1

CM2 (1)La filière Aérobie

(« F3 »: système économique)

– L1 S1 OUT050 –(C. Nicol, 2009-10)

1. La filière 3 : Aérobie (A) - suite -1.1. Fonction1.2. Substrats énergétiques

a) le carburant (ATP)b) les combustibles

(Glucides, Lipides et Protéines)

1.3. Localisation des combustibles1.4. Liens Structure - Fonction1.5. Résumé 6.1- 6.3 et schéma de la filière 1.6. Schéma simplifié des réactions chimiques

=> Nom de cette filière1.7. Notion de VO 2max1.8. Produits du catabolisme1.9a. Facteurs limitants1.9b. Récupération (des stocks de glycogène) => Système majeur

2

2. Les réactions chimiques de la filière Aérobie2.1. Schéma de synthèse des réactions 2.2. Synthèse de l’ATP à partir des glucides

a) dégradation des sucres complexes en sucres simpl esb) 1ère phase de dégradation: la Glycolysec) 2ème phase : le cycle de l’acide citrique (cycle de Kreb s) d) 3ème phase : la phosphorylation oxydativee) bilan énergétiquef) la phosphorylation oxydative

2.3. Synthèse de l’ATP à partir des lipidesa) 1ère phase de dégradation: la Lipolyseb) 2ème phase : le béta-oxydation (Hélice de Lynen) c) 3ème phase : cycle de Krebs et phosphorylation oxydatived) bilan énergétique

2.4. Synthèse de l’ATP à partir des protéines

F3� peu intense

� prolongé, économique

5000m10000m

marathon

Fonction:

Fournir de l’E de façon ……………………………- exercices continus et prolongés (……………………)- exercices d’intensité irrégulière (……………………..)

P+

C+++

3

1.2. Substrats E:

a) Un carburant : c’est toujours …………dont …………………………..

• On distingue 3 familles de nutriments:

………… (sucres ou « hydrates de carbone »)

………….(gras, huiles et stéroïdes)

………….(protéines , peptides et acides aminés )

b) Des combustibles de remplacement- apportés par l’alimentation (���� nutriments):

ORDINAIRE

Capacité illimitée…

• Tous sont composés d’atomes de:

� …………………..

� …………………..

� …………………..

<=> ……..

• Les protéines comportent en plus:

� ……………………

� ……………………………………………

=> ……………

• Apportés …………………………………….

• Véhiculés par ………………………………………………………..

• Mis en réserves dans différents lieux (…………………………)

=> Fonction: fournir de l‘…………………… aux cellules���� être dégradés pour ……………………………………

4

Les glucides (CnH2nOn)

• Appelés de façon erronée « Hydrates de Carbone »:

� Composés …. n x (d’eau (H2O) & de carbone (C))

• On divise les glucides en :

a) Monosaccharides (1 sucre ���� ………………………….)

b) Disaccharides (2 sucres)

c) Polysaccharides (……………….. sucres; ex: amidon)

…..

• exemple: le glucose ………….(« sucre »)

���� ………………………….

Coca-cola moyen : 44g

Coca-cola light : 0g

Coca-cola zéro : 0g

a) Monosaccharides ou « sucres » (..ose ���� sucre en grec)

Sucres à 6 carbones (hexoses )

Glucose (C 6H12O6)

Fructose (C 6H12O6)

Galactose (C 6H12O6)

Certains sucres ont 5 carbones = pentoses

� …………………………..

� ………………………….………………

c

c

c ccc

c

c

c ccc

c

cc c

cc

5

b) Disaccharides = monosaccharides liés deux à deux :

• Saccharose:glucose + fructose glucose-fructose + H 2O

(synthèse par déshydratation)

• Maltose : ……………………….

• Lactose : ……………………….

c) Polysaccharides

= …………………………………... (glu-glu-glu-glu….glu)

• Amidon

• Glycogène

• Cellulose

6

Amidon

Digestion de l'amidon = transformation de l'amidon en glucose

= polymère pouvant être formé de plusieurs centaines de glucoses.

Abondant dans les féculents (céréales, pommes de terre).

Petits sacs remplis d'amidon

dans les cellules de pomme de terre.

L'amidon coloré en bleu par de l'iode.

Cellule de pomme de terre

Grain d'amidon

Glycogène

� S'il y a carence de glucose

…………… glu + glu + glu +…+glu

�S'il y a des surplus de glucose dans le sang

glu + glu + glu +…+glu ………………..

Le glycogène ………………… . dans le foie et les muscles

Semblable à l'amidon (G)

= façon de faire de réserves de glucose chez les animaux.. et chez l’homme

[Gm] => [Gh] =>

7

• Tous les glucides peuvent se transformer en glucose .Glucose = "carburant" dans la respiration cellulaire

1 glucose + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Énergie

(inverse de la Photosynthèse)

1g de glucides ………………………

Coca-cola moyen 44g de Glucose………………….

