optionathledossier
publicité
Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles DOSSIER OPTION ATHLETISME LYCEE PRIVE BAUDIMONT ST CHARLES C. ZAJAC / L. LEJEUNE C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 1 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles L’ECHAUFFEMENT BUTS Préparer progressivement l’organisme aux efforts qui vont suivre sur un plan : - GENERAL - SPECIFIQUE (Lié à la spécialité) Pour permettre le meilleur rendement musculaire et mécanique possible. Il y a la une notion d’économie dans la mesure où un individu correctement préparer aura un meilleur rendement dans les efforts réalisés. Pour chaque échauffement, il faut se rapprocher de la capacité de travail maximale du moment (voir processus physiologique et délai d’intervention) et nécessaire au travail à effectuer (toujours cette notion de rendement) PRINCIPES PROGRESSIVITE : En intensité et en charge CONTINUITE : S’effectue en minimisant au maximum les temps passifs. DUREE : Dépendante de la spécialité mais jamais inférieur à 20 minutes. ETAT : Etat de concentration NOTIONS SUR L'ECHAUFFEMENT La diminution de l’échauffement est accompagnée d’une diminution de la performance (ADAMS 1952) : Pas de pause trop longue entre la fin de l’échauffement et le début des exercices. Si il y a une pause, celle-ci sera atténuée si une REACTIVATION est réalisée. DEFINITION : EXERCICES ACTIFS ET PASSIFS, GENERAUX ET SPECIFIQUES AVANT L'ENTRAINEMENT OU LA COMPETITION AFIN DE METTRE L'APPAREIL HUMAIN DANS UNE FORME PSYCHO~PHYSIQUE OPTIMALE. Il en existe de plusieurs types. ACTIF : LE PLUS IMPORTANT = ACTIVATION MUSCULAIRE. PASSIF: APPORT EXTERIEUR (EX : MASSAGES, POMMADES...) MENTAL: PSYCHOLOGIQUE, AFFECTIVE (EX : technique de visualisation mentale du geste.) LES EFFETS : 1. AMELIORATION DE LA DISPOSITION ORGANIQUE GENERALE A LA PERFORMANCE. 2. AMELIORATION DES DISPOSITIONS NEUROMUSCULAIRES A LA PERFORMANCE 3. OPTIMISATION DES DISPOSITIONS PSYCHIQUES 4. PREVENTION DES TRAUMATISMES MUSCULAIRE, ARTICULMRE ET CARDIOPULMONAIRE. Echauffement cardio-pulmonaire : provoquer un premier essoufflement, solliciter la mécanique ventilatoire et les muscles concernés. (Diaphragme, intercostaux…).Prévention des points de côté. Augmentation du débit sanguin vers les muscles, du débit cutané (élimination chaleur, sudation). Mise en repos de l’appareil digestif. Augmentation de la température musculaire (40 à 41 d°ct) nécessaire à la réalisation des étirements sans danger, et à la réalisation d’une performance optimale. C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 2 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Baisse de la viscosité musculaire : faciliter l’exécution de mouvements rapides (faciliter contractions musculaires) en réduisant l’inertie interne. Réglage des automatismes moteurs. Augmentation de la sensibilité kinesthésique nécessite un échauffement spécifique. Augmentation de la vitesse de transmission nerveuse. Augmentation de l’état de vigilance (concentration) : amélioration du geste, adaptation, prise de décision. Les différentes phases : 1 Echauffement cardio pulmonaire (ventilatoire), réveil, neuro musculaire et articulaire. 2 Etirement. Agonistes et antagonistes généraux et spécifiques. 3 Phase dynamique générale. 4 Phase dynamique spécifique (reprogrammation du geste technique, mémorisation, coordination). Sera plus long le jour de la compétition. 5 Accélérations, efforts proches de celui des exercices qui vont suivre ou de la compétition. 6 Repos actif, entretenir l’état de concentration. 7 Entrainement ou compétition. 8 Etirements à visées non de récupération mais d’assouplissement. Les étirements ne sont pas toujours nécessaires, ils dépendent de la séance réalisée et de sa place dans le plan d’entraînement. NOTE : Sur les séances d’entrainement très techniques ou en compétition : éviter les étirements dans les phase 4 à 6 car ils ont une action de déprogrammation du geste technique. Zones corporelles à préparer dans un échauffement généralisé : - Bras, épaules, poignets, coudes : types de travail : flexion, traction, extension, répulsion. - Jambes, bassin : Ischios-jambiers, Quadriceps, adducteurs. Triceps sural (mollet). Rebond, travail avec ou sans charge. Coxo-fémoral (hanche) Genoux, chevilles. - Tronc : Abdominaux (grand droit, obliques