Eureka Sport Santé

Dette en Oxygène

2016-03-13T09:19:08Z

La dette en Oxygène
ou
Qui paie ses dettes s'enrichit.

Il s'agit ici seulement d'un rappel

Mon 100 mètres est fini, mes muscles sont enfin au repos, et pourtant mon cœur continue à battre vite et ma respiration ne se calme pas tout de suite. Pourquoi ?

Après tout exercice quel qu'il soit, les fréquences respiratoire et cardiaque restent en effet plus élevées qu'au repos. On explique cela en invoquant la dette en oxygène.
La ventilation à la fin du 100 mètres reste effectivement plus élevée que celle de repos.
Le sportif ne peut même pas parler.
Conclusion, bien que l'effort soit terminé, le corps a encore besoin d'un apport supplémentaire en oxygène.
Il faudra attendre quelques minutes pour retrouver une respiration et un pouls normal et calme de repos.

Pourquoi le corps demande t il ce supplément d'oxygène immédiatement après l'effort ?

Il y a plusieurs raisons :
1-Les muscles ont consommé beaucoup d'oxygène du sang et il faut refaire les stocks en oxygène dans les globules rouges (O2 de l'hémoglobine) et dans fibres musculaires rouges (O2 de la myoglobine)
2-Au début de l'effort et pendant les premières secondes, les réserves de repos d'ATP des muscles s'épuisent. Il faut reconstituer ces réserves. Pour cela il faudra de l'oxygène pour les mitochondries en période de récupération (dette dite alactique 1)
3-Ensuite il faut refaire les stocks de phosphocréatine.
Pour reconstituer les réserves de phosphocréatine à la fin de l'effort, il faudra de l'oxygène pour les mitochondries en période de récupération (dette dite alactique 2)

*Ces stocks d'ATP et de Phosphocréatine (nommés phosphagènes) se reconstituent d'abord très rapidement puis plus lentement. Pour refaire les réserves dans les fibres comme elles étaient avant l'effort, il faut compter entre 3 et 5 minutes à partir de l'arrêt de l'exercice.*

Il faut aussi débarrasser les cellules musculaires et le sang de l'acide lactique formé et transformer dans le foie le lactate en glucose.

Note
(L'acide lactique est en effet dissocié dans les fibres et le sang en proton (H+) responsable de l'acidité et anion (lactate-) récupérable)

A la fin de l'effort il faut éliminer l'acidité lactique (H+) et supprimer l'excès de lactates qui peuvent être transformés en glucose dans le foie (cycle de Cori)

Une fraction de la consommation d'oxygène élevée d'après effort va servir à cela, payant ainsi la dette dite “ lactique ”

*Cette phase est lente et peut durer plus de 30 minutes. Certains l'ont mesurée sur plus d'une heure, mais l'essentiel de cette récupération est réglé en moins de 15 minutes.*

Nous savons donc maintenant que l'organisme du sportif continue à prendre de l'oxygène pour rétablir les réserves et pour éliminer et recycler les déchets (acidité et lactates)

Pourtant il reste encore à expliquer à quels signaux poumons et cœur obéissent dans cette phase du début de récupération.

1- On peut comprendre que dès que le 100 mètres est terminé, pendant quelques secondes le sang reste acide et chaud. Ces deux signaux sont perçus comme responsables d'une hyperventilation et d'une accélération cardiaque par leur effet cérébral.
2- Pendant encore quelques secondes les hormones du stress restent actives (adrénaline par exemple) et elles ont le même effet.
3- Enfin, il faut savoir que dans les efforts extrêmement violents, les muscles ont des ressources de formation d'ATP exceptionnelles mais avec production d'ammonium, toxique puissant qu'il faudra éliminer. Quand le taux d'ammonium augmente dans les fibres, il diffuse dans le sang. Il est bien connu que l'augmentation du taux d'ammonium sanguin stimule le centre respiratoire cérébral, d'où une élévation de la ventilation pulmonaire.

Note
2+2 donne 3+1
L'explication est que dans des conditions extrêmes où il faut encore de l'ATP deux ADP en s'associant entre eux peuvent donner un ATP et un AMP, lequel, sous l'influence d'enzymes activés par l'acidité, libère de l'ammonium NH4+

Voilà pourquoi, quand l'effort musculaire est terminé, commence une phase de récupération pendant laquelle l'organisme a besoin de plus d'oxygène. Le calme revenu, l'ATP sera logiquement à nouveau maintenu par les réactions dites aérobies de repos qui se déroulent dans les mitochondries des cellules musculaires.
Voila aussi pourquoi il ne faut pas faire parler le sportif pendant au moins 5 minutes à la fin d'un effort violent pour lui laisser le temps de récupérer au moins sa respiration. Faites passer le message aux journalistes et reporters radio-télé !

Ce métabolisme de repos revenu dans les mitochondries consommera préférentiellement les dérivés des acides gras plutôt que des dérivés du glucose, mais les besoins énergétiques de repos étant minimes, il ne faudrait surtout pas en déduire qu'il faut se mettre au repos pour maigrir !

Pour les étudiants en sport-études

2016-03-07T23:04:03Z

Réservé aux étudiants en Sport-Etudes
TESTEZ VOS CONNAISSANCES

1
La fatigue est un excellent moyen de protection du muscle vrai faux

A répondu vrai : bravo, vous avez raison
Les terminaisons des nerfs sensitifs qui sont près des fibres, reçoivent des messages chimiques et mécaniques leur signalant que quelque chose ne va pas.
Trop de chaleur, déshydratation, trop d'acidité, présence de produits chimiques toxiques ou non, confirmant que le taux d'ATP est devenu insuffisant
Certains produits, provenant des fibres, avertissent directement le cerveau sans passer par les nerfs, car ils sont sortis du muscle et sont véhiculés dans tout le corps par le sangCela entraîne la sensation de fatigue.
Si la contraction continue, quelque chose de grave se produira : déchirure, rupture, œdème, tendinite.