Les lipides

a) Triglycérides (graisses et huiles)

b) Phospholipides

c) Stéroïdes

• en grec: LIPOS = « ………… »

• Composés comme les glucides de : ……………………

… mais le rapport Nbre de H / Nbre de O est …………

ex: C57H110O6 (ac. Stéarique)

• On divise les lipides en :

8

a) Triglycérides (TG) � Lipides « simples »

= molécules formées de ……………. lié à ……………………...

���� Lipides simples

+ = + 3H2O

(4 à 20 atomes de C)

9

• Rôle principal des triglycérides:

• Surplus en lipides, glucides ou protéines alimentai res peuvent se transformer en masse grasse (adipeuse).

= ……………………….. (15 à 25% masse corporelle !!)

[……]m […….]h

[…….]tissus

+ dans le sang : …… (libres ds le sang)

+………………… (TG sur une protéine)

hépatiquesmusculaires

1 g graisse => …………… .. d’E qu’1 g de glucides ou protéines(……….. au lieu de 4).. mais lentement ! (….kJ/g)

25 g chips => ……………………………………………………………………… ..

160 g grde frite => ….g lipides* .. + (…g glucides + ..g protides)*.. = …kcal160 g grde frite => ….g lipides* ... + (…g glucides + ..g protides)*.. = …..kcal

10

Les protéines

� 10 à 30 % du poids de la masse des cellules

� Remplissent de nombreuses fonctions

� Molécules les plus variées

• en grec: PROTOS = « ………………………………… .. » !

• Composés comme les glucides de : C, H et O

… mais aussi …………………… .

et parfois de ………… .., de ……………, de …………. et de ……..

• Représente 10 à 12 kg du poids de corps adulte moyen

• En constant ………………………………

…………… des aliments

………………

dégradée en ……………………

(AA)

………………..

Les cellules synthétisent……

…………….. à partir des AA provenant de la digestion

Notre alimentation doit contenir des protéines

11

� 12 peuvent être synthétisés par l’organisme

� 8 doivent être apportés par l’alimentation���� « ………………………… »(9 chez les enfants et personnes âgées)

a) 20 Acides Aminés ���� composés de base

fonction…………..

fonction………....

• La protéine assemblée se replie pour former une str ucturetridimensionnelle précise:

b) Protéines = polymères d'acides aminés

12

• Protéines globulaires et fibreuses

La plupart des protéines ont une forme compacte (comme un petit nuage)

= ………………………………………..

Insuline

Acétylcholinestérase

• Protéines globulaires et fibreuses

Certaines sont pourtant longues etfiliformes. Elles peuvent s'associer entre elles pour former des fibres résistantes

= …………………………………….

���� ………………………………………… !!

Collagène (cf. tendon):formé de trois chaînes d'acides aminés imbriquées

13

Remarques / Principales fonctions des protéines

1. ……………………, support mécanique

2. ……………………. du métabolisme

3. ……………………..

4. …………………….de molécules

5. ……………………. de l'organisme

6. …………………….. membranaire

7. …………………….. (les enzymes)

1g de protides ……………………

6.3. Localisation des combustibles:

- De très grosses réserves au sein des muscles

Lipides(…………………..)

………………..

Sucres(………………….)

……………….

- Pouvant être réapprovisionnées en cours d’effort

Foie

…………

………… ……. ……………………..

……..

14

Caractéristiques des trois processus métaboliques d’ apport d’énergie (ATP) aux muscles (adapté de Howald, 1974)

Vitesses

VM An Al

VM An L

VM A

Dette d’O 2alactique

An AlEx: 30m

10s

An LEx: 400m

AérobieEx: 5000m

2 à 3 min Log de temps

Robinet qui s’ouvreprogressivement

(pic à 2 à 3’)avec un débit…………… (VO2 Max)

ORDINAIRE

Capacité illimitée…

Macro-molécules => …………………………………………………… ..

=>……………….mise en route et f…… ..débit E

6.4. Liens Structure-Fonction

15

� … ……………. !!! (+) C+++

P+�………………….. (-) : bcp de réactions lentes

6.5. Résumé / 6.1 – 6.3 et schéma

Fonction: fournir de l’E de façon économique => durable !

Substrats E: présents les muscles, le foie et le sang

Carburant : …… Combustibles : ………………………………………………Réapprovisionnables !!

Pour maintenir un effort longtemps ���� Intensité ………………���� P+ mais C +++

���� Les réactions chimiques peuvent …………………………… ..

�……………………………………….. (-) (2 à 4 min / Pmax)

� …………………………………………..(+)� ………………………….. (+)

6.6. Schéma des réactions chimiques:

• Réactions d’……………………………. des nutrimentsdans les ………………………………….

…………………………….……………..

……………..………………………………………

…………………………..