transverse), dorsaux lombaires, pectoraux. Rotation, flexion, extension. C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 3 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles La P.P.G. La Préparation Physique Généralisée Introduction Dans l’entraînement, quelque soit les discipline, il y a des moments dans l’année où l’on ne fait pas n’importe quoi ! Quel que soit l’athlète, il aura des moments de préparation Physique. But : - développer ses qualités physiques de manière polyvalente (en fonction de la technique), - renforcer les qualités que l’on a. Objectif : Donner un potentiel pour avoir un travail technique efficace. Dans le plan d’entraînement, la PPG a une très grande importance. Ce sera la base de l’entraînement qui suivra. But de la PPG Def : Elle a pour but de développer ou d’accroître l’ensemble des capacité fonctionnelles de l’organisme dans l’optique d’une formation physique polyvalente. C’est un travail d’ensemble des qualités physiques qui augmente le niveau de la condition physique. L’augmentation des qualités générales de l’individu est une garantie pour l’amélioration des performances de l’individu en période de compétition. Amélioration dans les domaines suivants : - - - Récupération : La PPG permet une bonne récupération dans l’entraînement. La récupération devient plus rapide. L’intensité de travail devient plus grande. (NB : Entraînement : c’est épuiser un individu en lui laissant le temps de récupérer). Mobilisation générale : L’organisme sera rendu beaucoup plus apte de manière à mobiliser ses capacités face à un travail plus particulier et rendre l’individu plus plastique au niveau gestuel : bénéfique au niveau technique. Travail musculaire spécifique : L’accroissement général des qualités physiques va être plus rentable au niveau du travail spécifique. Psychologique : Intéressant de ne plus être plongé dans sa spécificité technique. Le moment et le placement de la PPG La période de PPG dure environ 4 mois (3 mois au minimum), mais elle dépend : de l’individu (besoins), des objectifs et de la spécificité de l’individu. Elle se situe à la reprise de l’entraînement après les périodes de repos (relatives)… en règle générale ; c’est un travail de reprise et de condition physique. C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 4 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Contenu des séances de la PPG On y trouve des exercices qui vont favoriser le développement de l’ensemble des qualités physiques : - La puissance : au plus on sera fort, au plus on sera rapide. - La force-vitesse : explosif, détente. - L’adresse, - La souplesse : plus on est souple, plus on aura d’amplitude articulaire. - La décontraction musculaire. - L’équilibre. - Le sens spatial : situer ses segments. - La résistance à l’effort : en fonction de sa spécificité a) La Puissance Liée à la force et à la vitesse : en PPG on parlera de renforcement musculaire général que de musculation. Travailler avec des charges légères à grande vitesse (Médecine Ball), b) Force vitesse Travailler la vitesse de réaction en diminuant le temps entre la perception du signal et le départ : - Des réactions simples (bruits…) - Des réactions complexes (sports collectifs, relais…). c) Adresse La tâche motrice a exécuter sera correctement réalisée si le mouvement est suffisamment précis. Cela soulève le problème de la coordination des gestes qui sont exécuté soit simultanément soit en succession. Plus on sera précis, plus on économisera de l’énergie musculaire. C’est la faculté d’apprendre de nouveau gestes et la faculté de modifier rapidement son activité motrice si la situation se modifie. En PPG se traduit par la recherche de la maîtrise de situations nombreuses et très variées : il faut modifier les conditions habituelles du geste sportif. d) La souplesse Faculté d’effectuer des mouvements de grande amplitude. Elle dépend de l’élasticité musculaire, varie en fonction de la température, dépend de l’échauffement, dépend de l’heure. - Souplesse passive :travail avec l’aide d’un partenaire, d’une surcharge ou de la masse de son propre corps. (amener statiquement un individu dans une position extrême). - Souplesse active : travailler dynamiquement : ex : balancer la jambe de manière dynamique. Les exercices sont destinés à mobiliser la majorité