant ainsi les courbes vers la droite