Les filières énergétiques

L'Adénosine Tri-Phosphate (ATP)

L'alimentation équilibrée apporte à l'organisme les glucides, lipides et accessoirement protides qu'il utilisera pour se fournir de l'énergie. Toutefois, cette énergie potentielle ne peut être utilisée directement par les cellules. Elle devra préalablement être extraite du substrat puis sera stockée dans un composé intermédiaire : l'ATP. C'est la scission d'un élément phosphate de cette molécule d'ATP (l'Adénosine Tri-Phosphate devenant alors de l'Adénosine Di-phosphate + 1 élément phosphate) qui, en dernier recours apportera TOUJOURS l'énergie necessaire à la contraction musculaire. L'ATP devra alors être re-synthétisé pour à nouveau pouvoir être utilisé.

Cette re-synthèse de l'ATP va s'opérer de plusieurs manières.

Il est classique de distinguer 3 principales formes de réactions chimiques intra-cellulaires distinctes aboutissant à cette re-synthèse.

Le processus normal est appelé filière aérobie parceque les réactions chimiques en question s'effectuent en présence d'oxygène. Dans cette filière, les glucides, les lipides et éventuellement les protides seront dégradés au sein de ce que l'on appelle des mitochondries (cycle de Krebs) et chaque molécule de substrat utilisé produira alors de nombreux ATP (1 glucose donne 38 ATP). Les produits terminaux de cette filière sont du gaz carbonique et de l'eau.

Cette filière présente l'avantage d'avoir un rendement élevé et de na pas générer de produits terminaux toxiques mais sa puissance est limitée et son délai de mise en route important. Ainsi, lors d'une activité d'intensité élevée ou nécessitant un apport énergétique rapide, l'organisme devra re-synthétiser l'ATP autrement.



La filière anaérobie lactique portant également le nom de glycolyse anaérobie lactique est pour l'organisme un moyen (supplémentaire) de se fournir de l'énergie dans des quantités plus importantes et avec un délai de mise à disposition plus court que par la seule filière aérobie. L'oxydation du glucose se fera alors en l'absence d'oxygène : la molécule de glucose devenant alors deux molécules d'acide lactique. La réaction s'arrête là et l'acide lactique, produit terminal de cette réaction va s'accumuler et augmenter l'acidité cellulaire, laquelle va finir par perturber l'activité musculaire si elle dépasse un certain stade. Il faut noter que cette filière est peu rentable au vu du nombre d'ATP produit par unité de substrat utiisé (2ATP seulement pour le glucose provenant de la circulation sanguine, 3 ATP pour le glycogène cellulaire) et est d'une endurance limitée. L'acide lactique devra de plus être évacué.



L'organisme a à sa disposition un troisième système lui permettant la re-synthèse de l'ATP. Il s'agit de la fiière anaérobie alactique.

Comme son nom l'indique, celle-ci s'effectue en l'absence d'O2 et sans produire de lactates. (la re-synthèse de l'ATP s'effecue à partir de la créatine phosphate qui est présente au sein même de la cellule au repos). Elle sera mise à contribution dans le cadre d'efforts violents nécessitant une énergie immédiate (puissance disponible très importante et délai de mise en route nul). Celle-ci ne fonctionne par contre que très peu de temps, n'a pas un bon rendement au regard du nombre d'ATP obtenu par unité de substrat (1ATP pour 1 CP) et créé un deficit en oxygène*.

Il est important de comprendre que ces trois filières fonctionnent en même temps mais en fonction de l'effort fourni, l'une ou l'autre devient prioritaire. Un effort explosif (maximum 6/7 secondes) et d'intensité maximale fera appel à la filière anaérobie alactique. Un effort maximal maintenu 1 minute à 1 minute 30 secondes sollicitera prioritairement la filière anaérobie lactique. Enfin, les efforts de type endurant, d'une intensité forcément moindre laisseront le temps à l'organisme d'acheminer l'oxygène jusqu'aux cellules musculaires et permettront alors la mise en route de la filière normale : la filière aérobie.



* La notion de dette d'oxygène :

Les adaptations cardio vasculaires à l'effort (permettant à l'organisme d'apporter le surplus d'oxygène demandé par l'activité physique réalisée aux cellules musculaires) durent plusieurs minutes. L'organisme va faire face à cette carence en O2 en utilisant les filières alactiques pour re-synthétiser l'ATP. Il y fera également appel au cours de l'activité si l'intensité augmente pour compenser la faible puissance de la filière aérobie.
L'organisme va alors contracter une dette d'oxygène qu'il devra en quelques sortes rembourser. Cela se fera soit au cours de l'exercice, soit après l'exercice.