…………….. + …………………..

…………………

………………

….

Substrats + …… …… + ….. + ….. + …………

« Chaîne respiratoire »

16

Quantité par unité de temps (V = ……………) de l’O2

-………………. (au niveau pulmonaire)

-…………………… (cœur et vaisseaux sanguins)

- …………… au niveau musculaire,

- au cours d’un ………………………………………

- pour conduire à l’ ……………,

- et mettant en jeu un ………………………………………

VOVO22maxmax1.7. Notion de Puissance =>Notion de

a) Définition

Cœur � 2 sacoches placées l'une à côté de l'autre.

• Ces 2 sacoches se passent leur contenu en sang par l'intermédiaire d'un long tuyau qui va jusqu'aux

poumons avant de revenir au cœur.

• La sacoche droite récupère le sang qui remonte -après avoir fait le tour du corps - chargé de dioxyde de

carbone (CO2) et appauvri en O2.

• Après s'être emplie, elle se ressert et envoie aussitôt le sang dans le tuyau qui le mène aux poumons.

• Vidé de son CO2 et chargé d'O2, le sang revient vers la sacoche gauche du cœur.

• Parallèlement, une certaine quantité pénètre dans la sacoche gauche qui se referme. Sa contraction fait

augmenter la pression qui s'exerce sur le sang emprisonné.

• Cela provoque une éjection du sang qui se trouve propulsé à grande vitesse en direction des méandres

de l'organisme : VES

• C'est cette dernière contraction que la fréquence cardiaque prend en compte. Plus exactement, elle calcule combien de fois cette contraction se fait par

minute. • Comme son nom l'indique, elle correspond donc bien

à une fréquence.

CO2

O2

O2

CO2

O2

O2

Le système cardio-vasculaire …

CO2

CO2

17

… respiratoire

…………

…………… ……

….…..………………………

…………………………….Substrat+….→énergie+…..

…

………………….

b) Modes d’évaluation de VO 2max

18

• Evaluation directe : en laboratoire ou sur le terrain

• Evaluation indirecte : en laboratoire ou sur le terrain

=> …………………………………………………………………………………..

=> …………………………………………………………………………..

� VMA (…………………………………………………….) (……………………………)

sur tapis roulant, piste ou en piscine

� PMA (……………………………………………………) (………………………………)

sur ergomètres: vélo, rameur, steppeur

=> …………………………………… des valeurs de VO2max

• Résultats:

en …………… (valeurs absolues);………………………….. (relatives)

• Remarques: ……………………… bien plus utiles sur le terrain!

c) VO2max au cours de la croissance

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

6 8 10 12 14 16 18 20âge (année)

VO

2max

(l/m

in)

fillesgarçons

garçons ≅≅≅≅ ……………………

filles ≅≅≅≅ …………………….

AB

SO

LUE

Exprimée en l.min-1, VO2max :

……………………………………..

Consommation O2

Différence ho-fe ≈ 40% !!

………………… chez G après la puberté car ���� ………………………. chez G > F

; proche chez F et G jusqu’à ≈12 ans………..de l’enfance à l’âge adulte

19

30

35

40

45

50

55

60

6 8 10 12 14 16 18 20âge (année)

VO2m

ax (m

l/kg/

min

)

filles

garçons

G ≅≅≅≅ ….. ml.kg -1.min -1

F ≅≅≅≅ …… ml.kg -1.min -1

3,5 l/min

70 kg

=> 0,05l/kg/min

Exprimée en …………………………., la VO2max RELATIVE:……….chez les garçons de l’enfance à l’âge adulte……… chez Filles à la puberté

RE

LAT

IVE

3500 ml/min

70 kg

=> 50ml/kg/min

Différence ho-fe ≈ ………

(voir cours en L3)

94 mL.kg -1.min -1

77 mL.kg -1.min -1

Mais VO2max fe entraînée

….. VO2max ho sédentaire

!!

20

Quelle était votre VMA hier?

…………………

Quelle est votre

VO2 max estimée ?

…………………

� Palier => VMA correspondante

� Cette même VO 2max est atteinte à un palier plus bas au test Navett e(test moins économique en raison des freinages et relances)

extrapolation VO 2max est bien sûr …………………… .(exemple: vous / enfant de 10 ans)

…mais pas ……………………… (palier 17 => 57,8)

21

Valeurs typiques de VO2max (ml/kg/min)18-25 ans (hommes H, Femmes F)

Excellent M> 63 F> 58Bon M> 53-62 F> 48-57Plus haute que moyenne M> 47-51 F> 42-47Moyenne M> 43-46 F> 39-41Plus bas que moyenne M> 38-42 F> 34-38Pauvre M> 31-37 F> 29-33Très pauvre M<30 F<28

1.8. Produits du catabolisme … potentiellement gênants

CO2 + H2O

CO2H2O

pour éviter les points de côté: « ………………………………………………… »

Remarque…

22

1.9a. Facteurs limitants (a):

/ PUISSANCE maximale (Pmax): …………………………..

