Métabolisme et adaptation du muscle à l'effort Cours 2 de 3 Flashcards
Le muscle au repos produit un surplus d’ATP qui est synthétisé en quoi
Créatine Phosphate (CP)
équation page 6
………………Créatine Kinase
ATP + Créatine —-> CP + ADP
La créatine est synthétisée ou ? pour être ramener a quoi apres
Créatine: Molécule synthétisée dans le foie, les reins et le pancréas, puis est transportée aux fibres musculaires.
Définir la créatine phosphate
Molécule hautement énergétique présente dans le muscle
Qui est 3-6x plus présente dans les muscle que l’ATP
CP
L’utilisation de CP à quelle impact sur l’atp lors de la concentration
Son utilisation fait en sorte que le niveau d’ATP change
très peu au début de la contraction
Lors de la contraction, la concentration de ADP augmente ou diminue
augmente
Qu’elle est le catalyseur pour produire de l’ATP (créatine phosphate)
La Kinase
……….Créatine kinase
CP + ADP —–> Créatine + ATP
regénère rapidement le niveau d’ATP
L’ATP produit avec l’équation de la créatine phosphate donne de l’énergie pour ?
15 seconde
Définir glycolyse
Ensemble de réactions chimiques
qui scinde une molécule de
glucose pour former deux
molécules d’acide pyruvique, en
absence d’oxygène
Glucose sanguin
- Concentration plasmatique de glucose limité
- Dégradation du glycogène hépatique
Définir glycogénolyse
Dégradation du glycogène en
glucose.
Glycolyse à partir du glucose sanguin étape
- Hexokinase
- Isomérisation
- Phosphofructokinase
- Isomérisation
- Phosphorylation
- Isomérisation
- Énolase
- Phosphorylation
Bilan net : 2 ATP crée à parti glucose sanguin
Qu’est ce que la hexokinase ?
- réaction
- Phosphorylation du glucose → glucose 6-phosphate
- Glucose + ATP → ADP + H+ + Glucose 6-phosphate
Qu’est ce que phosphofructokinase
- Phosphorylation du fructose 6-phosphate → fructose 1, 6-biphosphate
- Fructose 6-phosphate + ATP → ADP + H+ + Fructose 1, 6-biphosphate
-1ATP
Glycolyse à partir du glycogène du muscle
spécification sur la dégradation du glucose
La dégradation du glycogène musculaire en glucose-6-phosphate ne nécessite pas d’ATP
Bilan du glucose sanguin pour la glycolyse
- La glycolyse à partir d’une molécule de glucose nécessite l’utilisation de 2 ATP pour
produire 4 ATP - Gain net: 2 ATP
- Formation de 2 NADH + 2H+ et de 2 H2O
Bilan glycogène musculaire
- La glycolyse à partir du glycogène musculaire nécessite l’utilisation de 1 ATP pour
produire 4 ATP - Gain net: 3 ATP
- Formation de 2 NADH + 2H+ et de 2 H2O
Qu’advient-til de l’acide pyruvique lors de la glycolyse
- Absence d’oxygène = acide lactique
- Présence d’oxygène = Acétyl coenzyme A
Réaction de la glycolyse en l’absence d’oxygène (anaérobie)
2 Acide pyruvique –> 2 Acide lactique
+2 NAdh+ +2NAD+
Durée de l’énergie produite lors de la glycolyse ?
2 minutes
Réaction de la glycolyse en PRÉSENCE d’oxygène (aérobie)
Présence d’oxygène (aérobie)
* L’acide pyruvique pénètre à l’intérieur de la
mitochondrie
* Formation d’acétyl coenzyme A (acétyl CoA)
- Formation de CO2 et de 2 NADH + H+.
- La formation d’acétyl coenzyme A à partir de
l’acide pyruvique ne produit pas d’ATP.