A répondu faux : vous vous trompez
Si le sportif fatigué poursuit son effort, il n'obéit pas à son propre corps qui lui signale que quelque chose ne va plus.
La fatigue est le meilleur signe de mauvaises conditions musculaires : le muscle va se déchirer, se rompre, ou tout simplement de graves perturbations des fibres vont se créer et il faudra plusieurs jours pour les réparer.
Quand le glucose vient à manquer, l'ATP se recomposera en se servant des protéines musculaires. Le muscle, pour continuer l'effort, se consomme lui-même.
Le seul traitement de la fatigue est la diminution ou l'arrêt de l'effort et le repos.

2
L'acide lactique est impliqué dans l'apparition de la fatigue vrai faux

A répondu vrai : bravo, vous avez raison
C'est vrai, l'acide lactique se décompose en lactates et H+.
C'est le proton H+ qui intoxique les fibres, gène le calcium, perturbe les propriétés de la membrane des fibres, et bloque la consommation du glucose, donc la production d'ATP.
L'acidité H+ passe aussi dans le sang et informe les centres nerveux du cerveau qu'il faut arrêter d'urgence l'effort.

A répondu faux : vous vous trompez
L'acide lactique agit par le proton H+ qui est sa partie acide.
Toute acidité provoque la fatigue et met en jeu des systèmes de lutte antiacide dans les fibres et dans le sang.
Aucune réaction chimique ne peut s'effectuer correctement si l'acidité est trop forte. Or, tout ce qui se déroule dans notre corps, au repos et surtout à l'effort, est soumis à des réactions chimiques très sensibles aux enzymes qui sont inhibées par l'excès d'acidité.

3
Notre alimentation devrait apporter 2500 kcal par jour pour un sujet qui fait peu d'exercices physiques, dans les 5000 kcal pour un sportif d'endurance, mais certains arrivent à environ 10.000 kcal / jour (1kcalorie = 4,18 kjoules) vrai faux

A répondu vrai : bravo, vous avez raison
On ne devrait plus parler de calories mais de Joules en divisant les calories par 4,18.
Mais ces chiffres sont réels. Sachez que les bûcherons dépensent facilement 5000 kcal/j et que le ski de fond dépense 24 kcal/minute.

A répondu faux : vous vous trompez
Il faut un minimum de 1600 kcal/jour pour vivre.
Les dépenses énergétiques vont de 5 kcal/minute pour une marche à 5 km/heure à 24 kcal/minute pour une course dépassant les 18 km/heure.
C'est pourquoi les coureurs cyclistes du tour de France ont besoin de quantités colossales d'énergie.

4
Une alimentation équilibrée du sujet normal adulte jeune, doit apporter 50 % de glucides (sucres), 10 à 15 % de protides (viandes), et 30 à 35 % de lipides (graisses) vrai faux

A répondu vrai : bravo, vous avez raison
Ce sont les apports conseillés aux adultes jeunes. Mais cela varie avec l'âge et l'activité sportive qui demande d'absorber beaucoup de glucides pour l'énergie musculaire.

A répondu faux : vous vous trompez
C'est bien ce qui est recommandé pour les adultes jeunes.
Mais il y a effectivement à tenir compte des adolescents en croissance, des personnes âgées, des femmes enceintes et des sportifs qui sont des cas particuliers, montrant combien chacun est différent des autres.
Les sportifs ont besoin de plus de glucides.

5
La teneur en graisse d'un homme ou d'une femme, (moyens adultes et minces) est de 15 % environ. vrai faux

A répondu vrai : vous vous trompez
C'est vrai pour l'homme mais faux pour la femme dont la teneur normale en matière grasse est de l'ordre de 25 %.

A répondu faux : bravo, vous avez raison
Ces valeurs ne correspondent pas à la teneur en graisse de la femme dont la morphologie est différente.
Pour nos belles compagnes, même minces, la teneur en graisse est de 25 % environ.

6
Quand on court au dessus de 20 km/h (plus de 80 % de la consommation maximale d'oxygène), les lipides (graisses) n'ont plus aucun intérêt dans l'apport d'énergie au muscle . vrai faux

A répondu vrai : bravo, vous avez raison
Bien sûr, ce sont les sucres qui servent alors de carburant dans les fibres rapides.
Les graisses sont brûlées pour les efforts d'endurance.

A répondu faux : vous vous trompez
Les graisses ne servent que pour les efforts en métabolisme aérobie, dans les fibres rouges et lentes.
Ici ( 1000 m en 3 mn ) ce sont les sucres qui servent de carburant dans les fibres blanches.
Bien entendu, cette course ne durera pas longtemps et les concentrations musculaire et sanguine d'acide lactique vont augmenter.

7
Au début d'une course prévue pour durer 4 heures, l'énergie est fournie à 50 % par les graisses et à 50 % par le glycogène musculaire. A la fin de la course, les lipides sont environ 8 fois plus utilisés. vrai faux

A répondu vrai : bravo, vous avez raison
Au début les glucides et les lipides sont présents dans le muscle, mais en fin de course le glycogène musculaire est pratiquement épuisé et il reste encore des réserves considérables de graisses utilisables.
C'est à ce moment-là que le glucose du sang (provenant du glycogène du foie) intervient, avec un complément d'énergie fourni par certains acides aminés.
Ces derniers libèrent leur azote sous forme d'ammonium qui sera retrouvé en grande partie transformé en urée par le foie.
L'urée et l'ammonium sont éliminés dans l'urine, après la réhydratation, quand le sportif aura terminé la compétition.

A répondu faux : vous vous trompez
Au repos les muscles consomment uniquement un minimum dont l'énergie vient surtout des lipides.
Le début de course voit la participation des glucides augmenter, surtout le glucose provenant du glycogène musculaire.
A la fin, le glycogène musculaire est pratiquement épuisé, les graisses deviennent alors le carburant privilégié, aidées par le glucose du sang et quelques acides aminés énergétiquement utilisables.