des articulations sans distinction des disciplines. Le travail de souplesse est différent du travail des étirements. LA SOUPLESSE A POUR BUT LA MOBILITE ARTICULAIRE A L’OPPOSE DES ETIREMENTS QUI AGISSENT SUR LES TISSUS MUSCULAIRES. Les étirements ont : - Une action proprioceptive qui vont stimuler les propriocepteurs : nous renseigne de l’état musculaire par la douleur. - Une action Mécanique sur les muscles : la douleur doit être considérée comme un signal d’arrêt de l’étirement - Une action circulatoire : augmentent le drainage veineux -> élimination des déchets. - Elève la température des muscles et des tendons. Les muscles sont élastiques mais pas les tendons : il faut éviter les à-coups sur les étirements. Ne jamais faire d’étirement sur une douleur ou une blessure ! C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 5 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Règle des trois 6 : Positionnement 6sec, Position 6sec, Repositionnement 6sec. e) décontraction musculaire Produit entre relâchement et contraction musculaire : bon rapport entre agonistes et antagonistes. En PPG on la travaille : être capable de percevoir l’état de tension des muscles et contrôler cet état de tension. f) Equilibre Il est de 2 types : - Statique : être équilibré à l’arrêt - Dynamique : dans des périodes de mouvement (ex : courses de haies). Le travail par des déplacements dans tous les plans pour favoriser une bonne adaptation de l’appareil vestibulaire (se trouvant dans l’oreille). Mise en place de situations déséquilibrantes voire traumatisantes pour l’équilibre g) Le sens spatial C’est la faculté d’être précis dans le geste grâce à l’appréciation des distances et des trajectoires… tout ce qui nécessitera des déplacements. h) La résistance à l’effort Organisation Elle est faite sous la forme de circuits training (ateliers). Il peut être général : thème différent à chaque atelier (but : passer d’un atelier à l’autre en respectant l’ordre imposé). Il peut aussi être à thème (bondissements… course..). Suivant la grandeur du circuit il convient de faire 2 à 5 répétitions de celui-ci. La récupération est inhérente au type, à la densité du circuit ainsi que de la période ou est situé celui-ci. C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 6 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles La PPS Préparation Physique Spécialisée Après la PPG, la PPS va se servir de la base physique donnée par la PPG But Développer les qualités nécessaires à la spécialité et renforcer les points forts de l’individu. Dans un cycle de PPS, on va différencier les activités physiques à aspect technique et les activités physiques ou le geste est susceptible d’être modifié. Le Moment et la durée La PPS vient à la suite de la PPG, elle est introduite progressivement dans le plan de projet annuel. La durée dépendra de durée de période de PPG, ses critères seront fonction de la spécialité. LA PPS durera normalement le temps de la période de PPG, elle prendra progressivement sa place. Le contenu On trouvera dans la PPS, des exercices en rapport directs avec la spécialité pratiquée en période de compétition. Dans le cas d’une spécialité ou le geste technique est essentiel, on recherche un affinement précis dans le sens de la spécialisation de toutes les fonctions qui permettent la réalisation de la technique sauf dans les sports ou l’environnement intervient. On s’attachera alors à rendre le geste de l’individu très adaptable. Le développement des capacités physiques dans la période de PPS, doit être réalisée en gardant les caractéristiques essentielles du sport. Dans la période de PPG, le volume augmentait tandis qu’en PPS on passera du travail quantitatif au travail qualitatif (relativement intensif). On passera des exercices très variés à des exercices proches des qualités physiques exigées par la technique. Exemples : Courses : Renforcement musculaire, Développement de la souplesse, Travail de coordination dynamique générale, Améliorations des échanges respiratoires et circulatoires. (en fonction des périodes). C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 7 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Sauts : Travail de pieds, Placements segmentaires, La vitesse, Renforcement musculaire généralisé, Renforcement musculaire spécifique. Lancers : Travail de pieds, Travail de placement (équilibre), Coordination dynamique générale, Travail de vitesse, Renforcement musculaire généralisé, Renforcement musculaire spécifique, Dissociation des ceintures. C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 8 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles RECUPERATION et EFFORT SPORTIF RECUPERATION Intervalle - entre deux phases d’une séance - entre les séances - entre une séries d’épreuves (séries, répétitions ...) Processus qui permet de retrouver une performance de haut niveau Processus biologique de cicatrisation Processus mentaux qui règlent le comportement Processus physiologique - Revenir au niveau de départ (équilibre de repos). RECUPERATION « AUTONOME » Le sommeil L’hydratation L’équilibre diététique La récupération active: reproduction d’exercice à 5O/60% du V02 Maximum le meilleur moyen de détoxication musculaire, permet de consommer le lactate sanguin et baisse du lactate musculaire. En accélérant la disparition du lactate on accélère la récupération fonctionnelle du muscle. Les étirements musculaires : aident le muscle à retrouver son relâchement maximal (CONTESTE !) 6” (placement) - 6” (tenue) - 6” (retour). . . selon le Dr St Blanquat la respiration pendant l’étirement peut majorer le retour veineux LA RECUPERATION ASSISTEE Sauna - Bains chauds : à déconseiller dans le post exercice immédiat car augmente le déficit hydrique et ionique. Massage : de loin la méthode la plus complète généraux : récupération globale localisés : groupes musculaires Ne doivent pas être traumatisants. Relaxation : le principe est l’utilisation et la maîtrise du tonus musculaire Supplément diététique : Produit de complément (vitamines, oligo-éléments, sels minéraux, glucose ) En aucun cas, ces produits ne doivent remplacer l’alimentation de base Se fera sur des périodes spécifiques de travail intensif ou de compétition. LA RATION DE RECUPERATION Une alimentation en nermanence équilibrée : 55 % glucides 30 % lipides 15 % protides Eviter tout changement trop brutal des bonnes habitudes alimentaires. La ration de récupération devient une nécessité dûe à l’exercice intense (ex compétition) qui entraîne : par spoliation ( eau, sels minéraux, glucides, lipides) C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 9 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles par modifications métaboliques (protides, vitamines, équilibre acido-basique : acidification) D’où la nécessité de rééquilibrer les divers métabolismes. Recherche d’une alimentation alcalinisante après compétition Eau fortement minéralisée (Vichy, Badoit ...) Eau “plate”... boire plus qu’il n’a été perdu. Boire 2,5 à 3 litres dans les 24h qui suivent. Répartition : +/- 10% eau gazeuse naturelle +/- 30% lait +/- 10% jus de fruits +/- 10% potage +/- 40% eau plate + Eau des aliments produits laitiers (lait, fromage râpé ...) ---> fixent le calcium, magnésium, sodium légumes, salades de fruits, jus de fruits (pas de céréales et dérives : résidus acides) aliments d’origine animale (protéines : résidus acides) Pâtes et riz > recharge en glycogène Cette information est composée notamment d’extraits d’articles parus à l’occasion de colloques organisés par la F.F.A. Réf. : F.F.A Colloque de GRANVJLLE 1986 - Colloque de TOULOUSE 198 Séminaire PARIS 1987 sur la récupération de l’effort sportif INSEP - Processus de récupération en sport - VOLKOV 1977 C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 10 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Anatomie Myologie : Le muscle Définition : Organe actif du mouvement qui change de forme en se contractant mais pas de volume. Propriétés : contractible, excitable, élastique et tonique. I) Les différents types de muscles a) Le muscle lisse Vue microscopique de Muscle lisse Ce sont les muscles à contraction involontaire. Ces cellules nucléés (possédant un noyau) présentent de fines stries longitudinales constituant "le moteur contractile". Les stimulations contractant les muscles lisses sont envoyées par le système nerveux autonome. Les muscles lisses sont situés dans la peau, dans les organes internes, au niveau de l'appareil reproducteur, des principaux vaisseaux sanguins et de l'appareil excréteur. b) Le muscle strié Vue microscopique de Muscle strié Ce type de muscle est