Les sources energétiques de la resynthese de l'atp a la contraction musculaire
1. Les SourcesLes Sources EnergEnergéétiquestiques::
de lade la ResynthResynthèèsese dede ll’’ATPATP
àà la Contraction musculairela Contraction musculaire
Capacité de Médecine du Sport
Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
3. Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
RAPPELS et DEFINITIONS
• L’Adénosine Tri Phosphate (ATP)
• Les sources d’ATP
• Sources anaérobies
• Sources aérobies
4. 1.)1.) LL’’ATPATP::
ComposComposéé àà hautehaute éénergienergie
–– AdAdéénosine (adnosine (adéénine + ribose)nine + ribose)
–– 3 phosphates inorganiques3 phosphates inorganiques
Stockage de lStockage de l’é’énergie en provenance desnergie en provenance des
alimentsaliments
–– Hydrates de carbones (4kcal/g)Hydrates de carbones (4kcal/g)
–– Les graisses (9kcal/g)Les graisses (9kcal/g)
–– Les protLes protééines (faible: 5ines (faible: 5 àà 10%)10%)
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5. LL’’Hydrolyse deHydrolyse de ll’’ATPATP::
Adénosine Energie Energie EnergiePi Pi Pi
+ ATPase
Adénosine Energie Pi PiEnergie Pi
Energie
7,4 kcal/mole
ADP
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6. 2.) Les Sources2.) Les Sources dd’’ATPATP ::
2.1.2.1. Sources AnaSources Anaéérobiesrobies (Cytoplasmiques)(Cytoplasmiques)
2.1.1. Syst2.1.1. Systèème ATPme ATP –– PCrPCr ((PhosphagPhosphagèènesnes))
2.1.2. Syst2.1.2. Systèèmeme GlycolytiqueGlycolytique ((AcAc.Lactique).Lactique)
2.2.2.2. Sources ASources Aéérobiesrobies ((mitochondrialesmitochondriales))
2.2.1. Oxydation des hydrates de carbone2.2.1. Oxydation des hydrates de carbone
2.2.2. Oxydation des graisses2.2.2. Oxydation des graisses
2.2.3. Oxydation des Acides Amin2.2.3. Oxydation des Acides Aminééss
2.3.2.3. NNééoglucogoglucogéénnèèsese ((àà part)part)
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7. 2.1.1. Syst2.1.1. Systèème ATPme ATP –– PCrPCr ((PhosphagPhosphagèènesnes))
SystSystèème le plus simple et le plus rapideme le plus simple et le plus rapide
PhosphoPhospho--CrCrééatine liaison riche enatine liaison riche en éénergienergie
PCrPCr liblibèère lre l’é’énergie pour reconstituer ATPnergie pour reconstituer ATP
FacilitFacilitéé parpar CrCrééatinePhosphoKinaseatinePhosphoKinase (CPK)(CPK)
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8. Le transfert dLe transfert d’é’énergienergie
ATP : lATP : l’é’énergienergie
immimméédiatement utilisablediatement utilisable
par le musclepar le muscle
–– Hydrolyse dHydrolyse d’’une moleune mole dd’’ATPATP
liblibèère 7.3 kcal.molre 7.3 kcal.mol--11
–– Permet la contractionPermet la contraction
musculaire pendantmusculaire pendant
quelques secondesquelques secondes
–– 55 mmolmmol/kg muscle frais/kg muscle frais
–– 8080 àà 100g au total100g au total
CrCrééatine phosphate : leatine phosphate : le
rrééservoir dservoir d’é’énergienergie
–– 1515 mmolmmol/kg muscle frais/kg muscle frais
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9. SystSystèème ATPme ATP –– PCrPCr au cours du sprintau cours du sprint
ATP
PCr
m
m
o
l
e
/
k
g
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Warm-up
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100m
Epuisement progressif de PCr
Maintient de l’ATP
3 à 15 secondes d’effort possible
10. Le systLe systèème aname anaéérobierobie alactiquealactique
Homme 70 kg, 30 kg de muscle,
20 kg de muscle en activité,
La quantité d’ATP + PCr stockée
permettrait :
» Marche pendant 1 minute
» Footing pendant 20 à 30 secondes
» Sprint pendant 5 à 6 secondes
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11. 2.1.2. Syst2.1.2. Systèèmeme GlycolytiqueGlycolytique ((AcAc. Lactique). Lactique)
DDéégradation du glucose (glycolyse)gradation du glucose (glycolyse)
Origine du glucoseOrigine du glucose
–– digestion des hydrates de carbonedigestion des hydrates de carbone
–– ddéégradation du glycoggradation du glycogèène hne héépatique et/ou musculairepatique et/ou musculaire
Plus complexe que ATPPlus complexe que ATP--PCrPCr
–– 12 r12 rééactions biochimiques pour obtenir lactions biochimiques pour obtenir l’’acide lactiqueacide lactique
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13. BilanBilan éénergnergéétique anatique anaéérobierobie
1 mole1 mole dd’’ATPATP pour 1 mole depour 1 mole de PCrPCr
2 moles2 moles dd’’ATPATP pour 1 mole de Glucosepour 1 mole de Glucose
3 moles3 moles dd’’ATPATP pour 1 mole de Glycogpour 1 mole de Glycogèènene
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16. Acide Pyruvique
Acétyl-CoA
Cycle de Krebs
H2
ATP
C + O2
CO2
e- e- e-
H+ H+ H+
ATP
H2O
O2
Chaîne de Transport des e-
Cytoplasme
Mitochondrie
Glycolyse
βOxydation
Protéolyse
Lipolyse
17. 2.2.1. Oxydation des hydrates de carbone2.2.1. Oxydation des hydrates de carbone
NNéécessite trois processus:cessite trois processus:
–– La glycolyse (connue)La glycolyse (connue)
–– Le cycle deLe cycle de krebskrebs
–– La chaLa chaîîne de transport desne de transport des éélectronslectrons
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19. 2.22.2 2. Oxydation des graisses2. Oxydation des graisses..
