bioénergetique

Physiologie de l’Effort STAPS LI Bioénergétique (CM) Bioénergétique Introduction Toutes formes de vie animale ou végétale nécessitent la production d’énergie, cette énergie provient des aliments.

Beaucoup de dictionnaires définissent l’énergie comme étant la capacité pour réaliser un travail, cette définition n’apporte aucune précision sur les fonctions impliquées dans la production Sni* to View et la libération de l’é L’énergie peut se tro r s électriques, thermiqu , lois de la thermodyn ir• interchangeables, l’é mes : chimiques, nergie sont perdue ni créée elle est seulement transformée d’une forme ? ne autre pour être libérée sous forme de chaleur (exemple un moteur électrique). D’une manière générale chez l’homme 60 à d’énergie est transformée en chaleur. . L’énergie cellulaire L’énergie est stockée dans les aliments sous forme de glucides, lipides et protides (=protéines), ces composants de bases peuvent être dégradés dans les cellules et libérer ainsi l’énergie stockée. Un aliment peut être constitué des 3 nutriments (le lait). un régime alimentaire équilibré doit assurer un apport dans ces 3 nutriments dans des proportions définies. Les micro-nutriments ne fournissent apturées à partir de la quantité de chaleur produite. On mesure cette énergie en calorie ou Kcal.

Par définition : 1 Kcal est la quantité d’énergie nécessaire pour augmenter de 10, 1 Kg d’eau à 150. – lg de lipides libère 9KCal (z 38 K joule) lg de protéines en libère 4,1 Kcal (=1 7,2 K joule) Une partie de l’énergie cellulaire est utilisée pour les processus de reconstruction. Cette énergie permet les transports actifs, qui sont indispensable à la survie de la cellule et au maintient de « homéostasie (une partie de l’énergie libérée est utilisée par les myoflbrlles). 1. Les sources énergétiques Les éléments fondamentaux constituant les aliments sont C, H, O et dans le cas des protides, l’azote.

Les liaisons moléculaire dans les aliments sont relativement faible et leur rupture ne libère que peut d’énergie, c’est pourquoi l’énergie en provenance des aliments est libérée sous forme chimique ? l’intérieure d’une cellule, puis stockée ensuite sous la forme d’un composé à haute énergie : l’ATP. Au repos les besoins énergétiques de l’organisme sont comblés ? parts presque égales par la dégradation des glucides et des lipides. Les protides n’apportent ue peu d’énergie. Lorsque l’on réalise un exercice d’une intensité moyenne ou forte, on utilise préférentiellement les glucides que les lipides.

Lors d’un exercice d’intensité maximal, l’ATP provient exclusivement des glucides. 1/14 SCM Physiologie de l’Effort STA PAGF 0 suivante : – Monosaccharides : pour les molécules les plus simples comme les glucoses, les galactoses – Disaccharides : formés de deux unltés. C’est le résultat de la combinaison de deux monosaccharides (et pas forcement les mêmes). Polysaccharides : pour les molécules qui contiennent plus de deux monosaccharides l’amidon, le glycogène… ). Les plus volumineux, appelés glucides complexes, peuvent être dégradés en monosaccharides pour pouvoir être utilisés par l’organisme.

Les saccharides ont la même forme, les différences concernent les liaisons entre les atomes, ce sont elles qui sont responsables de leur caractéristiques biochimique. Les polysaccharides sont classés en fonction de leur origine végétale ou animale, ceux d’origines végétales sont l’amidon et les fibres. On trouve l’amidon dans les céréales, c’est la réserve énergétique des plantes. Lors de la digestion les fibres résistent ? hydrolyse des enzymes de l’organisme. Le principal polysaccharide est d’origine animale.

C’est le glycogène, il est stocké dans les muscles et le foie. Le glycogène est synthétisé à partir du glucose par un processus qui s’appelle la glycogénogenèse. Cette macromolécule comporte quelques centaines à quelques milliers d’unités de glucoses liées les unes aux autres. Le glycogène d’origine musculaire représente la principale source d’énergie glucldique utilisée par les muscles. Le glycogène hépatique (foie) doit d’abord être dégradé en glucose avant d’être acheminé par voie anguine jusqu’aux muscles, c’est la glycogénolyse.

La concentration en glucose circulant est sous contrôle hormonal. Une élévation de la glycé concentration en glucose circulant est sous contrôle hormonal. Une élévation de la glycémie provoquera une augmentation de la sécrétion d’insuline une hormone pancréatique qui va faciliter l’entrée du glucose en excès dans les cellules, en revanche Io sque la glycémie chute en dessous du niveau normal d’autre cellule du pancréas secrètent le glucagon qui est opposée à l’insuline, qui va stimuler la glycogénolyse afin d’augmenter la glycémie.

