modèle session 2 - F2SMH - Université Paul Sabatier

Evaluation Informatique Session 2 3 juillet 2014
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Rapport de Stage Groupe 00
Université Paul SABATIER - STAPS L1 2
I) FILIERES ENERGETIQUES AU COURS DE L’EXERCICE INTENSE
REPETE ............................................................................................................... 3
1) PRODUCTION D’ENERGIE ..................................................................................................... 3
2) GLYCOLYSE ANAEROBIE OU FILIERE ANAEROBIE LACTIQUE : ............................................. 3
II) GLYCOLYSE ANAEROBIE ET METABOLISME DU LACTATE
LORS DE SPRINTS ET D’EXERCICES DE HAUTE INTENSITE
REPETES: ........................................................................................................... 4
1) PRODUCTION DE LACTATE : ................................................................................................. 4
a) La Lactatémie : ........................................................................................................................... 4
b) ATP Turnover : ........................................................................................................................... 5
III) FACTEURS LIMITANTS : ........................................................................ 6
1) FATIGUE PERIPHERIQUE : .................................................................................................... 6
a) Accumulation de protons H+ et acidose métabolique ............................................................... 6
b) Accumulation de lactate et saturation des enzymes LDH .......................................................... 7
2) FATIGUE CENTRALE : ........................................................................................................... 7
IV) PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DE LA GLYCOLYSE
ANAEROBIE : .................................................................................................... 9
1) AUGMENTATION DE LA PRODUCTION DE LACTATE: ............................................................. 9
2) REGULATION DE L’EQUILIBRE ACIDO-BASIQUE : ................................................................. 9
V) INDEX ........................................................................................................... 10

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I
I) ) F Fi il li iè èr re es s é én ne er rg gé ét ti iq qu ue es s a au u c co ou ur rs s d de e l l’ ’e ex xe er rc ci ic ce e i in nt te en ns se e
r
ré ép pé ét té é
1) Production d’énergie
Lors de la contraction musculaire, la formation et la rupture répétées des pontages de l’actine
et de la myosine requièrent de l’énergie ; celle-ci est libérée par l’hydrolyse de l’ATP présent
en quantité très limitée dans le muscle Pour effectuer des exercices intenses au-delà de
quelques secondes l’organisme doit synthétiser continuellement des molécules d’Adénosine
Triphosphate (ATP). Ceci est réalisé au sein des différentes voies métaboliques : l’hydrolyse
de la créatine phosphate (PCr), la glycolyse (catabolisme du glucose), la glycogénolyse
(catabolisme du glycogène) qui se déroulent dans le cytosol sans utiliser directement de
l’oxygène et enfin les phosphorylations oxydatives qui ont lieu dans les mitochondries.
Le système ATP-PCr fournit l’essentiel de l’énergie pour un effort entre 10 et 15 secondes.
Une minute 30 secondes de repos est nécessaire pour retrouver 65% du stock de PCr. Lors de
récupérations plus courtes c’est la glycolyse anaérobie qui produit la plupart de l’énergie.
2) Glycolyse anaérobie ou filière anaérobie lactique :
La glycolyse anaérobie lactique correspond à la filière anaérobie lactique (Pradet, 1996). Les
termes de puissance et de capacité que nous emploierons sont classiquement utilisés dans
l’entraînement pour développer les filières énergétiques. Selon Doutreloux (2013), la
puissance d’une filière correspond à la quantité de travail fourni par unité de temps a lors
que la capacité d’une filière correspond à la quantité d’énergie disponible dans un système. Le
délai d’épuisement de la puissance anaérobie lactique est de 25 à 45 secondes alors que la
capacité peut aller jusqu’à deux minutes.
La voie de la production d’énergie de cette filière est la glycolyse. C’est un système très
complexe qui nécessite douze réactions pour dégrader le glycogène en lactate. Toutes ces
réactions se déroulent dans le cytoplasme de la cellule. La production de l’ATP par la
glycolyse anaérobie s’opère par deux voies métaboliques représentées dans le schéma en
annexe 4. Chacune de ces voies implique des réactions enzymatiques que l’exercice peut
perturber.

