Métabolisme et exercice Flashcards
Quels sont les substrats énergétiques nécessaires aux différentes fonctions du corps humain?
- hydrates de carbone
- lipides
- protéines
Valeur calorie brute:
Énergie produite lors de la combustion d’un substrat mesurée par calorimétrie directe.
Valeur calorique nette:
Énergie disponible pour le métabolisme une fois le substrat ingéré et absorbé par le corps humain.
placer en ordre décroissant de valeur calorique brute
protéine
lipide
glucide (HC)
lipide > protéine > glucide
(9.4 kcal/g > 5.6 kcal/g > 4.2 kcal/g)
placer en ordre décroissant de coût énergétique de l’ingestion/absorption
protéine
lipide
glucide (HC)
protéine > lipide > HC
1.6 kcal/g > 0.4 kcal/g > 0.2 kcal/g
placer en ordre décroissant de VC nette* / gramme
protéine
lipide
glucide (HC)
lipide > protéine = glucide
9.0 kcal/g > 4.0 kcal/g = 4.0 kcal/g
Quelle est la source primaire des hydrates de carbone (HC)? Quelle est la formule générale?
La source primaire est la photosynthèse
formule générale : (CH2O)n -> C6H12O6
Les hydrates de carbones essentiels au code génétique sont-ils des monosaccarides, oligosaccarides ou polysaccarides?
(ADN = acide désoxyribonucléique)
Monosac.
mono, oligo ou polysaccarides?
Disaccarides:
* Lactose
(Glucose + Galactose)
* Maltose:
(Glucose + Glucose)
* Sucrose:
(Glucose + Fructose)
oligosacc
mono, oligo ou polysaccarides?
Pentoses (C5H10O5):
* Ribose
* Deoxyribose
Hexoses (C6H12O6):
* Fructose
* Galactose
* Glucose
* Mannose
monosacc
mono, oligo ou polysaccarides?
Formes végétales:
* Cellulose
* Amidon
Formes animales:
* Glycogène
polysacc
catégorie de lipides (4)
*Acides gras
* Triglycérides
*Lipides composés
* Stéroïdes
structure de base acides gras
- Un groupe acide (COOH)
- Chaine de molécules de carbone
- Saturé ou non en hydrogène*
Quelle est la différence entre acides gras saturés et insaturée?
Saturé : aucune liaison double (C-H) -> beurre solide
Insaturé : liaison(s) double(s) (C=C) -> huile liquide
Triglycéride =
Glycérol =
1 Glycérol + 3 acides gras
HC de 3 carbones
Les triglycérides sont la principale forme de _____ dans le corps humain.
stockage des graisses
lipides composé : nommer les 3 catégories
Phospholipides
Glycolipides
Lipoprotéines
Lécithine de soya (tiré du soya) & utilisé comme émulsifiant pour rendre homogène les produits alimentaires comme le beurre d’arachide = Phospholipides, Glycolipides ou Lipoprotéines?
Phospholipides
Composante des membranes cellulaires & structure : monosaccaride + acide gras + azote = Phospholipides, Glycolipides ou Lipoprotéines?
Glycolipides
Composé de proportions variées de triglycérides + phospholipides + cholestérol + protéines = Phospholipides, Glycolipides ou Lipoprotéines?
Lipoprotéines
nommer des hormones de type stéroides (4)
Hormones sexuelles:
* Androgènes
* Estrogènes
* Progestérones
Cortisol
v ou f
les acides biliaires sont des lipoprotéines
f
stéroides
- Sécrétion exocrine du foie
- Rôle de digestion des lipides alimentaires
Cholestérol c’est quoi? Et quel est son rôle?
c’est un stéroide
- Composante des membranes cellulaires
- Produit en quantité suffisante par le corps humain sans apport externe
v ou f
La vitamine D est un stéroide
v
Essentiel au métabolisme osseux
V ou F : dans les conditions normales, les protéines sont un substrat significatif du métabolisme énergétique pendant l’exercice.
