Les filières énergétiques

Pour se contracter, le muscle a besoin de l’énergie provenant de la dégradation de l’ATP (adénosine triphosphate). Or, cette molécule se trouve en quantité limitée dans le muscle. Sans son renouvellement, le stock s’épuiserait en quelques secondes et la contraction ne serait plus possible. Pour synthétiser cette molécule, l’organisme a recours à trois filières énergétiques (ou métabolisme énergétiques).

- la filière aérobie
- la filière anaérobie lactique
- la filière anaérobie alactique

Le rôle des filières énergétiques est de re synthétiser de l’ATP

1) la filière aérobie
Elle se déroule en présence d’oxygène, dans la mitochondrie. Elle brûle les graisses dans les réserves grâce à l’oxygène.  Il faut quelques minutes avant que cette filière se mette en route, Cela dépend de l'âge, de la condition du sujet. Un bon échauffement vous permettra de mieux vous sentir dans les 3 filières. Vous êtes en Aérobie lorsque vous faite un effort de faible intensité. Cette filière va vous permettre de faire des efforts de longue duré (footing léger, marathon, sortie en vélo …).  et de pouvoir récupéré rapidement (entre deux combats pour les judoka, karatéka ...).
Son rendement: 463 ATP pour 1 triglycéride
La récupération se fera en 24 à 48 h minimum

2) la filière anaérobie lactique
La dégradation du glucose et du glycogène peuvent permettre la resynthèse d’ATP en absence d’oxygène, mais avec une production d’acide lactique. Le glycogène est une chaîne de molécules de glucose, il peut être stocké dans le foie ou dans les muscles (environ 80 grammes dans le foie et 300 grammes dans les muscles). La filière anaérobie lactique démarre en même temps que la filière anaérobie alactique, mais elle ne devient prépondérante qu’au bout de 20 à 30 secondes. Sa puissance est élevée.
A puissance maximale, l’arrêt de l’exercice se fait à cause de l’élévation de surproduction de l’acide lactique, qui empêche la contraction musculaire. Vous êtes en Anaérobie lactique lorsque vous faîte un effort d’intensité élevé (courses de 400 ou 800 mètres, combats de karaté, boxe, tennis ...)

La dégradation du glucose et du glycogène peuvent permettre la resynthèse d’ATP en absence d’oxygène, mais avec une production d’acide lactique. 

La récupération se fera en remplissant les stock de glucose, soit en absorbant des aliments à base de sucre (ce qui n'est pas forcément le meilleur pour la santé), soit en récupérant des acides gras et en les transformant en glucose (être lipo-adapté).
Son rendement : 36 ATP pour 1 Glu.

Si on pousse à l’effort proche de 100 % nous passerons sur la filière anaérobie alactique

3) la filière anaérobie alactique
Cette filière se fait en l’absence d’oxygène et sans production d’acide lactique (ou plutôt de lactate, comme on la crue pendant des années) .. La créatine phosphate, autre composé phosphoré, peut permettre la resynthèse d’ATP en l’absence d’oxygène.
Ce processus est limité dans le temps. Sa puissance est très élevée. Vous êtes en anaérobie alactique lorsque vous faîte un effort très élevé (sprint de 50 ou 100 mètres, combattants qui accentuera ses techniques plus fort et/ ou plus rapidement afin de mettre en échec son partenaire ...).

Chaque sport aura plus ou moins une dominante d’une de ces trois filières. Le karaté par exemple aura une dominante alactique de par sa rapidité d’explosibilité, mais en même temps la filière anaérobie lactique sera en ligne de compte par ses déplacements, ses blocages, ses techniques qui dure environ 3 minutes par combats. Ils ne faut surtout pas négligé la filière aérobie qui servira au karatéka d’avoir une récupération rapide entre chaque combats ou chaque kata ou du boxeur qui va récupéré entre chaque rounds. Cette récupération se fera grâce à l’oxygène après l’effort (la dette d’oxygène).
Son rendement : 1 ATP pour une créatine

Revenons à la première filière qui est l’aérobie : L’aérobie se trouve sur un seuil de 50 à 60 % de son maximum pour un débutant, et de 60 à 70 % pour une personne avec un peu plus d’expérience. Faut il encore connaître sont maximum.

En théorie le calcul se fait de la façon suivante : 220 – l’âge : par ex pour moi qui est 52 ans  : 220 – 52 ans = 168 pour moi

Donc je vais me basé sur cette valeur ; mais cette valeurs peut varier entre un individu à un autre parfois près de 10 %.

Donc, pour calculer mon seuil aérobie qui est de  50 _ 60 % doivent prendre en compte les valeurs de FC de réserve. Pour prendre la FC de réserve il faut prendre le pouls au repos en station debout, puis faire : FC max – FC repos = FC réserve

Lorsque j’ai ma FC de réserve je fait : FC repos + (FC réserve x 0,5) = FC limite inférieur

Puis : FC repos + (FC réserve x 0,6) = FC limite supérieur

Soit pour moi qui ai 52 ans, en imaginant que j’ai un pouls de 45 au repos, je serai  entre 106,5 et 118,8 et logiquement, je devrait pouvoir parler dans cette filière pendant mon effort.