8
On conseille quelquefois aux sportifs de s'entraîner beaucoup en début de semaine et de diminuer l'intensité d'entraînement 3 ou 4 jours avant la compétition, en augmentant en même temps leur consommation de glucides. vrai faux

A répondu vrai : bravo, vous avez raison
Ce type de régime, qui est une variante “ adoucie ” du régime dit “ dissocié ” ou “ scandinave ”, est utilisé pour le ski de fond, le marathon, et en général pour les épreuves intenses et prolongées.
Le vrai régime comporterait une première partie de la semaine avec beaucoup d'efforts d'entraînement sans apport de glucides alimentaires.
Pratiqué uniquement de temps en temps, le vrai régime scandinave “ secoue ” l'organisme qui n'est pas fait pour supporter des périodes d'efforts sans apport de glucides et des périodes d'apport de glucides sans effort musculaire.

A répondu faux : vous vous trompez
Sans appliquer à la lettre le régime dissocié scandinave qui augmente les réserves en glycogène d'environ 20 %, on peut enrichir ses muscles en glycogène quelques jours avant une compétition, en réduisant l'entraînement, pour que les réserves soient le plus élevées possible.
Mais le vrai régime consisterait à ne pas prendre de glucides pendant l'entraînement important du débutd'où des risques d'accident musculaires.

9
Les boissons prises pendant un exercice doivent apporter de l'eau, avec la plus forte concentration possible en glucides (sucres) vrai faux

A répondu vrai : vous vous trompez
Si vous buvez un liquide trop concentré, il reste dans l'estomac plus longtemps.
Plus grave encore, comme dans le corps humain l'eau va du moins concentré vers le plus concentré, vous risquez de voir de l'eau quitter le sang pour aller dans la cavité de l'estomac, pour diluer le liquide bu !
Attention, il s'agit de concentration en particules appelées osmoles, c'est à dire actives sur les transferts d'eau.

A répondu faux : bravo, vous avez raison
En règle générale la boisson doit être moins concentrée en osmoles que le plasma du sang, on dit “ hypotonique ”, sinon de l'eau quitte le sang pour aller dans l'estomac et l'absorption de l'eau bue est forcément retardée.
On peut conseiller de boire 200 ml toutes les 15 minutes d'une boisson contenant entre 30 et 80 gr de glucides, et du sel, sans que l'osmolalité ne dépasse si possible 300 milliosmoles par litre.
La plupart des boissons de l'effort tiennent compte de cela.
180 milligrammes de glucose ou de sucre de cuisine = 29 milligramme de sel de cuisine = 1 milliosmole.

10
Pour varier l'apport en protéines, on peut manger 4 œufs à la place de 100 gr de viande. vrai faux

A répondu vrai : vous vous trompez
1 œuf est équivalent à 50 gr de viande. Par conséquent il suffit de 2 œufs pour remplacer les protéines de 100 gr de viande ou de 100 gr de poisson.
Mais il y a viande et viandeselon que l'on mange du bœuf, du veau, du gibier, de la volaille, les graisses, les éléments minéraux, les glucides et les vitamines peuvent être différentes de l'œuf.

A répondu faux : bravo, vous avez raison
Si on s'en tient aux protéines il suffit de 2 œufs. Mais on peut aussi retrouver ces protéines dans 100 gr de camembert, de jambon ou de poisson.

VO2 max

2016-03-04T22:48:31Z

Limites 1

La première valeur est celle du repos, la deuxième à l'effort long d'endurance d'un champion.
Hélas, il y a des limites à tout.
Nous sommes en plein marathon. L'effort est long, aérobie, d'endurance.
Il met en jeu les usines mitochondriales qui produisent beaucoup d'ATP en présence d'oxygène.
Plus l'effort augmente et plus les mitochondries y participent. Donc plus elles consomment d'oxygène que le sang leur apporte.
Il existe des appareils qui mesurent la consommation d'oxygène pendant l'effort du sportif. Ils mettent en évidence cette augmentation de la consommation d'oxygène qui entre dans les poumons par l'air inspiré. On les voit lors d'une épreuve d'effort sur bicyclette ou tapis roulant. Ils permettent de comparer la composition en oxygène de l'air inspiré et de l'air expiré.
Pourtant, on peut le comprendre, il arrive un moment où les mitochondries sont saturées. Elles sont à la limite de leur fonctionnement. C'est comme si on demandait à une voiture d'aller plus vite que sa vitesse maximale limite. A ce moment-là la consommation d'essence plafonne, elle ne peut plus augmenter, la voiture refuse tout effort supplémentaire. C'est impossible. De même, la mitochondrie ne pouvant faire plus, elle ne peut plus augmenter sa consommation d'oxygène. Les appareils de mesure de la consommation d'oxygène montrent que le sportif a atteint le maximum de consommation d'O2. On dit qu'il a atteint sa VO2max qui s'exprime en litres d'oxygène consommé par minute. On peut l'exprimer de plusieurs façons mais l'essentiel est ici de comprendre le mécanisme. Souvent on rapporte cette consommation au poids du sportif en l'exprimant en millilitres d'oxygène consommé par minute et par kilo.

Mais, même en supposant que les mitochondries seraient encore capables de fonctionner et d'accepter de laisser entrer les dérivés du glucose et des acides gras pour faire l'ATP, il leur faut un apport d'oxygène suffisant pour assurer les cycles de Krebs. Or cet oxygène leur est apporté par le sang et, hélas, la circulation sanguine a ses propres limites. Le cœur se remplit d'avantage, il bat plus vite, il assure un débit sanguin maximal, mais lui non plus ne peut faire plus !
On dit que la plus belle fille du monde ne peut donner que ce qu'elle a !
Le poumon est arrivé également a ses limites, il ne peut plus extraire d'avantage d'O2 à l'air inspiré, les muscles de la cage thoracique se fatiguent. Quand la circulation sanguine qui arrive aux fibres musculaires a atteint ses limites, alors les mitochondries reçoivent une quantité d'oxygène par minute qui ne peut plus augmenter. La consommation en O2 de la fibre n'augmente plus. La VO2 max est atteinte.