NNéécessitecessite
–– LipolyseLipolyse
–– Cycle de KrebsCycle de Krebs
–– ChaChaîînes de Transport des enes de Transport des e--
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20. 2.22.2 2. Oxydation des graisses2. Oxydation des graisses..
Les triglycLes triglycéérides constituent le stock drides constituent le stock d’é’énergienergie
Dans les adipocytes et les fibres musculairesDans les adipocytes et les fibres musculaires……
……ils sont dils sont déégradgradéés en glycs en glycéérol + 3 AGLrol + 3 AGL (lipolyse)(lipolyse)
Dans le muscle, les AGL sontDans le muscle, les AGL sont cataboliscatabolisééss auau
niveau desniveau des mitonchondriesmitonchondries ((ββ oxydation):oxydation):
–– Formation dFormation d’’acide acacide acéétiquetique
–– Conversion enConversion en AcAcéétyltyl CoACoA
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22. BilanBilan éénergnergéétique atique aéérobierobie
38 moles d38 moles d’’ATP par mole de GlucoseATP par mole de Glucose
39 moles d39 moles d’’ATP par mole de GlycogATP par mole de Glycogèènene
129 moles d129 moles d’’ATP par mole dATP par mole d’’Acide PalmitiqueAcide Palmitique
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23. 2.2.3. Oxydation des Acides Amin2.2.3. Oxydation des Acides Aminééss
Des acides aminDes acides aminéés peuvent être oxyds peuvent être oxydééss
Ils proviennent:Ils proviennent:
–– Des protDes protééines alimentairesines alimentaires
–– Du catabolismes des protDu catabolismes des protééinesines
LL’’OxydationOxydation ((transaminationtransamination)) donne:donne:
–– desdes αα ccéétoto--acidesacides
–– dudu pyruvatepyruvate
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24. 2.2.3. Oxydation des Acides Amin2.2.3. Oxydation des Acides Aminééss
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Acides Aminés
Transaminase
Pyruvate Acétyl CoA
Cycle de Krebs
Lipogénèse
2.3.Néoglucogénèse
26. RAPPELSRAPPELS
1.Structure et fonction du muscle squelettique1.Structure et fonction du muscle squelettique
1.1. La fibre1.1. La fibre
1.1.1. Le1.1.1. Le sarcolemmesarcolemme
1.1.2. Le sarcoplasme1.1.2. Le sarcoplasme
1.1.3. Les myofibrilles1.1.3. Les myofibrilles
-- succession de sarcomsuccession de sarcomèèresres
-- myosine (myosine (éépais)pais)
-- ActineActine TroponineTroponine etet TropomyosineTropomyosine (fin)(fin)
1.1.4. Le r1.1.4. Le rééticulum sarcoplasmiqueticulum sarcoplasmique
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27. 1.2. La Contraction1.2. La Contraction
1.2.1. L1.2.1. L’’unitunitéé motricemotrice
–– 1 motoneurone1 motoneurone
–– Toutes les fibres innervToutes les fibres innervéées par ce motoneuronees par ce motoneurone
1.2.2. La stimulation1.2.2. La stimulation
–– Influx nerveuxInflux nerveux
–– Plaque motricePlaque motrice
–– AcAcéétyltyl cholinecholine --> Potentiel d> Potentiel d’’actionaction
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29. 1.2. La Contraction1.2. La Contraction
1.2.3. Au repos1.2.3. Au repos
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ATP
Ca ++
Actine
Myosine
Troponine
Réticulum Sarcoplasmique
Tropomyosine
30. 1.2. La Contraction1.2. La Contraction
1.2.4. Couplage excitation contraction1.2.4. Couplage excitation contraction
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ATP
Ca ++
Actine
Myosine
Troponine
INFLUX
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ATP
Actine
Myosine
Troponine
INFLUX
Ca++
1.2.4.Couplage Excitation Contraction (suite)
32. Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
ADP
Troponine
INFLUX
1.2.4.Couplage Excitation Contraction (suite)
+Pi
Energie
Ca++
Raccourcissement
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ATP
Myosine
Troponine
INFLUX
1.2.5.Réactivation (suite)
Energie
Ca++
34. 1.2. La Contraction1.2. La Contraction
1.2.6.1.2.6. RelachementRelachement
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ATP
Ca ++
Actine
INFLUX
Myosine
Troponine