constitué de longues fibres entourées d'une membrane plasmique épaissie, le sarcolemme. Les fibres sont des cellules allongées qui contiennent plusieurs noyaux et présentent des stries longitudinales et transversales. Les nerfs de ce muscle appartiennent au système nerveux central qui fonctionne sous le contrôle de la volonté : c' est pour cela que ce muscle est appelé "muscle volontaire". La plupart des muscles striés sont fixés au squelette par du tissu conjonctif, les tendons. c) Le muscle cardiaque Le cœur des vertébrés est en grande partie constitué de muscle. Le muscle cardiaque n' est pas sous contrôle volontaire. Ses nerfs proviennent du système nerveux autonome mais les influx accélèrent ou ralentissent son action sans être pour autant responsables des contractions rythmiques du cœur qui possède ses propres centres nerveux . Vue microscopique de muscle cardiaque C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 11 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles II) Les muscles striés et l'adaptation à l'activité physique Selon les sportifs, les performances musculaires sont variables. Une étude précise de la composition des fibres musculaires a montré qu'il existe, plusieurs types de fibres qui privilégient chacune un métabolisme différent. Elles ont été classées selon leur fonction: - Les fibres musculaires à contraction lente. - Les fibres musculaires à contraction rapide. type 1 : Fibres musculaires à contraction lente type 2 : Fibres musculaires à contraction rapide La proportion de ces différents types de fibres varient d'un individu à un autre en fonction du sport pratiqué régulièrement. Il y a donc une adaptation de la composition du muscle à l'effort demandé. III) Utilisation des nutriments pour le métabolisme énergetique a) Substances produites et consommées par le muscle C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 12 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Lors d'une contraction, le muscle consomme du glucose et du dioxygène en plus grande quantité, et il rejette du CO2 et des déchets. En milieu anaérobie le muscle fabrique de l'acide lactique . b) Le phénomène de la crampe Lors d'un effort violent (ou long), si le muscle n'est pas bien approvisionné en O2 , il réalise la fermentation et fabrique beaucoup d'acide lactique qui entraîne la contraction douloureuse et involontaire d'un muscle ou d'un groupe de muscles (crampe). c) L'effet de l'entraînement Les différences entre les personnes entraînées et celles qui ne le sont pas sont flagrantes. En effet, l'entraînement agit sur différentes parties du corps: - La vascularisation des fibres musculaires est augmenté permettant un apport en oxygène plus important. - Les réserves en glycogène sont plus conséquentes au niveau musculaire. - Le nombre de mitochondries augmente, assurant un apport énergétique plus important Tout ceci entraîne de plus grandes capacités de résistances et de récupération. C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 13 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Processus Physiologiques de l’exercice DONNEES PHYSIOLOGIQUES Préambule : Ce qui importe ici n’est pas tellement la connaissance exacte du processus, mais simplement de comprendre avant tout que tout exercice physique est lié à un ou plusieurs processus physiologiques. Ceux-ci peuvent intervenir séparément ou simultanément en fonction des exercices proposés… et l’art de l’entraînement consiste à combiner de manière harmonieuse le couple travail/récupération. D’où l’importance lorsque l’on fait une séance de respecter tout à la fois : le nombre de séries ; le nombre de répétition ; la durée ou la distance ; l’intensité du travail ainsi que la durée et l’intensité de la récupération. Les sources de l’énergie musculaire Pour les fibres musculaires, l’énergie « Immédiatement » utilisable ne se trouve que sous une seule forme : l’Adénosine Tri Phosphate ou ATP. L’ATP est composée d’une molécule organique : l’Adénine et de trois molécules d’acide : l’acide Phosphorique. Cette combinaison est réalisée à l’intérieur de la cellule à l’aide d’une grande quantité d’énergie qui est mise à la disposition des fibres lorsque l’ATP est dégradé : Courbe de HOWALD Dégradation ATP ADP + P + E Il y a 5 mmoles d’ATP par Kg de muscle frais L’ATP est donc