Mot du Jour > Aérobie et les sources d'énergies

Aérobie
On parle d’aérobie pour toute réaction se déroulant en présence d’oxygène. Pour la course cette réaction est l’exercice musculaire. Pour se mettre en mouvement vos muscles ont besoin d’oxygène et plus vous courez vite, plus ils en consomment. Un footing reste en aérobie lorsque l’oxygène apporté aux muscles, via la respiration, est suffisant (on parle d’endurance fondamentale). Lorsque l’effort réclame plus d’oxygène que vous ne pouvez en fournir, on parle alors d’anaérobie.

Sources énergétiques
L'énergie nécessaire à une activité sportive est produite par trois sources distinctes. Deux sources sont anaérobies (elles n'utilisent pas d'oxygène) contrairement à la troisième qui est aérobie (c'est la plus importante).
Chaque source est caractérisée par une capacité (quantité totale d'énergie potentielle) et une puissance (quantité d'énergie délivrable par unité de temps). Par comparaison avec un réservoir muni d'un robinet, la capacité correspond au volume du réservoir et la puissance au débit du robinet. Bien que fonctionnant en parallèle, ces sources possèdent des durées de fonctionnement spécifiques qui les prédisposent à trois types d'efforts différents.

Source anaérobie alactique (pour moins de 30 s d'effort)
Cette source est principalement utilisée dans les sports "explosifs" (haltérophilie, sauts, lancers, 100 m course, 50 m nage). Sa capacité est de 23 à 36 kJ (*). Sa puissance maximale est de 4 à 12 kW (*), elle est disponible immédiatement et ne peut généralement être maintenue plus de 8 s. La durée de récupération après une sollicitation maximale est de 6 à 8 min.
Fonctionnement : Métabolisme anaérobie alactique
Le processus biochimique de production d'énergie de la source anaérobie alactique consiste à dégrader les phosphagènes, ATP (Adénosine Tri Phosphate) et CP (Creatine Phosphate), en l'absence d'oxygène, dans le sarcoplasme cellulaire.
L'ATP est la seule source d'énergie directement exploitable par les éléments contractiles du muscle. La CP est une source secondaire qui permet de régénérer rapidement de l'ATP. C'est l'épuisement des très faibles réserves de phosphagènes qui limite ce processus. Dans un effort extrême, seuls 50% d'ATP et 90% de CP sont utilisés.
La régénération des phosphagènes est effectuée par l'apport d'oxygène aux mitochondries. La source aérobie joue donc un rôle important au travers du pouvoir oxydatif des cellules musculaires.

Source anaérobie lactique (pour moins de 3 min d'effort)
Cette source est principalement utilisée dans les sports "intermédiaires" (gymnastique, 200 à 1000 m course, 100 à 300 m nage). Sa capacité est de 95 à 120 kJ (*). Sa puissance maximale est de 3 à 8 kW (*), elle est disponible progressivement et ne peut généralement être maintenue plus de 1 min. La durée de récupération après une sollicitation maximale est de 1 à 2 h.
Fonctionnement : Métabolisme anaérobie lactique
Le processus biochimique de production d'énergie de la source anaérobie lactique consiste à dégrader les réserves de glycogène musculaire, en l'absence d'oxygène, dans le cytoplasme cellulaire (en dehors des mitochondries). Il produit de l'acide lactique sous forme d'ion H+ et de lactate. Ce n'est pas directement le lactate mais l'ion H+ qui est responsable de la perte d'efficacité des éléments contractiles du muscle. Ce processus n'arrive jamais à utiliser la totalité des réserves de glycogène, son fonctionnement est arrêté lorsque l'acidose devient trop élevée. Pour améliorer ce fonctionnement, il faut augmenter la capacité musculaire à supporter une forte acidose, et rendre plus efficace le recyclage du lactate.
La source aérobie joue un rôle important dans ce processus car plus la puissance aérobie est élevée, plus le lactate croît lentement. Elle permet aussi le recyclage du lactate. Pour favoriser l'élimination du lactate après l'effort, il est préférable de poursuivre un effort modéré (récupération active) plutôt que d'arrêter totalement l'effort (récupération passive). Le temps de récupération est alors quatre fois moins important.
Attention !
Le lactate n'est ni un poison, ni un déchet. C'est un produit intermédiaire, riche en energie, utilisé par le coeur et les muscles peu sollicités (régénération d'ATP) et le foie (régénération de glycogène).
La lactémie est la concentration du lactate dans le sang et non dans le muscle. Elle est souvent utilisée pour mesurer un effort, mais n'est qu'une représentation indirecte et très incomplète de l'acidose musculaire. Son utilisation est délicate car son maximum n'est obtenu que dans un délai variable après l'arrêt de l'effort (5 à 10 min). Elle n'a d'intérêt que pour suivre l'impact de l'entraînement d'un même sportif dans une même épreuve. Par ailleurs, la notion de "seuil anaérobie", définie dans les laboratoires par une lactémie de 4 mmol/l, n'a aucun sens biologique ou expérimental. Elle est souvent employée abusivement pour définir une hypothétique limite entre le métabolisme anaérobie et le métabolisme aérobie correspondant à l'acidose musculaire maximum.

Source aérobie (pour plus de 3 min d'effort)

Cette source est utilisée dans tous les sports de moyenne et longue durée. Sa capacité est quasiment illimitée. Sa puissance maximale est de 1 à 2 kW (*), elle est disponible très progressivement et ne peut généralement être maintenue plus de 7 min. La durée de récupération après une sollicitation maximale est de 24 à 48 h.
C'est la source principale car elle permet de régénérer les précédentes. Il faut l'améliorer chez tous les individus (sportifs ou non). La capacité aérobie (quantité d'énergie totale susceptible d'être fournie par voie oxydative) n'étant pas mesurable, on analyse à sa place l'endurance qui est la décroissance de la puissance dans le temps.
La puissance aérobie correspond à l'aptitude à consommer l'oxygène de l'air (transport et utilisation). Le transport d'oxygène dépend du nombre de globules rouges (hématocrites), et du débit cardiaque. L'utilisation d'oxygène dépend de l'efficacité oxydative des cellules (nombre et dimensions des mitochondries).
L'endurance aérobie correspond à l'aptitude à consommer le plus longtemps possible de grandes quantités d'oxygène. Elle dépend de la densité capillaire dans la structure musculaire et des réserves glucidiques et hydriques.
Fonctionnement : Métabolisme aérobie
Le processus biochimique de production d'énergie de la source aérobie consiste à dégrader les glucides, lipides et secondairement protides, avec l'oxygène de l'air, à l'intérieur des mitochondries (cycle de Krebs). Il produit H2O et CO2 et constitue la respiration cellulaire. C'est l'épuisement des réserves glucidiques et hydriques ainsi que la régulation thermique qui limitent ce processus.


(*) La plus faible valeur est celle d'un adulte sédentaire, la plus forte celle d'un sportif de haut niveau.

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