� Activité du système enzymatique : ………………….…mais ……………………………………………………………………………….ex: - travail à VMA de type court/court

(cf. 15/15)

� Nombre de réactions chimiques : ………………….. !!

β-oxydation

AGL

TRIGLYCERIDES

Mito.

G

KREBSP.O.

Glycolyse

GLYCOGENE

Phosphorylation Oxydative

Différence arterio-veineuse

∆∆∆∆ (a-v)O2

OUI

OUI: le débit cardiaque (Q)

VOVO2max2max = Q x = Q x diffdiff (a(a--v)Ov)O2max2max

Ceci sera approfondi

en TD

Grandes Fonctions

Non

140m2

1.9a. Facteurs limitants

23

VENLILATIONQuelques exemples de

fiches amusantes..

NNééanmoins,anmoins,mêmemême si VOsi VO 2max2max normalisnormalis éé nn’’augmente pas ou peu avec laugmente pas ou peu avec l ’’entraentra îînementnement

la la performanceperformance peut elle encore speut elle encore s ’’accroaccro îître. tre.

++Course (intervalles courts et longs)

M10-11Rotsein etColl. (1986)

+0Course (intervalles longs)F+M5Yoshida etColl. (1980)

++Course (longues distances)F+M8-12Lussier etColl. (1977)

+0Course (intervalles longs)F+M7-10Mocellin etColl. (1973)

+0Course (intervalles courts)F+M9-10Bar-Or etColl. (1973)

+0Course (longues distances)M10-15Daniels etColl. (1971)

PerfVO2max/kg

Type d’entraînementSexeAgeAuteur

+ : légère ���� (<8.2%)

24

/ CAPACITE maximale (Cmax): la moins limitée des 3 filières

� Réserves de substrats E très importantes: - Glucides, Lipides, Protides !!- Ds muscles et foie … réapprovisionnables !!

Puissance

Capacité

en théorie :

[Lipides] => 119h de course!

en pratique :

[Glucides] => 90min à 75% VMA(match de foot)

Cf. barre des 30km en marathon

!! Cmax à VMA très limitée !!3 à 15 min

����

Cette limite ne provient pas de l’épuisement des réserves E

VMA

Même si certains enfantscertains enfantscertains enfantscertains enfants sont capables de réaliser des performances étonnantes aux éééépreuves de marathon (2h40min preuves de marathon (2h40min preuves de marathon (2h40min preuves de marathon (2h40min àààà 3h20min)3h20min)3h20min)3h20min),

Il est fortement déconseillé de les soumettre à des contraintes excessives.

«««« Aucune mAucune mAucune mAucune méééédaille ne vaut la santdaille ne vaut la santdaille ne vaut la santdaille ne vaut la santéééé dddd’’’’un enfant un enfant un enfant un enfant »»»» (Personne, 1993)(Personne, 1993)(Personne, 1993)(Personne, 1993)

La capacitLa capacitLa capacitLa capacitéééé aux sports daux sports daux sports daux sports d’’’’endurance semble endurance semble endurance semble endurance semble éééégale,gale,gale,gale,voire même supvoire même supvoire même supvoire même supéééérieure, chez lrieure, chez lrieure, chez lrieure, chez l’’’’enfant comparenfant comparenfant comparenfant comparéééé àààà llll’’’’adulte adulte adulte adulte

Effets de lEffets de lEffets de lEffets de l’’’’âge et du genre sur les perfs aâge et du genre sur les perfs aâge et du genre sur les perfs aâge et du genre sur les perfs aéééérobiesrobiesrobiesrobies

25

Mais jusqu’à quel âge va-t-elle pratiquer ??? … et surtout dans quel état sera-t-elle dans quelques années ???

/ CAPACITE maximale (Cmax): la moins limitée des 3 filières

� Hyperthermie & déshydratation

Revu en TD

Cependant, les accidents par Cependant, les accidents par hyperthermie dhyperthermie d ’’efforteffort demeurent demeurent

exceptionnels.exceptionnels.

26

1.9b. Récupération des stocks de Glycogène

� généralement …………….. après un effort continu… avec un régime ………………………………

+ 5% / h en moyenne

+ 8% / h pdt ……………………… ..

intérêt régime ……………………………… ..

(Dr. Riché)

� …. à ….. jours en cas de diète

� Vitesse de ……… des réserves

=> Système majeur:

� Efforts prolongés, continus ou intermittents (marche =>marathon)

(sports collectifs)

27

Adapté de JF. Isnard

(creps PACA)

Puissance maximale

Système enzymatiqueSystème circulatoireVO2max Endurance

Réserves en glucidesThermorégulation.