en quantité limitée. L’exercice quel qu’il soit ne peut donc être poursuivi que grâce à l’intervention de mécanisme apportant assez d’énergie pour permettre la reconstitution des molécules à partir de ses constituants dissociés. La molécule d’A.T.P. est renouvelée au fur et à mesure qu’elle se dégrade C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 14 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Trois filières vont intervenir conjointement : La filière anaérobie alactique La filière anaérobie alactique ou glycolyse anaérobie. Les processus oxydatifs (aérobie) Chacun de ces processus se caractérise par : un délai d’intervention un débit maximal ou puissance (quantité maximale d’énergie produite par unité de temps), qui se mesure en Joule par seconde (J/s) ou en Watt (rappel 1 J/s = 1 Watt) une réserve totale d’énergie disponible ou capacité. L’unité de mesure est le Joule ou en physiologie la calorie (rappel 1 cal = 4,186 Joules) un rendement ou rapport de l’énergie effectivement utilisée pour un travail sur l’énergie libérée qui s’exprime en pourcentage et par un ou des facteurs limitant. A La filière anaérobie alactique Phosphagène = ensemble des molécules d’ATP et de CP (Créatine Phosphate) présentes dans le muscle. En fait comme la quantité d’ATP est nettement inférieure à la CP, c’est elle qui représente la quasi totalité des réserves de phosphagène (présente en réserve intracellulaire). CP + ADP C.P.K. ATP + Créatine Il y a 15 à 20 mmoles de CP par Kg de muscle frais La synthèse de l’A.T.P. peut être aussi réalisée grâce à la condensation de 2molécules d’A.D.P. avec formation d’une molécule A.T.P. et d’une molécule d’A.M.P. grâce à l’enzyme Myokinase : M.K. 2 A.D.P. ATP + AMP Rôle de la dégradation du phosphagène : Assure les premières secondes de l’exercice enclenche les autres processus de production d’énergie lors des compétitions prolongées où l’intensité de l’exercice est suffisamment modérée pour ne pas déterminer au départ l’épuisement total des réserves , le phosphagène est encore utilisé pour assurer les accélérations de fin de course. Délai d’intervention pratiquement nul Puissance très élevée : 400 kJ/min en moyenne chez le sédentaire et jusqu’à 750 kJ/min chez le sportif spécialisé C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 15 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Capacité très faible : 30 kJ chez le sédentaire et jusqu’à 50 kJ chez le sportif entraîné. Un rendement élevé 41 % en moyenne, C’est l’épuisement des réserves en phosphagène qui en constitue le facteur limitant B La filière Anaérobie lactique ou glycolyse anaérobie La glycolyse anaérobie recouvre la chaîne des réactions qui permettent la synthèse de l'A.T.P. par dégradation (Catabolisme) du glucose (ou sucre) sans utilisation d'oxygène et avec production finale d'Acide Lactique. Le Glycogène en réserve dans la fibre représente la forme de stockage du glucose. Le catabolisme d'une molécule de glucose ou de glycogène se déroule selon un processus complexe nécessitant de nombreuses étapes. Chacune d'elle est orientée par un enzyme spécifique. Nous ne retiendrons ici que les étapes essentielles: 1. Le glucose pénètre dans la cellule en utilisant un A.T.P. 2. Sa dégradation et celle du glycogène qui constituent les Unités glucose, passe par une étape commune: la formation de Glucose 6-phosphate (glucose-6-P) et suivent ensuite la même filière; 3. Une unité glucose (C6 H12 06) est catabolisée, avec ou sans oxygène, en 2 molécules de Pyruvate (C3 H4 03). L'enchaînement de ces réactions s'accompagne de la libération de 2 Hydrogène. L'Hydrogène (H+) qui ne peut rester à l'état libre dans la cellule, est accepté par un coenzyme: le Nicotinamide Adénine Dinucléotide (N.A.D.) qui intervient comme transporteur d'hydrogène N.A.D. + 2H NADH2 La concentration du N.A.D. étant limitée, la poursuite de la glycolyse nécessite son « recyclage ». Le NADH2 doit céder son hydrogène pour être à nouveau disponible. A ce stade, Si l'apport d'oxygène est insuffisant, l'acide pyruvique joue le rôle d'accepteur de l'hydrogène et en présence de l'enzyme Lacticodeshydrogénase (L.D.H.) donne l'acide lactique (C3 H6 03). Le bilan de la glycolyse anaérobie peut se résumer ainsi: une molécule d'unité glucose est décomposée de façon à donner deux fragments: l'un des deux est oxydé (2) par l'autre libérant ainsi de l'énergie. Cette énergie est utilisée pour la synthèse de l'A.T.P. à partir de l'A.D.P. et des P initialement produits. Au total: 2 A.T.P. sont produits avec la dégradation du glucose plasmatique (glycolyse anaérobie) et 3 A.T.P. avec le glycogène cellulaire (glycogénolyse anaérobie). 