La bioénergétique

L’approche bioénergétique
Appréhender l’homme par la bioénergétique est une manière de comprendre et
d’analyser ses performances motrices. Ce champs d’étude resté l’apanage des
scientifiques entre les années 50 à 80, se diffuse avec la professionnalisation de la
préparation physique et plus largement avec l’essor du coaching et de l’animation
sportive.
L’organisme doit être sans cesse approvisionné en énergie sous sa forme chimique
pour satisfaire ses différentes fonctions - motrice, digestive, respiratoire, cérébrale
etc. La mécanique humaine transforme donc de l’énergie chimique en énergie
mécanique. Loi de la thermodynamique. Toute énergie ne peut être détruite mais est
transformée d’une forme à une autre.
Energie chimique (100%)
Energie thermique (75%) + Energie mécanique (25%)
La mécanique humaine est efficace grâce à sa capacité d’extraire l’énergie des
nutriments (glucide, lipide, protide) pour la transférer aux muscles. C’est à
l’alimentation qu’incombe l’apport de ces nutriments à l’organisme. L’énergie
produite par la dégradation des aliments se mesure en joules ou en calories (1
calorie correspond à 4,18 joules). Toutefois, le muscle est incapable d’extraire
directement l’énergie de ces derniers, c’est l’ATP qui joue le rôle d’intermédiaire
énergétique.

ATP (Adénosine Tri Phosphate) : Cette
molécule, logée au niveau des fibres
musculaires, se dissocie et libère de
l’énergie capable de provoquer le
raccourcissement des fibres. Elle est
une réserve énergétique dont la
resynthèse est nécessaire pour
maintenir un effort. La rapidité à
laquelle est resynthétisé l’ATP dépend
de la puissance et de la durée de
l’effort réalisé. L’organisme fait appel à trois mécanismes capable de procurer
l’énergie nécessaire à cette resynthèse au fur et à mesure de la dégradation de la
molécule : La filière anaérobie alactique, la filière anaérobie lactique et la filière
aérobie. Ainsi, l’ATP fournit l'énergie nécessaire aux réactions chimiques du
métabolisme. Sa dégradation s’opère grâce à un cycle pouvant se résumer par la
réaction suivante :
ATP <--> ADP + PI + Energie
L’ATP devient, par l’action de l’enzyme ATPase, de l’ADP, un Phosphate
Inorganique et de l’énergie disponible.
Le métabolisme se défini comme l’ensemble des échanges physiques et chimiques
qui permettent les transferts d’énergie dans l’organisme. Il implique deux processus
contraire : anabolisme et catabolisme, soit un processus de construction et de
dégradation. On peut distinguer le métabolisme de base, assurant le maintient des
fonctions nécessaire à la survie, c'est-à-dire les besoins incompressibles de
l’organisme, et celui, plus soutenu, de l’activité physique. Le calcule approximatif du
métabolisme basal s’obtient par l’équation suivante :
1 MET = 1 kcal/KG*H ou bien 4,184 KJ/KG*H
Le Metabolic Equivalent Task est un coefficient appliqué au niveau d’activité du sujet.

I) Modélisation de la bioénergétique
Durée
Intensité
W + Q
Puissance
Capacité
Energie
Substrats
Glucide Lipide Protide

Un travail musculaire est caractérisé par un niveau de force (F) et une durée.
Dans le cytoplasme et les mitochondries se déroulent les réactions chimiques
permettant de métaboliser les lipides, glucides et protides, substrats
énergétiques indispensable à la production continue d’ATP. L’oxydation des
nutriments organiques se déroule dans les mitochondries.
Les trois processus énergétiques interviennent de façon préférentielle selon la
durée et l’intensité de l’exercice. Ils sont caractérisés par leur « puissance » et
leur « capacité », c’est à dire un débit et un volume.
La voie alactique produit de la créatine et un phosphate inorganique à partir
de la Phosphocréatine (PCr). La voie lactique produit du lactate à partir du
glucose dégradé en acide pyruvique. La voie aérobie produit du CO² à partir
de l’oxydation des lipides et glucides.
Les contractions musculaires à l’origine d’un mouvement nécessitent de
l’énergie. Cette énergie est fournie par l’adénosine triphosphate (ATP), qui est
la seule forme d’énergie chimique utilisable par les protéines contractiles.
Le potentiel d'action correspond à une dépolarisation de la membrane
plasmique des neurones. Ce dernier est initié, selon la loi du tout ou rien, par
un échange d’ions entre le milieu inta et extra cellulaire.

La contraction musculaire correspond au raccourcissement des sarcomères
engendré par le glissement des filaments fins d’actine entre les filaments de myosine
(complexe acto-myosine).
Les nutriments organiques glucides, lipides et protides, différent par la quantité
d’énergie apportée, les réserves existantes et la vitesse à laquelle ils sont dégradés.
Ils existent en forme libre ou sous forme de stockage (glycogène ou triglycéride).
II) Les trois filières énergétiques
La filière anaérobie alactique : Elle ne nécessite pas d’oxygène pour fonctionner et
ne produit pas de lactate. L’énergie développée est utilisable rapidement grâce à
L'hydrolyse de la phosphocréatine (PCr). Toutefois, la quantité d’ATP produite
demeure faible en raison des faibles réserves de cette molécule. Moins de 10
secondes suffisent pour épuiser les stocks du substrat. Cette filière apparait
également comme le déclencheur des deux suivantes par la mise en route de la
glycolyse anaérobie, puis de la glycolyse aérobie.