Métabolisme énergétique et thermorégulation Flashcards
sous quelle forme on consomme l’énergie métabolique
LA CELLULE A BESOIN CONTINUELLEMENT D’ÉNERGIE MÉTABOLIQUE sous la forme d’Adénosine TriPhosphate (ATP) :
- adénosine-P-P-P*
- 7.3 Calories/mole
- « la monnaie de l’énergie cellulaire »
- pas d’énergie métabolique (pas d’ATP) = pas de vie
BILAN EN ATP
UTILISATION continuelle d’ATP = PRODUCTION continuelle d’ATP
- cycle ATP-ADP : ATP ———- ADP + Pi ———- ATP
- la cellule ne peut ni accumuler l’ATP ni se dépléter en ATP
- très grand roulement : 120 moles/24 heures (900 Calories) ou 80
millimoles/minute
comment s’effectue l’utilisation de l’ATP ? et à quoi elle sert au niveau de la cellule ?
- par l’intermédiaire des ATPases (comme la NaK-ATPase)
ATP —— ATPase —— ADP + Pi
afin que la cellule puisse effectuer ses différents travaux:
- contraction musculaire
- excitation et conduction nerveuses
- transport actif contre gradient
- anabolisme ou synthèse
La production d’ATP
se fait par le catabolisme ou la destruction de trois combustibles contenus dans les aliments : glucides, lipides, protides
comment est contrôlé la production d’ATP
contrôlée par rétroaction négative
1) si trop d’ATP, la production diminue (métabolisme ralenti)
2) si manque d’ATP, la production augmente (métabolisme accéléré)
et aussi avec la production de chaleur :
1) 60% = chaleur : maintien de la température corporelle (explique la sensation de chaleur au cours de l’exercice 2)
40% = énergie métabolique ou ATP : travail
3 sources d’énergie à partir du catabolisme de 3 combustibles faits de chaînes carbonnées (C-C-C-C-C-C) avec des atomes de H, O (et N) :
- GLUCIDES (4 Calories/gramme) : 50% des calories
- LIPIDES (9 Calories/gramme) : 35-40% des calories
- PROTIDES (4 Calories/gramme) : 10-15% des calories (alcool : 7 Calories/gramme lorsque métabolisé par le foie)
Métabolisme anaérobique Vs aérobique
MÉTABOLISME ANAÉROBIE (SANS 02) : la glycolyse du glucose en deux acides lactiques ne produit que 2 ATP
MÉTABOLISME AÉROBIE (AVEC O2) :
- l’oxydation du glucose produit 38 ATP
- l’oxydation des acides gras produit beaucoup plus d’ATP
3 formes de storage energetique
- GLYCOGÈNE musculaire (maximum de 500 gms) et hépatique (100 gms)
= réserve de glucose
- si manque de glucose, glycogénolyse (glycogène en glucose)
- si trop de glucose, glycogénogenèse (glucose en gycogène)
- storé avec eau (3X) - TRIGLYCÉRIDES = réserve d’acides gras (glycérol combiné à 3 acides gras) dans les tissus adipeux
- si manque d’acides gras, lipolyse (triglycérides en acides gras)
- si trop d’acides gras, lipogenèse (acides gras en triglycérides)
= combustible cellulaire idéal parce qu’il est : a) le plus abondant : jusqu’à 100,000+ calories
(réserves suffisante pendant 2 mois de jeûne)
b) le plus compact : storé sans eau car hydrophobique
donc perte de poids lente si perte de lipides (vs perte de poids rapide si perte de glucides ou de protides qui sont storés avec trois fois leur poids en eau)
1 kilo de graisse = 9,300 Calories (4 jours de jeûne complet) - PROTÉINES (= combustible de dernier recours) = réserve d’acides aminés
- si manque d’acides aminés, protéolyse (protéines en acides aminés)
- si trop d’acides aminés, simplement métabolisés
Réserves de glycogène et de triglycérides requises parce que l’énergie est utilisée continuellement mais qu’il y a seulement 2 ou 3 repas par jour
- formées durant les repas et utilisées entre les repas
ÉNERGIE DURANT L’EXERCICE MUSCULAIRE
La production et l’utilisation d’ATP sont augmentées dans les muscles squelettiques dont ils permettent la contraction.
