La performance en triathlon est grandement dépendante de la production d’ATP via la filière aérobie et par conséquent de l’utilisation de l’oxygène au niveau musculaire. Voyons comment est transporté l’oxygène dans le corps humain.
Un petit pourcentage d’O2 voyage à travers le corps en étant dissout dans la partie fluide du sang mais la principale voie par lequel l’O2 est transporté dans le corps s’opère par les globules rouges du sang aussi appelé érythrocytes.
Le corps humain contient des millions de globules rouges. La quantité de globules rouges dans le sang est noté taux d’hématocrite (HCT). Cela correspond à un pourcentage du nombre de globules rouges dans le sang en fonction du volume total de sang. Le taux d’hématocrite pour des personnes en bonne santé est autour des 35-45% chez les femmes et 40-50% chez les hommes.
Un seul globule rouge contient environ 250 million de molécules d’hémoglobine (Hb). La molécule d’hémoglobine est responsable du transport de l’oxygène à travers le corps. Une seule molécule d’hémoglobine peut transporter jusqu’à 4 molécules d’oxygène. Ainsi, un seul globule rouge à la capacité de transporter 1 milliard de molécules d’oxygène.
Ensuite, il est important de comprendre comment le sang appauvri en oxygène devient un sang riche en oxygène lorsqu’il passe dans les poumons. L’ensemble de ce processus de transport de l’O2 est régulé par le changement de la pression partielle en oxygène (PO2). Ce processus commence au moment où l’air ambiant est inhalé par le nez ou la bouche et se poursuit jusqu’à ce qu’il atteigne les tissus et organes du corps. La pression partielle en oxygène diminue à mesure que l'air inspiré se déplace du nez et de la bouche vers les poumons.
Plus précisément, la PO2 de l’air inspiré au niveau de la mer est approximativement de 149 millimètres de mercure (mmHg), laquelle chute à 105 mmHg dans les poumons. Pour rappel, le sang qui entre dans les poumons via l’artère pulmonaire est un sang appauvri en oxygène. A ce moment-là, les globules rouges contiennent relativement peu d’O2. Par conséquent la pression partielle en oxygène (PO2) du sang arrivant aux poumons est faible et est d’environ 40 mmHg. Cette différence de pression, 105 mmHg dans les poumons contre 40 mmHg dans le sang, est appelé gradient de pression. Ce gradient de pression favorise la diffusion de l’oxygène des poumons vers le sang. La diffusion de l’oxygène des poumons vers le sang prend seulement 0.75 secondes et se produit à travers une membrane extrêmement fine dans les capillaires pulmonaires. Cet à cet instant que l’oxygène se lie aux molécules d’hémoglobine.
Grâce au gradient de pression et de la diffusion de l’O2 dans les poumons, le sang quitte les poumons avec une PO2 de 100 mmHg. Le sang alors enrichi en oxygène est transporté par la veine pulmonaire vers le ventricule gauche du cœur avant de circuler en direction des muscles.
Lorsque le sang enrichi en oxygène arrive au réseau capillaire des muscles squelettiques, le gradient de pression favorise la libération de l’oxygène contenu dans les molécules d’hémoglobine (PO2 d’environ 100 mmHg) vers les muscles squelettiques (PO2 d’environ 30 mmHg). Ainsi, la recharge de l’oxygène dans les muscles squelettiques permet d’être utilisée par les mitochondries pour la production d’ATP via le système oxydatif (filière aérobie). Finalement, le sang quitte les capillaires au niveau du muscle dans un état désoxygéné (PO2 d’environ 40mm Hg) et retourne vers le ventricule droit du cœur. Le cœur renvoie le sang vers les poumons pour répéter ce processus d’oxygénation et de permettre le transport de l’O2 dans le corps tout entier.
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