Et pourtant la circulation sanguine fait tout pour le muscle en effort. Certains capteurs formés de nerfs et de centres nerveux vont décider de favoriser la circulation sanguine vers le muscle en diminuant la circulation sanguine vers les autres organes sauf le cerveau dont le débit sanguin ne change pas.
Il y a une baisse du débit du sanguin vers le tube digestif, le foie et les intestins pendant les efforts de très longue durée. C'est la même chose pour les reins. La circulation sanguine vers les intestins est tellement diminuée qu'on a observé à la fin des courses trop longues et épuisantes des cas où l'intestin mal irrigué par le sang s'est perforé et il a fallu enlever une fraction d'intestin à l'arrivée d'une course à cause d'une péritonite probable. On a du pratiquer ce que l'on nomme une colectomie. (amputation d'une partie du colon)
Les diarrhées sanglantes sont fréquentes après les courses de très longue durée.
Il y a des appareils pour mesurer cette VO2 max mais il y a aussi des tests de terrain pour l'évaluer approximativement. Ils permettent d'avoir une valeur déduite qui n'a pas la précision de la mesure en laboratoire.
Voyez sur le site les articles 6647, 6746, 6747, 6749.
Un sportif ayant une VO2 élevée est doué pour les sports d'endurance aérobie.
Cette valeur est en moyenne de 45-50 ml/mn/kg pour les hommes et de 35-40 ml/mn/kg pour les femmes.
La VO2 max est la puissance maximale aérobie.
Des entraînements spécialement adaptés aux sportifs et selon le sport pratiqué peuvent l'améliorer.
Mais certains sportifs sont naturellement dotés de qualités spéciales et avec l'entraînement et la pratique ils atteignent des valeurs exceptionnelles.
Un champion d'endurance de niveau international avoisine les 80. Les hyperdoués dans les sports d'endurance comme le cyclisme frôlent les 90 ! Mais ces valeurs sont exceptionnelles.
http://www.msport.net/newSite/IMG/doc-145.gif

Quand les mitochondries sont saturées et qu'elles ne peuvent plus augmenter leur fabrication d'ATP, donc qu'elles n'augmentent plus la consommation d'oxygène, peut on encore demander un effort supplémentaire aux fibres du marathonien, par exemple pour un long sprint final ?
OUI !
Mais comment cela est-il possible ?
Pour comprendre il suffit de se mettre à la place de la fibre.
Elle a encore du glucose dont la plus grande partie rentre dans la mitochondrie car le dérivé du glucose qui peut y entrer y trouve encore sa place. Mais arrive l'instant où pas un de plus ne peut y entrer. Un dérivé glucose transformé par la phase hors usine qui n'arrive pas à entrer dans la mitochondrie saturée peut encore donner quelques ATP en devenant acide lactique. Cela permet d'accélérer encore un peu. Hélas, l'acide lactique formé va acidifier la fibre et le sang et éventuellement abîmer la fibre malgré l'effet des substances présentes pour capter l'acidité (substances tampons) Les substances tampons ont aussi leurs limites.
Ainsi, arrivé au max de consommation d'oxygène, la fibre est encore capable de faire un peu plus d'ATP et d'augmenter l'effort, mais en produisant de l'acide lactique. Cet acide passe en partie dans le sang où on le dose. Les lactates sanguins augmentent quand on a dépassé la VO2 max.

Et ces lactates ne cessent d'augmenter jusqu'à engendrer une importante fatigue qui impose l'arrêt de l'effort ou la lésion des fibres.

http://www.mhhe.com/socscience/hhp/fit_well/web14/Web14_files/image002.gif

Les triangles rouges représentent la fréquence cardiaque (pouls par minute) Le cœur s'accélère.
Les carrés bleus représentent la consommation d'oxygène. Elle augmente jusqu'à la VO2 max. Puis elle reste constante.
Les triangles verts représentent la concentration sanguine d'acide lactique (dosage des lactates)
Jusqu'au « Threshold anaérobic » le taux de lactates du sang est normal.
Le « Threshold anaérobic » est le seuil à partir duquel les mitochondries commencent à arriver à leur limite. Elles « saturent » A partir de ce point tous les dérivés du glucose n'entrent pas dans l'usine et certains sont transformés en acide lactique et ceci de plus en plus. Ce point est intéressant. Avec un bon entraînement il se déplace vers la droite.
L'acidité bloque le fonctionnement des fibres car toutes les transformations chimiques qui s'y déroulent, que ce soit dans les mitochondries ou en dehors, sont favorisées ou disons sous la dépendance de ce que l'on nomme des enzymes qui sont très sensibles aux variations d'acidité.

Une transformation qui mettrait une minute à se produire ne dure qu'un centième de seconde si l'enzyme spécifique est active. Gêner l'action de l'enzyme par l'acidité c'est aller à la catastrophe. L'acidité peut aussi stimuler des enzymes qui sommeillent dans la fibre et leur effet pourra se révéler redoutable.
Voyez les articles 36, 5409, 40, 8573.
****************************************************************************************************
Si nous récapitulons ce que nous venons de décrire, les choses sont claires. Alors que tout allait bien avec l'oxygène et que l'effort pouvait durer, voila que notre folie noue entraîne dans un effort qui dépasse l'oxygène, qui dépasse ce que notre corps avait prévu. Tout ce que l'on a fait sans oxygène, il faudra le "payer" à la fin ! Ces ATP, ces phosphagènes, ces réserves, c'est après l'effort qu'il faudra les refaire. Il faudra payer l'addition ! Et tout de suite !
C'est pourquoi le corps nous demande de faire ces dettes dès l'arrivée.
C'est comme si la voiture qui a dépassé ses limites et qui maintenant s'immobilise à l'arrêt voyait son moteur tourner encore vite pendant quelques minutes tant que le moteur est trop chaud en continuant à consommer du carburant alors que nous avons déjà enlevé la clef de contact. Pour assurer encore un passage correct du liquide réfrigérant dans le radiateur et recharger la batterie pour que tout soit OK au prochain démarrage.
Ce sujet fera l'objet d'un prochain article "dette d'oxygène"

Effort long

2016-03-03T09:40:49Z

Les usines mitochondriales des fibres qui sont utilisées dans les efforts longs d'endurance dits aérobie vont consommer de l'oxygène . Les substances qui y entrent en présence d'oxygène y seront transformées pour produire des quantités colossales d'ATP.
38 ATP par tour de transformation de chacun qui entre, dérivé du Glucose(1) ou d'Acide gras venant des graisses. (2)
Le glucose n'entre pas tel quel dans la mitochondrie. C'est sa forme dégradée sans besoin d'oxygène (1) qui avait donné de l'acide lactique qui y entre. Il y aura donc moins d'acide lactique formé dans les efforts de longue durée.
Mais il y en aura toujours un peu car le corps humain utilise toutes ses ressources en même temps.
Le glucose libre pour être transformé est présent dans la fibre.
Le sang en apporte aussi car il en contient naturellement. (On le dose par la mesure de la glycémie)
Le glucose existe aussi en réserve dans la fibre sous forme de nombreux glucoses accrochés entre eux, cette forme liée est appelée glycogène. Si vous imaginez le glucose libre comme semblable à un grain de raisin, le glycogène serait une réserve de grains sous forme de grappe. Il faudra couper chaque grain de la grappe pour le rendre libre et utilisable.

