Fiche de révision : Sources énergétiques et évaluation musculaire

📋 Plan du Cours

1. Organisation et contraction musculaire
2. Filières de production énergétique
3. Système des phosphagènes
4. Système glycolytique
5. Système oxydatif aérobie
6. Contribution relative des filières

📖 1. Organisation et contraction musculaire

📝 Points essentiels

• L’organisation du muscle strié squelettique comprend:

  • le muscle
  • le faisceau
  • la fibre musculaire
  • la myofibrille
  • le sarcomère
  • le myofilament

• La contraction musculaire repose sur le glissement des filaments d’actine entre les filaments de myosine.

• La contraction musculaire nécessite de l’ATP et transforme l’énergie chimique en énergie mécanique, avec une répartition indiquée de 80 % d’énergie chimique et 20 % d’énergie mécanique.

💡 Astuce mémo

Du muscle au sarcomère : organe → faisceau → fibre → myofibrille → sarcomère → myofilament

📖 2. Filières de production énergétique

📝 Points essentiels

• Les trois systèmes de production énergétique sont:
  • le système des phosphagènes
  • le système glycolytique
  • le système oxydatif

📌 Chaque filière énergétique se caractérise par son inertie, sa puissance et sa capacité : l’inertie correspond à sa lenteur d’entrée en activité, la puissance au nombre de molécules d’ATP synthétisées par seconde et la capacité à la quantité totale de molécules d’ATP synthétisées.

📌 La filière prépondérante dépend de la durée et de l’intensité de l’effort, mais les trois filières sont mobilisées et se chevauchent dans le temps au lieu de se succéder strictement.

💡 Astuce mémo

Anaérobie sans oxygène, aérobie avec oxygène

📖 3. Système des phosphagènes

★ À maîtriser

📐 Formule — L’hydrolyse de l’ATP suit la réaction $ATP + H_2O \rightarrow ADP + P_i + H^+ + énergie$.

📐 Formule — La resynthèse de l’ATP par la phosphocréatine suit la réaction $ADP + PCr + H^+ \rightarrow ATP + créatine$.

• Les réserves musculaires d’ATP sont faibles, à environ 5 mmoles.kg-1 de muscle frais, tandis que les réserves de phosphocréatine sont de 15 à 20 mmoles.kg-1 de muscle frais.

• Le système des phosphagènes fournit une énergie immédiatement disponible sans oxygène ni formation d’acide lactique, mais sa faible réserve limite les efforts intenses à environ 5 à 7 secondes.

Compléments

• Les exemples d’efforts typiques sont:
  • le sprint de 60 mètres
  • les sauts
  • les lancers
  • l’haltérophilie

💡 Astuce mémo

Hydrolyse de l’ATP → utilisation de la PCr → effort bref et intense

📖 4. Système glycolytique

★ À maîtriser

• Le système glycolytique utilise le glucose ou le glycogène comme substrat et peut fonctionner sans oxygène.

• Le système glycolytique présente une inertie de 5 à 30 secondes et une puissance égale à la moitié de celle du système des phosphagènes.

📌 Le système glycolytique est limité par l’accumulation de lactate.

Compléments

• Les exercices cités comprennent:

  • les 200 et 400 mètres en athlétisme
  • les 100 et 200 mètres en natation
  • le judo
  • la lutte

• L’entraînement du système glycolytique améliore les stocks de glycogène, l’efficacité enzymatique, la tolérance psychologique et le tamponnement local des lactates.

💡 Astuce mémo

Glucose ou glycogène → glycolyse sans oxygène → accumulation de lactate

📖 5. Système oxydatif aérobie

★ À maîtriser

• Le système oxydatif utilise les glucides ou les lipides comme substrats et présente une inertie de 120 à 180 secondes.

📌 Les limites du système oxydatif sont l’apport d’oxygène aux muscles, évalué par la V'O2max, et les réserves de glycogène musculaire.

• Le système oxydatif est sollicité dans tous les efforts de la vie courante et son entraînement améliore la consommation maximale d’oxygène, ou V'O2 max.

Compléments

• La puissance du système oxydatif représente un tiers de celle du système des phosphagènes et son fonctionnement ne s’accompagne pas d’une accumulation de déchets indiquée dans le cours.

• Selon le cross-over concept de Brooks et Mercier 1994, l’utilisation respective des glucides et des lipides varie avec l’intensité relative de l’exercice.

💡 Astuce mémo

Glucides à intensité élevée, lipides davantage mobilisés quand l’intensité diminue

📖 6. Contribution relative des filières

📝 Points essentiels

• Lors d’un exercice maximal de 6 secondes, la glycolyse est mise en jeu dès le début, ce qui montre qu’il n’existe pas d’intervention strictement unique d’une filière énergétique.

💡 Astuce mémo

Inertie → puissance → capacité : les filières se chevauchent et leur prédominance dépend de la durée et de l’intensité

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des filières énergétiques