L’alimentation peut modifier le taux de glycogène, un régime riche en glucide peut l’augmenter de 20%. Le rôle des glucides dans l’organisme: Ils servent principalement de substrat énergétique. Avec l’eau, les glucides sont les nutriments les plus utilisées à l’exercice. Chez les sportifs, la consommation quotidienne de glucides permet de maintenir les réserves de glycogène à un niveau correct. Dans l’alimentation européenne classique 4596 des apports sont constitués de glucides (environ 300g) alors que pour un sportif ces apports devraient atteindre (400 à 500g).

Ces glucides sont présents ans les fruits, les légumes et les céréales complètes, cependant l’excès de consommation de glucides surtout si ce sont des sucreries, augmente la proportion de masse grasse mise en réserve. Dans le système nerveux, les globules rouges utilisent presque uniquement le glucose comme substrat énergétique, d’où une régulation étroite de la glycémie (taux de glucose dans le sang).

Remarque: les symptômes qui caractérisent l’hypoglycémie sont une baisse de glucose sanguin, une sensation de faim, de faiblesse et de vertige, la performance physique s’en trouve tout de suite ffectée et la fat 0 de faiblesse et de vertige, la performance physique s’en trouve tout de suite affectée et la fatigue centrale augmente. b. Les lipides La molécule de lipide présente les mêmes éléments de structure que celle des glucides (C, H, O), la différence est dans la proportion et Porganisation des atomes. Le mot « lipide » est un terme générique d’un groupe assez hétérogène qui comprend les huiles, les graisses et les cires. ? température ambiante, les huiles sont liquides et les graisses solides. Les lipides sont généralement insoluble dans l’eau mais soluble dans es solvants organiques (comme par exemple l’éther, le benzène ou le chloroforme). 2/14 Il existe trois groupes de lipides : – les lipides simples (z les graisses neutres) comme les triglycérides – les lipides composés comme les phospholipides, les glycolipides, les lipoprotéines – les dérivés lipidiques comme les acides gras, les hydrocarbures, les stéroïdes. Les lipides simples : Ils sont constitués essentiellement de triglycérides.

Ce sont les graisses les plus abondantes du corps humain, ils représentent la principale forme de stockage dans les cellules adipeuses. La molécule ‘acide gras. Schéma 1 Chaque alignement est co PAGF s 0 élanee d’acides gras principalement dans les produits d’origine animale : les viandes, le jaune d’œuf, les laitages… Mais aussi d’origine végétale : les huiles de palme, de coprah, les margarines hydrogénées… On les trouve donc fréquemment dans les gâteaux et les biscuits industriels. – Un acide gras insaturé contient au moins une double liaison dans sa chaine carbonée.

Les aliments qui en contiennent en grande quantité sont l’huile d’olive et l’huile d’arachide. Ces acides gras jouent un rôle protecteur dans les maladies ardiovasculaires et devraient représenter 70 à de l’apport totale en lipides. Les lipides composés Ils représentent environ de la totalité des graisses de l’organisme, ce sont des triglycérides dans lesquels une des chaines d’acide gras est remplacée par un autre groupement chimique qu’on distingue des phospholipides (qui ont un groupement phosphate). Ils sont souvent synthétisés dans le foie et on les retrouve dans tout l’organisme.

Les phospholipides sont présents dans la plupart des structures de la cellule où : ils jouent un rôle dans la coagulation du sang ils assurent l’intégrité de la gaine de myéline qui entoure les fibres nerveuses On les retrouve dans l’alimentation souvent sous forme de lécithine : dans le jaune d’œuf, les germes de blés, les noix, le soja, et l’organisme est capable d’en synthétiser. Elle intervient dans le transport et l’utilisation des acides gras et du cholestérol. Et si besoin, le corps peut en resynthétiser. Les glycolipides possèdent un composé glucidique lié aux acides gras.

Les lipoprotéines, liées à u ont aussi principalement Les lipoprotéines, liées à une protéine, sont aussi principalement synthétisées par le foie. Celles-ci permettent le transport des lipides dans le sang car elles sont liposolubles. Les dérivés lipidiques : Ils sont formés à partir des lipides simples ou composés et contiennent des cycles hydrocarbonés. Le cholestérol est le dérivé lipidique le plus connu, il est présent que dans les tissus animaux. Sa structure chimique sert d’élément de base à la synthèse de tous les stéroides, les hormones sexuelles et surrénales, la vitamine B et les sels.

Le cholestérol est également présent dans les structures chimiques, il peut être contenu dans l’alimentation ou synthétisé ar organisme. Le rôle des lipides dans l’organisme : Les lipides ont plusieurs fonctions dans l’organisme : – Ils servent de réserve énergétique – Ils permettent la protection des organes vltaux ‘isolation thermique – Le transport des vitamines liposolubles, 3/14 Les lipides représentent le substrat énergétique idéal pour les cellules car chaque molécule contient de grandes quantités d’énergie qui peuvent être facilement transportées et stockées, de plus cette énergie est facilement mobilisable.