Un peu d'énergie sera perdue pour ce décrochage. Ainsi quand la fibre manque de glucose libre elle va chercher dans son glycogène pour en libérer. Les réserves de glycogène du muscle sont très importantes car elles vont assurer la fourniture de glucose pour les efforts longs d'endurance aérobie. C'est pour cela que l'alimentation du sportif sera particulièrement riche en glucides afin de confectionner un maximum de réserves de glucose sous forme de glycogène. . Pour se lier les uns aux autres sous forme de glycogène les glucoses ont besoin d'eau. Donc le glycogène contient aussi de l'eau.
Mais quand le muscle utilise trop de glucose il en prend aussi au sang qui le traverse, et le taux de glucose dans le sang diminue (Hypoglycémie).
Le cerveau qui est alimenté par le glucose du sang va en manquer car il n'a pas de réserves de glycogène ce qui va provoquer une grande fatigue et des malaises. Le cerveau commande tout. Dans les sports de longue durée il redoute avant tout les hypoglycémies et les déshydratations.
C'est alors que le sang qui continue à circuler partout passe par le foie et ira y prendre du glucose dans les réserves de glycogène que le foie contient. Le sang ressortira du foie enrichi en glucose. Il retournera l'apporter au muscle qui y trouvera son aliment principal et surtout au cerveau qui sera ainsi protégé. Cette réserve de glycogène du foie n'intervient pas au début de l'effort. Son glucose sera extrait quand « ça » commence à aller mal dans la fibre.
Pour vous donner un ordre d'idée sur le glucose et ses réserves, disons qu'un sportif de 70 kg possède environ 30 kg de muscles et il a de 13 à 15 g de glycogène par kg de muscle, soit une réserve d'environ 450 g de glycogène musculaire. Dans le foie il y en a entre 80 et 100 g. Ces réserves sont suffisantes pour assurer un effort aérobie par les « usines » d'environ 1 h 30.

Pour augmenter les réserves en glycogène voyez l'article 117 et 9402.

Mais nous avons écrit que les mitochondries sont alimentées par les dérivés du glucose et des acides gras
. Les acides gras et leurs dérivés proviennent des graisses de la fibre et du sang.

Pour que les dérivés des acides gras soient producteurs d'ATP dans la mitochondrie il faut qu'il y ait dans la mitochondrie un dérivé du glucose pour les prendre en charge.
Puisque les dérivés des graisses ne donnent de l'ATP dans la mitochondrie que s'il y a encore un dérivé du glucose on dit que les graisses ne sont brulées qu'au feu des sucres. C'est une expression « vulgaire » mais qui affirme une réalité. Il y a très longtemps les glucides étaient malencontreusement appelés « hydrates de carbone » Il ne faut plus utiliser cela. Quand j'étais en première année de médecine le Professeur Christol nous disait effectivement que « les graisses brûlent au feu des hydrates de Carbone »

Toutes ces transformations nécessitant de l'oxygène dans la mitochondrie se déroulent selon une sorte de cycle, comme une moulinette qui revient à sa position de départ. Chaque tour de moulinette porte le nom de cycle de Krebs.
La formation de 38 ATP utilisés pour la contraction des fibres est accompagnée du rejet de CO2 gaz carbonique et d'eau H2O
Tout vient des substances entrées dans la mitochondrie et qui y subissent des transformations et de l'oxygène qui a été apporté par le sang. Et cet Oxygène vient de l'air que nous respirons.
(Note pour les savants (1) Pyruvate (2) Acetyl-coA)

La respiration assure l'apport d'oxygène aux usines des fibres pour les efforts d'endurance aérobie.
QUELQUES MOTS SUR L'AIR QUE NOUS RESPIRONS
L'air, on le sait, est formé d'un mélange de deux gaz dont un est capital pour la vie, l'Oxygène, l'autre ne servant à rien dans l'effort, l'Azote.
Je devrais écrire que l'air contient « environ » 20% de dioxygène O2 et de 80% de diazote N2.
Quand on parle d'un mélange gazeux on évoque sa pression.
Ici l'air est à la pression atmosphérique. Cette pression sera différente selon que l'on est au niveau de la mer ou au sommet d'une montagne. Elle est plus faible en altitude. C'est normal, plus on monte et moins on a de l'atmosphère sur la tête ! Chaque gaz de l'air exerce sa propre pression en fonction de son % dans le mélange.

tiré de http://www.brunette.brucity.be/pagodes1/physique/ntic/pression_atm.htm
La pression atmosphérique est exprimée dans ce schéma en hecto Pascals.
1 hecto Pascal = 0,75 mm de Mercure
L'altitude est en Km (1000 m) L'Everest serait presque à 9 km (8850 m)

