physio Flashcards
muscle aux myofilaments
Du muscle (organe)
* Au faisceau (groupe de cellules)
* À la fibre musculaire (cellule)
* À la myofibrille (organite)
* Au sarcomère (section d’organite)
* Au myofilament (molécule protéïque)
Rôle de l’ATP dans la contraction musculaire
Phase 1 : couplage excitation-contraction
Formation des ponts d’union.
Phase 2 : contraction
Phase active (de propulsion).
Phase 3 : ! Détachement des têtes de myosine.
Phase 4 : relâchement
Mise sous tension de la tête de myosine
D’OÙ PROVIENT L’ENERGIE DONT LE MUSCLE A BESOIN ?
L’ATP est la
seule molécule
capable de
fournir
directement de
l’énergie au
muscle,
Les métabolismes énergétiques
Anaérobie alactique
anaerobie lactique
aérobie
Les réserves d’atp
sont très faibles et ne permettent que quelques contraction
la poursuite de l’exerccie exige
la resynthese de l’atp
les muscles disposent
de réserve d’energie non directement utilisable sous forme de phosphocréatine, de glucides, de lipides
Le Muscle n’est pas
producteur d’énergie mais transformateur des réserves
en énergie.
Aérobie
l’énergie provient
de la combustion des
lipides et des glucides en
présence d’O2
Anaérobie lactique
En
l’absence d’O2, le glucose
libère de l’énergie avec
production de lactates
L’oxygène
n’intervenant pas
dans les réactions
(anaérobie) il y a
production d’acide
lactique lié au
système de
fermentation.
Anaérobie alactique
l’énergie provient de la
transformation de la
créatine phosphate
stockée dans les muscles
La voie Anaérobie Alactique (AA) La voie des phosphagènes
L’oxygène
n’intervenant pas
dans les
réactions
(anaérobie) il n’y
a pas de
production
d’acide lactique
lié au système
des
phosphagènes.
L’utilisation de l’oxygène
participe à la
combustion des macromolécules organiques :
-Graisses,
- Sucres.
Le métabolisme aérobie
est important dans
l’entraînement des disciplines d’endurance.
- Puissance :
La Puissance Maximale Aérobie (PMA)
est atteinte à VO2max,
C’est la plus petite puissance (ou vitesse pouvant solliciter VO2 max)
Capacité : Elle représente la capacité de l’organisme à soutenir un
pourcentage donné de VO2max pendant une période prolongée.
L’énergie est principalement assurée par les processus aérobies.
VO2max
est le volume maximal d’oxygène qu’un
sujet humain peut consommer par unité de temps
lors d’un exercice aérobie maximal.
la VO2max exprimée en litres d’oxygène par
minute (L/min).
Mais,
VO2max « individualisée », s’exprimera en
ml/min/kg.
la VO2max : un indicateur de performance dans
les épreuves d’endurance,
Critères d’atteinte de la VO2 max
- Fréquence Cardiaque > à 90% // Fréquence Cardiaque
max théorique (220-âge) - Lactatémie > à 8 mmol.l de sang
- Consommation d’o2
stable en dépit d’une augmentation
de la charge de l’exercice
4. Quotient Respiratoire supérieur à 1,1 (rapport
production CO2 /conso O2 ) (Billat 1998)
La VO2max est associée à la Vitesse Maximale Aérobie
(VMA), VMA = la plus petite vitesse qui sollicite la
consommation d’oxygène maximale.
Relation : VO2max = VMA x 3,5
La voie Aérobie (AE)
Cette filière se
réalise
exclusivement
en présence
d’oxygène
Rôles métaboliques des mitochondries
Production de la majeure partie de l’ATP,
- Les processus :
- la transformation du pyruvate en acétyl-CoA,
- le cycle de l’acide citrique,
- la chaîne respiratoire couplée à la synthèse
d’ATP
- la dégradation des acides gras par β-
oxydation - Rôle des mitochondries = réaliser une
dégradation oxydative des substances de base
en CO2 et H2O en échange d’ATP.
