Filières énergétiques

Filières énergétiques
VERGNE Morgan
Présentation des filières énergétiques

Dépendant du type d’effort

Intensité de l’effort

 substrats énergétiques utilisé différent

Production d’ATP différente

ATP : principale source d’énergie directement utilisable par la cellule et seule source
d’énergie utilisable par le muscle

3 filières :

Filière aérobie

Filière anaérobie lactique

Filière anaérobie alactique
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Filière aérobie


Production
l’oxygène.
en
utilisant

Délais d’intervention

Quelques minutes après le début de
l’effort
Produit ATP en dégradant



d’énergie
Glycogène musculaire
sanguin = glycolyse
et
glucose

Intensité
60 à 110% de la VMA
Triglycérides (acide gras) = lipolyse
Résultat


 ATP + eau (H20) + gaz carbonique
(CO2)
Pas de déchets métaboliques
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
Facteurs limitants :

VO2max (volume correspondant à la
consommation maximales d’oxygène)

Epuisement du glycogène musculaire
Seuils de la filière aérobie

Seuil aérobie
Seuil anaérobie

Situé entre 70 et 80% de la VMA

Seuil situé entre 80 et 90% de la VMA

Correspond à une course en aisance
respiratoire à moyenne intensité

Correspond à une allure soutenue

Sensations : gènes respiratoire et
musculaire



Sensations : aisance respiratoire,
impression de pouvoir accélérer.
Capacité aérobie

Situé entre 75 et 85% de la VMA

Correspond à la vitesse utile d’un
marathonien

Sensations : aisance musculaire et
respiratoire mais ventilation rythmée
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
VMA

Correspond à la
atteinte à VO2max
vitesse
limite
Filière aérobie et VO2max

VO2max = consommation maximale d’oxygène

Equation de FICK

VO2(ml/mn)=Fc(bpm)*ves(ml/bt)*(CaO2-CvO2)

Fc = fréquence cardiaque

Ves = volume d’ejection systolique (volume sanguin ejecté à chaque battement cardiaque)

CaO2-CVO2 = différence de concentration en oxygène entre le sang artériel et le sang veineux

VO2max correspond donc à l’efficacité de la chaine de transport de l’oxygène (facteurs ventilatoires,
cardiaques, circulatoires et cellulaires)

La force d’une chaine est la force de son maillon le plus faible  Négliger aucun de ces paramètres pour
améliorer la VO2max

Efficacité aérobie : VO2max relative = VO2max/poids
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Entraînement de la capacité aérobie
Intensité
Durée
Effort continu
d’intensité élevée
80 à 85% de la PMA
20 à 30’
Effort continu
d’intensité
moyenne
70 à 75% de la PMA
30 à 45’
Endurance
fondamentale
Autour de 60% de
la PMA
45 à 60’+
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Récupération
Aucune
Possibilité
d’alterner faible
et forte intensité
(fartlek)
Entraînement de la puissance aérobie
Efforts continus
Intensité
Durée
Récupération
80 à 100% de la PMA
4 à 6’ quand on est à VMA
20 à 30’ quand l’intensité
diminue
-
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Entraînement de la puissance aérobie
Efforts intermittents
Type de
récup
Intensité
Durée
Récup
Intermittents
longs
95 à 110% de
la PMA
2 à 3’
= temps
d’effort
5à6
minimum
Intermittents
moyennes
durées
105 à 120% de
la PMA
Environ 1’
=2à3x
temps
d’effort
8 à 10
minimum
Intermittents
courts
115 à 130% de
la PMA
Court-court
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90 à 105% de
la PMA
Environ 15’’
15 à 30’’
=6à8X
temps
d’effort
= temps
d’effort
Active pour
maintenir
l’apport
d’oxygène
Répétitions
12 à 15
minimum
2 à 3 blocs de
6 à 10’ avec
une récup
équivalente
Amélioration du profil aérobie selon V.
BILLAT (VMA + Tlim)

Fractionné court : 30/ 30



Volume total= 2 à 2.5 x Tlim de
l’individu récupération comprise.
Intensité : travail à 100% récupération à
50%