Quatre sources possibles d’ATP, les trois premières sans O2.
A) ATP déjà présent dans les cellules musculaires (oxygène non nécessaire et énergie immédiate)
1) ATP
2) Créatine phosphate = réserve supplémentaire d’énergie présente seulement dans les cellules musculaires
B) ATP produit par les cellules musculaires
3) Métabolisme anaérobie (sans O2) : énergie à court terme
La glycolyse du glucose en 2 acides lactiques ne produit que 2 ATP
4) Métabolisme aérobie (avec O2) : énergie à long terme - oxydation complète du glucose et des acides gras
- énergie libérée plus rapidement avec les glucides qu’avec les lipides
La performance durant un exercice prolongé dépend du pouvoir aérobie maximal ou consommation maximale d’O2 (VO2 max)
- 40 à 80 ml/kg/min (vs 3.5 au repos)
- plus de O2 amené des poumons vers les muscles
- plus de Co2 ramené des muscles vers les poumons
Variations possibles de la temperature corporelle
Animaux poikilothermes (température corporelle variable) et HOMÉOTHERMES (température corporelle stable).
Chez l’humain, maintien de la température corporelle centrale à 37 C nécessaire à l’activité enzymatique et au métabolisme.
Variations possibles :
1) individuelle
2) surface corporelle
3) région du corps
4) temps de la journée
5) exercice
6) après l’ovulation
PRODUCTION de chaleur /calories
75 Calories/heure
- augmentée jusqu’à 300 Calories/heure (4X) si frisson
- si la température corporelle diminue : le premier signe de l’hypothermie - avec certaines infections afin d’augmenter la température corporelle
- augmentée jusqu’à 1500 Calories/heure (20X) durant un exercice intense
PERTE DE CHALEUR
de la peau vers l’extérieur
beaucoup plus grande (25X) dans l’eau que dans l’air -eau froide
-vêtements humides (sueur, pluie, neige)
- Radiation : selon le gradient de température entre la peau et l’environnement à
- Conduction : chaleur transférée d’un objet plus chaud à un objet plus froid
- Convection : augmentée par la vélocité de l’air
- Évaporation de la sueur :
- élimine normalement 15% de la chaleur produite
- durant l’exercice, devient le mécanisme le plus important
- la seule perte possible si environnement très chaud
- impossible si environnement très humide (air saturé de vapeur d’eau)
Mécanismes physiologiques contrôlant la perte de chaleur :
- « thermostat » dans l’hypothalamus
- reçoit l’information des thermorécepteurs centraux (température centrale = 37 C) et périphériques (température au niveau de la peau = 21 C)
envoie des ordres aux :
1) muscles squelettiques (frisson)
2) vaisseaux sanguins cutanés (VC ou VD)
3) glandes sudoripares
se fait en deux étapes :
1) du centre vers la peau
2) de la peau vers l’extérieur
diminuée par la vasoconstriction cutanée qui peut être considérable - la vasoconstriction cutanée explique la diurèse au froid
- perte de chaleur diminuée par - les plumes et la fourrure
- les vêtements (principe de la multicouche)
augmentée par :
- la vasodilatation cutanée (augmentée par l’alcool) - la sécrétion de la sueur pour évaporation
ÉCARTS DE TEMPÉRATURE (métabolisme diminué)
- HYPOTHERMIE :
production de chaleur diminuée comparé à la perte
= épuisement
perte de chaleur augmentée : - vasodilatation cutanée (alcool) - vent
- vêtements humides (sueur, pluie, neige) - altitude
- frisson = le premier signe de l’hypothermie
- symptômes du système nerveux central (hallucinations, coma)
- grande prudence avant de constater le décès ! - COUP DE CHALEUR :
production de chaleur augmentée : exercice
perte de chaleur diminuée : si les pertes de liquide par la sueur ne sont pas remplacées adéquatement
- sudation diminuée (peau sèche)
- vasoconstriction cutanée (à cause de l’hypovolémie et de l’hypotension)
attention aux : - isolants thermiques (équipement, graisse) -
très jeunes enfants oublié dans l’auto (petite masse grande surface)