1Glucose + 2 N.A.D. +2 A.D.P. +2 Pi 2 Pyruvate + 2 N.A.D.H.2 + 2 A.T.P. C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 16 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles Caractéristiques du métabolisme anaérobie lactique son délai d'intervention est rapide. La glycolyse est mise en jeu dès le début de l'exercice. Son intensité est d'autant plus élevée que la baisse initiale d'A.T.P. a été importante, cependant, à cause des nombreuses transformations intermédiaires, son délai d'intervention efficace, se situe entre vingt et trente secondes. Sa puissance peut être très importante: 200 à 250 kjoules/mn chez le sujet non entraîné et jusqu'à 500 kjoules/mn chez le sportif entraîné; elle peut être atteinte et maintenue entre la 30e et 5Oe seconde. Sa capacité dépend des possibilités individuelles d'accumulation de lactate intracellulaire. Elle se situe en moyenne entre 95 kJoules chez le sédentaire et 120 kJ chez le sportif entrainé. Son facteur limitant est déterminé par une trop forte concentration intracellulaire d'acide lactique. Son rendement n'est que de 26%. C La filière Aérobie Elle est constituée par l'ensemble des processus de production d'A.T.P. dans lesquels intervient l'oxygène. Les glucides, les lipides et secondairement les protides sont les substrats dont le catabolisme permet, en présence d'oxygène, de libérer l'énergie nécessaire à la synthèse de l'A.T.P. a. La glycolyse aérobie En présence d'oxygène, la plus grande partie de l'acide pyruvique résultant de la dégradation des unités glucose se combine au Coenzyme A pour donner l'acétyl-coenzyme A et est ensuite oxydé dans la mitochondrie au cours du cycle de Krebs. L'enchaînement des réactions du cycle de Krebs s'accompagne de la libération de gaz carbonique et d'hydrogène. L'hydrogène est ici aussi pris en charge et transporté par ses accepteurs (N.A.D. et F.A.D.) , jusqu'à la chaîne respiratoire, dans laquelle, par petites étapes successives, leur énergie potentielle est libérée pour synthétiser de grandes quantités d'A.T.P. à partir de l'A.D.P. et Pi initialement produits lors de la contraction. b. Le catabolisme lipidique ou lipolyse Le catabolisme des lipides joue aussi un rôle important dans l'apport d'énergie nécessaire à la synthèse de l'A.T.P. Le muscle utilise les lipides, essentiellement sous la forme d'Acides Gras Libres (A.G.L.) provenant de la dégradation des Triglycérides. Les Triglycérides sont constitués par trois acides gras attachés à une molécule de Glycérol. Il se localisent non seulement au niveau du plasma et des dépôts adipeux (tels que le tissu cellulaire sous-cutané), mais également dans la fibre musculaire elle-même sous forme de vacuoles lipidiques, ainsi que dans les cellules adipeuses intercalées entre les fibres musculaires. Leur C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 17 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles dégradation (et leur synthèse) est étroitement liée au métabolisme du glucose car elle passe par des intermédiaires communs (fig. 4.11). L'étape initiale de la dégradation des triglycérides, contrôlée par l'activité de l'enzyme triglycéndehpase, est la séparation des trois acides gras et du glycérol. Glycérol et acides gras suivent ensuite des voies différentes. Le glycérol entre dans la voie de la glycolyse qu'il suit dès lors jusqu'à son ter;me. La dégradation des acides gras exige du coenzyme A et des transporteurs d'hydrogène, pour entrer dans le cycle de Krebs et la chaîne des réactions aérobies. La dégradation des triglycérides dépend donc essentiellement de celle du glucose et de la présence obligatoire de quantités importantes d'oxygène. Le bilan final fait apparaître des possibilités très importantes de synthèse de l'A.T.P. Les lipides sont donc d'excellents modes de stockage de l'énergie. Dégradation du glycérol 22 ATP Dégradation des trois acides gras libres: 147 ATP x 3 = 441 ATP Bilan total 463 ATP c. Le catabolisme des protides L'apport