Fractionné long : 1000m


Volume de travail (SANS la récupération)
= 2*Tlim
Fractionné ½ Tlim

Volume de travail = 2,5 x Tlim

2,5 x (½ Tlim 100% VMA + ½ Tlim 50%
VMA)
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Intensité

Travail à 100% de la VMA

Récupération à 50% de la VMA
Ex : si Tlim=6’ et VMA=16.7km/h faire 3
ou 4 x 1000m en 3’35 (à 16.7km:h) et
500m de récup à chaque fois en 3’35
Réponse à l’entrainement de la filière
aérobie

Augmentation de la densité mitochondriale

Augmentation du stockage et de l’utilisation des substrats énergétiques
(glycogène, acide gras, acides aminés)

Développement des fibres musculaires de type I

Baisse du coût énergétique pour les efforts de type aérobie

Augmentation de l’activité enzymatique et du rendement de la filière

Amélioration du transport d’oxygène et de la réponse du système
cardiovasculaire

Amélioration du potentiel aérobie (VO2max, VMA et temps-limite VMA)
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Filière anaérobie lactique


Production d’énergie sans utiliser
d’oxygène mais produit de l’acide
lactique
Produit ATP en dégradant


Glycogène musculaire et glucose
sanguin = glycolyse anaérobie
Résultat

 ATP + pyruvate

Pyruvate

lactate
(substrat
énergétique utilisé par le foie pour
produire du glucose) + proton
(responsable de l’acidose musculaire)
VERGNE Morgan


Délais d’intervention

Inertie de 5’’ environ

Permet des efforts de 20’’ à 3’
Intensité


90 à 160% de la VMA
Facteur limitant

Acidose musculaire
Anaérobie lactique et production de la
lactate
Lactate et exercice court et intense
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100m
13-16 mmol/L
200m
18-20 mmol/L
400, 800 et 1500m
22-26 mmol/L
5000m
13 mmol/L
10000m
8 mmol/L
Entrainement de la capacité anaérobie
lactique
Intensité
80 à 90% de
l’intensité
maximale sur
la durée de
l’effort choisi
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Durée
30’’ à 2’
Récupération
Type de récup
Répétitions
3 à 8’
Active de
faible
intensité
favorisant le
relâchement
musculaire
4à6
Séance très
courte
Entrainement de la puissance anaérobie
lactique
Intensité
Maximale
pouvant être
soutenue dans
la durée
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Durée
15 à 30’’
Possibilité de
fractionner la
durée
Récupération
1 à 3’ entre
chaque
fraction
5 à 30’entre
les séries
Type de récup
Peu active
Répétitions
Dépendantes
du niveau
d’entraînemen
t et de la
durée des
efforts
Interrompre
quand
l’intensité ou
la motivation
s’effondre
Réponse à l’entraînement de la filière
anaérobie lactique

Augmentation du glycogène intramusculaire

Augmentation du système tampon de l’acidité sanguine et musculaire
(meilleure tolérance à l’acidose musculaire)

Modification des structures des fibres musculaires (développement des fibres
rapides)

Modification de la cinétique du lactate en fonction de l’intensité

Favorise l’utilisation du lactate comme substrat énergétique

Augmentation de l’activité enzymatique et du rendement de la filière
VERGNE Morgan
Filière anaérobie alactique


Production d’énergie sans utiliser
d’oxygène et sans production
d’acide lactique

Produit ATP en dégradant



Phosphocréatine = Hydrolyse
Délais d’intervention

Dés le début de l’effort et jusqu’à
10’’
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Intensité

95 à 100% de la
maximale alactique
puissance
Facteur limitant

Epuisement
du
stock
de
phosphocréatine intramusculaire
Entraînement de la capacité anaérobie
alactique
Intensité
Durée
90 à 95% de
l’intensité
maximale
7 à 15’’
Possibilité de
travail
pyramidal
dans la palette
de temps
VERGNE Morgan
Récupération
3 à 8’ en
fonction de la
durées des
efforts
Type de récup
Répétitions
Active
4à6
Interrompre le
travail
qu’apparait
une baisse
d’intensité
trop marquée
Entraînement de la puissance anaérobie
alactique
Intensité
Maximale
absolue
VERGNE Morgan
Durée
3 à 7’’
Possibilité de
travail
pyramidal
dans la palette
de temps
Récupération
Type de récup
Répétitions
1 à 3’’ en
fonction de la
durées des
efforts
Semi-active
pour maintenir
6 à 12
la vigilance
Interrompre le
neuromusculai
travail
re
qu’apparait
sans créer de
une baisse
fatigue
d’intensité
supplémentair trop marquée
e
Réponse à l’entraînement de la filière
anaérobie alactique

