Transcript 01 - Licence 2 - STAPS

Unité 6: Sciences Biologiques appliquées aux APS
BIOENERGETIQUE
&
EXERCICE MUSCULAIRE
Substrats énergétiques
&
Transport d’O2
ATP
ADP + Pi
YQUEL Ronan, UFRSTAPS Bordeaux 2, Licence 2ème année
Bioénergétique et exercice musculaire
Introduction:
- Définition
- Principes fondamentaux
- Échanges d’énergie:
Bioénergétique et exercice musculaire
Partie 1: Resynthèse de l’ATP et Substrats énergétiques
- 1.1 Rôle de l’ATP
- 1.2 Phosphocréatine (PCr)
- 1.3 Glycogène, Glucose
- 1.4 Acide Gras Libre (AGL), ß Oxydation
- 1.5 Le métabolisme musculaire à l’exercice
 Intensité/Durée
- 1.6 Importance de l’apport en O2
Bioénergétique et exercice musculaire
Partie 2: Transport de l’O2 de l’atmosphère aux
mitochondries: Étape pulmonaire
- 2.1 Ventilation à l’exercice
- 2.2 Contrôle ventilatoire
- 2.3 Échanges gazeux, diffusion alvéolocapillaire
- 2.4 Le rapport Ventilation/ Perfusion
• •
VA/Q
Bioénergétique et exercice musculaire
Partie 3: Transport de l’O2 de l’atmosphère aux
mitochondries: Étape Circulatoire
•
- 3.1 Débit cardiaque: Qc
- 3.2 Fc et VES
•
- 3.3 Distribution du Qc
- 3.4 Pression artérielle
- 3.5 Contrôle des résistances
- 3.6 Diffusion du sang aux muscles
Introduction
Définition:
La bioénergétique est consacrée à l’étude des
échanges et transformations d’énergie chez l’homme.
En bioénergétique l’unité de mesure de l’énergie est
le joule (J) ou le kCal :
1kCal= 4185 J
Principes fondamentaux:
Conservation de la masse: Bilan de matière
EM – SM = BM
Conservation de l’énergie:
EE – SE = BE
EM= entrée, SM,= sortie et BM= bilan
“Il n’y a pas de vie sans échanges et transformations
d’énergie…”
EM – SM = BM
Conservation de la matière
EE – SE = BE
Conservation de l’énergie
“Rien ne se perd, rien ne se crée. Tout se transforme…”
Lavoisier, 18ème
La bioénergétique est consacrée à l’étude des échanges et
transformations
d’énergie chez
l’homme.
EM – SM = BM
Conservation de la matière
EE – SE = BE
Conservation de l’énergie
Introduction
Échanges d’énergie
Mécanique
Chimique
Thermique
Introduction: Échanges mécaniques
Énergie mécanique :
- C’est la forme de sortie d’énergie la plus apparente chez
l’homme : c’est l’énergie consommée pour le maintien de la
posture, la réalisation des gestes et des mouvements.
Introduction: Échanges mécaniques
Énergie mécanique :
- Pour mesurer l’énergie mécanique mise en jeu dans des
mouvements complexes, le physiologiste utilise des matériels
particuliers : les ergomètres.
rameur
Tapis roulant
Ergocycle
Introduction: Échanges mécaniques
Énergie mécanique :
- Elle trouve son origine dans la contraction musculaire. Ce
mécanisme s’accompagne de consommation d’énergie
chimique et d’un dégagement de chaleur relativement
important.
- Par définition, l’énergie mécanique (W) mise en jeu par un
déplacement est égale au produit de la longueur du
déplacement (l) par la force nécessaire à la réalisation de ce
déplacement (F) :
W=Fxl
Introduction: Échanges thermiques
Énergie thermique :
-Toutes les transformations énergétiques de
l’organismes s’accompagnent du dégagement d’une
certaine quantité de chaleur.
T°
-Les mammifères (donc l’homme) sont des endothermes
(c’est à dire que nous produisons nous même notre chaleur).
- Par ailleurs, cette énergie thermique ne peut être
transformée en une autre forme d’énergie. Et la chaleur ne
peut pas être stockée, la majorité des êtres vivants tolèrent
mal les variations de température corporelle. C’est pourquoi
l’énergie thermique doit être échangée avec l’environnement.
Introduction: Échanges thermiques
R
Radiation
E
T°ambiante
T°centrale
T°peau
Cv
Convection
Évaporation
Cd
Échanges thermiques
Conduction
Introduction: Énergie chimique
Énergie chimique :
- l’homme est un hétérotrophe car il utilise comme source d’énergie, que
l’énergie chimique constitutive d’un certain nombre de molécules
organiques complexes, les lipides, les glucides et les protides d’origine
animale ou végétale.
Glucide
Lipide
Protide
nrj
H 2O
CO2
Urée
Introduction: Énergie chimique
Énergie chimique :
- Il est possible de déterminer la quantité d’énergie chimique apportée
par une substance alimentaire. Pour ce faire la substance est oxydée, in
vitro, dans un appareil appelé bombe calorimétrique. L’énergie chimique
contenue par une substance est rapportée à sa masse, le gramme : kJ/g
et est appelée équivalent énergétique (Eq E).
Pour les glucides : Eq E= 17 kJ/g
(4 kCal/g)
Pour les lipides : Eq E= 38 kJ/g
(9 kCal/g)
Pour les protides : Eq E= 17 kJ/g
Bombe calorimétrique
Introduction:
Que devient
aliments?
l’énergie
captée
par
les
Le métabolisme désigne l’ensemble des réactions chimiques
qui se produisent dans un organisme vivant. Il comprend des milliers
de réactions chimiques complexes, coordonnées, efficaces d'une
cellule. Certaines de ces réactions aboutissent à la dégradation de
molécules organiques (comme les glucides, lipides, protéines) : c’est le
catabolisme. La plupart des réactions cataboliques s’accompagnent de
la libération d’énergie chimique dont les cellules utilisent une partie
pour accomplir leurs fonctions. D’autres réactions aboutissent à
l’assemblage de petites molécules en molécules plus volumineuses que
la cellule utilise pour construire des éléments structuraux ou pour
accomplir des fonctions spécifiques : c’est l’anabolisme. Le
métabolisme comporte des réactions cataboliques et anaboliques.
Introduction: notion d’anabolisme et de catabolisme
T°
ATP
75%
25%
Énergie provenant
du catabolisme
ADP + Pi
Énergie destinée
À l’anabolisme