Nous n'avons pas évoqué tout le chemin que suit l'oxygène de l'air pour arriver aux fibres.
Il nous manque encore à décrire une partie de la respiration.
Mettons nous donc à la place d'un O2 de l'air et suivons-le en compagnie de son copain l'Azote.
Le thorax peut être comparé à un accordéon. Après une expiration qui le vide et diminue la pression à l'intérieur des poumons, le thorax ensuite augmente de volume et inspire. L'air extérieur qui n'a pas changé de pression est alors aspiré et rentre en circulant d'abord dans des canalisations qui le conduisent jusqu'à des petits sacs minuscules qu'il « gonfle » en arrivant car ils étaient presque vides d'air. Ces petits sacs portent le nom d'alvéoles pulmonaires. Expiration et inspiration se succèdent, comme on le voit quand on se prépare à souffler les bougies d'anniversaire (inspiration) et qu'on souffle pour les éteindre (expiration)
Les tuyaux qui conduisent l'air sont d'abord la trachée que l'on sent sous les doigts à la base du cou, comme du cartilage, puis les bronches dont le diamètre diminue au fur et à mesure qu'on s'enfonce dans la cage thoracique. Quand elles sont minuscules on les appelle « bronchioles » (prononcer bronquioles)

Quand l'air entre dans les alvéoles qui étaient « dégonflées » il se mélange à un peu de gaz qui était encore là car tout n'est pas sorti lors de l'expiration. Ce nouveau mélange obtenu sera un peu plus pauvre en oxygène que l'air pur.
Le sac alvéolaire est entouré de sang qui circule dans de minuscules vaisseaux sanguins nommés capillaires, tellement fins que les globules ne passent que l'un après l'autre, le sang circule car il est poussé par l'effet des contractions du cœur. Le cœur est en effet une pompe aspirante et refoulante qui assure ce que l'on nomme la circulation sanguine. Le sang passe dans ces capillaires collés à l'extérieur du petit sac alvéolaire et il continue son chemin ensuite par les « artères » plus grosses vers les fibres et le corps entier. Lorsque le sang et le mélange gazeux alvéolaire ne sont séparés que par la paroi de l'alvéole et du capillaire, des échanges gazeux sont possibles. Dans les deux sens, bien entendu.
1- Du gaz carbonique CO2 qui était dans le sang traverse les membranes et passe vers l'alvéole. Le sang s'appauvrit donc en CO2. Ceci explique que le mélange gazeux expiré en soufflant est riche en CO2.
2- De l'oxygène O2 passe de l'alvéole vers le sang. Le sang s'enrichit donc en oxygène. C'est bien, puisque ce sang portera cet oxygène aux mitochondries des fibres et à celles du reste du corps.

L'Azote N2 se dissout dans le sang, aucun intérêt pour le muscle.
Il nous reste à préciser comment le sang transporte l'oxygène.
Une fraction minime de l'oxygène reste libre dans le sang, c'est une quantité vraiment minuscule mais qui, quand le sang arrive aux fibres, sera immédiatement disponible. L'oxygène a besoin d'être libre pour quitter le sang et diffuser dans les fibres. Direction …mitochondrie !
Mais la majeure partie de l'oxygène qui est passée de l'alvéole vers le sang ne reste pas libre dans le sang. Elle va rentrer dans les globules rouges se fixer sur le pigment hémoglobine (Hb) que ces globules contiennent. C'est cette hémoglobine qui contient du fer qui donne à ces globules cette belle couleur rouge. Plus l'hémoglobine transporte d'oxygène et plus le sang est rouge. L'hémoglobine qui transporte de l'oxygène dans les globules rouges porte le nom savant d'oxyhémoglobine.
Les chimistes écrivent que Hb + O2 → HbO2
Quand le sang arrive dans les fibres, l'hémoglobine des globules rouges va relâcher une partie de l'oxygène qui était partiellement lié à son fer. Devenu libre, cet oxygène ira vers le pigment myoglobine qui l'attire puis vers les usines mitochondriales et y rentrera. L'usine à ATP est assurée de fonctionner correctement.
Il faut savoir quand même que le sang qui a traversé les fibres n'a pas perdu tout son oxygène. Il ne laisse à la fibre que ce dont elle a besoin. C'est la quantité d'O2 libre présente dans la fibre qui par sa pression commande l'importance des échanges.
On comprend que HbO2 des globules rouges → Hb + O2 (O2 libéré dans la fibre)
Dans l'effort du 100 mètres, effort explosif, les besoins en ATP étaient quasi instantanés, aucun autre système de fabrication d'ATP n'avait le temps de se mettre en route. Un 100 m, comme un lever de poids, se fait sans respirer, bouche fermée. C'est un effort dit en résistance.
Ici c'est différent. Dans le marathon qui est un effort long d'endurance, l'oxygène a le temps d'arriver aux fibres, l'effort est qualifié d'effort aérobie. Evidemment les pros du marathon font un petit sprint de départ pour se libérer des autres coureurs. Il est évident que ce départ sera un peu anaérobie alactique puis un peu lactique. Mais cela ne dure pas. L'oxygène apporté par le sang arrive dans les fibres et diffuse vite vers les mitochondries. Le cœur et la respiration s'adaptent et accélèrent.
Les mitochondries sont plus nombreuses dans les fibres rouges.
Vues au microscope ces « usines » ont l'aspect d'un petit haricot allongé. D'une sorte de traversin. Tout se passe à l'intérieur de l'usine.

Ces mitochondries qui sont dans les fibres et dans toutes les autres cellules du corps sont des centres spécialisés qui transforment les substances capables d'y entrer. N'entre pas dans l'usine qui veut et n'en ressort pas non plus qui veut. La membrane qui les entoure fait un tri sélectif.
Les substances qui y entrent vont y être transformées, on va leur arracher certaines parties, en ajouter d'autres…et cela grâce à la présence d'oxygène O2, qui est entré dans nos poumons avec l'air inspiré.
Ces transformations chimiques avec oxygène fabriquant de l'ATP dans les mitochondries portent un nom que tous les étudiants qui ont fait de la biologie retiennent toute leur vie, même quand ils ont tout oublié, ce nom étant « le Cycle de Krebs » ! C'est un tour de moulinette !
A l'issu de ces transformations les usines à ATP vont quand même avoir des substances chimiques à rejeter à travers leur membrane dans leur environnement immédiat. L'ATP ressort de la mitochondrie avec de l'eau H2O et du gaz carbonique CO2.

