QCM : Sources énergétiques et évaluation musculaire — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle séquence décrit correctement l’organisation hiérarchique du muscle strié squelettique, du plus grand au plus petit niveau ?

Muscle, faisceau, fibre musculaire, myofibrille, sarcomère, myofilament
Muscle, faisceau, myofibrille, fibre musculaire, myofilament, sarcomère
Muscle, sarcomère, faisceau, fibre musculaire, myofibrille, myofilament
Muscle, fibre musculaire, faisceau, myofilament, myofibrille, sarcomère

Muscle, faisceau, fibre musculaire, myofibrille, sarcomère, myofilament

Explication

Le muscle strié squelettique est organisé successivement en faisceaux, fibres musculaires, myofibrilles, sarcomères et myofilaments. La fibre musculaire précède la myofibrille, car cette dernière est un organite situé dans la cellule musculaire.

2. Quel mécanisme moléculaire explique directement la contraction d’un muscle strié squelettique ?

Le glissement des filaments d’actine entre les filaments de myosine
La fusion des filaments d’actine et de myosine en un filament unique
Le glissement des filaments de myosine entre les filaments d’actine
L’allongement des filaments d’actine sous l’action des sarcomères

Le glissement des filaments d’actine entre les filaments de myosine

Explication

La contraction repose sur le glissement des filaments d’actine entre les filaments de myosine. Elle ne correspond ni à une inversion du rôle des filaments ni à leur fusion.

3. Quelle transformation énergétique se produit lors de la contraction musculaire ?

L’oxygène fournit de l’énergie chimique convertie directement en chaleur
La myosine fournit de l’énergie mécanique convertie en ATP
L’ATP fournit de l’énergie mécanique convertie en énergie chimique
L’ATP fournit de l’énergie chimique convertie en énergie mécanique

L’ATP fournit de l’énergie chimique convertie en énergie mécanique

Explication

La contraction nécessite de l’ATP et transforme une partie de son énergie chimique en énergie mécanique, avec une répartition indiquée de 80 % contre 20 %. L’ATP est donc la source chimique mobilisée, plutôt qu’un produit de la contraction.

4. Quels sont les trois systèmes de production énergétique utilisés par le muscle ?

Le système des phosphagènes, le système lactique et le système respiratoire
Le système des phosphagènes, le système glycolytique et le système oxydatif
Le système glucidique, le système lipidique et le système protéique
Le système ATPique, le système musculaire et le système mitochondrial

Le système des phosphagènes, le système glycolytique et le système oxydatif

Explication

Les trois filières sont le système des phosphagènes, le système glycolytique et le système oxydatif. Les deux premières relèvent du métabolisme anaérobie, tandis que la troisième relève du métabolisme aérobie.

5. Quelle distinction entre puissance et capacité d’une filière énergétique est correcte ?

La puissance indique la lenteur d’activation, tandis que la capacité indique le délai avant l’effort
La puissance indique la vitesse de synthèse de l’ATP, tandis que la capacité indique la quantité totale produite
La puissance indique la consommation d’oxygène, tandis que la capacité indique l’acidité musculaire
La puissance indique la quantité totale d’ATP produite, tandis que la capacité indique la vitesse de production

La puissance indique la vitesse de synthèse de l’ATP, tandis que la capacité indique la quantité totale produite

Explication

La puissance correspond au nombre de molécules d’ATP synthétisées par seconde, alors que la capacité désigne la quantité totale synthétisée. La lenteur d’entrée en activité relève de l’inertie, et non de la puissance.

6. Comment les trois filières énergétiques interviennent-elles pendant un effort ?

Elles interviennent selon l’intensité, tandis que la durée influence principalement la récupération
Elles sont mobilisées dans la même proportion, quelle que soit la durée de l’effort
Elles sont toutes mobilisées et se chevauchent, avec une filière prépondérante selon l’effort
Elles se succèdent sans chevauchement, chacune prenant le relais après la précédente

Elles sont toutes mobilisées et se chevauchent, avec une filière prépondérante selon l’effort

Explication

Les trois filières sont mobilisées simultanément avec un chevauchement temporel, mais leur importance relative dépend de la durée et de l’intensité de l’effort. Elles ne fonctionnent donc pas comme des étapes strictement successives.