Définir Phosphorylation oxydative
- Respiration cellulaire
- Ensemble de réactions chimiques qui mène à la phosphorylation oxydative, i.e. la production d’ATP au niveau de la chaîne de transport des électrons à l’intérieur de la mitochondrie, en présence d’oxygène
Phosphorylation oxydative comprend qu’elle étapes
extérieur de la mitochondrie
* Glycolyse
intérieur de mitochondrie
* Cycle de Krebs
* Phosphorylation oxydative
Définir le cycle de Krebs
Ensemble de réactions d’oxydoréduction et de
décarboxylation à l’intérieur de la mitochondrie
Le cycle de krebs il produit combien d’ATP
Le cycle de Krebs produit 1 ATP par molécule d’acétyl CoA
Gain : 2 ATP
Le cycle de Krebs formation de combien de NADH FADH
- Formation de 6 NADH + 6H+
- Formation de 2 FADH2
Décrire la phosphorylation oxydative
(molécule)
1 glucose crée
- 2 acide pyruvique
- 2ATP
- 2 NADH + 2H+
ensuite les 2 acide pyruvique formera
- 2 acétyl CoA
- 2 CO2
- 2 NADH + 2H+
les deux acétyl CoA iront dans le cylce de krebs pour former
- 2 ATP
- 4 CO2 + 4H2O
- 6 NADH + 6H+
- 2 FADH2
déroulement de la chaîne de transport des électrons
Séries de transporteurs d’électrons enchâssés dans la membrane mitochondriale interne
section qui produit le + ATP
Dans la chaîne de transport des électrons une molécule de NADH ET FADH2 produirons combien d’atp chaque
Pour une molécule de :
* NADH + H+ → 3 ATP
* FADH2 → 2 ATP
Dans la chaine de transport gain de combien d’atp
Gain : 22 ATP
à partir de une molécule de glucose
combien d’atp est produite pour chaque étape
- Glucose –> acide pyruvique
- Formation 2 NADH + 2H+ (extérieur mito)
- Formation 2 NADH + 2H+ (intérieur mito)
-Succinyl CoA –> acide succinique
- Formation 6 NADH + 6H+
- Formation de 2 FADH2
- Glucose –> acide pyruvique = 2ATP
- Formation 2 NADH + 2H+ (extérieur mito) = 4 ATP
- Formation 2 NADH + 2H+ (intérieur mito) = 6 ATP
- Succinyl CoA –> acide succinique = 2 ATP
- Formation 6 NADH + 6H+ = 18 ATP
- Formation de 2 FADH2 = 4 ATP
à l’aide de la métabolisme des glucides durée de l’énergie
plusieurs minutes à quelques heures
Métabolisme des glucides (glycolyse, cycle de krebs et phosphorylation oxydative) nombre d’atp pour anaérobie et aérobie
Glycolyse
-anaérobie =2 atp
-aérobie = 2 atp
Cycle de krebs
- aérobie = 2 atp
Phosphorylation oxydative = 32 atp
bilan :
anaérobie = 2 atp
aérobie = 36 atp
définir Néoglucogénèse
Production de molécules de glucose à partir de composés non glucidiques
Néoglucogénèse qu’elle sont les composée non glucidique :
- acide lactique
- certain acide aminé
- glycérol
- hormones thyroidienne
Origine des acides gras utilisés pour produire de l’ATP:
il y a en a 2
- Acides gras libres (AGL) circulants
- Dégradation des triglycérides (TG) au niveau du tissu adipeux - Triglycérides intramusculaires
- Dégradation des triglycérides au niveau du muscle squelettique
équation de la lipolyse
TG + 3 H2O → Glycérol + 3 AGL
lipase
Oxydation des acides gras
1. activation des acides gras
Dégradation des acides gras en Acyl CoA
Gain: -2 ATP
Oxydation des acides gras
2. B-oxydation
Dégradation des acides gras, à l’intérieur de la mitochondrie
- Formation d’Acétyl CoA
- Formation de NADH + H+ et de FADH2
qui passeront dans le cycle de krebs
Métabolisme des lipides pour 16 carbone
- Activation des acides gras = -2 ATP
- B-oxydation
- 8 acétyl CoA —> Cycle de krebs = 96 ATP ((nombre de carbone) ∻ 2) X 12
- Formation NADH + H (3atp)+ et FADH2 (2atp) = 35 Atp ((nombre de carbone ∻ 2 ) - 1 ) X 5
Total 129 ATP
Pourquoi , dans le cas d’un AGL à 16 carbones, il y a 8 Acétyl-CoA, mais seulement 7 NADH et FADH2?
car au dernier passage il se forme 2 acétyl coa au lieu de 1 acétyl et un acyl
Dans le fond tu vas faire 1 acyl-CoA et un acétyl CoA à chaque fois que ton AGL va passer dans ton cycle de beta-oxydation jusqu’à temps qu’il te reste 4 carbones où là ton produit final sera 2 molécules d’acétyl-CoA et non acyl-CoA et un acétyl-CoA ce qui fait qu’au final tu vas avoir 1 acétyl-CoA de produit de plus que le nombre de passage dans ton cycle. Puisque tu avais 16 carbones au début et que t’as fait 8 acétyl-CoA, tu feras seulement 7 cycles faisant alors 7 NADH et FADH2 (1/cycle)
Est- ce que la tension d’une fibre varie à force d’être stimulée
À force d’être stimulée, la tension qu’une fibre d’un muscle squelettique fournie diminue, malgré la poursuite de la stimulation.