Facteurs limitants

Reconstitution du glycogène musculaire et hépatique

24 à 48 h après un exercice continu épuisant5 à 24 h après un exercice intermittent épuisant

Durée de la récupération après sollicitation maximale.

H2O + CO2Produits du catabolisme.

en fonction du % de Vo2 max utilisé. Théoriquement illimité.Endurance ou capacité du système.

3 à 15 minutes Puissance ou débit maximal.

MitochondriesLieu des réactions dans la cellule.

2 à 4 minutesInertie ou délai d'intervention.

ATP + LipidesGlucidesProtides

Substrats.Carburant + Combustibles

•Avantages

énergie disponible pratiquement illimitéefournit 36 ATP pour 1 mole de glucose•Inconvénients

délai d’intervention important puissance du système limitée. (PMA ou VMA ou VO2max)

FiliFiliFiliFilièèèèrererere AAAAéééérobierobierobierobie

C. Nicol

CM2 (2)Les réactions chimiques

de la filière Aérobie

-- Out 3 --

28

2.1. Schéma des réactions chimiques:

a) Rappels/ réactions d’OXYDATION des nutrimentsdans les MITOCHONDRIES

…………………….

……………. + ………………..

PROTEINESLIPIDESGLUCIDES

…………………………………..……………….

………………

……………….

….

Substrats + …. …... + ….. + ….. + ……….

« Chaîne ……………………… »

29

Acétyl-CoA

O2

Substrats + O 2 CO2 + H2O + ATP + Chaleur

Cycle de Krebs (K)+

Phosphorylation oxydative (PO)

GLUCIDES

GG

Glycolyse

Mito.

Kd) Cycle de l’acide citrique (……………………………..)

GATP ADP

G G1P

2.2. Synthèse de l’ATP à partir des glucides

a) Dégradation des sucres complexes en sucres simples

G6P

b) Transformation en G6P (Glucose 6 Phosphate)

(P sur le 1er Carbone)

c) ……………………. (suite)

P.O.e) ……………………………………………

ATPf) Bilan énergétique

-1 ATP à partir du glucose !!!

30

cellule

CYCLEDE

KREBS

6C4C

6C

5C4C

4C

4C

4C

Cytoplasme

mito.

PHOSPHORYLATIONOXYDATIVE

6 CO2 6 H2O

6O2

O2

2C2 ACETYL-CoA

GLYCOLYSE

ATP

6CG

3C2x

C6H12O6

cellule Cytoplasme6CG

GLYCOLYSE

G6P

F6P

F1.6diP

3C2x

2 ACIDES PYRUVIQUES

ATP

ADP

ATP

ADP

ADP+Pi

ATP

ADP

ATP

BILAN E(1)

c) Glycolyse (suite)

31

cellule

CYCLEDE

KREBS

6C4C

6C

5C

4C

4C

4C

4C

mito.

…….

…….

…….

Citrate

Succinyl.CoASuccinate

Oxaloacetate

GDP

…….

d) le cycle de l’acide citrique(cycle de Krebs)

2CACETYL-CoA

3CACIDE PYRUVIQUE

ACIDE PYRUVIQUE

cellule

2C

CYCLEDE

KREBS

6C4C

6C

5C

4C

4C

4C

4C

mito.

2 CO2

2 CO2

2 CO2

Citrate

Succinyl.CoASuccinate

Oxaloacetate

2GDP

2GTP

2 ACETYL-CoA

3C2x2 ACIDES PYRUVIQUES

2 ACIDES PYRUVIQUES

32

cellule Cytoplasme6CG

3C2x

GLYCOLYSE

2 ACIDES PYRUVIQUES

Pi X2

H+ H

+

2x

2 ……..

2 ………………..

H+ H+2x

cellule

2C

CYCLEDE

KREBS

6C4C

6C

5C

4C

4C

4C

4C

mito.

2 ACETYL-CoA

2 CO2

2 CO2

2 CO2

3C2x2 ACIDES PYRUVIQUES

Citrate

Succinyl.CoASuccinate

Oxaloacetate

H+ H

+

2x2 NADH+H+

H+ H

+

2x2 ……….

H+ H

+

2x2 NADH+H+

H +H +

2x 2 NADH+H+

H +H +

2x 2 NADH+H+

2 ACIDES PYRUVIQUES

33

PHOSPHORYLATIONOXYDATIVE

CYCLEDE

KREBS

Cytoplasme6CG

3C2x

2C

6C4C

6C

5C4C

4C

4C

4C

mito.

GLYCOLYSE

2 ACETYL-CoA

H+ H

+

H+ H

+

d) la phosphorylation oxydative

Matrice

Espace inter-membranaire

Moins de H+

passent…

<=> Formation

d’ATP

H+H+H+ H+H+

H+H+H+H+

ATP+H2O……….

NAD fait « travailler » 3complexes transmembranaires => …….