FAUX -> pas un substrat significatif (sauf en situation extrême, comme anorexie)
Mais,
1. les acides aminés résultat dans la digestion des protéines sont utilisée pour la synthèse et le renouvellement des protéine du corps (ex : hémoglobine, protéines contractiles)
2. Besoins augmentés chez les athlètes en lien avec les processus anaboliques (synthèse accrue des protéines) et le renouvellement accéléré des protéines
ENDURANCE
Capacité d’effectuer des activités prolongées, dont l’énergie provient surtout des voies _______
métaboliques oxydatives (aérobies).
qualité nécessaire aux activités de longue durée de faible ou moyenne intensitée
RÉSISTANCE OU ENDURANCE AÉROBIE LIMITE
Capacité d’effectuer des activités dont l’intensité nécessite une sollicitation intense (sous-maximale, maximale, supra-maximale) des voies __
métaboliques oxydatives (aérobies)
En situation maximale et supra-maximale, il y a une contribution du métabolisme anaérobie
qualité nécessaire aux activités intenses de courte durée
Force: déf
Tension pouvant être développée par une entité musculaire (mesurée en kg).
puissance déf
Puissance: force x vitesse de contraction (unité de mesure = Watt)
Puissance aérobie maximale (PAM):
déf
intensité maximale d’effort physique (en Watts) pouvant être effectuée dans des conditions sollicitant la consommation maximale d’oxygène (au VO2 max).
Capacité aérobie (CA):
déf
quantité totale d’effort physique pouvant être effectué dans des conditions aérobies jusqu’à épuisement (aire sous la courbe de l’intensité de l’effort en fonction du temps).
La vitesse maximale de déversement d’une bouteille s’apparente à __
Le contenu total d’une bouteille s’apparente à la __
la puissance aérobie maximale (PAM)
capacité aérobie (CA)
Seuil aérobie:
Intensité d’effort jusqu’à laquelle il n’y a pas d’augmentation notable du lactate sanguin. C’est la limite maximale du travail en condition parfaitement aérobie.
Seuil anaérobie:
Intensité d’effort au-delà de laquelle, la contribution du métabolisme anaérobie devient importante et dépasse la capacité du corps de gérer les conséquences du métabolisme anaérobie.
associez :
- Entrainement en intervalle
- Entrainement continu en endurance de faible intensité
- Entrainement continu en endurance à intensité élevée
à :
- seuil aérobie
- zone de transition
- seuil anaérobie
Entrainement continu en endurance de faible intensité = seuil aérobie
Entrainement continu en
endurance à intensité élevée = transition
Entrainement en intervalle = seuil anaérobie
qu’est-ce que le quotient rapiratoire QR
Rapport CO2 produit / O2 consommée
QR des glucides = ____
QR des lipides = ____
QR des glucides = 1.0
QR des lipides = 0.7
Le QR est un mesure clé pour étudier l’effet de l’entrainement sur ____
l’utilisation des substrats énergétiques par l’analyse des gaz inspirés et expirés à l’exercice.
La réduction graduelle du QR reflète un passage d’une utilisation prédominante __
de glucide à une utilisation prédominante des lipides lors d’un effort prolongé.
Effet de l’entraînement en endurance sur l’utilisation des glucides et des lipides
Réduction ___
Augmentation __
Réduction marquée de l’utilisation des hydrates de carbone
Augmentation marquée de l’utilisation des réserves musculaires de triglycérides
donc, l’entrainement en endurance résulte en une utilisation accrue des lipides comme substrats
Considérant que l’entrainement en endurance résulte en une utilisation accrue des lipides comme substrat, quel sera l’effet d’un tel entrainement?
- utilisation accrue des lipides dès le début de l’activité
- une utilisation moins grande du glucose va permettre d’éviter d’en épuiser les réserves -> on frappe le mur plus tard
Je suis l’entrepôt des graisses?
Et j’entrepose les graisse sous forme de ___
adipocytes
forme de triglycérides
Je suis l’entrepôt des HC?
Et j’entrepose les HC sous forme de ___
le foie
forme de glycogène
Suite à l’hydrolyse des triglycérides, sous quelle forme circule leurs substrats dans la circulation sanguine?
acide gras libre
Sous quelle forme est transformé le glycogène pour sa circulation dans le sang?
glucose
Réserve énergétique intramusculaire sous formes: (4)
d’ATP (réserve très limité, dispo immédiatement)
Phosphocréatine (Pcr) (resynthèse rapide ATP)
Triglycérides (TG)
Glycogène
ATP (adénosine triphospahte) déf
Forme “raffinée” d’énergie chimique, qu’elle provienne des lipides, des glucides ou des protéines.