Le système aérobie de
dégradation des glucides
Une voie métabolique commune
- La glycolyse se déroule dans le
cytoplasme.
- un intermédiaire commun,
le glycéraldéhyde-3-phosphate.
- conversion mitochondriale en Acétyl-CoA,
- Le glucose oxydation totale en CO2 et
en H2O
Le cycle de Krebs
Le bilan global du cycle est donc :
- 1 glucose 2 Pyruvates 2 acetyl CoA
Notion d’entraînement de la puissance aérobie
Adaptation à l’entraînement aérobie
Adaptations to Aerobic Training
* Augmentation de la densité des enzymes oxydatives
* Baisse des enzymes glycolytiques
* Augmentation de la taille et de la densité des mitochondries
* Augmentation des protéines régulatrices contractiles des fibres
lentes.
* Baisse du contingent des fibres rapides.
* Augmentation de la capillarité
Bases physiologiques et différences en VO2max pour un individu de 70 kg
VO2max =
FC max
(HRmax) x
VS max
(SVmax) x
Qc /
min (a-v)O2 diff
Athlètes: 6,250 l/min ou
89,287 ml/kg/min (190 b/min) x (205 ml/b) 39
litres (0.16 ml/l sang)
Normalement
actifs
3,500 l/min ou
50 ml/kg/min (195 b/min) x (112 ml/b) 22
litres (0.16 ml/l sang)
Patients
cardiaques
1,400 l/min ou
20 ml/kg/min (190 b/min) x (43 ml/b) 8
litres (0.17 ml/l sang)
PROCESSUS ANAÉROBIE LACTIQUE
DÉVELOPPEMEN DE LA PUISSANCE ANAÉROBIE LACTIQUE
- Intensité max et soutenue (le max du moment)
- Durée 15 à 45 sec
Travail fractionné - en décroissance régulière,
- pyramides montantes puis descendantes
Durée de la récup : Variable 5 et 30 min
principe = récup. partielle … mais suffisante
Peu
active Eviter l’Effondrement’’ de
l’intensité
Objectif : W en état d’acidose
Athlètes confirmés
Sollicitant plus des 2/3 des
masses musculaires
EFFORTS QUI VONT FAVORISER LE DÉVELOPPEMENT
DE LA CAPACITÉ ANAÉROBIE LACTIQUE
intensite entre 85% et 95% du max
Duree : entre 45 et 3 min pas plus
formes pyramidale montante descandante
duree recup : entre2 et 8 min
récupérations courtes + pauses plus longues entre
les séries
Principes généraux de travail (cf dev de la vitesse)
Intensités maximales
* Durée très courte :
*
de 3 à 7 sec (puissance)
jusqu’à 15/20 sec maxi (capacité)
Travailler aux « limites » de l’athlète
Faire varier les situations
* concentration max et fraîcheur physique
* Échauffement limiter risques de blessures
La température corporelle est le
résultat de
l’équilibre entre la
production et la perte de chaleur
Thermogénèse
Production de chaleur interne
métabolisme
- Production externe ou périphérique
exercice physique
Thermorécepteurs périphériques situés
sous la peau,
sensibles au froid et au chaud
Thermorécepteurs centraux
HYPOTHALAMUS,
température corporelle moyenne (TCM)
Réponses comportementales TR
réponse initiale la plus importante et la plus efficace
* liée à la perception thermique (cortex)
* plus en rapport avec la température cutanée qu’avec la
température centrale
* ex: chauffer la maison, mettre un pull…a contrario se
découvrir
Réponses physiologiques (TR)
1ère manifestation physiologique : Vasoconstriction vs
vasodilatation (peu efficace)
* Arrêt du phénomène de transpiration vs transpiration
( sudation : très efficace)
Pertes de chaleur
-Radiation
-Conduction et convection
-Evaporation
Le passage de l’état liquide à l’état gazeux est
consommateur d’énergie
Autres:
Respiration
Sudation
Tous les tissus produisent de la chaleur
Au repos :
surtout foie, cœur, cerveau, muscles squelettiques inactifs (20-30%)
La température corporelle (Tcorp) :
minimum = matin (07h00-09h00) ;
- maximum = soir (17h00-19h00).