Caractéristique d’un muscle fatigué
- ↓ de la tension produite
- ↓ de la vitesse de raccourcissement
- ↓ de la vitesse de relaxation
La fatigue musculaire 3 hypothese
- Perturbation de la conduction
-Accumulation de K+ dans les tubules T - Accumulation d’acide lactique
-Une concentration élevée d’ions hydrogène perturbe la conformation et l’activité des protéines - Inhibition des cycles des ponts croisés
-L’accumulation d’ADP et de Pi peut inhiber le cycle (surtout l’étape 2)
Qu’est ce qui peut inhiber le cycle des ponts croisées
- Inhibition des cycles des ponts croisés
- L’accumulation d’ADP et de Pi peut
inhiber le cycle (surtout l’étape 2)
Définir fatigue centrale
Incapacité des régions appropriées
du cortex cérébral à envoyer des
signaux excitateurs vers les neurones moteurs.
(ton cerveau qui ne veut pas repousser)
définir fatigue périphérique
incapacité à transmettre le signal
neural ou incapacité musculaire à
répondre au signal neural.
(ton corps ne peut pas en fournir plus)
Caractéristique des trois type de fibres musculaires squelettiques
- Fibres oxydatives lentes
- Fibres oxydatives rapides
- Fibres glycolytiques rapides
- Mitochondries
- apparition d’une fatigue
-Fibres oxydatives lentes
* m : nombreuses
* Lente
-Fibres oxydatives rapides
* m : nombreuses
* intermédiaire
-Fibres glycolytiques rapides
* m : rares
* rapide
Réponse aigüe à l’exercice
Ce sont les mécanismes physiologiques qui se mettent en
branle lorsqu’un exercice est initié.
Réponse aigüe à l’exercice
- vont permettre à l’organisme :
- De fournir la puissance musculaire requise
- De répondre à la demande énergétique engendrée par l’activité contractile musculaire
Adaptation métabolique
La contribution des voies de synthèse d’ATP dans le muscle squelettique varie en fonction de l’intensité de l’exercice physique
-acide gras
-glucides
revoir ????
- acides gras utilisé + en exercice léger
- glucide peut utilisé au début beaucoup à l’effort max
La contribution des voies de synthèse d’ATP dans le muscle
squelettique varie en fonction de
l’intensité de l’exercice
physique.
De faible intensité à intensité modérée. (exercice)
quest ce qui circulent dans le sang
Glucose sanguin et acides gras circulant
D’intensité modérée à élevée (exercice)
Quest ce qui circulent dans le sang
Glycogène musculaire
Quelle est le principal substrat utilisé lors d’exercice lors d’exercice d’intensité modérée à élevée
Le glycogène musculaire est le principal substrat utilisé lors d’exercice d’intensité modérée à élevée.
Le taux de dégradation du glycogène musculaire
le rapport avec l’intensité de l’exercice physique
Le taux de dégradation du glycogène musculaire (glycogénolyse) est
proportionnel à l’intensité de l’exercice
La contribution des voies de
synthèse de l’ATP dans le muscle
squelettique varie en fonction de
la durée de l’exercice physique.
-acide gras
- glucide
acide gras
-début de l’exercice élevé
-descend mais remonte un peu et revient plus haut que glucide
glucide
- faible au début
-pic apres 20 min et redescend tranquillement
RÉPONSE AIGUE
Augmentation de l’apport sanguin.
ce qui ?
- Augmentation de l’apport en oxygène.
- Augmentation de l’apport en glucose sanguin.
- Augmentation de l’apport en acide gras.
Augmentation de l’apport en oxygène
pk
La consommation d’oxygène au cours d’un exercice augmente en fonction de l’intensité de l’exercice.