7. Quelle réaction représente l’hydrolyse de l’ATP dans le système des phosphagènes ?

ATP+H2O→ADP+Pi+H++eˊnergieATP + H_2O \rightarrow ADP + P_i + H^+ + énergie
ADP+PCr+H+→ATP+creˊatineADP + PCr + H^+ \rightarrow ATP + créatine
ATP+creˊatine→ADP+PCr+H2OATP + créatine \rightarrow ADP + PCr + H_2O
ADP+Pi+eˊnergie→ATP+H2O+H+ADP + P_i + énergie \rightarrow ATP + H_2O + H^+

$$ATP + H_2O \rightarrow ADP + P_i + H^+ + énergie$$

Explication

L’hydrolyse consomme de l’ATP et produit de l’ADP, du phosphate inorganique, un proton et de l’énergie. La réaction avec la phosphocréatine correspond à la resynthèse de l’ATP, et non à son hydrolyse.

8. Quelle réaction décrit la resynthèse de l’ATP à partir de la phosphocréatine ?

ADP+PCr+H+→ATP+creˊatineADP + PCr + H^+ \rightarrow ATP + créatine
ATP+creˊatine→ADP+PCr+H+ATP + créatine \rightarrow ADP + PCr + H^+
ATP+H2O→ADP+Pi+H++eˊnergieATP + H_2O \rightarrow ADP + P_i + H^+ + énergie
ADP+creˊatine→ATP+PCr+H2OADP + créatine \rightarrow ATP + PCr + H_2O

$$ADP + PCr + H^+ \rightarrow ATP + créatine$$

Explication

La phosphocréatine transfère son groupement phosphorylé à l’ADP, ce qui reforme de l’ATP et libère de la créatine. L’hydrolyse de l’ATP produit au contraire de l’ADP et de l’énergie.

9. Quelle comparaison des réserves musculaires d’ATP et de phosphocréatine est exacte ?

L’ATP et la phosphocréatine représentent chacune environ 5 mmoles·kg⁻¹
L’ATP et la phosphocréatine représentent chacune environ 15 à 20 mmoles·kg⁻¹
L’ATP représente environ 15 à 20 mmoles·kg⁻¹, contre 5 mmoles·kg⁻¹ pour la phosphocréatine
L’ATP représente environ 5 mmoles·kg⁻¹, contre 15 à 20 mmoles·kg⁻¹ pour la phosphocréatine

L’ATP représente environ 5 mmoles·kg⁻¹, contre 15 à 20 mmoles·kg⁻¹ pour la phosphocréatine

Explication

Les réserves musculaires d’ATP sont d’environ 5 mmoles·kg⁻¹ de muscle frais, tandis que celles de phosphocréatine atteignent 15 à 20 mmoles·kg⁻¹. La phosphocréatine constitue donc une réserve quantitativement plus importante.

10. Pourquoi le système des phosphagènes ne soutient-il généralement qu’un effort intense d’environ 5 à 7 secondes ?

Parce qu’il utilise principalement les lipides dont la mobilisation limite les efforts explosifs
Parce qu’il dépend d’un apport important d’oxygène et produit rapidement de l’acide lactique
Parce qu’il produit lentement de l’ATP et nécessite une longue activation métabolique
Parce qu’il fournit rapidement de l’énergie sans oxygène, mais dispose de réserves musculaires limitées

Parce qu’il fournit rapidement de l’énergie sans oxygène, mais dispose de réserves musculaires limitées

Explication

Le système des phosphagènes fournit immédiatement de l’énergie sans oxygène ni formation d’acide lactique, mais ses réserves sont faibles. Cette limitation explique la durée courte des efforts intenses qu’il peut soutenir.

11. Quel substrat et quelle condition caractérisent le fonctionnement du système glycolytique ?

Le glucose ou le glycogène, avec un fonctionnement possible sans oxygène
Les lipides ou les glucides, avec une dépendance constante à l’oxygène
Les acides aminés, avec une production d’énergie réservée au repos
Les phosphagènes, avec un fonctionnement limité aux efforts très brefs

Le glucose ou le glycogène, avec un fonctionnement possible sans oxygène

Explication

Le système glycolytique utilise le glucose ou le glycogène et peut produire de l’énergie sans oxygène. La confusion avec les lipides concerne plutôt le système oxydatif, qui peut utiliser les glucides et les lipides comme substrats.

12. Quelle combinaison décrit correctement l’inertie et la puissance du système glycolytique ?

Une inertie de 120 à 180 secondes et une puissance égale à celle des phosphagènes
Une inertie inférieure à 5 secondes et une puissance égale au tiers de celle des phosphagènes
Une inertie de 30 à 60 secondes et une puissance supérieure à celle des phosphagènes
Une inertie de 5 à 30 secondes et une puissance égale à la moitié de celle des phosphagènes

Une inertie de 5 à 30 secondes et une puissance égale à la moitié de celle des phosphagènes

Explication

Le système glycolytique présente une inertie comprise entre 5 et 30 secondes et sa puissance correspond à la moitié de celle du système des phosphagènes. Une inertie de 120 à 180 secondes caractérise le système oxydatif.