Si Tcorp
> 41°C, risque de convulsions
Si Tcorp
= 43°C, limite absolue pour la survie
On supporte mieux les baisses de Tcorp.
- Si Tcorp , métabolisme
- Hypothermie utilisée en chirurgie (éviter la lésion des
tissus)
Si Tcorp augmente
vitesse des réactions chimiques agmt
Si Tcorp agmt ++
dénaturation des protéines enzymatiques
et structurales + activité des neurones du SN –
TEMPERATURE CENTRALE
– Buccale
– Rectale
– Œsophagienne
– Tympanique
La Tcent est relativement stable alors que la Tcut peut fluctuer de manière très
importante (entre 20 et 40°C)
TEMPERATURE PERIPHERIQUE
Cutanée moyenne
Différence périphérie/centrale = reflet de l’enveloppe
Sang
agent de transfert ou d’échange de chaleur entre l’intérieur du
corps et sa surface.
Si surface plus chaude que extérieur
Déperdition de chaleur
Du sang chaud coule dans les capillaires de la
peau (vasodilatation)
Si surface moins chaude que extérieur
La chaleur doit être conservée
Le sang évite en grande partie le réseau
capillaire sous –cutanée (vasoconstriction)
Limitation des pertes de chaleur
CIRCULATION CUTANEE =
échangeur thermique
TISSU SOUS-CUTANE =
isolant thermique
Epiderme
plusieurs couches de cellules.
- kératine (imperméabilisant)
- mélanine (colorent la peau).
- couche profonde = couche germinative qui se
renouvelle tous les 15 jours.
Derme : contient des
fibres élastiques et collagènes.
- capteurs (pressions et température).
- poils et muscles horripilateurs,
- glandes sudoripares dont le canal excréteur
s’ouvre sur la peau (pore) et produisent la sueur
(eau, sels minéraux, acide urique, sucre, …)
Hypoderme
cellules adipeuses (adipocytes).
En relation avec le tissu conjonctif sous cutanée qui
entoure les muscles.
La peau : structure et fonction
Maintien de la T°C centrale
* protection abrasive (chaleur, brûlure…)
- perception des stimuli (sensation
nerveuses) - fonction d’excrétion (sueur)
- synthèse de vitamine D (anti-rachitique,…)
- immunité (reconnaissance des cellules étrangères)
Basal
évaporation d’eau par les poumons, la
muqueuse de la bouche et la peau. Très faible.
L’Évaporation de l’eau demande
de l’énergie
La Chaleur de vaporisation de l’eau (1 g) est de 2430 J au
niveau de la peau à 35°C
Exercice / fièvre :
la transpiration apporte des
quantités d’eau supplémentaires à évaporer.
1 à 2 l/h de sueur
Attention : si transpiration abondante
perte d’eau
et de NaCl
Thermorégulation si
Q = H
Quantité de chaleur produite par le métabolisme : H
Quantité de chaleur perdue : Q
Quantité de chaleur perdue par conduction :
Q = C (Tc-Ta)
C : conductance ; Tc : t° corporelle ; Ta : t°ambiante
Perte par évaporation
E-H20
H = Q = C (Tc-Ta) + E-H2O
Hypothalamus =
principal centre d’intégration de la
thermorégulation : rôle de « thermostat ».
Centres
Thermorégulateurs
Centre de la thermolyse :
partie antérieure, dans
l’aire pré-optique
* Centre de la
thermogenèse : partie
postérieure de
l’hypothalamus
Corps humain : env.