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· La glycolyse : utilise le glucose apporté par l’alimentation et qui se trouve dans le
compartiment sanguin. La glycolyse va dégrader le glucose et donner deux acides
lactiques.
· La glycogénolyse : utilise la dégradation du glycogène en réserve dans le muscle et
dans le foie.
L’hydrolyse du glycogène par la glycogénolyse donne trois ATP alors que celle du glucose
n’en produit que deux puisqu’une molécule d’ATP est initialement utilisée pour transformer
le glucose en Glucose-6-Phosphate (G-6-P) (figure en Annexe 4).
Bien qu’elle ne produise pas une quantité importante d’énergie, combinée au système ATP-
PCr, la glycolyse anaérobie permet de développer des niveaux de force très importants. En
l’absence d’O2, la glycolyse produit le pyruvate dont la transformation donne le lactate.
Lorsque l’acide lactique se sépare de son proton (H+), le composé restant se lie avec des ions
sodium (Na+) ou potassium (K+) pour former un sel appelé lactate. L’accumulation de lactate
est le marqueur du métabolisme anaérobie lactique (Lacour, Bouvat et Barthélémy, 1990 ;
Péronnet, 2013) Cependant, il y a des facteurs limitant la production de force. C’est cette
libération d’H+, combinée à d’autres facteurs limitants qui vont altérer la contraction
musculaire.
I
II I) ) G Gl ly yc co ol ly ys se e a an na aé ér ro ob bi ie e e et t m mé ét ta ab bo ol li is sm me e d du u l la ac ct ta at te e l lo or rs s d de e
s
sp pr ri in nt ts s e et t d d’ ’e ex xe er rc ci ic ce es s d de e h ha au ut te e i in nt te en ns si it té é r ré ép pé ét té és s: :
1) Production de lactate :
a) La Lactatémie :
Comme nous l’avons vu dans le chapitre précédent, la glycolyse anaérobie assure la
fourniture d’énergie combinée au système ATP-PCr au cours d’exercices intenses. Cazorla et
al. (2001) montrent que plus la concentration en lactate est importante, plus intense a été le
travail musculaire. Lacour et al. (1990) montrent une forte corrélation entre la lactatémie et la
performance sur 400m. Par conséquent, les athlètes qui réussissent le mieux sont ceux qui
produisent le plus de lactate par unité de temps et donc plus d’énergie par la voie anaérobie
lactique. Péronnet (2013), nous apporte plus de précision sur la compréhension de l’énergie

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provenant de la glycolyse anaérobie. Si la lactatémie n’évolue pas ou ne varie plus au cours de
l’exercice, il n’y pas de production d’énergie anaérobie. Tous les électrons sont captés par
l’O2 et l’ATP est alors d’origine aérobie. « De l’énergie anaérobie n’est en fait produite que si
le flux de lactate produit dépasse le flux éliminé, c’est le cas pour des exercices intenses de
courte durée. » (Péronnet, 2013).
Plus spécifiquement, nous appelons exercices intenses de courte durée, les répétitions de
sprints et d’exercices de haute intensité par intervalle comme cela est le cas dans le rugby. De
nombreuses recherches se sont portées sur ces types d’entraînements au cours des quinze
dernières années. Ce concept que nous développerons plus tard est défini très largement par le
High-Intensity Interval Training (Buchheit et Laursen, 2013 ; Buchheit et al. 2009). Il utilise
spécifiquement le développement de la glycolyse anaérobie lactique.
b) ATP Turnover :
A titre d’exemple, pour des efforts maximaux répétés de 10 secondes, la glycolyse anaérobie
lactique fournit entre 55 et 75% de l’énergie (Bogdanis, Nevill, Lakomy et Boobis, 1998) et
entre 36 et 48% pour des efforts de 30 secondes (Bogdanis, 2012). Le reste de la production
d’énergie est assurée par les autres filières énergétiques qui ne sont pas négligeables.
Figure 1 : Pourcentage des filières énergétiques au cours d’un effort maximal de 30 secondes sur vélo (D’après
Bogdanis, 2012)
En l’absence d’O2, au bout de la chaîne de la glycolyse, le pyruvate se transforme en lactate.
Cette action n’est possible que par la présence de l’enzyme Lactatedéshydorgénase (LDH).
Lorsque l’intensité de l’exercice se prolonge la production de lactate augmente (Howlett,
Angus, Proietto, Hargreaves, 1998) et l’activité de l’enzyme est alors dépassée. La glycolyse