H+ H

+

FAD en fait travailler 2 au lieu de 3 complexes

H+ H

+

Matrice

Espace inter-membranaire

Matrice

H+H+H+ATP …………

=> …….

34

f) la phosphorylation oxydative

BILAN E(3)

2C

CYCLEDE

KREBS

6C4C

6C

5C

4C

4C

4C

4C

mito.

2 ACETYL-CoA

2 CO2

2 CO2

2 CO2

3C2x2 ACIDES PYRUVIQUES

Citrate

Succinyl.CoASuccinate

Oxaloacetate

H +H +

2x

H +H +

2x

H+ H

+

2x

H+ H

+

2x

H+ H

+

2x

2 NADH+H+

2 FADH2

2 NADH+H+

2 NADH+H+

+34 ATP

H+ H

+

2x2 NADH+H+

GDP

GTPX2

2 ACIDES PYRUVIQUES

35

+………..

=………..

e) Bilan E total

+……….

Acétyl-CoA

O2

Substrats + O 2 CO2 + H2O + ATP + Chaleur

……………………………………. (K)+

…………………………………………….. (PO)

LIPIDESGLUCIDES

………………

…………

………. ……TGGG

Glycolyse

36

CytoplasmeGLYCOLYSE

6 CO2 6 H2O

6O2

O2

CYCLEDE

KREBS

2C

6C4C

6C

5C4C

4C

4C

4C

PHOSPHORYLATIONOXYDATIVE

ACETYL-CoA

cellule

G3P

2.3.Synthèsede l’ATPà partirdes lipides

……………..nC

Glycérol …..nC3C

TG

CytoplasmeGLYCOLYSE

celluleTG

Glycérol

G3P

3AG

3ACYL-CoA

EATP

AMP+2Pi….

BILAN E(1)a) lipolyse

37

Cytoplasme6CG

3C2x

GLYCOLYSE

celluleTG

Glycérol

G3P

3AG

3ACYL-CoA

EATP

AMP+2Pi3x

Cn-2

β-oxydation

H+ H

+

H+ H

+

BILAN E(2)

par tour :

PHOSPHORYLATIONOXYDATIVE

b) β-oxydation

Cn

(Cn)

2C2 ACETYL-CoA

C2

2C

CYCLEDE

KREBS

6C4C

6C

5C4C

4C

4C

4C

PHOSPHORYLATIONOXYDATIVE

1 ACETYL-CoA

cellule

= …. ATP

3 NADH+H+ (9)

1 FADH2 (2)

1 GTP (1)

par Acetyl-CoA :

c) Cycle de Ket P.O.

38

Cytoplasme

2C3 ACETYL-CoA

cellule

1AG à 6 carbones

1 ACYL-CoA

ATP

AMP+2Pi1x

Cn-2Cn

C2β-oxydation

H+ H

+

H+ H

+

BILAN E

- …

+ …..2 tours :

PHOSPHORYLATIONOXYDATIVE

2 tours

CYCLEDE

KREBS

6C4C

6C

5C4C

4C

4C

4C

+ ……

+…. ATP

Pour 1AG à 6 carbones

d) Bilan

Cytoplasme

2C4 ACETYL-CoA

cellule

1AG à 8 carbones

1 ACYL-CoA

ATP

AMP+2Pi1x

Cn-2Cn

C2β-oxydation

H+ H

+

H+ H

+

BILAN E

- …

+ …..3 tours :

PHOSPHORYLATIONOXYDATIVE

3 tours

CYCLEDE

KREBS

6C4C

6C

5C4C

4C

4C

4C

+ ……

+… ATP

Pour 1AG à 8 carbones

39

3C

2C

4Cou5C

2.4.Synthèsede l’ATPà partirdes protéines

PROTEINES

Acétyl-CoA

O2

Substrats + O 2 CO2 + H2O + ATP + Chaleur

Cycle de Krebs (K)+

Phosphorylation oxydative (PO)

Acides Aminés

LIPIDESGLUCIDES

β-oxydation

Acyl-CoA

Glycérol AGTGGG

Glycolyse

Acides Cétoniques

désamination NH2

3C

4C2C

40

Rmq. Protocoles de tests évaluant la Vitesse Max. de F3

(VMA: Vitesse Maximale Aérobie)(fiches de terrain pour les étudiants)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

vitesse (km/h)

tem

ps (

min

)

- évaluer la vitesse de course à laquelle elle est atteinte,vitesse définie comme la ……………………………………... (ou VMA).

• Validité: ces 2 épreuves sont …………. pour l’enfant, l’adolescent et l’adulte

� corrélées aux valeurs directes mesurées en laboratoire.

• Principe: épreuves progressives et max. de course sur piste (triangulaires )� ………………………………………………………………………..