L'eau, c'est très bien, nous en avons besoin puisque le sportif en perd beaucoup pendant l'effort et également pour éviter que « ça chauffe » dans les muscles.
Le CO2 passera dans le sang qui le transportera aux poumons. Souvenez-vous que le CO2 est un gaz acide. Eliminer le CO2 c'est éviter l'acidification dangereuse du corps. L'ATP servira à la contraction.
Il ne faudrait pas croire que tout se passe de façon aussi caricaturale. En réalité toutes les fibres blanches et rouges travaillent en même temps mais selon le sport pratiqué le sportif consomme plus ou moins d'oxygène.

Le lecteur peut à ce niveau se poser un problème : Puisqu'il faut un dérivé du sucre pour que les acides gras produisent de l'ATP dans la mitochondrie, comment continuer à courir quand le glucose et ses stocks de glycogène sont épuisés alors qu'il reste encore une énorme réserve de graisses ?
Autre problème a élucider : La mitochondrie a ses propres limites, il arrive un moment où elle sera saturée car elle tourne au maximum. On peut essayer d'y faire entrer tout ce qu'on voudra, même avec de l'oxygène en plus, impossible de faire d'avantage. La fourniture d'ATP plafonne et on veut aller encore plus vite et plus loin ! Comment va faire la fibre ?
Ce sera l'objet du prochain entretien.

Effort violent et court

2016-01-21T14:02:34Z

Les dessins sont de mon ami Michel Gounel février 1993

Quelques généralités suivies de :
COMMENT LES MUSCLES FONT UN EFFORT VIOLENT ET TRÉS COURT

En se contractant et en se décontractant le muscle consomme des carburants pour produire du travail, soulever un poids par exemple, et en même temps, si on le touche, on sent qu'il est plus chaud pendant et après l'effort. Donc le muscle produit du travail et dégage de la chaleur.

Dans la contraction la chaleur ne sert à rien, c'est de l'énergie perdue. Il aurait mieux valu que cette chaleur n'existe pas mais on n'y peut rien, c'est comme ça.
Le travail c'est bien, mais la chaleur est une perte inutile.
C'est comme pour les moteurs de voiture. L'essence fait tourner le moteur mais il y a aussi production de chaleur. Il faut l'éliminer dans le radiateur.
L'idéal serait de consommer le moins possible d'énergie et avec cette énergie de fournir beaucoup de travail et le moins de chaleur possible.
On a inventé un mot pour mieux expliquer tout ça. Ce mot est « rendement »
Le muscle aura un meilleur rendement s'il développe plus de travail et moins de chaleur pour un effort donné.
Le muscle consomme des carburants, comme une voiture consomme de l'essence ou une ampoule de l'électricité. Il faut bien que votre ordinateur soit branché sur la prise ou sur ses batteries pour qu'il fonctionne !
Le muscle est fait de l'assemblage de milliers de petites fibres. On les voit bien dans le bouillon de viande que l'on fait à partir de muscles des animaux.
Ce sont ces fibres qui se contractent en même temps quand vous commandez le geste, je devrais dire quand votre cerveau décide du geste à accomplir.

Ce sont donc ces fibres qui ont besoin de carburant. Chaque fibre se débrouille toute seule avec ses propres carburants et elle ne peut pas compter en prendre à ses voisines.
Ce carburant dont nous parlerons plus tard est en réserve dans chaque fibre ou lui est apporté par le sang qui en contient ou qui va en chercher ailleurs dans le corps et notamment dans le foie qui en contient en réserve en cas de besoin.
Quand on fait un effort musculaire long on respire de façon plus importante. Il y a beaucoup plus d'air qui rentre et sort des poumons. Le mélange gazeux expiré, c'est-à-dire l'air qui ressort quand on souffle, est riche en vapeur d'eau et en gaz carbonique. Le sportif perd donc de l'eau par la respiration à l'effort. Le gaz carbonique éliminé en même temps provient de réactions chimiques qui se déroulent dans les fibres qui se contractent. L'eau en chimie s'écrit H2O et le dioxyde de carbone appelé aussi gaz carbonique s'écrit CO2
Ce sont des « formules chimiques » qui signifient que l'eau est formée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène et que le dioxyde de carbone ou gaz carbonique est formé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène.
On sait aussi que le sport fait transpirer puisque la peau du sportif est recouverte de sueur. La sueur qui est liquide puisqu'elle coule sur le corps contient donc de l'eau. C'est avec la respiration une deuxième perte d'eau pour le sportif. Quand le corps perd trop d'eau on parle de déshydratation. Si on pèse le sportif avant et après un long effort, on constate qu'il a perdu du poids à l'effort. Souvent plus d'un kg. Cette perte de poids est presque entièrement due à la déshydratation.
Mais la sueur ne contient pas que de l'eau, elle contient des éléments importants dont nos muscles et notre corps ont besoin : des éléments comme par exemple du chlore, du sodium, du potassium, du magnésium…..

Nous avons vu que la température des muscles augmente à l'effort. Tout le corps du sportif va « chauffer » Le rôle de la transpiration est de refroidir le corps pour ne pas qu'il chauffe trop car les fibres risqueraient de se rompre et le cerveau ne supporterait pas que le sang qui le traverse lui apporte trop de chaleur. Comment la sueur refroidit le corps ?
L'eau de la sueur est sous forme liquide. La chaleur des muscles qui sont sous la peau va être transmise à cette eau de la sueur. Ainsi chauffée cette eau de la sueur va s'évaporer en se transformant en vapeur d'eau qui s'évapore dans l'air. On peut voir cette vapeur d'eau en hiver quand il fait froid autour du corps des sportifs qui semblent dégager du brouillard.
Comme les muscles ont transmis cette chaleur à l'eau de la sueur, ils sont moins chauds et le corps est partiellement refroidi. Voilà le rôle de la peau qui agit comme le radiateur de la voiture.
Ce mécanisme se fait bien par temps sec mais il est moins efficace si l'effort est réalisé par temps humide car l'eau de la sueur s'évapore moins bien ou à la limite pas du tout.
Alors le sportif « ruisselle » car la sueur reste sur la peau et le corps se refroidit mal.
La perte d'eau est encore plus forte si le sportif urine.
L'urine élimine de l'eau et des éléments indispensables mais elle est nécessaire pour extraire du corps certains déchets qui proviennent de l'effort et qui intoxiqueraient le sportif s'ils n'étaient pas rapidement éliminés.

