S Lemoine-Morel. Ouvrages : Costill et Wilmore Marieb

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1 S Lemoine-Morel Ouvrages : Costill et Wilmore Marieb

2 Bioénergétique de l exercice musculaire

3 Introduction Analogie machine et corps humain Combustible = contient E Energie = ATP 75% E therm = chaleur Energie = charbon 75% chaleur 25% mouvement train 25% E méca = course

4 Introduction Nature des sports très différents Très brefs et très intenses Brefs et intenses Longs et peu intenses 400 m Marathon Sprint / haltérophilie Sources d énergie différente

5 1- Le métabolisme: définitions Anabolisme ou processus de construction Métabolisme: ensemble des réactions chimiques du corps Catabolisme ou processus de dégradation

6 1- Le métabolisme: définitions Anabolisme = processus de construction Ensemble des réactions de synthèse transformant des substances simples en substances complexes et nécessitant de l énergie réactions endergoniques

7 1- Le métabolisme: définitions Catabolisme = processus de dégradation Ensemble des réactions de dégradation transformant des substances complexes en substances simples en libérant de l énergie réactions exergoniques:

8 Une réaction exergonique peut fournir l'énergie qu'elle dégage à une réaction endergonique. Ex. dégradation du glucose: donne de l E à d'autres réactions dans la cellule: Le transfert d E (réactions exergoniques endergoniques) se fait par l'intermédiaire d'une molécule : l'adénosine triphosphate ou ATP.

9 2 Les macronutriments Nutriments : substances chimiques directement utilisables par la cellule Contenus dans les aliments Macronutriments Glucides Lipides Protéines Digestion Nutriments Glucose Acides gras Acides aminés Dégradation cellulaire Energie pour la cellule

10 2.1 Les Glucides (G) Les différents types de glucides. Glucides ou hydrates de carbones ou sucres: C, H, O 3 groupes: G simples: - Monosaccharides = 1 molécule (glucose, fructose, galactose) - Disaccharides: combinaison de 2 monosaccharides (saccharose, maltose, lactose) G complexes: - Polysaccharides

11 2.1 Les Glucides (G) Les différents types de glucides. G complexes: - Polysaccharides + de 2 monosaccharides Amidon (très abondant : végétaux surtout céréales) Glycogène (très peu abondant: règne animal) Cellulose (très abondant : végétaux), non dégradés par enzymes digestives de l homme. Doivent être dégradés en monosaccharides pour être utilisés par l organisme.

12 Ancienne «croyance» Glucides simples (rapides) : Dégradation rapide la glycémie car diffusent vite Glucides complexes (lents) : Dégradation longue donc n pas la glycémie car diffusent lentement Glycogène Faux Amidon

13 Ancienne «croyance» Glucides simples (rapides) : Dégradation rapide la glycémie car diffusent vite Glucides complexes (lents) : Dégradation longue donc n pas la glycémie car diffusent lentement Fructose : N pas la glycémie Pain blanc (amidon) : fortement la glycémie

14 Nouvelle classification «index glycémique» Définition: Evalue la rapidité avec laquelle un aliment ingéré va induire un pic de la glycémie dans l organisme + l IG est élevé : + élévation glycémique importante Référence : pain blanc ou glucose = 100% (quantité identique : 50 g)

15 Surface du triangle du glucide testé x 100 Surface du triangle du glucose Index glycémique est d'autant plus élevé que l'hyperglycémie induite par le glucide testé est forte ( insuline)

16 Réponses glycémiques de différents aliments : notion d index glycémique Réponses glycémiques à l ingestion de 50g de glucides PDT Glucose Pain Riz Lentille Avoine minutes après le repas

17 2.1 Les Glucides suite Fonctions Principal substrat énergétique ( combustible ) des cellules 1g glucide oxydé = 4 kcal Sources Glucides simples : sucreries, sodas Glucides complexes : céréales, pain

18 2.1 Les Glucides suite Distribution dans l organisme. Endogène: Foie et muscle (glycogène) et glucose sanguin Foie glycogène Exogène: Alimentaire (sucres complexes et simples) Muscle glucose Intestin glycémie de 0.7 à 1.3 g/l Sang glycogène cerveau ATP

19 2.1 Les Glucides suite Le rôle du foie - Glycémie < 1g/L Libération de glucose par le foie - Glycémie > 1g/L stockage de glycogène dans le foie et muscle Glycogénolyse glycogène Glycogénogénèse glycogène glucose Foie glucose Foie Sang Sang Et muscle

20 2.1 Les Glucides suite Vue générale du métabolisme des glucides Voie anaérobie lactique = dégradation incomplète Voie aérobie = dégradation complète

21 2.2 Les Lipides Les différents types de lipides 3 groupes : - Triglycérides - Phospholipides - Stéroïdes (Cholestérols) C, H, O

22 Triglycérides Triglycérides Lipolyse TG glycérol 3 AG Lipolyse TG AG glycérol Cellules adipeuses (adipocytes) Muscle

23 Phospholipides Membranes cellulaires

24 Stéroïdes (cholestrérol) Membranes cellulaires Précurseur Vit D Hormones stéroïdes 10

25 2.2 Les Lipides suite Fonctions Constitution des membranes Enveloppe les organes vitaux Lutte contre le froid Réserve énergétique (1g lipide oxydé libère 9 kcal) Surtout : 1 er substrat énergétique au repos Sources Au repos 70 % de l énergie vient de l oxydation des lipides A l exercice: principaux substrats si exo > 30 min

26 2.3 Les protides ou protéines Présentation C, H, O, N Macromolécules formées de petites sous-unités Les acides aminés 20 acides aminés dont 8 essentiels

27 2.3 Les protides ou protéines suite Fonctions Principal matériau de construction du corps (50% matière organique du corps) Croissance, réparation des tissus Synthèse d enzymes et d hormones Métabolisme énergétique si problème (jeûne ou exercice de très longue durée) 1g protéine oxydé libère 4 kcal sources

28 3 L ATP Impossiblité pour muscle de prendre l Energie des aliments directement pour la Contraction Intermédiaire = ATP Structure de l'atp : Un groupement l'adénosine Trois groupements phosphates (H 3 PO 4 )

29 Les liaisons phosphates riches en E et faciles à rompre. Libération d'un phosphate ==> libération d E Transformation d E chimique en E mécanique (pour la contraction)

30 Inversement, on peut resynthétiser de l ATP à partir de l ADP et de P si on fournit de l'énergie :

31 Quel que soit l exercice: 1 ère source d E du muscle est l ATP Contraction musculaire Dans le muscle : [ATP] = 5 mmoles/kg de muscle frais 1 mole d ATP = 7.3 kcal permettrait 2 sec de contraction musculaire Comment la cellule resynthétise t-elle l ATP? Nécessite de l E 37

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