chapitre 1 - partie 1

CHAPITRE 1 LES MODIFICATIONS PHYSIOLOGIQUES A L EFFORT

I. LES BESOINS DU MUSCLE AU COURS DE L EFFORT

1 calorie correspond à 4,18 Joules, soit l'énergie nécessaire pour élever la température d'un gramme d'eau de 1 degré Celsius .

Question 1 et 2 : On note l'existence d'un métabolisme basal correspondant aux dépenses énergétiques incompressibles de l'organisme au repos. Mais aussi que plus le travail musculaire (l’énergie mécanique) est important, plus la dépense énergétique l 'est aussi et que les dépenses énergétiques varient selon le sexe, l'âge, le type d'activité et selon l'intensité/durée de l'effort .

NB : puissance (W) = travail (J)/temps (s ) : pour un individu, le travail nécessaire pour réaliser ses 30 flexions reste le même quelque soit le temps nécessaire à le parcourir mais la puissance sera différente en fonction de la durée.

ex 1 : supposons que le résultat de votre calcul soit de 9000J, si vous réalisez les flexions en 30 sec, la puissance développée est de 9000/30 soit 300 watts et de 9000/60 soit 150 watts.

  • Chris Froome s'est imposé comme le meilleur grimpeur du dernier Tour de France. Il a développé 467 watts pendant 16 minutes.
  • Alberto Contador à Verbier, sur le Tour 2009 a développé 490 watts pendant 21 minutes.
  • A titre de comparaison les Puissances développées par Lance Armstrong
  • 1999 : 405 watts de moyenne sur les grandes arrivées en montagne du Tour de France
  • 2002 : 415 watts de moyenne sur les grandes arrivées en montagne du Tour de France

Question 3 à 6 : Pour produire l’énergie nécessaire à la réalisation d’un effort physique, les muscles ont des besoins accrus en certains éléments ( O2, molécules énergétiques ) que les cellules musculaires prélèvent dans le sang.

Question 7 à 16 : Les molécules énergétiques (glucides = glycogène/muscles et foie + glucose/sang; lipides = AG/ plasma + TG/cellules adipeuses ou réserves lipidiques musculaires) sont fournies par la digestion des aliments et stockées dans les muscles, le foie, le tissu adipeux.

Dans la cellule musculaire et au cours d'un exercice, le glucose subit, en présence du dioxygène, une dégradation (respiration) qui libère de l’énergie utilisable par la cellule ( ainsi que du dioxyde de carbone et de l’eau) selon l'équation suivante :

C6H12O6 + 6O2 =>6CO2 + 6H2O + Énergie

Cette énergie sert au mouvement (travail) et produit de la chaleur.

Question 17 : on remarque que l' utilisation des différents types de nutriment varie selon le type d'activité. Leur valeur énergétique est différente:

on considère que 1g de glucide libère 17KJ, 1g de protéine : 17KJ, 1g de lipide : 38KJ

Question 5 et 19 : on note que l’augmentation de l’activité musculaire est associée à une augmentation de la consommation de dioxygène (comme il n’a pas de réserves d’O2) par l’organisme.

La consommation maximale d'oxygène ou VO2max correspond au volume maximal d'oxygène qu'un individu peut consommer par unité de temps lors d'un exercice d'intensité maximale, c'est à dire au volume maximal de dioxygène que l'organisme peut délivrer aux muscles en un temps donné (Elle est exprimée en mL de dioxygène consommé par kilogramme de masse corporelle et par minute).

La VO2 max constitue un paramètre physiologique limitant, conditionnant les performances sportives (endurance, vitesse …).

Elle indique la capacité maximale de production d'énergie et donc d'effort que peut fournir l'organisme, elle est dépendante du patrimoine génétique de chacun.

L'entrainement permet d'augmenter leVO2max tandis que la sédentarité , le surpoids et l'âge le diminue.

NB:

À partir du palier d’effort correspondant à la VO2 max, l’organisme utilise d’autres ressources énergétiques, limitées, qui ne font pas appel à la consommation de dioxygène. Cela s’accompagne de la production de substances toxiques (acide lactique notamment) qui s’accumulent dans le sang, à l’origine d’une forte augmentation de la sensation de fatigue. L’effort ne peut donc être maintenu au-delà de quelques minutes à des puissances égale ou supérieures au palier correspondant à la VO2 max.

On note aussi (Question 18 , logiciel et mesures personnelles )

- que lors d'un effort physique, la fréquence cardiaque augmente mais elle ne peut dépasser une valeur maximale égale à 220 - l'âge du sujet

- que l'augmentation de l'activité musculaire est aussi associée à une augmentation de la fréquence respiratoire. L'organisme effectue plus de cycle respiratoire par minute et le volume de d'air prélevé lors d'un cycle est plus important. Par conséquent le débit ventilatoire augmente au cours d'une activité physique.

La quantité de dioxygène prélevée dans le milieu extérieur augmente en fonction de l'intensité de l'effort physique

II. LA CONSOMMATION CIBLÉE DES RÉSERVES ÉNERGÉTIQUES PARTICIPE A COMBATTRE L’OBÉSITÉ

L’ étude des histogrammes et des documents précédents montre que :

*Les muscles consomment des glucides et des lipides qui proviennent du sang et des diverses réserves de l' organisme

*La consommation d’acide gras est maximale pour un exercice de moyenne intensité

*La consommation d’acide gras augmente avec la durée de l’exercice

Les premières conclusions laissaient penser que pour maigrir, il fallait pratiquer un exercice de forte intensité, afin de consommer del’énergie. Ce document montre au contraire, que pour consommer des acides gras et ainsi perdre du poids, il faut pratiquer une activité demoyenne intensité ( 50% du VO2 max ) et de longue durée ( 45 min de footing, de vélo, de natation ). Une activité de forte intensité utiliserapréférentiellement des glucides.

Dans les cas d'obésité, les stockages de réserves sont supérieures à leur consommation

et accumulés sous forme de graisse (tissu adipeux) qui conduisent au surpoids.

C'est pourquoi l'on recommande l'exercice physique en cas d'obésité, associé à une réduction des apports alimentaires énergétiques.