Que sont les filières énergétiques ?

filières énergétique
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Au cours de l'exercice, nos muscles doivent avoir suffisamment d’énergie pour fonctionner. Pour libérer cette énergie, l’organisme dispose de trois filières énergétiques différentes (ou métabolismes). Quid de ces trois filières sans lesquelles nous ne pourrions avancer ?

Pour être en activité, les muscles ont besoin d’énergie. Pour fournir cette énergie, l’organisme a besoin d’un carburant nommé ATP, au même titre qu’une voiture a besoin d’essence. Le problème est que l’ATP (adénosine triphosphate), directement disponible dans l’organisme, n’autorise qu’un effort très bref de l’ordre de 2 secondes. Il faut donc, si l’effort se poursuit, pouvoir fournir de l’ATP à notre organisme. Trois filières différentes sont alors utilisables selon les besoins : la filière anaérobie alactique, la filière anaérobie lactique et la filière aérobie.
Les deux sources de production de l’énergie dites anaérobies sont employées pour les exercices courts et intenses et ne sollicitent pas l’oxygène pour fonctionner. En revanche, la filière aérobie exige de l’oxygène, c’est la filière par excellence des sports d’endurance comme le marathon.

  • La filière anaérobie alactique

L’ATP est ici fournie de façon très rapide grâce à une molécule présente dans le muscle, la créatine-phosphate ou CP. Cette source d’énergie ne nécessite pas la présence d’oxygène et ne s’accompagne pas de formation d’acide lactique.
La CP va constituer un réservoir immédiatement disponible, elle va se dégrader facilement et rapidement pour fournir de l’ATP. Cette énergie disponible ne va cependant être suffisante que pour les efforts brefs et violents tel un sprint. Elle s’épuise au bout de 5 à 10 secondes.
Si l’effort se poursuit, il faudra avoir recours à une source de production d’ATP plus durable. Le corps fait alors appel au glucose et notamment au glycogène. Ce dernier correspond au glucose stocké dans les muscles et le foie. Il est rapidement utilisable. Le glycogène va se dégrader avec (filière aérobie) ou sans oxygène (anaérobie lactique) pour fournir le carburant nécessaire à l’effort.

  • La filière anaérobie lactique

Cette voie énergétique est utilisée pour des efforts longs et intenses et ne nécessite pas d’oxygène pour fonctionner. Ici, le glycogène en stock va, par une série de réactions chimiques, se transformer en ATP et en lactate.
Le glycogène provient des aliments riches en hydrates de carbone, ils sont aussi appelés sucres lents (pâtes, riz, pommes de terre, etc.) par opposition aux sucres rapides (soda, confiseries, etc.).
Le facteur limitant de cette filière est la production d’acide lactique qui entraîne une acidité sanguine et musculaire et altère les propriétés de contraction musculaire responsables de l’arrêt de l’exercice par épuisement (jambes lourdes). Plus l’exercice sera intense, plus les lactates vont s’accumuler et moins l’exercice sera long (maximum 2 à 3 minutes). Si l’exercice est écourté ou arrêté, l’acide lactique diminue.
Cette voie de production d’énergie est mise en oeuvre très rapidement, même pour des efforts peu intenses puisque, nous le verrons, la voie aérobie nécessite un temps de latence avant de se mettre en route. On aura donc une production d’acide lactique dès le début de l’effort. Si l’exercice se poursuit, les lactates n’augmentent plus voire diminuent si l’exercice est de type aérobie. Ils augmentent, en revanche, si l’exercice est intense.
On estime que 4 mmol/l d’acide lactique dans le sang correspondent à une frontière (notion de seuil). En dessous, l’effort sera poursuivi sur un mode aérobie, au-dessus de ce seuil, on est dans le « rouge ». Les lactates augmentent et l’effort doit être interrompu.

  • La filière aérobie.

En présence d’oxygène, le glycogène et les lipides vont produire de l’ATP et du gaz carbonique (CO2) qui sera éliminé par les poumons. L’avantage de cette filière est la non-production de lactate et l’utilisation des réserves en lipides qui correspondent à une source d’énergie quasiment inépuisable. Cette filière est une filière d’économie du glycogène et de bon rendement, elle peut être comparée à un « increvable » moteur diesel.
Lorsque l’effort est trop intense et que l’oxygène ne suffit plus à fournir l’ATP, on assiste alors à une mise en jeu du système anaérobie lactique avec production de lactates.

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