L’ATP a combien de liaisons phosphatés?
2 liaisons phosphatés riches en énergie constituent la forme d’énergie immédiate de tous les processus cellulaires.
L’enzyme Adénosine triphosphatase (ATPase) catalyse la réaction réversible suivante:
ATP + H2O <> ADP + Pi + énergie
L’énergie chimique de la molécule d’ATP amène une modification _________ qui se solde par une énergie mécanique sous forme de contraction musculaire.
morphologique de la molécule de myosine
Quelles sont les sources immédiate d’ATP?
- réserve cellulaire d’ATP
- adénosine diphosphate (ADP)
- phosphocréatine (PCr)
Les réserves cellulaires d’ATP :
- _______ g pour tout l’organisme.
- Suffisant pour _______ seulement
- Ainsi, ____ kg d’ATP seraient nécessaires pour courir un marathon!!!
80-100g
quelques secondes
+/- 80kg
Les réserves musculaires d’ATP constituent une réserve très _____
limitée qui doit constamment être re- synthétisée au cours d’un exercice soutenu.
L’adénosinediphosphate (ADP):
- Le ____ lien à haute teneur en énergie de l’ATP peut être utilisé de la façon suivante:
- Second lien
- ADP + ADP -> AMP + ATP
La phosphocréatine (PCr):
- Au repos, les molécules de créatine musculaire se lient à des phosphates par un lien à haute teneur en énergie: (équation?)
- À l’effort, lorsque l’ATP est utilisée, la PCr permet la resynthèse immédiate d’ATP de la façon suivante: (équation)
La concentration musculaire de PCr est de ____ fois supérieure à celle de l’ATP.
- ATP+Cr -> ADP+ PCr
- PCr+ADP >Cr+ATP
ATP+Cr -> ADP+PCr -> Cr+ATP
4 à 6 fois
Lors d’un sprint, quels mécanismes permettent la resynthèse immédiate d’ATP?
- ADP
- PCr
nous verrons que l’augmentation des concentrations d’ADP et d’AMP va rapidement stimuler la glycolyse
Contrôle de la glycémie par les hormones pancréatiques
Ilots de Langerhans: fonction ________
Cellules alpha: _____
Cellules béta: _____
-> leur rôle?
Acinis: fonction ______, enzyme _____
endocrine
cell alpha: glucagon
cell béta insuline
role : maintien la glycémie à des niveaux normaux
acinis: exocrine, enzymes digestives
Augmentation de la glycémie >
stimule sécrétion d’insuline > pancréas > insuline stimule a/n du fois la captation de glucose et la synthèse de glycogène glucagon > glycémie normalisée
Baisse de la glycémie en lien avec métabolisme musculaire > glycémie à la baisse >
stimule la sécrétion de glucagon > pancréas > glucagon > stimule la dégradation du glygogène en glucose > glycémie augmente
GLYCOLYSE
1 molécule de glucose ——> 2 pyruvates
Combien d’ATP cette équation consomme et combien elle en produit?
consomme 2 ATP
produit 4 ATP
donc production nette de 2 ATP
Les 2 pyruvates sont utilisés dans le cycle de Krebs ou dans la chaînes de transport des électrons?
Krebs
Ce que produit le cycle de Krebs
2 ATP
2 FADH2
8 NADH2
Où est utilisé le FaDH et le NADH du Cycle de Krebs?
Chaîne des échangeurs d’électron
La chaîne de T des électrons produit combien d’ATP
32
principale enzyme régulatrice dans la glycolyse
Phosphofructokinase (PFK):
LA GLYCOLYSE ÉQUATION GLOBALE
GLUCOSE + 2 ATP + 2 NAD =
4 ATP (production nette de 2 ATP)
+
2 NADH (utilisé à la phase 2 (CTélectrons) dans la mitochondrie)
+
2 pyruvates :
soit oxydé dans les mitochondries à des intensité d’effort ≤ au seul aérobie
soit éliminé sous forme de lactate sanguin lorsque l’intensité d’effort dépasse le seuil aérobie
La PFK est:
* Stimulée par ____
* Inhibée par _____
La PFK est:
* Stimulée par l’augmentation de concentration de : ADP, Pi, AMP
* Inhibée par l’augmentation de concentration de : ATP, PCr
équation pour ceci:
L’excès de pyruvate est alors transformé en acide lactique qui est éliminée au niveau sanguin
Quelle intensité d’exercice amène ce phénomène?