Mais attention !! il faut de temps en temps recalculé la FC repos car avec les progrès de l’entrainement la FC de repos diminue

Au-delà de 70 à 75 % je serai en anaérobie, et plus je grimperai en % et moins je maintiendrai l’effort dans la durée par accumulation d’acide lactique des lactates en réalité).

Ces notions de filières est très importante pour mieux comprendre les mécanismes de l’organisme et mieux préparer ses entraînements et ses compétitions. 

La mitochondrie : 
1) le rôle principal de la mitochondrie, c'est le stockage de production d'énergie grâce à ATP (adénosine triphosphate).
les principales production d'énergie sont les suivantes :
- la digestion alimentaire dans le cytosol (acides aminés, lipides, sucres).
- puis les acides aminés et les sucres sont transformés ensemble en pyruvate (Glucose\glycolise/Pyruvate), et les lipides en acides gras.
- ensuite le pyruvate (sucre à trois carbones) et acides gras sont de nouveau dégradés dans la mitochondrie pour produire des électrons reconvertie en énergie.
Cette énergie est stockée sous forme de liaison phosphate dit : ATP (adénosine triphosphate).
Cette succession d'étape s'appelle ''respiration cellulaire'', car c'est une étape qui va demander de l'oxygène pour pouvoir produire du gaz carbonique et des molécules d'eau ( H2O et CO2).

2) Le pyruvate, les acides gras, les ions phosphates, les ADP (adénosine Diphosphate) quitte le cytoplasme et sont transportés dans la matrice de la mitochondrie.
Le pyruvate et les acides gras sont dégradés et entre dans le cycles de KREBS (Hans Hadolf Krebs), le cycle de KREBS est une suite de réaction enzymatique qui aboutie à la formation de gaz carbonique et la fixation d'électrons d'atome d'hydrogène sur deux enzymes qui sont dans la matrice, puis ces deux enzymes vont perdre leurs électrons et leurs atomes d'hydrogène dans la chaîne respiratoire de la mitochondrie.
La santé commence au niveau cellulaire, où toute l’énergie et le vieillissement de notre corps se produisent. Chaque jour, notre système immunitaire est attaqué par le stress, le manque de sommeil, une mauvaise alimentation et la pollution.
La chaîne respiratoire de la mitochondrie c'est un ensemble de protéines très complexe situé sur la membrane interne de la mitochondrie. Chaque mitochondries contient des milliers d'exemplaires de la chaîne respiratoire. La chaîne respiratoire va assurer le transfert d’électrons d'une protéine à l'autre pour former des molécules d'eau. En transportant les électrons, les protéines de la chaîne respiratoire prélève des ions H+ (hydrogène), dans la matrice et les relargue dans l'espace inter-membranaire. Il va y avoir de moins en moins d'ions H+ dans la matrice et de plus en plus d'ions H+ dans l'espace inter-membranaire créant ainsi un radiant de protons, c'est à dire une différence de concentration entre l'espace inter-membranaire et la matrice. Des ions H+ vont de nouveau entrer dans la matrice par l'intermédiaire d'une autre protéine qui s'appelle l'ATP synthase. Cet ATP synthase, avec ce passage d'ions H+ va ajouté un ions phosphate sur les molécules ADP pour se transformer en ATP. L'ATP peut donc quitter la mitochondrie pour aller dans d'autres site cellulaire ou il sera transformer en ADP pour dégagé de l'énergie nécessaire au réactions enzymatique.
En résumé, la respiration cellulaire c'est l'utilisation d'oxygène O2 et de nutriments cellulaires pour transformé l'ADP en ATP et assuré ainsi une réserve d'énergie qui pourra être utilisé ensuite par la cellule pour ses réactions enzymatique. Cette transformation s'accompagne de production de molécule d'eau et de gaz carbonique (H2O et CO2) d'ou le nom de respiration. C'est un processus extrêmement efficace puisque qu'avec une molécule de glucose on obtient 36 molécules d'ATP.
Comme le grizzli, ce processus va permettre pendant la période de son hibernation, de consommé ses graisses pour se maintenir en vie, en consommant ses nutriments dans le cycle de Krebs, mais aussi de fabriqué des molécules d'eau pour ne pas se déshydraté.
voir la vidéo sur you tube sur les filières énergétiques en cliquant sur le lien suivant : https://youtu.be/Af967FEyzQQ
Les lactates
L'acide lactique a joué un rôle important dans la théorie traditionnelle de la fatigue musculaire et de la limitation des performances lors des exercices d'endurance. Il a été qualifié de déchet du métabolisme anaérobie et serait responsable de la "brûlure" inconfortable d'un exercice intense et directement responsable de l'acidose métabolique de l'exercice, entraînant une diminution de la contractilité musculaire et, finalement, un arrêt de l'exercice. Bien que ce principe ait été couramment enseigné, il n’est pas corroboré par la littérature scientifique et a créé une grande confusion parmi les communautés de la médecine sportive et de la science de l’exercice. Cet examen permettra au clinicien en médecine sportive de comprendre les théories contemporaines sur le lactate, y compris le rôle du lactate dans la production d'énergie, ses contributions à l'acidose métabolique, et sa fonction en tant que substrat énergétique pour une variété de tissus. Les concepts de seuil de lactate seront également discutés, y compris une approche pratique pour comprendre la prévision de la performance et le suivi des progrès de l'entraînement en fonction de ces paramètres.