3,0 1013 cellules, plus petites unités des êtres vivants
Le corps humain : une société de cell ds laquelle
chacun des individus tient une place
précise et un rôle déterminé au service de la communauté, cad de l’organisme lui-même.
NECESSITE DE COMMUNICATION ENTRE CELLULES DISTANTES
Deux grands systèmes de communication
Système nerveux (SN) et système endocrinien (SE)
* SN => tissu nerveux (cf. sem 1 L1)
* SE => tissus et glandes endocrines sécrétant hormones
Collabora° SN et SE
=> contrôle émotions, métabolisme,
croissance, développet physique et
psychique, mécanismes reproduc°,
adapta° effort, constance du milieu int., etc.
Une glande est
un organe qui a pour fonction de produire et sécréter des substances
chimiques.
Deux types de glandes : exocrines et endocrines
Glandes exocrines:
=> Déverse ses sécrétions à l’extérieur, par l’intermédiaire d’un canal excréteur. Dite « à
sécrétion externe »
Principales glandes exocrines :
-salivaires (salive )
-sébacées de la peau (sébum)
-mammaires (lait )
-sudoripares de la peau (sueur)
-digestives du pancréas, intestin et estomac.
Glandes endocrines:
déverse ses sécrétions (hormones) directement dans le sang.
Dite à « sécrétion interne »
- Hormone et système endocrinien
subst. chim. synthétisée et sécrétée par cell. endocrine et qui, véhiculée / sang,
exerce à distance act° spécifique sur d’autres cell.(« cellules cibles »)
Sécré° des hormones pulsatile
stimula° par le SNC, ion ou hormone
- Transmission lente, effets durables & généraux: sang circule à la vitesse de 40 cm/s ds
artères et à 0,5mm/s ds capillaires - Concentra° sanguine très faible ~ ng / ml
Neurotransmetteur et système nerveux
substance chim. synthétisée et sécrétée par un neurone et active sur d’autres
neurones ou cell. cibles spécifiques (musculaires, endocrines)
NT de la JNM
Acétylcholine
- NT et H sont libérés ds milieu extra-cellulaire par
exocytose
L’excès de mb plasmique est compensée par
des endocytoses
Structure 3D spécifique du R
fixa°d’1 H particulière
=> Reconnaissance H - R = clef - serrure
=> H active uniquet sur cell. avec R spécifique
Complexe H – R
modifica° activité cellule-cible = réponse
cellulaire
Ex :
Insuline => glycogénogénèse,
Glucagon, Adrénaline => glycogénolyse
Etc.
*Le tissu adipeux est
capable de prélever du glucose sanguin et de le transformer directement en lipides
au niveau des cellules de stockage (adipocytes).
*Le tissu musculaire,
consommateur de grandes quantités de glucose. Pour fournir l’énergie nécessaire à
la contraction, il stocke le glucose sanguin sous forme de glycogène au niveau des fibres musculaires. Ces
réserves de glucose d’une cellule musculaire sont facilement mobilisables (glycogénolyse) mais
uniquement pour sa consommation personnelle.
Glycogénogénèse
processus de formation de
glycogène à partir du glucose
Glycogénolyse
processus de libération du
glucose à partir du glycogène (dégradation du
glycogène)
Hormones stéroïdes
Cholestérol (lipide) : précurseur
Exemples :
- cortisol, aldostérone : surrénales (cortex)
- œstrogènes, progestérone : ovaires et placenta
- Testostérone : testicules
etc.
hydrophobes
ds sang, fixa°à
protéines de liaison spécifiques
liposolubles
diffusion à travers
mb plasmique
- Hormones non stéroïdes
Hormones dérivées d’1 AA (tyrosine) ou
peptidiques (3 à 200 AA)
Exemples :
- Adrénaline, noradrénaline: surrénales (médulla)
- T3, T4 : thyroïde
- ADH : post-hypophyse
- insuline, glucagon : pancréas
hydrophiles
véhiculées libret ds sang
non liposolubles:
ne peuvent franchir mb
plasmique