NADH + Pyruvate <-> Acide lactique + NAD+
Enzyme Lactate déshydrogénase (LDH)
-> lorsque l’intensité de l’exercice dépasse le seuil aérobie : ceci favorise les facteurs stimulant (ADP, Pi, AMP) et le rythme de glycolyse excède la capacité oxydative mitochondriale.
KREBS
Pour chaque molécule de glucose, __ pyruvates (3C) entrent dans le cycle de Krebs
2
KREBS
Pour chaque molécule de pyruvates (3C), __ CO2 sont libérés par le cycle de Krebs
3
KREBS
Pour chaque molécule de pyruvates, __ ATP est produit par le cycle de Krebs
1
KREBS
C’est la production de ____ qui produira le plus d’ATP à la phase 2
2 FADH2 et 8 NADH2
CT ÉLECTRONS
Chaque NADH2 produit _ ATP
Chaque FADH2 produit _ ATP
3
2
CT ÉLECTRONS
Les FADH et NADH sont des molécules à haute énergie potentielle.
Un processus complexe au niveau ____ libère graduellement cette énergie au profit de la production d’ATP.
Lors de la libération d’énergie, les H+ sont libérés des NAD et FAD et sont liés à ______
de la membrane mitochondriale
l’oxygène (O2) pour former de l’eau (H2O)
BILAN ÉNERGÉTIQUE DE L’OXYDATION DU GLUCOSE EN ATP
Glycolyse: __ ATP
KREBS: _ ATP
CTÉLECTRONS: __ ATP
TOTAL pour 1 glucose : __ ATP
GlYCOLYSE: 2 ATP
KREBS: 2 ATP
CTÉLECTRONS: 32 ATP
( 2 FADH: 4 ATP
8 NADH: 24 ATP
2 NADH (hors mitochondrie): 4 ATP)
36 ATP par molécule de glucose
Exercice anaérobie continu mène à…
Exercice anaérobie intermittent ou
en deçà du seuil anaérobie mène à…
Va rapidement mener à l’arrêt de la performance. Par accumulation rapide et continue de lactate.
Contribution fluctuante de la glycolyse anaérobie
Nom du métabolisme du lactate
Cycle de Cori
CYCLE DE CORI
Combien d’ATP consomme la néoglucogénèse ?
( 2 lactates -> 2 pyruvates -> 1 glucose)
6 ATP
Bilan métabolique du glucose lors du cycle de Cori
32 ATP:
glycolyse anaérobie = 2 ATP/ glucose
Néglucogénèse= - 6ATP/glucose
glycolyse aérobie= 36 ATP/glucose
La grande majorité de l’énergie d’une molécule de glucose pourra être récupérée grâce ___
à la néoglucogénèse (Cycle de Cori)
où sont les réserves de lipides?
- Triglycérides (TG) de adipocytes
- Triglycérides intra-musculaires
LES AGL proviennent de….
- Plasmatiques (provenant de l’hydrolyse des TG auniveau des adipocytes)
- Provenant des TG musculaires
Formule de l ’hydrolyse des triglycérides:
TG+3H2O -> Glycérol (lipase)+3AGL
Les AGL constituent la forme de ___ disponibles pour le ___.
lipides
métabolisme oxydatif
Bilan énergétique de l’oxydation d’une molécule de TG contenant 3 acides gras de 18 carbones:
- Glycérol: 19 ATP
- 3 AG de 18 Carbones: 441 ATP
- Total: 460 ATP
_____ est la forme commune d’entrée dans le cycle de Krebs pour les lipides, les hydrates de carbone et plusieurs des acides aminés lors de la dégradation des protéines.
L’acétyl –CoA
Quels sont les facteurs qui vont stimuler la glycolyse lors d’une course de 400m?
La PFK est:
* Stimulée par l’augmentation de concentration de : ADP, Pi, AMP
Quelles hormones gèrent, respectivement, la mise en réserve et l’utilisation des hydrates de carbones?