RÉPONSE AIGUE
Augmentation de l’apport en glucose
pk
Déterminants de la captation du glucose sanguin par le muscle squelettique au cours d’un exercice physique:
- Concentration de glucose sanguin
- Nombre de transporteurs de glucose
- Activité de l’hexokinase (AJOUTE GLUCOSE EN GLUCOSE 6 PHOSPHATE)
RÉPONSE AIGUE
adaptation du métabolisme : Augmentation de l’apport en acides gras
pk
Déterminants de l’oxydation des acides gras:
1. Transport des acides gras à l’intérieur de la cellule musculaire
(FAT)/CD36
2. Activation des acides gras
3. Transport des acides gras à l’intérieur de la mitochondrie
Comment se passe le recrutement des fibres musculaires
(adaptation : réponse aigue)
- Le recrutement des fibres
musculaires varie en fonction de
l’intensité de l’exercice. - « Size principle » de Henneman
-Début de l’exercice type I activé, après type IIa et finir avec type IIb
Type I: fibres oxydatives lentes
Type IIa: fibres oxydatives glycolytiques rapides
Type IIb: fibres glycolytiques rapides
Qu’est ce qui est produit et sécrété lors de l’adaptation réponse aigue : réponse aigue
Production et sécrétion de myokines
* myostatine
* Interleukine-6 et 8 (IL-6, -8)
Quest ce que la myostatine
- Myostatine (membre de la famille des facteurs de croissance)
- Inhibe la différentiation et la croissance des cellules musculaire.
- L’exercice physique (endurance et résistance) diminue l’expression de la myostatine.
***chien qui en produit pas son trop musclé cause problème
Qu’est ce que Interleukine-6 et 8 (IL-6, -8)
Interleukine-6 et 8 (IL-6, -8) (membre de la famille des cytokines)
- Implication dans la réaction inflammatoire
- Dans les muscles, l’IL-6 pourrait avoir un lien avec le niveau de glycogène intramusculaire
- Il a aussi été montré que l’IL-6 augmente la lipolyse chez les humains sains
. - Le rôle de l’IL-8 n’a pas été totalement clarifié, mais il semble avoir des propriétés angiogéniques.
La récupération musculaire les “étapes “
- Reconstitution des stocks d’ATP et de créatine phosphate
- Oxydation de l’acide lactique
- Réaction inflammatoire
- Reconstitution des stocks de glycogène musculaire
- Augmentation de l’oxydation des acides gras
- Augmentation de la sensibilité aux effets de l’insuline
Qu’est ce que la dette oxygène
aucun exercices est juste anaréobie ou aréobie
- Fait référence au fait que le VO2 demeure élevé longtemps après la fin de l’exercice.
- Ceci a été vu comme une DETTE d’O2 à payer pour le métabolisme anaérobie utilisé en début d’exercice.
Voies métaboliques lors d’un effort supra-maximal
* Lors d’un effort à 130% du VO2 max de 190 sec, la synthèse anaérobie de l’ATP
a contribué:
- 80% lors des premiers 30 sec.
- 45% entre 60 et 90 secondes.
- 30% après 120 secondes.
(jamais 100%)
Composantes de la dette en oxygène
- Synthèse de CP pour refaire réserves
- Transformation du lactate (Oxydation par le muscle)
- Température corporelle et rythme respiratoire demeurent élevés après exercice (en lien avec le coût métabolique)
- Resaturation myoglobine en O2
- Demande énergétique cardiaque demeure élevée car fréquence retourne lentement au niveau basal.
- Concentrations circulantes de NE, E et hormones thyroïdiennes demeurent élevées quelques heures
seuil anaérobie cest quelle seuil
le seuil lactique
(seuil d’exercice dans douleur)
indique le niveau d’effort ou l’allure au moment où la fatigue se fait sentir.
Qu’est ce que le seuil lactique
- Moment à partir duquel la
concentration de lactate sanguin
commence à augmenter au-dessus des concentrations de repos. - Est considéré comme un bon indicateur du potentiel à l’exercice en endurance.
- C’est le point d’inflexion sur la courbe
Lors du seuil lactique il y a un point d’inflexion quelle sont les causes
Causes du point d’inflexion:
- Recrutement des fibres IIb (FG) lorsque l’intensité augmente = production
accrue - Libération de NE par les terminaisons nerveuses sympathiques entraînant
constriction des lits vasculaires de plusieurs organes comme le foie, les
reins = clearance diminuée - EPI/NE stimulent sécrétion de glucagon par le pancréas. Le glucagon
stimule à son tour la glycolyse/glycogénolyse dans toutes les fibres
recrutées = production accrue
Le lactate comme source d’énergie
-répartition
Le lactate lui a un hydrogène en moins (H) par rapport à l’acide lactique, Lorsqu’on parle d’acide lactique dans le cadre du sport, il s’agit en réalité du lactate La- et de l’ion H+ qui l’accompagne
- L’acide lactique retrouvé dans un muscle à un instant précis est minime en comparaison avec les quantités formées continuellement.