Chez un individu avant une alimentation no PAGF 7 0 d’une molécule de lipide. De plus les lipides représentent un substrat énergétique concentré et dépourvu d’eau. En moyenne la masse grasse représente environ 15% du poids corporelle chez l’homme et 25% chez la femme. La plus grande partie de cette énergie est utilisable au cours d’un effort physique Exemple : si les réserves glucidiques permettent de courir à une intensité élevée pendant 1 h30 les réserves en lipides permettent de courir 120 heures à la même intensité…

Les organes vitaux comme le cœur, le foie, les reins, la rate, la moelle épinière sont protégés des hocs par prés de 4 à de la graisse de l’organisme, la graisse située juste sous la peau (sous cutanée) permet l’isolation thermique et donc d’exposition à des températures basse. La consommation quotidienne d’environ 20 g de lipides représente à la fois la source et le moyen de transport des vitamines liposolubles (A, D, E et K). L’apport lipidique journalier ne doit pas dépasser de l’apport énergétique totale. c.

Les protides : Le corps d’un adulte de taille moyenne contient entre 10 et 12 Kg de protéines, principalement localisées dans les muscles striés squelettiques. Du point de vue de leur structure, les protéines sont semblables aux glucides et aux lipides (composée de C, H, O), et contiennent également environ 7% d’azote, (+ parfois du souffre et plus rarement du phosphore, du fer et du cobalt). Les molécules de protéines sont des assemblages d’acides aminés (éléments de construction formant des combinaisons complexes et quasi illimitées).

Les acides aminés libres sont reliés entre eux ar des liaisons peptidiques. Deux PAGF 30 Les acides aminés libres sont reliés entre eux par des liaisons peptidiques. Deux acides aminés forment un dipeptides. La configuration d’une centaine d’acides aminés s’appelle un polypeptide et au delà on parlera de protéines. une simple cellule contient des centaines de molécules protéiques différentes, et on estime que l’organisme entier en contient environ 50 000.

Les propriétés biochimiques de chaque protéines vont dépendre de la séquence des acides aminés qui l’a compose. Il existe une 20aine d’acides aminés différents dont l’organisme a besoin, ils présentent tous un groupement amine chargé positivement et un groupement acide organique chargé négativement. C’est la structure spécifique de la chaine atérale qui va conditionner les caractéristiques de chaque acide amine. Il existe 8 acides aminés qui ne peuvent pas être synthétisés par l’organisme ils doivent être alors apportés par l’alimentation.

Ces acides aminés sont dit alors essentiels et l’organisme assure la fabrication des acides aminés non essentielle restant. Les protéines complètes sont apportées par les aliments protéiques comportant tous les acides aminés essentiels en quantité et en proportion suffisante pour permettre la croissance et la réparation des tissus. Les aliments provenant des protéines omplètes sont les œufs qui fournissent un mélange optimale d’acides aminés essentiel (+ la viande le poisson et le lait). Rôle des protides .

Malgré les idées reçu la consommation de grande quantité de protéines ne présente pas un grand intérêt, une consommation 3 fois su érieure aux apports conseillés n’augmente pas consommation 3 fois supérieure aux apports conseillés n’augmente pas la capacité de travail au cours d’un entrainement intense. En effet, cette consommation ne suffit pas à elle seule ? augmenter la masse musculaire. Les protéines consommées en excès sont soit directement utilisées omme substrat énergétique, soit recyclé pour former d’autres molécules comme les acides gras et stocké dans le tissu adipeux.

De plus des effets secondaires nocifs peuvent se produire Cl un catabolisme très important impose une surcharge au foie et aux reins, qui devront éliminer de grandes quantités d’urées. Les apports conseillés sont de 0,8g de protéines par Kg de poids corporel. 4/14 Le rôle majeur des protéines apportées par l’alimentation est de fournir des acides aminés aux différentes réactions anaboliques de l’organisme. De plus le catabolisme des protéines peut servir à produire de ‘énergie.

Au repos entre 2 et 5% des besoins énergétiques sont comblés par l’utilisation des protéines. Les protéines sont tout d’abord dégradées en acides aminés, puis au niveau du foie les acides aminés perdent leur groupement azoté (Zdésamination) et forment de l’urée. Les composés des acides aminés pourront être utilisés pour former des glucides et des lipides ou être métabolisé pour fournir de l’énergie. L’urée est ensuite éliminée sous forme dissoute dans les urines. On appelle balance azotée le ra en l’apport en azote sous forme de protéines et l’ex