L’anaérobie alactique (ATP-CP)
Le premier système énergétique qui produit immédiatement de l’énergie est l’ATP-CP. Ce système fait partie de la filière énergétique anaérobie. Ce système fournit de l’énergie immédiatement pour le sportif sans l’utilisation de l’oxygène (anaérobie) et n’est pas accompagné d’une production de lactate (alactique). C’est pourquoi l’on parle de filière anaérobie alactique.
Lors d’un effort en anaérobie alactique, les réactions biochimiques impliquées sont au nombre de deux. La première réaction chimique est celle de la production d’énergie par la réaction de l’ATP et de l’eau (H2O). Comme vu dans l'article précédent, dans cette réaction l’ATP est converti en adénosine diphosphate (ADP). Ensuite, et c’est ici la particularité de cette filière, l’ADP est recyclé avec de la phosphocréatine (CP), lequel permet la production d’une nouvelle molécule d’ATP.
ATP + H2O <=> ADP + P + ENERGIE
CP + ADP <=> Cr + ATP
Le système anaérobie alactique à l’avantage de produire de l’ATP rapidement, cependant la production d’ATP est limité. En d’autres termes, le système anaérobie alactique est le système dominant pour produire de l’énergie dans les performances sportives de très courtes durées et d’efforts maximaux. On retrouve une dominance de la filière anaérobie alactique dans les activités sportives qui requièrent de très hautes intensités sur des durées d’effort d’environ 10 secondes ou moins tel que le 100m sprint, l’haltérophilie ou le saut en longueur par exemple.
L’anaérobie lactique (Glycolyse anaérobie)
Le second système de production d’énergie est celui de la glycolyse anaérobie. Tout comme l’anaérobie alactique, ce système produit de l’énergie pour le sportif sans l’utilisation de l’oxygène (anaérobie). En revanche, il s’accompagne d’une production de lactate, c’est pourquoi l'on parle de filière anaérobie lactique.
La première réaction biochimique est la glycolyse qui implique la conversion du glycogène en glucose libre. Ensuite, la molécule de glucose est convertie en deux molécules d’acide pyruvique. En l’absence d’oxygène, les deux molécules d’acide pyruvique sont converties en deux molécules d’acide lactique puis directement transformées en lactate. Notons que lors de la glycolyse anaérobie, deux molécules d’ATP sont produites par l’intermédiaire d’une seule molécule de glucose.
La réaction de la glycolyse lorsque le pyruvate est converti en lactate est résumée ici :
Glucose + 2Pi + 2ADP => 2Lactate + 2ATP + H2O
ATP + H2O <=> ADP + P + ENERGIE
Ce système énergétique à l’avantage de produire plus d’ATP que l’anaérobie alactique, mais à le désavantage de prendre plus de temps pour en produire. Un autre inconvénient est que la glycolyse anaérobie produit de l’acide lactique, lequel est très rapidement converti en lactate et en ions hydrogènes chargé positivement. Or de hautes concentrations de H+ perturbent l’équilibre acido-basique, ce qui acidifie le milieu intracellulaire au niveau musculaire (baisse du pH) qui contribue à la sensation de brûle dans les muscles lors de l’effort. Cette baisse du pH à des impacts négatifs sur les facteurs biomécaniques, biochimiques et neuronaux et provoquent ainsi une fatigue prématurée.
En d’autres termes, l’anaérobie lactique est la filière dominante pour des efforts courts et intenses qui durent entre 30 secondes et 2 minutes. Pour exemple, cela correspond à des performances sportives de 400m sur piste en course à pied, 100m en natation ou encore 1000m en cyclisme sur piste.
L’aérobie (phosphorylation oxydative)
Le troisième système de production d’énergie fait parti de la filière aérobie qui requière l’utilisation de l’oxygène pour produire de l’ATP. Il se nomme phosphorylation oxydative. Ce système de production d’énergie permet de réaliser des efforts de longue durée. Notons que la filière aérobie débute de la même façon que la filière anaérobie lactique avec l’utilisation d’une seule molécule de glucose convertie en deux molécules d’acide pyruvique. Cependant, étant donné la disponibilité en oxygène, l’acide pyruvique n’est pas converti en acide lactique comme pour la filière anaérobie. En effet, l’acide pyruvique est converti en Acétyl-coenzyme A (Acétyl-CoA). Cette coenzyme entre ensuite dans une des nombreuses mitochondries que compose la cellule et est transformée en 38 molécules d’ATP par une série de réactions biochimiques appelée cycle de Krebs.
Glucose + 2P + 2ADP + 2NAD+ -> 2Pyruvate + 2ATP + 2NADH + 2H2O
CYCLE DE KREBS
ATPase ATP + H2O <=> ADP + P + ENERGIE
La filière aérobie à l’avantage de produire un grand nombre de molécule d’ATP (32) comparé à la filière anaérobie (1 ou 2) mais a le désavantage de prendre beaucoup plus de temps pour en produire. Ce délais de production s’explique par le fait qu’il faut que de l’oxygène soit utilisé au sein des réactions biochimiques pour produire de l’ATP. Les mitochondries sont le seul endroit dans les cellules où l’oxygène peut être utilisé pour produire de l’ATP. Ce sont véritables usine à production d’ATP mais qui requièrent de nombreuses étapes de traitement qui augmente le temps nécessaire à la production finale d'ATP.
En termes de performance sportive, la filière aérobie est le système dominant dans les efforts de longues durées et d’intensité faible à modérée. Les efforts aérobies sont compris entre une durée de 5 minutes à plusieurs heures. La filière aérobie est utilisée pour réaliser des performances sportives en course à pied (5km, 10km, marathon), en cyclisme sur route ou natation (400m, 1500m etc…). En triathlon sprint ou distance Ironman, la filière aérobie est la filière dominante pour réaliser une performance. Cependant, ce n’est pas la seule filière utilisée. L’anaérobie alactique et lactique sont également mises à contribution dans certaines phases de la compétition.
Comments