- On estime que 75-80% du lactate produit est oxydé
- Environ 50% du lactate est oxydé dans les fibres I et IIa et 28% dans les IIb.
- Sera aussi oxydé par le cœur.
- On estime que 20-25% reconverti en glucose.
- Via foie et rein
Lors de la réponse chronique quest ce qui se passe au niveau des capillaires sanguins avec quelle effet cela vient
- Angiogénèse
- Augmentation du nombre de capillaires sanguins
- Augmentation des échanges gazeux
- Augmentation de la concentration en myoglobines
lors de l’adaptation chronoqie, que ce passe til au niveau des mitochondries après une reponse chronique
Biogénèse mitochondriale
- Augmentation du nombre de mitochondries
- Augmentation de la taille des mitochondries
ADAPTATION RÉPONSE CHRONIQUE
Enzymes oxydatives qui augmente l’activité enzymatique
- Citrate Synthase (cycle de Krebs)
- 3-hydroxyacyl CoA déshydrogénase (β-oxydation)
Enzymes oxydatives qui augmente le contenu en protéines
Pyruvate déshydrogénase
(Transformation de l’acide pyruvique en
acétyl-CoA)
Enzyme glycolytique
qui Augmentation de l’activité enzymatique
Phosphofructokinase (glycolyse)
qu’arrive til au Transporteurs de glucose GLUT4 lors de la réponse chronique
Augmentation du nombre de GLUT4
qu’arrive til au Transporteurs d’acides gras lors de la réponse chronique
Augmentation du nombre de (FAT)/CD36
Glycogène musculaire
Réponse chronique
Augmentation du stock en glycogène
Triglycérides intramusculaires
Réponse chronique
diminue ou augmente
Augmentation du contenu en
triglycérides intramusculaires
Fibres musculaires
* Plasticité :
Capacité d’une fibre musculaire à modifier sa structure et ses
propriétés fonctionnelles en réponse au travail imposé.
défini Hypertrophie musculaire:
: augmentation en lien avec le volume des fibres
musculaires.
Hypertrophie musculaire apporte quoi
- Augmentation du nombre de myofibrilles.
- Augmentation du nombre des myofilaments d’actine et de myosine. (augmentation des possibilités d’union)
- Augmentation du volume sarcoplasmique.
- Augmentation de tissus conjonctifs.
Entraînement en résistance effet synthèse protéique
Entraînement en résistance: Augmentation de la synthèse
protéique
L’entraînement en résistance entraîne un gain de force.
* Composante musculaire se passe quoi
Hypertrophie des fibres musculaires
L’entraînement en résistance entraîne un gain de force.
* Composante neurale
- L’amélioration de la force peut survenir en sans modification structurale du muscle, mais ne peut survenir sans adaptation neurale.
- Augmentation de la force:
1. Recrutement des unités motrices. - Plus grand nombre d’unités motrices recrutées en même temps.
2. Diminution de la coactivation des muscles agonistes/antagonistes.
3. Inhibition autogène. - Prévenir la production d’une force musculaire trop importante, que les os ou les tissus conjonctifs ne pourraient supporter
Unité Motrice (UM) : Entité fonctionnelle constituée d’un axone moteur et de toutes les fibres
musculaires lui étant branchées
autogène : inhibique chose a coté qui pourrait aidé a faire le mouvement pour que cela soit le musle en majorité
Inhibition autogène
-Hypothèse :
L’entraînement diminue
progressivement l’inhibition
autogène, ce qui permettrait
d’augmenter la force
musculaire
L’entraînement en endurance (aérobie)
entraîne ___
impact sur le muscle
L’entraînement en endurance (aérobie)
entraîne un gain en endurance
cardiorespiratoire
VO2max :
Puissance maximale aérobie
- Plus haute consommation d’O2 qu’une
personne peut atteindre durant une
activité maximale.
Adaptations cardiovasculaires:
reponse chronique
- Dimension du cœur: ↑
- Volume d’éjection systolique: ↑
- Fréquence cardiaque: ↓
- Débit cardiaque: ↑
- Débit sanguin: ↑
- Pression artérielle: ↓ **
- Volume sanguin: ↑
** pas toujours
