PHYSIO MUSCULAIRE Flashcards
D’où provient l’énergie dont nous avons besoin ?
Apports alimentaires et métabolisme cellulaire
A quoi correspond l’anabolisme ?
Formation de molécules complexes
A quoi correspond le catabolisme ?
Dégradation de molécules complexes en plus simples
Quel est la principale source d’énergie de notre corps ?
ATP : adénosine tri-phosphate
De quoi est constitué l’ATP ?
Tri-phosphate + ribose + adénine
Comment l’ATP produit de l’énergie ?
Par la rupture entre les phosphates 3 et 2 et entre les phosphates 2 et 1
plus d’énergie libérée par la rupture entre 3 et 2
Description de l’ATP
- Substance énergétique de base
- Ubiquitaire (présente partout dans le corps humain et synthétisée en permanence)
- non stockée
- il est nécessaire de la synthétiser tout le temps
Quelles sont les principales voies de production de l’ATP ?
- chaîne respiratoire
- glycolyse
- bêta-oxydation
- phosphocréatine
- cycle de Krebs
Description de la phosphocréatine
- tirée de l’alimentation ou synthétisée dans le foie
- Permet la création d’ATP très rapidement (10 premières secondes de l’effort)
- dans le Cytosol
- Non durable dans le temps (10 secondes)
- constitue la filière anaérobie alactique
Quelle réaction avec la phosphocréatine permet la libération d’ATP ?
phosphocréatine + ADP + (H+) <=> créatine + ATP
Quelles réactions créatrices d’ATP retrouve-t-on dans la mitochondrie ?
- dans la membrane interne : chaîne respiratoire
- dans la matrice mitochondriale : cycle de Krebs et Bêta-oxydation des acides gras
De quoi a besoin la cellule pour permettre la production finale d’ATP ?
Besoin de transporteurs activés d’électrons : NADH et FAD
D’où provient le glucose ?
Alimentation et dégradation du glycogène
Qu’est ce que la glycolyse ?
- production d’énergie à partir du glucose
- oxydation partielle du glucose dans le Cytosol (en anaérobie)
- permet la production de pyruvate, d’ATP et de NADH,H+
Description des phases de la glycolyse
- première phase consomme 2 ATP
- deuxième phase produit 4 ATP, 2 NADH et du pyruvate
- Bilan : 2 ATP, 2 NADH,H+ et 2 pyruvate
Que devient le pyruvate formé lors de la glycolyse ?
- en anaérobie : utilisé pour former du lactate
- en aérobie : transformé en acétyl-coA et envoyé dans la mitochondrie (utilisé dans le cycle de Krebs pour former de l’énergie)
Description des acides gras
- molécules sous forme de chaîne carbonée linéaire avec au bout un acide carboxylique
- source d’énergie directe
- stockés sous forme de triglycérides dans les cellules adipeuses
Qu’est-ce qui permet de catégoriser les acides gras ?
Les doubles liaisons :
- impact sur les propriétés physiques et mécaniques
- présence de doubles liaisons : acide gras insaturé
- sans double liaison : acide gras saturé
Quelles sont les 2 règles à connaître concernant les propriétés des acides gras ?
- plus la chaîne carbonée est courte, plus la température de fusion est basse
- plus un acide gras est insaturé, plus la température de fusion est basse
Comment l’acide gras nécessaire à la bêta-oxydation fait-il pour rentrer dans la mitochondrie ?
L’acide gras est transformé en acyl-CoA et est couplé à la carnitine (un transporteur
Le couplage (= acyl-carnitine) va se séparer une fois dans la mitochondrie et l’acyl-CoA va intégrer le cycle de la Bêta-oxydation
Quel est le bilan de la bêta-oxydation ?
- A chaque tour : consommation d’un Carbone de la chaîne de l’acide gras
- produit : 1 FADH2, 1 NADH, 1 H+ et 1 acétyl-coA jusqu’à ce qu’il n’y ai plus de carbone
Que devient l’acétyl-coA formé par la bêta-oxydation ?
Il est envoyé dans le cycle de Krebs
Description des acides aminés
- proviennent de l’alimentation
- peuvent intégrer le cycle de Krebs à différents stades
Quel est le produit de départ du cycle de Krebs ?
Acétyl-coA
Description du cycle de Krebs
- à partir d’acétyl-CoA
- but : produire des facteurs d’oxydo-réduction (transporteurs activés d’électrons) et 1 GTP, utilisés pour la chaîne respiratoire
- bilan : 3 NADH,H+ ; 1 FADH2 ; 1 GTP
D’où provient l’acétyl-coa utilisé dans le cycle de Krebs ?