Durée /Palier

Intervalle entre bips & plots

Incrément de Vitesse

VAMEVALLéger-Boucher

épreuves

…. min

…. km/hpar palier

….. m

…. min

…… km/hpar palier

….. m

• Buts: - …………… la consommation maximale d’O2 (ou VO2max)

Tests Léger-Boucher (1980) et VAM-EVAL (1990)

41

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

vitesse (km/h)

tem

ps (

min

)

• Pourquoi préférer l’épreuve VAMEVAL à celle de Léger-Boucher ?

VAMEVAL……………………………………………………………………

(+0,5 km/h toutes les min)

• Test ………………….� moins coûteux à« chaque marche »

- / physio.- / psycho.

• ……………… performance

• …………………………(bips et plots ts les 20 m)

� moins coûteux /attention

• …………………………………. - Même cassette que le test Navette

(!! Stoppe à 18 km/h)- Double décamètre

• Attention: s’assurer qu’il n’y a aucune contre-indication / test MAX

� Fc augmente progressivementde façon linéaire, puis plafonne

en s'approchant de ses valeurs max.(≈220-1/2 âge)

Remarques / Evolution de la Fc en fonction de l'effort effectué

Fc(bpm)

Durée (min) d’un test progressif et max � Intensité

Fcrepos

Fc fin

FcRécup R3min

Au cours d'un exercice progressivement accru (pente ou V)

� La Fc et l'intensité de l'exerciceaérobie sont liées.

� Quand l'effort augmente,la Fc augmente aussi .

� Quand la Fc atteint sa valeur max,VO2 ne tarde pas à en faire autant(VO2max).

����Attention aux mouvements et contractions parasites !!

42

• Pendant l’enfance,…………………………………. sur la Fc de repos

•A l’adolescence,3 à 4 bpm de plus ……………………………… ..

• Avec l’entraînement aérobie,…………………………… (cf. augmentation du VES)

• Mesurée pendant une période de calme• Sensible à :

- la position (debout, assise ou couchée)- l'heure (la plus faible vers 3 heures du matin)- l'alimentation- l’émotion- l’environnement (chaleur, humidité, pression atmosphérique)

• Validité des mesures nécessite une période de calme de qq minutes avant la mesure• Gagne à être répétée pendant plusieurs jours

Remarques / Fc de repos (seront revues en TD)

70 et 80 (pop moyenne); < 40 (sportifs d'endurance)

• 2 méthodes théoriques :

- formule d'ÅSTRAND : Fc maximale = 220 – âge => 220-1/2 âge > Pour une Fc max de 200 bpm, une séance à 80% du max: Fc cible = 160 bpm

(80x200/100) = 0,8 x 200

- formule de KARVONEN : notion de Fc de réserveFc cible = FC repos + %(Fc maximale - Fc repos)

> Avec une Fc de repos de 50 bpm, cette même séance: Fc cible = 170 bpm50 + 0,8 x(200-50) = 50 + 120

> censé être plus représentatif du véritable impact de l'exercice sur l'organisme(ex: Fc repos 100 bpm => Fc cible = 180 bpm)

Remarques / Fc maximale (seront revues en TD)

• La valeur de la FC maximale réelle … ne varie presqu e pas avec l’entraînement- peut être obtenue par différents types d'exercices:

> test progressif et maximal (VAMEVAL, NAVETTE)

> footing rapide avec accélération finale max (1mn)> dernières répétitions d’une séance à VMA

43

L1 STAPS 2004: tests VAMEVAL et NAVETTE

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

VAMEVAL

NAVETTE

VAMEVAL

NAVETTE

FC repo

s

FC max

FC 3 m

in

FC repo

s

FC max

FC 3 m

in

0

40

80

120

160

200

VMApaliersFc

Fc (bpm)PerfsVMA (km/h)

Test 15/15 modifié (C. Nicol 2003)

- But:But:But:But: RRRRééééajuster les VMA obtenues lors dajuster les VMA obtenues lors dajuster les VMA obtenues lors dajuster les VMA obtenues lors d’’’’une une une une éééépreuve initiale de typepreuve initiale de typepreuve initiale de typepreuve initiale de typeVAMEVAL ou NAVETTE.VAMEVAL ou NAVETTE.VAMEVAL ou NAVETTE.VAMEVAL ou NAVETTE.

- Test:Test:Test:Test: ---- …………………………………………………………………………………………………………………….cardiovasculaire et musculaire pr.cardiovasculaire et musculaire pr.cardiovasculaire et musculaire pr.cardiovasculaire et musculaire prééééalable,alable,alable,alable,- …………………….. s.. s.. s.. sééééries de ries de ries de ries de ………………………………………………………………………….. .. .. .. àààà …………………………………………. de VMA, . de VMA, . de VMA, . de VMA, - sur le mode sur le mode sur le mode sur le mode ………………………………………………………………………… / / / / ……………………………………………………………………………………………………………………....

