LE MUSCLE DANS LE SPORT

     L’activité physique se fait grâce au fonctionnement des muscles. La molécule essentielle qui intervient dans les processus énergétiques cellulaires s'appelle l'ATP (adénosine-triphosphate). C’est un acide aminé à haut potentiel énergétique. C'est cette molécule qui récupère de l'énergie lors de certaines réactions chimiques et la fournit à l'organisme.

 

 

     Cette molécule est formée de l'assemblage d'un sucre (ribose), d'une base azotée (adénine) et de trois groupements phosphates. Chaque fois que l’un de ses phosphates est décomposé grâce à l’eau présente dans le corps, il y a libération d’énergie car ceux-ci sont liés entre eux par des liaisons fortes en énergie.

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Cependant, cette réserve naturelle d’ATP est limitée et se consomme en seulement 6 à 7 secondes. Il faut donc des mécanismes permanents de resynthèse de l’ATP.

     -La créatine phosphate (CP) est un composé riche en énergie qui produit aussi de l’ATP. Elle est naturellement produite ou synthétisée dans le corps humain à partir de certains acides aminés (glycide, arginine) et méthionine dans le foie, le pancréas et les reins. Elle peut donc prolonger un effort intense jusqu’à 15 secondes.

Dans les muscles une fraction de la créatine se lie au phosphate. La réaction résulte en phosphocréatine et celle-ci se lie à l’ADP pour le reconvertir en ATP. C’est une importante source d’énergie cellulaire.

 

     -Ensuite, le glycogène prend la relève : en se scindant, cette molécule de la famille des glucides, présente dans les muscles et le foie produit à son tour de l’ATP.

 

 

     Chaque cellule musculaire renferme une certaine réserve d’ATP; c’est ce qui nous permet d’agir promptement et avec force.

 

   -Pour une activité de courte durée : Lors de l’échauffement, les capillaires qui irriguent les muscles se dilatent pour laisser passer plus de sang. Pendant les premières minutes, les fibres musculaires utilisent leurs réserves d’ATP, de phosphocréatine et de glucose pour fournir l’énergie nécessaire à leur contraction, sans intervention de l’oxygène. Ensuite, l’utilisation de l’oxygène permet d’obtenir une plus grande quantité d’énergie, tout d’abord à partir du glucose puis, après une vingtaine de minutes, à partir des acides gras.

           

   -La pratique régulière d’un sport de type musculation favorise le développement de la masse musculaire. Les muscles deviennent plus visibles car le diamètre des fibres musculaires augmente. Ces fibres deviennent plus réactives aux stimulations des cellules nerveuses. Elles se contractent plus efficacement et améliorent leur utilisation des nutriments : le recours aux acides gras comme source d’énergie se fait plus rapidement.

 

 

Il existe 3 principaux métabolismes en fonction du type d’effort physique que l’on fait :

 

        - Le métabolisme anaérobie alactique :

 

Ce processus de métabolisme n’utilise pas d’oxygène mais est assuré par la créatine phosphate (CP) riche en phospore qui resynthèse l’ATP. Ce composé est utilisé essentiellement dans les exercices de très forte intensité.

 

Par exemple pour un sprinter de 100 mètres:

 La performance qu’il livre ne dure pas plus de dix secondes. Donc pratiquement toute l’énergie dont il a besoin se trouve déjà dans ses muscles, sous forme d’ATP et de créatine phosphate (CP).

Les muscles se serviront donc de ces ressources sans apport d’oxygène.

Au cours des 2 à 3 premières secondes, les muscles éliminent l’ATP mis en réserve et immédiatement disponible et, pour le reste de la course, c’est la créatine phosphate qui reproduit l’ATP.

Si les réserves d’ATP et créatine phosphate sont épuisées avant la fin du sprint, les muscles utilisent du glycogène, mais toujours en mode anaérobie. Une petite quantité d’acide lactique est alors produite.

 

 

      - Le métabolisme anaérobie lactique :

 

       L’ATP-CP est épuisé, et le seul mode de production supplémentaire d’ATP réside dans la libération d’énergie par la dégradation du glucose, qui représente 99% des sucres circulant dans le sang. Ce procédé est appelé glycolyse. A la suite de réactions chimiques, le glycogène produit de l’acide pyruvique, de l’hydrogène et produit de l’énergie, re-synthétisant l’ATP. Les produits de la dégradation du glycogène (acide pyruvique et hydrogène) vont se combiner pour produire de l’acide lactique. Le processus est ainsi qualifié de lactique. 

 

Par exemple le coureur de 800 mètres:

Tout comme le sprinter, il utilisera toutes ses réserves d’ATP-créatine phosphate au cours des 10 à 15 premières secondes de la course. Comme ces réserves commencent à s’épuiser, les fibres musculaires font appel au glycogène stocké dans le muscle pour le transformer en ATP.

Cette transformation de molécules de sucre sans apport d’oxygène (en mode anaérobie) produit de l’acide lactique qui, peu à peu, rend le mouvement plus difficile.

Puisque la course dure plus de 100 secondes, le mécanisme à oxygène (aérobie) contribue également à la production d’énergie.

Le muscle continue à utiliser les molécules de glycogène, mais leur transformation se fera grâce à l’oxygène contenu dans le sang.

 

 

     - Le métabolisme aérobie :

 

        Le métabolisme aérobique est basé sur l'utilisation de l'oxygène comme ressource principale. Il est utilisé lors d'efforts de longue durée mais peu intense. Ce type de métabolisme permet au corps de fournir de l'oxygène aux muscles via la respiration et la circulation sanguine et de resynthétiser l'ATP par des réactions à partir de substrats (glucides, lipides).

 

 

Par exemple le marathonien:

Il fera appel aux deux mécanismes anaérobiques mais l’énergie qu’il utilisera proviendra essentiellement du système à oxygène.

Ce système est plus lent que les deux autres, puisque les éléments nécessaires à la production d’énergie viennent de sources extérieures aux muscles, dont le foie.

S’il est plus lent, le mode aérobie procure cependant au marathonien tous les éléments nécessaires à la production d’énergie : le flux sanguin véhicule vers le muscle de l’oxygène, du glucose, de même qu’un nouveau type de carburant, le gras, sous forme de lipides.

Pendant le trajet, le marathonien modulera l’intensité de son effort. Lorsque celle-ci sera faible, ce seront surtout les lipides qui serviront à produire l’énergie. Inversement, l’énergie requise pour un effort plus intense sera fabriquée à partir du glycogène. Les boissons énergétiques qu’il avale en cours de route sont, notamment, un renfort de glucose.