13. Quelle accumulation limite principalement le système glycolytique lors d’un effort intense ?

La baisse de l’apport sanguin cérébral
L’accumulation de lactate
La diminution de la V'O2max
L’épuisement immédiat des lipides

L’accumulation de lactate

Explication

L’accumulation de lactate constitue la principale limite du système glycolytique. La V'O2max concerne l’apport d’oxygène du système oxydatif, tandis que l’épuisement des lipides ne décrit pas la limite glycolytique.

14. Un sportif maintient un effort prolongé en mobilisant des glucides et des lipides avec une mise en route progressive : quelle filière décrit cette situation ?

Le système glycolytique, dont l’inertie est de 5 à 30 secondes
Le système glycolytique, qui utilise principalement les réserves de lipides
Le système oxydatif aérobie, dont l’inertie est de 120 à 180 secondes
Le système des phosphagènes, dont l’inertie est inférieure à 5 secondes

Le système oxydatif aérobie, dont l’inertie est de 120 à 180 secondes

Explication

Le système oxydatif utilise les glucides ou les lipides et présente une inertie de 120 à 180 secondes. Le système glycolytique utilise plutôt le glucose ou le glycogène et peut fonctionner sans oxygène.

15. Quelles limites correspondent au système oxydatif aérobie ?

La disponibilité des lipides et l’inertie du système des phosphagènes
La tolérance psychologique et le tamponnement local des lactates
L’apport d’oxygène aux muscles et les réserves de glycogène musculaire
L’accumulation de lactate et la puissance des contractions musculaires

L’apport d’oxygène aux muscles et les réserves de glycogène musculaire

Explication

Le système oxydatif est limité par l’apport d’oxygène aux muscles, évalué par la V'O2max, ainsi que par les réserves de glycogène musculaire. L’accumulation de lactate est plutôt associée à la limitation du système glycolytique.

16. Quel effet est attendu d’un entraînement du système oxydatif aérobie ?

Une réduction de l’inertie glycolytique à moins de cinq secondes
Une augmentation directe de la puissance du système des phosphagènes
Une suppression de l’utilisation des lipides pendant l’effort
Une amélioration de la consommation maximale d’oxygène, ou V'O2 max

Une amélioration de la consommation maximale d’oxygène, ou V'O2 max

Explication

Le système oxydatif intervient dans les efforts de la vie courante et son entraînement améliore la consommation maximale d’oxygène, appelée V'O2 max. Il ne supprime pas l’utilisation des lipides et ne transforme pas directement la puissance des phosphagènes.

17. Lors d’un exercice maximal de 6 secondes, que montre la mise en jeu de la glycolyse dès le début de l’effort ?

Les filières énergétiques interviennent conjointement, sans filière strictement unique
La glycolyse reste inactive jusqu’à l’épuisement des phosphagènes
Chaque durée d’effort correspond à une seule filière énergétique dominante
Le système oxydatif fournit toute l’énergie nécessaire dès la première seconde

Les filières énergétiques interviennent conjointement, sans filière strictement unique

Explication

La mise en jeu précoce de la glycolyse montre que les filières énergétiques peuvent intervenir simultanément. L’effort de 6 secondes ne correspond donc pas à une séparation rigide où une seule filière fournirait toute l’énergie.

18. Quelle interprétation est la plus juste lorsqu’un effort maximal de 6 secondes mobilise déjà la glycolyse ?

La filière glycolytique intervient après une phase entièrement couverte par les phosphagènes
La filière oxydative devient la seule source d’énergie pendant les efforts très courts
La durée de l’effort permet de déterminer une filière active sans contribution des autres
La contribution des filières se chevauche dès le début de l’exercice

La contribution des filières se chevauche dès le début de l’exercice

Explication

La glycolyse étant engagée dès le début, les contributions énergétiques se chevauchent au cours de l’effort. L’idée d’une phase initiale réservée aux phosphagènes contredit donc le principe d’une intervention précoce de plusieurs filières.

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Quelle est la hiérarchie d'organisation du muscle strié squelettique ?

Muscle → faisceau → fibre musculaire → myofibrille → sarcomère → myofilament.

Sur quoi repose la contraction musculaire ?

Sur le glissement des filaments d’actine entre les filaments de myosine.

Quelle énergie est nécessaire à la contraction musculaire ?

L’ATP.

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