Facteurs déterminants de l utilisation des glucides et des lipides à l effort. Théorie du «CROSSOVER CONCEPT» Jacques Mercier

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1 Facteurs déterminants de l utilisation des glucides et des lipides à l effort. Théorie du «CROSSOVER CONCEPT» Jacques Mercier

2 CIRCULATION FIBRE MUSCULAIRE ADP + Pi phosphocréatine ATPase de la myosine CONTRACTION créatine ATP glucose glycogène glucose GLYCOLYSE PHOSPHORYLATION OXYDATIVE protéines lipides acide lactique oxygène Voies biochimiques de la production de l ATP utilisé pendant la contraction du muscle

3 SUBSTRATS ENERGETIQUES (Homme 70 kg 25 kg muscles) Substrats Quantité Energie disponible (kg) (kj) Triglycérides Acides Aminés Libres Glycogène (hépatique Musculaire) 0, Substrats circulants (Glucose, Acides gras) 0, ATP 0,076 5

4 PRODUCTION D ATP par unité de substrat ATP / mol. de substrat Anaérobie : Glycogène 3 Lactate Glucose 2 Aérobie : Lactate 17 Glycogène CO 2 +H 2 O 37 Glucose 36 Acide gras libre 138

5 UTILISATION DES GLUCIDES ET DES LIPIDES Dépend Intensité d exercice Durée d exercice Entraînement Sexe

6 FACTEURS DE VARIATION DE L UTILISATION DES GLUCIDES (1) Intensité de l exercice Augmentation de l utilisation des hydrates de carbone avec la puissance de l exercice ü captation de glucose ü libération hépatique de glucose ü déplétion glycogénique

7 Glucose sanguin Artère brachiale Veine fémorale 5 4 mmol.l w 100w 150w 200w 300w min Évolution des concentrations sanguines en glucose lors d un effort d intensité croissante exécuté sur bicyclette ergométrique

8 mmoles d unités Glucosyls.kg -1.min -1 (poids frais) Utilisation du Glycogène (Quadriceps) % VO 2 max Consommation du glycogène musculaire (quadriceps) lors d exercices d intensités croissantes sur cycle ergomètre.

9 FACTEURS DE VARIATION DE L UTILISATION DES GLUCIDES (2) Entraînement ü Maintien une glycémie plus élevée ü Baisse plus faible de l insuline ü Réduction de l du glucagon et des catécholamines ü Transporteur glucose (glut. 4) ü Glyconéogénèse hépatique

10 FACTEURS DE VARIATION DE L UTILISATION DES GLUCIDES (3) ü Contraction musculaire Ø Glycogénolyse (AMPc indépendante) ü Recrutement des fibres II ü Hormones Ø Noradrénaline : Ø Adrénaline : production hépatique de glucose glycogénolyse Lactate

11 UTILISATION DES LIPIDES Ø Triglycérides et Acides Gras Libres Ø Oxydation uniquement ü Bon rendement : 1 Acide Gras libre 138 ATP ü Processus développé dans les fibres I ü Réserves de lipides +++ ü Epargne du glycogène ü Exercice de puissance faible mais de longue durée

12 FACTEURS DE VARIATION DE L OXYDATION DES LIPIDES (1) Intensité et Durée de l exercice Captation des Acides gras Libres Utilisation des Triglycérides durée intensité

13 µmol/min Captation Libération 30% VO 2 max Triglycérides (quadriceps) [mm/kg] Repos Après effort Repos 40min 90min 180min 240min Exercice 75% VO 2 max 120 min 30 km 147 min 100 km 12 h Echange des AGL entre le milieu sanguin et le muscle squelettique en activité Teneur en TG (quadriceps) au cours d épreuves de longue durée menées chez l homme

14 FACTEURS DE VARIATION DE L OXYDATION DES LIPIDES (2) Entraînement Capacité à utiliser les lipides ü masse du réticulum mitochondrial ü quotient respiratoire ü Déplétion glycogénique moindre ü catécholamines sanguines ü enzymes oxydatives ü lactate sanguin

15 FACTEURS DE VARIATION DE L OXYDATION DES LIPIDES (3) Sexe : Femme > Homme ü Quotient Respiratoire ü Réponse Adrénergique ü Déplétion Glycogénique plus faibles

16 Femmes Hommes RER Epinéphrine (poml.l -1 ) * Glycogen (mmol.kg -1 ) ns PRE-EX * POST-EX P-15 Time (min)

17 NOTION DE «CROSSOVER CONCEPT» Brooks et Mercier 1994 Effets combinés de l entraînement et de l intensité de l exercice sur l utilisation des glucides et des lipides Objectif : Entraînement : Réconcilier des divergences «apparentes» sur l utilisation des substrats Exercice 45% VO 2 max lipides +++ Exercice 75 % VO 2 max glucides +++

18 HYPOTHESE DE BASE DU «CROSSOVER CONCEPT» Utilisation des substrats pendant l exercice dépend du «Crossover» entre : 1. L utilisation accrue des glucides induite par l augmentation de l intensité de l exercice. 2. L augmentation de l oxydation des lipides induite par l entraînement.

19 DEFINITION DU «CROSSOVER POINT» 1. Puissance d exercice à partir de laquelle l énergie provenant de l utilisation des glucides (oxydation, glycolyse, glycogénolyse) prédomine sur celle provenant de l oxydation des lipides. 2. A partir du «Crossover Point» toute augmentation de puissance entraîne une augmentation de la production d énergie en provenance de l utilisation des glucides et une baisse de celle provenant de l oxydation des lipides.

20 «CROSSOVER CONCEPT» Brooks and Mercier 1994 Oxydation lipidique Utilisation glucidique ä activité sympathique Recrutement fibres II Entraînement ä capacité oxydative du muscle Intensité de l'exercice (Brooks et Mercier, 1994)

21 MECANISMES du «CROSSOVER» Intensité d exercice - + OXYDATION DES LIPIDES GLYCOLYSE ET GLYCOGENOLYSE + - Entraînement

22 «CROSSOVER CONCEPT» Oxydation lipidique Utilisation glucidique Intensité de l'exercice (Brooks et Mercier, 1994)

23 CONCLUSION Utilisation des glucides et des lipides à l effort dépend des effets combinés de l entraînement et de l intensité de l exercice «CROSSOVER CONCEPT» Exercice sous maximal SUJET ENTRAINE oxydation lipides dépendance des hydrates de carbone Haute intensité d exercice Dépendance +++ des hydrates de carbone