Mise à disposition d’énergie

Pour que tu puisses réaliser tes performances optimales dans l’ENGINE CHECK, tu as besoin de suffisamment d’énergie. L’article suivant t’expliquera d’où vient cette énergie et comment ton corps peut te fournir suffisamment d’énergie pour l’effort physique.

Toutes les fonctions des organes, du cerveau ainsi que les contractions musculaires ne fonctionnent que grâce à l’utilisation d’énergie. Cette énergie est fournie par l’ATP (adénosine triphosphate). L’ATP (adénosine triphosphate) est décomposée en ADP (adénosine diphosphate) et en phosphate. L’énergie de liaison est alors libérée et disponible pour les fonctions corporelles :

ATP –> ADP + Pi + Energie

Le métabolisme énergétique est responsable du recyclage de l’ATP. Chaque fibre musculaire dispose déjà d’une petite réserve d’ATP. Plus elle travaille intensément, plus vite l’ATP est décomposée. La réserve d’ATP ne doit cependant jamais être vidée. C’est pourquoi, dès que l’ATP est consommée, des processus biochimiques se mettent en place pour produire de l’ATP. On distingue les processus anaérobies et aérobies :

1. La fourniture d’énergie anaérobie : formation d’ATP sans consommation d’oxygène. Ce processus a lieu dans le cytoplasme cellulaire.
2. La production d’énergie aérobie (= oxydative) : formation d’ATP avec consommation d’oxygène. Ce processus a lieu dans les mitochondries.

La production d’énergie anaérobie est divisée en production d’énergie anaérobie-alactacide et anaérobie-lactacide.

Lors du processus anaérobie-lactacide, il se produit une scission des phosphates riches en énergie : ATP et créatine-phosphate.

Système de la créatine phosphate :
Chaque fibre musculaire dispose d’une petite réserve de créatine phosphate (KrP). Lorsque l’ATP est décomposé, les molécules de KrP cèdent leur groupe phosphate aux molécules d’ADP, ce qui permet de produire à nouveau de l’ATP pratiquement sans délai. (ADP + KrP –> ATP + Kr).
Le système créatine-phosphate sert donc à recycler extrêmement rapidement l’ADP en ATP. Il est très efficace et disponible à tout moment. L’enzyme responsable du transfert du groupe phosphate s’appelle la créatine kinase. Le stock de KrP est reconstitué en permanence lors d’efforts modérés. En cas d’efforts extrêmes, les réserves de KrP peuvent se vider en grande partie. Elles sont reconstituées au début d’une phase de régénération avec une demi-vie de 30 à 60 secondes.
En raison de sa durée et de son intensité, le départ en BMX est un effort typique au cours duquel une grande partie de l’énergie est fournie par la créatine phosphate :

Lors de la production d’énergie anaérobie-lactacide, une glycolyse anaérobie a lieu :

La glycolyse anaérobie:
Le glucose est dégradé en pyruvate sans intervention d’oxygène. Ce processus biochimique s’appelle la glycolyse (anaérobie). Le taux de formation d’ATP est environ quatre fois supérieur à celui de la combustion des graisses, mais seulement 2 moles d’ATP sont produites par mole de glucose. La glycolyse couvre toujours une partie des besoins énergétiques. Cette partie est d’autant plus importante que la musculature est sollicitée intensément, et elle est particulièrement importante lorsqu’une dette d’oxygène est contractée au début d’un effort.
Un bon exemple dans lequel la glycolyse anaérobie assure une grande partie de la fourniture d’énergie est le sprint par équipe sur piste :

La fourniture d’énergie aérobie s’effectue par la combustion complète (oxydation) des glucides (glucose) et des lipides (acides gras) en dioxyde de carbone et en eau (CO2 + H2O), le glucose étant fourni par la dégradation du glycogène (glycolyse) et les acides gras par la décomposition des graisses (lipolyse).

Énergie provenant du métabolisme des graisses:
Au repos et lorsque les muscles sont peu sollicités, la combustion des graisses sert en premier lieu aux fibres musculaires pour la production d’ATP. Les graisses ont une densité énergétique élevée et leurs réserves sont quasiment inépuisables. Cependant, la combustion des graisses produit de l’ATP beaucoup plus lentement que la dégradation du glucose. De plus, l’équivalent calorique est plus bas, ce qui signifie qu’il faut plus d’O2 (oxygène) pour obtenir une certaine quantité d’énergie que lors de la combustion du glucose. Par conséquent, plus la charge est faible, plus le pourcentage de graisses parmi les substrats fournissant de l’énergie est élevé. Toutefois, comme la dépense énergétique totale est plus importante lorsque l’effort est plus élevé, c’est à environ 55 à 65% de la VO2max que l’on brûle le plus de graisses. La capacité à couvrir une grande partie des besoins énergétiques par la combustion des graisses à un effort relativement élevé peut être entraînée.

Lors d’une course sur route, la plus grande partie de l’énergie est fournie par le métabolisme des graisses :

Énergie provenant du métabolisme aérobie du glucose:
Plus les fibres musculaires sont sollicitées, plus le pourcentage d’énergie obtenu par la combustion des graisses diminue et plus le métabolisme du glucose contribue à couvrir les besoins énergétiques. Le pyruvate, qui a été dégradé à partir du glucose dans la glycolyse anaérobie, est en grande partie transformé en acide acétique activé et dégradé dans les mitochondries avec la participation d’O2 en produits métaboliques finaux CO2 et H2O. Le taux de formation d’ATP lors de la dégradation complète du glucose est environ deux fois plus élevé que celui de la combustion des graisses, mais seulement la moitié de celui de la glycolyse anaérobie.

La glycolyse anaérobie est la principale source d’énergie lors de la poursuite individuelle sur piste :

Ces quatre mécanismes de production d’énergie mentionnés sont à la disposition du métabolisme musculaire. Que ce soit pour le BMX, le VTT, la route ou la piste, le sprinter ou l’athlète d’endurance, les fibres musculaires génèrent toujours l’énergie mécanique en décomposant l’ATP. La manière dont celle-ci est fournie dépend de la disponibilité des substrats ainsi que de la durée et de l’intensité de l’effort physique. Plus la puissance (intensité) est importante, plus les processus métaboliques anaérobies sont au premier plan. Plus la puissance est faible, plus les métabolismes dépendant de l’oxygène contribuent à couvrir les besoins énergétiques. Le graphique suivant illustre bien ce phénomène et montre que les différentes voies métaboliques se déroulent simultanément et de manière complémentaire.

Au fait : savais-tu que le système de production d’énergie sur lequel tu t’entraînes est la base de l’entraînement par intervalles ? Dans le graphique suivant, tu peux voir pour quelle durée quelles réserves d’énergie sont sollicitées. Avec cette aide, tu peux concevoir ton propre entraînement par intervalles.

(Textquelle: Hegner, Jost (2012), Training fundiert erklärt: Handbuch der Trainingslehre, 5. Aufl., Bundesamt für Sport BASPO: INGOLDVerlag)