- de la bêta-oxydation des acides gras (acyl-coA)
- de la transformation du pyruvate (à l’aide de pyruvate déshydrogénase)
Quel est le bilan du cycle de Krebs ?
3 NADH,H+
1 FADH2
1 GTP
Description de la chaîne respiratoire
- chaîne de réaction composée de 5 complexes situés sur la membrane interne de la mitochondrie
- forme de l’ATP
Quel complexe de la chaîne respiratoire forme de l’ATP ?
Le dernier complexe : l’ATP synthase
Principe de la chaîne respiratoire
Pompage des ions H+ de la matrice mitochondriale
Ils sont envoyés dans l’espace intermembranaire créant un gradient de pression
L’ATP synthase va fonctionner grâce à ce gradient car les ions H+ vont vouloir retourner dans la matrice pour rétablir l’équilibre
Quels complexes permettent de créer le gradient de pression lors de la chaîne respiratoire ?
1er, 3eme et 4eme (pompes à proton)
Pour faire fonctionner ces pompes, on utilise la force électromotrice grâce aux électrons portés par les transporteurs
Description du complexe 5 de la chaîne respiratoire
Composé de 2 parties :
- F0 : canal à protons
- F1 : sous unité catalytique permettant de produire l’ATP en phosphorylant l’ADP
Quel est l’espace le plus acide lors de la chaîne respiratoire ?
L’espace intermembranaire est plus acide du fait de l’accumulation de protons
Qu’est ce qui est utilisé pour faire fonctionner les pompes à protons ?
La force électromotrice
Quel complexe de la chaîne respiratoire n’est pas transmembranaire ?
Le 2eme
Les ions H+ peuvent-ils passer à travers la membrane mitochondriale interne ?
Non (sauf pompe à protons/ATP synthase)
La membrane mitochondriale interne est imperméable aux ions H+
Quel produit inhibe la chaîne respiratoire ?
cyanure
Quel est le bilan ATP de la chaîne respiratoire pour le glucose et le palmitate ?
Glucose (6 carbones) => 38 ATP
Palmitate (18 carbones) => 130 ATP
Quel est la molécule la plus énergétique entre le glucose et le palmitate ?
Pour égaler le palmitate d’un point de vue du nombre de carbone, il faut 3 glucose. MAIS produit résultant = 114 ATP contre 130 ATP pour le palmitate
Ainsi à nombre de carbone équivalent le palmitate (acide gras) est plus énergétique que le glucose
Pendant un exercice sportif, devrions nous privilégier le glucose (rapide mais moins efficace) ou les acides gras (plus lents mais plus énergétiques) ?
Pour mieux comprendre on peut visualiser les différentes réserves énergétiques comme des réservoirs de tailles et de débit différents :
- Phosphocréatine : rapidement disponible, donc grand débit mais faible réservoir donc se vide rapidement
- Glycolyse anaérobie : très rapide car pas besoin d’oxygène, donc grand débit mais se vide rapidement
- Glycolyse : plus grand réservoir, se déclenche assez rapidement mais après les 2 mécanismes précédents
- Acide gras : débit très réduit, donc temps important nécessaire avant de recevoir l’énergie, mais réservoir quasi infini
Comment sont régulés les systèmes de production d’ATP ?
- régulation du flux d’ATP en fonction du besoin : plus j’en ai besoin, plus je vais en produire, est inversement
- systèmes régulés par le fait que certaines transformations sont irréversibles. Certaines voies sont aussi activées selon le rapport ADP/ATP et inhibées par le citrate, H+ mais aussi ATP, NADH et Acétyl-coA
Description de l’indice glycémique
- indice propre à l’aliment
- mesure la capacité d’un aliment à élever la glycémie
- l’utilisation d’acide gras augmente de manière significative avec un apport à indice glycémique faible
Quelles sont les 3 catégories d’indices glycémiques ?
- indice glycémique faible : <39
- indice glycémique moyen : de 40 à 59
- indice glycémique élevé : >60
Quelles sont les 3 filières énergétiques ?
- anaérobie alactique : phosphocréatine (10s)
- anaérobie lactique : glycolyse (quelques minutes)
- aérobie lactique : glycolyse et bêta-oxydation
Que doit faire un patient en surpoids avant l’exercice pour perdre du gras et prendre du muscle ?