Ilots de Langerhans: fonction endocrine
Cellules alpha: glucagon
Cellules béta: insuline
Quel est l’effet de l’entraînement en endurance sur l’utilisation des substrats énergétiques?
utilisation du lactate dans le cycle de cori
Moyennant 6 ATP, les 2 molécules de lactate pourront être utilisées pour synthétiser une molécule de glucose
La grande majorité de l’énergie d’une molécule de glucose pourra être récupérée grâce à la néoglucogénèse (Cycle de Cori).
Puissance en mol d’ATP/min
Pour une activité en
Force/puissance (1-10sec)
Résistance/vitesse (5-50 sec)
Endurance (>1h)
force/p: 4-5 mol d’ATP/min
résistance/v: 2.4 mol d’ATP/min
Endurance:
glucides: 1. mol d’ATP/min
lipides: 0.5 ml d’ATP/min
Capacité totale des filières oxydatives:
*Glucides: +/- ______ kcal soit 1.6 h de marathon
*Lipides: +/- _______ kcal soit 120 h de marathon
*Glucides: +/- 2,000 kcal soit 1.6 h de marathon
*Lipides: +/- 100,000 kcal soit 120 h de marathon
Le rythme d’utilisation des glucides est donc déterminant dans la capacité de compléter une épreuve comme un marathon.
v ou f
La puissance des grandes filières énergétiques est proportionnelle à leur capacité
f
La puissance des grandes filières énergétiques est inversement proportionnelle à leur capacité
l’oxydation des lipides offre une capacité inépuisable, mais ne donne pas bcp de jus (puissance)
Production anaérobie d’ATP lors d’un effort maximal jusqu’à épuisement
__% lors des premières 30 sec
__% entre 60 et 90 secondes
__% après 120 secondes
80% lors des premières 30 sec
45% entre 60 et 90 secondes
30% après 120 secondes
dites quelles voies métaboliques sont associées au type d’activité
Force/puissance : < 2sec
(ex: Lever un poids/ saut en hauteur / élan de golf / service au tennis)
Puissance soutenue : < 10sec
(ex: Sprint 100m / échappée au hockey / joueur de ligne au football)
Résistance : < 60 sec
(ex: course 200-400 m/ natation 100m)
Endurance : > 90 sec
(ex: Course de plus de 800m)
Force/puissance : ATP
Puissance soutenue : ATP et phosphocréatine
Résistance : ATP / phosphocréatine / glycolyse anaérobie
Endurance : voies oxydatives
La contribution des filières anaérobie est dominante lors d’un effort maximal de ____ secondes ou moins.
Lors d’un effort maximal de ____ secondes, le métabolisme aérobie a déjà contribué +/- __% de l’énergie nécessaire.
Après __ secondes d’effort maximal, le métabolisme aérobie a contribué à presque 50% de l’énergie nécessaire.
30 sec
30 sec
25%
90 sec
Plus l’intensité de l’effort est élevée, plus la baisse des réserves de glycogène musculaire est ___.
À 83% du VO2 max, les réserves de glycogènes sont très abaissées après seulement ___ heure.
Ceci traduit la _____ du métabolisme des lipides dont la contribution relative diminue lorsque l’intensité de l’exercice augmente
rapide
1h
puissance limitée
Plus l’intensité de l’effort est élevée, plus la captation musculaire de glucose sanguin est ____
L’apport sanguin en glucides est donc important. Ainsi, il est important d’optimiser:
(2)
importante
- Les réserves hépatiques de glycogène
- L’apport en glucides du système digestif
Quel est l’effet de l’entraînement en endurance sur l’utilisation des substrats?
après l’entraînement :
- réduction marqué de l’utilisation des HC
- augmentation marquée de l’utilisation des lipides (42% avant entrainement vs 62% après)
Effet de l’entraînement sur l’utilisation des lipides
Sous l’effet des catécholamines produites à l’exercice, l’entrainement en endurance se solde par une utilisation accrue de la lipolyse des TG…
Ce qui traduit une utilisation accrue des lipides comme substrat énergétique.
Effet de l’entraînement en RÉSISTANCE (endurance aérobie limite). (entrainé vs non-entrainé)
- baisse similaire de PCr
- production accrue d’acide lactique
- baisse beaucoup plus importante des réserves de glycogène (capable d’utiliser à donc la glycolyse anaérobie)
- production accrue d’acide lactique au niveau sanguin
- baisse similaire d’ATP