Augmentation du taux de phosphocréatine intramusculaire

Amélioration de la vitesse de conduction neuromusculaire

Modification des structures des fibres musculaires (augmentation des fibres
rapides)

Optimisation de l’utilisation des réserves de phosphocréatine

Augmentation de la vie et de la demi-vie métabolique de la phosphocréatine

Augmentation de l’activité enzymatique et de du rendement de la filière

Augmentation du niveau de force développé
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Courbe de Howald
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Synthèse de filières énergétiques selon
Cazorla et Léger
Caractéristiques
Anaérobie
alactique
Anaérobie
lactique
Aérobie
Source d’énergie
Immédiate
Phosphagènes
Retardée
Glycolyse lactique
Très retardée
Oxydative
Substrats
ATP + PCr
Glycogène
Glycogène, acide
gras libre, glucose,
acide aminé
ramifié, alanine
Production ATP
Très faible
1 PCr = 1 ATP
Faible
1 GL = 3 ATP
Très élevée
1 GL = 39 ATP
Court
15 à 20’’
Long 2 à 3’
1 à 1’30’’ pour les
sportifs de haut
niveau
Délais de
production
optimale
VERGNE Morgan
Nul
Synthèse de filières énergétiques selon
Cazorla et Léger
Caractéristiques
Anaérobie
alactique
Anaérobie
lactique
Aérobie
Puissance
Très élevée
Elevée
Faible
Capacité
Très faible
Faible
Très élevée
Endurance :
maintien de la
vitesse
15 à 20s
(dépend du %
de la puissance
max)
Entre 1 à 3mn
(dépend du % de
VMA
entre 90 et 140%)
Dépend du % de
VO2 sollicité
Cytoplasme
cellulaire
(extra
mitochondrial)
Mitochondrie
Lien de
Cytoplasme
production dans la (niveau filament
cellule
actine et myosine)
VERGNE Morgan
Synthèse de filières énergétiques selon
Cazorla et Léger
Caractéristiques
Anaérobie
alactique
Anaérobie
lactique
Aérobie
Produit final du
catabolisme
ADP et créatine
Acide lactique
H2O + CO2
Facteur limitant
Épuisement des
réserves
Acide lactique et
baisse
du PH cellulaire
VO2 max,
épuisement du
glycogène,
thermolyse
Durée de la
récupération
après sollicitation
maximale
Reconstitution des
réserves
de phosphagènes
en 6 à 8mn
Métabolisme des
lactates :
1h30
Reconstitution du
glycogène de 24 à
72h
VERGNE Morgan
Participation des filières énergétiques
d’après NEWSHOLME et coll (1992)



Sources énergétiques d’un 400m (Athlétisme) :

Anaérobie alactique (PCr) : 13%

Anaérobie lactique (glycolyse anaérobie) : 62%

Aérobie (glycolyse aérobie) : 25%
Sources énergétiques d’un 800m (Athlétisme) :

Anaérobie alactique (PCr) : 6%

Anaérobie lactique (glycolyse anaérobie) : 50%

Aérobie (glycolyse aérobie) : 44%
Sources énergétiques d’un 5000m (Athlétisme) :

Anaérobie alactique (PCr) : NUL

Anaérobie lactique (glycolyse anaérobie) : 12,50%

Aérobie (glycolyse aérobie) : 87,5%
VERGNE Morgan
Pourcentage de contribution dans la
production d’ATP d’après NEWSHOLME et
coll (1992)
FILIERE AEROBIE
(glucose sanguin, acide
gras, glycogène)
FILIERE ANAEROBIE
(glycogène et PCr)
100m
<5%
>95%
200m
10%
90%
400m
25%
75%
800m
45%
55%
1500m
75%
25%
10000m
97%
3%
Marathonien
99%
1%
100%
-
VERGNE Morgan
80 km