Avant l’exercice :
- maintenir un apport glucidique modéré sous forme de glucides à faible indice glycémique
- avoir un apport de glucide correspondant à 50-55% de l’apport énergétique
- manger des aliments le moins transformés possible
- seul moyen d’avoir des réserves en glycogène intramusculaire suffisante (manger des pâtes la veille ne permet pas de remplir ses réserves de glycogène)
Que doit faire un patient en surpoids pendant l’exercice pour perdre du gras et prendre du muscle ?
- apports nécessaires uniquement lors d’efforts supérieur à 60 min
- boissons sucrées à 2-3%, mélange entre indice glycémiques élevés et bas (=apport de substrat rapidement disponible)
- maintenir le taux d’hydratation seulement au-dessus des 60 min (150 à 250 ml toutes les 15 min)
Que doit faire un patient en surpoids après l’exercice pour perdre du gras et prendre du muscle ?
- restaurer l’équilibre hydrominéral : apports hydriques simples, pas de boissons glucidiques (contrôler les urines chez les sujets sensibles)
- restaurer les réserves glucidiques
- restaurer le métabolisme protéique
Que doit faire un patient en surpoids pour perdre du gras et prendre du muscle ?
Avant l’exercice :
- maintenir un apport glucidique modéré sous forme de glucides à faible indice glycémique
- avoir un apport de glucide correspondant à 50-55% de l’apport énergétique
- manger des aliments le moins transformés possible
- seul moyen d’avoir des réserves en glycogène intramusculaire suffisante (manger des pâtes la veille ne permet pas de remplir ses réserves de glycogène)
Pendant l’exercice :
- apports nécessaires uniquement lors d’efforts supérieur à 60 min
- boissons sucrées à 2-3%, mélange entre indice glycémiques élevés et bas (=apport de substrat rapidement disponible)
- maintenir le taux d’hydratation seulement au-dessus des 60 min (150 à 250 ml toutes les 15 min)
Après l’exercice :
- restaurer l’équilibre hydrominéral : apports hydriques simples, pas de boissons glucidiques (contrôler les urines chez les sujets sensibles)
- restaurer les réserves glucidiques
- restaurer le métabolisme protéique
BILAN : manger équilibré, privilégier des aliments a indice glycémique bas, bien s’hydrater et rétablir un apport protéique après l’effort
Qu’est-ce que le potentiel de membrane ?
Différence de charge entre le milieu intérieur et extérieur de la cellule
Quel est l’autre nom du potentiel de membrane ?
Différence de potentiel
Quel est le potentiel de membrane au repos ?
- -70 mV
Au repos : milieu intracellulaire de charge négative (K+) par rapport au milieu extracellulaire (Na+) qui est chargé positivement
Par quoi est maintenu le potentiel de membrane ?
canaux de fuite et pompe Na/K ATPase qui est un transporteur nécessitant de l’énergie
Quelle zone du cerveau induit la commande volontaire ?
Cortex moteur
Comment se déplace la commande volontaire ?
- induite par Cortex moteur
- descend dans tronc cérébral, puis dans la moelle épinière
- jonction avec le neurone moteur qui innerve le muscle
Description du neurone
- cellule excitable : capable de répondre à un potentiel d’action et d’assurer sa propagation tout le long de l’axone
- propagation rapide de proche en proche grâce aux gaines de myéline qui entourent les axones
- conduction de l’influx nerveux de manière saltatoire : permet d’accélérer la conduction de l’influx
Qu’est-Ce qu’une synapse ?
Zone de transmission de l’information entre un neurone et une cellule
Que se passe-t-il lorsque le PA arrive dans le bouton terminal de l’élément pré-synaptique ?
Légère dépolarisation de la membrane : permet l’ouverture des canaux calciques voltages dépendants
=> calcium entre dans la cellule
Les vésicules contenant les neurotransmetteurs (ACH) fusionnent avec la membrane plasmique et déversent leur contenu dans la fente synaptique
Les neurotransmetteurs se fixent sur les récepteurs de la membrane post-synaptique et ouvrent des canaux ioniques
=> ce mécanisme permet de déclencher un potentiel post-synaptique excitateur ou inhibiteur
Que se passe-t-il lorsque le PA arrive dans la synapse ?
1) arrivée du PA
2) ouverture des canaux calciques voltages dépendants
3) Exocytose des vésicules synaptiques contenant l’ACH
4) libération de l’ACH dans la fente synaptique
5) fixation du neurotransmetteur sur le récepteur post-synaptique
6) ACH dégradée ou réutilisée
Comment est déclenchée la dépolarisation ?
Déclenchée par l’entrée massive de Na+ par les canaux sodiques voltages dépendants situés sur la membrane de l’axone
Quels ions passent par les canaux calciques voltages dépendants ?
Ca2+
Ils rentrent