énergétique nécessaire à la synthèse de l'A.T.P. par la voie de la dégradation des protides n'est que très secondaire comparé à celui de la dégradation des glucides et des lipides. Dans les conditions normales, les protides interviennent peu dans le métabolisme énergétique. Ils constituent avant tout, les matériaux de construction: dans l'édification de nouveaux tissus ou dans l'entretien des cellules déjà formées, d'où leur rôle très important lors de la croissance et lors de programmes de musculation. Cependant, comme les lipides, la dégradation des protides en acides aminés, doit s'associer au catabolisme des glucides pour contribuer à la synthèse d'A.T.P. Il faut toutefois limiter la fonction énergétique des acides animés à certains cas particuliers comme le jeûne prolongé ou lors d'exercices de très longue durée accompagnés d'une alimentation carencée en glucides et lipides. d. Les caractéristiques du métabolisme aérobie Délais d'intervention : Mis en jeu dès le début de l'exercice, le délai de son intervention prépondérante est sous la dépendance de l'adaptation progressive du système transporteur de l'oxygène (ventilatoire et cardio-vasculaire), et des nombreuses réactions qui assurent le catabolisme des substrats utilisés (unités glucoses et Acides Gras Libres). Son plein rendement n'est atteint que vers la quatrième minute chez l'adulte sédentaire. Ce délai peut cependant varier avec l'âge et le niveau d'entraînement: deux à trois minutes chez l'enfant et deux voire une minute, chez le sportif entraîné. Puissance et facteurs limitants : La puissan0ce du processus définie par la consommation maximale d'oxygène ou V02 max, est limitée à la fois par les possibilités de transport de l'oxygène et de son utilisation par la cellule. Très variables avec l'âge, le sexe et le niveau d'entraînement des sujets, les valeurs les plus souvent citées sont: 60 kJ/min chez l'homme et 50 kJ/min chez la femme, C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 18 Option Athlétisme Lycée Baudimont St Charles adu0lte jeune et de taille moyenne, ce qui correspond respectivement à des V02 max de 3 I/mn et 2,5 I/min. Il est aussi d'usage pour être plus précis, de ramener ces valeurs au kilogramme de poids du sujet, les moyennes obtenues se situent alors aux environs de: 0.9 kJ/minlkg ou 45 mI d'oxygène/min/kg chez l'homme et 0.7 kJ/min/kg ou 35 mI d'oxygène/min/kg chez la femme. Ces valeurs sont considérablement plus élevées chez le sportif spécialiste d'efforts de longue durée, ce qui semble indiquer que la grande variabilité de V02 max- peut être à la fois sous la dépendance de facteurs génétiques et du niveau d'activité du sujet. Capacité et facteurs limitants : Les réserves de glucides et lipides de l'organisme étant très importantes et l'oxygène pouvant être puisé dans l'environnement, la capacité du métabolisme aérobie pourrait sembler illimitée. Cependant, il faut relativiser cette notion en tenant compte des trois facteurs suivants: · de l'intensité du travail musculaire: · du niveau d'entraînement du sujet: · de ses capacités de thermolyse. En effet, la capacité du métabolisme décroît en fonction de l'augmentation de l'intensité du travail musculaire qui la sollicite selon une relation qui tient compte du niveau d'entraînement. D'autre part, au cours d'exercices de longue durée, une partie de l'énergie est libérée sous forme de chaleur qu'il faut évacuer. L'augmentation de chaleur (ou hyperthermie) est aussi un facteur limitant la capacité du métabolisme. De l'aptitude à éliminer la chaleur (ou thermolyse) dépendra partiellement la poursuite des activités biochimiques cellulaires. Rendement : Le rendement dépend aussi des facteurs précédemment évoqués, il est donc variable d'un individu à l'autre, sa moyenne se situe à 25-26 %. Remarque : L'organisme possède ses propres réserves d'oxygène, soit dissoutes dans le sang et dans le liquide interstitiel ( 250 ml) soit liées à la myoglobine de certaines cellules musculaires (50 mI). Ces réserves pourraient jouer un rôle non négligeable au début d’exercice de fort intensité ou lors d’un travail par intervalles de courtes durées. Le supplément d’énergie apporté par ces réserves s’ajouterait à celle obtenue initialement par la dégradation des phosphagènes (A.T.P. ,C.P.) C. ZAJAC L. LEJEUNE Page 19