(siffl(siffl(siffl(siffléééées par les par les par les par l’’’’enseignant),enseignant),enseignant),enseignant),---- avec avec avec avec ……………………………….. de r.. de r.. de r.. de réééécupcupcupcupéééération passive entre les sration passive entre les sration passive entre les sration passive entre les séééériesriesriesries.

---- Travail en Travail en Travail en Travail en ……………………………………………………………………………………....- Principe:Principe:Principe:Principe: RRRRééééajustement de la distance ajustement de la distance ajustement de la distance ajustement de la distance àààà courir au dcourir au dcourir au dcourir au déééébut des sbut des sbut des sbut des sééééries 2 & 3ries 2 & 3ries 2 & 3ries 2 & 3

sur la base de la sur la base de la sur la base de la sur la base de la FcFcFcFc atteinte atteinte atteinte atteinte àààà la fin de la sla fin de la sla fin de la sla fin de la séééérie prrie prrie prrie prééééccccéééédente.dente.dente.dente.

- FcFcFcFc :::: - Sur 15Sur 15Sur 15Sur 15’’’’’’’’ sifflsifflsifflsiffléééée par le par le par le par l’’’’enseignantenseignantenseignantenseignant---- MesurMesurMesurMesuréééée:e:e:e:

> tous ensemble avant le test (> tous ensemble avant le test (> tous ensemble avant le test (> tous ensemble avant le test (FcFcFcFc ddddéééébut); but); but); but); > juste > juste > juste > juste àààà la fin (la fin (la fin (la fin (FcFcFcFc fin)fin)fin)fin)> 2> 2> 2> 2’’’’45 plus tard (45 plus tard (45 plus tard (45 plus tard (FcFcFcFc R3R3R3R3’’’’))))

- Consigne:Consigne:Consigne:Consigne: ---- Respecter la vitesse (D/tps)Respecter la vitesse (D/tps)Respecter la vitesse (D/tps)Respecter la vitesse (D/tps)---- Prenez votre pouls dPrenez votre pouls dPrenez votre pouls dPrenez votre pouls dèèèès le coup de sifflets le coup de sifflets le coup de sifflets le coup de sifflet---- CriezCriezCriezCriez----le le le le àààà votre doublette tout en courant (votre doublette tout en courant (votre doublette tout en courant (votre doublette tout en courant (cf.schcf.schcf.schcf.schéééémamamama).).).).

44

711718

6916,517

671616

6515,515

631514

6014,513

581412

5613,511

541310

5212,59

50128

4811,57

46116

4410,55

42104

409,53

3892

358,5 1

D (m) sur 15" VMA (km/h)paliers (n°)

Test 15/15 modifié : 3(4 allers-retours à VMA) ; 3 mi n inter-séries

- MMMMééééthode (1. prthode (1. prthode (1. prthode (1. prééééalable au test): alable au test): alable au test): alable au test): 1. Relever les valeurs individuelles deRelever les valeurs individuelles deRelever les valeurs individuelles deRelever les valeurs individuelles de

VMA obtenues au VAMEVAL.VMA obtenues au VAMEVAL.VMA obtenues au VAMEVAL.VMA obtenues au VAMEVAL.- n° de palier plus facile à retenirque la VMA mais moins didactique- attent°: au test Navette, les palierscorrespondent à des VMA corrigéesà la hausse pour compenser lesarrêts précoces liés à l’acidose.

2. Regrouper les personnes par VMARegrouper les personnes par VMARegrouper les personnes par VMARegrouper les personnes par VMApour constituer 4 pour constituer 4 pour constituer 4 pour constituer 4 àààà 5 groupes.5 groupes.5 groupes.5 groupes.(9(9(9(9----10), (10,510), (10,510), (10,510), (10,5----11), (11,511), (11,511), (11,511), (11,5----12), (12,512), (12,512), (12,512), (12,5----13), (13,5)13), (13,5)13), (13,5)13), (13,5)

3. NoterNoterNoterNoter les distances correspondant àla VMA supérieure de chaque groupe:D (42m), (46m), (50m), (56m)

4. Ces distances seront indiquCes distances seront indiquCes distances seront indiquCes distances seront indiquéééées par es par es par es par des plots sur le terrain.des plots sur le terrain.des plots sur le terrain.des plots sur le terrain.Prévoir 1 à 2 de plus que le meilleurgroupe: 58m (P12) et 60m (P13)7117 21,518

6916,5 20,817

6716 2016

6515,5 19,315

6315 18,514

6014,5 17,813

5814 1712

5613,5 16,311

5413 15,510

5212,5 14,89

5012 148

4811,5 13,3 7

4611 12,36

4410,5 11,85

4210 114

409,5 10,33

389 9,52

358,5 8,8 1

D (m) sur 15" VMA (km/h)paliers (n°)

7°S 5°S5°S

Tests de 15/15