Énergie pour l’exercice

Pourquoi un muscle est-il comme une moto ?

Bien que les muscles et les moteurs fonctionnent de manière différente, ils convertissent tous deux l’énergie chimique en énergie de mouvement.

• Un moteur de moto utilise l’énergie stockée de l’essence et la convertit en chaleur et en énergie de mouvement (énergie cinétique).
• Les muscles utilisent l’énergie chimique stockée des aliments que nous mangeons et la convertissent en chaleur et en énergie de mouvement (énergie cinétique).

D’où vient l’énergie de la contraction musculaire ?

La source d’énergie qui est utilisée pour alimenter le mouvement de contraction des muscles qui travaillent est l’adénosine triphosphate (ATP) – le moyen biochimique du corps pour stocker et transporter l’énergie. Cependant, l’ATP n’est pas stocké en grande quantité dans les cellules. Donc, une fois que la contraction musculaire commence, la fabrication de plus d’ATP doit commencer rapidement.

Puisque l’ATP est si important, les cellules musculaires ont plusieurs façons différentes de le fabriquer. Ces systèmes fonctionnent ensemble par phases. Les trois systèmes biochimiques de production d’ATP sont, dans l’ordre :

• utilisation du phosphate de créatine
• utilisation du glycogène
• respiration aérobie.

Utilisation du phosphate de créatine

Toutes les cellules musculaires ont en elles un peu d’ATP qu’elles peuvent utiliser immédiatement – mais seulement assez pour durer environ 3 secondes ! Toutes les cellules musculaires contiennent donc un composé à haute énergie appelé créatine phosphate qui est décomposé pour fabriquer rapidement plus d’ATP. Le phosphate de créatine peut fournir les besoins énergétiques d’un muscle qui travaille à un rythme très élevé, mais seulement pendant environ 8 à 10 secondes.

Utilisation du glycogène (et pas d’oxygène)

Par chance, les muscles ont aussi de grandes réserves d’un hydrate de carbone, appelé glycogène, qui peut être utilisé pour fabriquer de l’ATP à partir du glucose. Mais cela prend environ 12 réactions chimiques et fournit donc de l’énergie plus lentement qu’à partir du phosphate de créatine. Le processus est néanmoins assez rapide et permet de produire suffisamment d’énergie pour durer environ 90 secondes. L’oxygène n’est pas nécessaire – c’est une bonne chose, car il faut un certain temps au cœur et aux poumons pour augmenter l’apport d’oxygène aux muscles. Un sous-produit de la fabrication d’ATP sans utiliser d’oxygène est l’acide lactique. Vous savez quand vos muscles accumulent de l’acide lactique parce que cela provoque de la fatigue et des courbatures – le point de côté.

Utiliser la respiration aérobie (utiliser à nouveau l’oxygène)

Dans les deux minutes d’exercice, le corps commence à alimenter les muscles qui travaillent avec de l’oxygène. Lorsque l’oxygène est présent, la respiration aérobie peut avoir lieu pour décomposer le glucose en ATP. Ce glucose peut provenir de plusieurs endroits :

• maintien d’une réserve de glucose dans les cellules musculaires
• glucose provenant de la nourriture dans l’intestin
• glycogène dans le foie
• réserves de graisse dans les muscles
• dans les cas extrêmes (comme la famine), les protéines du corps.

La respiration aérobie nécessite encore plus de réactions chimiques pour produire de l’ATP que les deux systèmes ci-dessus. C’est le plus lent des trois systèmes – mais il peut fournir de l’ATP pendant plusieurs heures ou plus, tant que l’approvisionnement en carburant dure.