ON SE REPOSE AVANT DE CONTINUER LA LECTURE

Maintenant il faut passer aux choses sérieuses. On ne peut pas échapper aux réalités qui sont compliquées mais que nous allons simplifier au maximum puisque théoriquement le lecteur de ce texte n'a pas fait d'études suffisantes.
En réalité pour que le muscle fonctionne il lui faut de l'énergie. Le problème c'est qu'il tire la totalité de cette énergie d'une substance qu'il contient en très faible quantité. Il ne veut consommer rien d'autre que cette substance.
C'est comme si vous aviez une voiture qui consomme du diesel. Votre voiture ne veut que du diesel. Vous pouvez mettre des pièces, des billets, des chèques, des cartes de crédit dans le réservoir, cette satanée voiture ne veut rien savoir ! Sans diesel elle ne démarre pas.
Vous allez me dire que si le muscle n'a en réserve que peu de substance énergétique il ne pourra pas travailler longtemps. Et vous avez raison !
Mais le muscle est astucieux. Il consomme cette substance et elle ne s'épuise pas car tout un système de réactions chimiques est présent sur place pour en refaire en permanence.
Le réservoir de la voiture contient peu de diesel mais il y a dans le réservoir un système qui en fabrique au fur et à mesure que la voiture roule.
Pour vous paraître savant je vous dirai que le produit miracle que le muscle consomme et fabrique en permanence car il n'en a pas assez, cette substance « magique » est nommée ATP. C'est une substance particulière qui contient trois phosphates.
Voila sa formule chimique, mais par pitié oubliez-la tout de suite, c'est juste pour vous montrer combien la chimie est apparemment compliquée et combien ma simplification est immense et coupable !

C'est marrant la chimie, hein ! Et ça sert souvent à comprendre !
O = Oxygène
P = Phosphore
C = Carbone
H = Hydrogène
N = Azote
Les petits traits qui les relient signifient qu'ils sont accrochés les uns aux autres. Comme si vous-vous accrochiez aux mains de quelqu'un d'autre avec une ou deux mains.
Vous voyez bien les 3 phosphates à la queue leu-leu à gauche.
Si par malheur vous absorbiez de l'Arsenic, (As) il se mettrait à la place du Phosphore (P) et vous mourriez rapidement car le corps n'aurait plus d'ATP.
Plus rien ne fonctionnerait (muscles, cerveau, nerfs, respiration, circulation du sang…)
Brrrrr !!!!

Une série de réactions chimiques se déroule dans les fibres musculaires pour arracher ces phosphates.
Le départ du phosphate de l'ATP libère la quantité exacte d'énergie nécessaire à la contraction.
Quand l'ATP perd un phosphate et que le muscle se contracte la fameuse substance ATP ne contient plus alors que deux phosphates. Elle est devenue ADP.
Sans ATP le muscle ne pourrait plus continuer à se contracter.
C'est alors que tout un système de réactions chimiques se met en fonctionnement dans le muscle pour refaire l'ATP perdu.
Ces réactions servent à raccrocher un phosphate à l'ADP qui redevient ATP. Ainsi se reforme le stock d'ATP et les contractions peuvent continuer.
Comment le muscle fait-il pour raccrocher un phosphate à l'ADP et reconstituer ainsi sa réserve d'ATP en permanence ?
C'est ce que nous allons voir quand vous aurez « digéré » ce que vous venez de lire.
Par conséquent vous devez faire ici une pause suffisante pour reposer les neurones.

ON SE REPOSE AVANT DE CONTINUER LA LECTURE

Avant d'aller plus loin dans les explications il y a un détail important à noter.
Je vous parle de fibres musculaires sans vous dire qu'il y en a de plusieurs sortes.
Il y a pour simplifier des fibres rouges et des fibres blanches.
On remarque cette différence de couleur au microscope.
Les rouges sont rouges parce qu'elles contiennent un pigment rouge, la myoglobine.
Cette couleur est due à la présence de fer dans le pigment myoglobine. Surtout en présence d'oxygène.
Le sang également est rouge car les globules rouges contiennent un pigment (hémoglobine) qui contient du fer.
C'est comme la rouille brun-rouge qui contient des oxydes de fer.
Les fibres blanches n'ont pas de myoglobine. Donc elles ne sont pas rouges.
Un muscle est formé des deux sortes de fibres mais avec un % différent de chaque sorte.
Il y aura des muscles avec beaucoup de fibres rouges et peu de blanches et des muscles avec beaucoup de blanches et peu de rouges.
Certains types d'entraînement peuvent modifier par exemple des fibres blanches en rouges et donc modifier la composition du muscle.
Nous verrons plus tard l'importance de chaque type de fibre.
Sachez déjà que les fibres rouges ont besoin de sang qui apporte l'oxygène pour bien fonctionner.
Les blanches n'ont pas besoin d'oxygène.
Au départ d'un effort violent il y a peu d'oxygène en réserve dans la fibre. Le sang n'a pas eu le temps d'en apporter, il faut que le débit sanguin s'adapte, quelques minutes au moins.
On comprend ainsi qu'au départ du tout début de l'effort l'énergie de la contraction sera surtout assurée par les fibres blanches.
Quand l'oxygène arrivera transporté par le sang, alors les fibres rouges prendront le relai.
Et pour des efforts "très très" courts, instantanés, violents, les fibres blanches seront suffisantes.
Par exemple soulever des haltères et les reposer au sol tout de suite faire un saut en hauteur, donner un violent coup de poing.
Dans tous ces cas même très courts il n'y a pas assez d'ATP dans la fibre et il faudra en refaire immédiatement.
Comment ?

ON SE REPOSE AVANT DE CONTINUER LA LECTURE

Le plus simple est de se mettre à la place de la fibre.
La logique veut que puisque l'ordre de se contracter continue, elle y obéisse. Vite, refaire de l'ATP à partir de l'ADP avec ce qu'on a sous la main. Mais de façon immédiate. N'oublions pas que nous sommes pendant les toutes premières secondes de l'effort, bien avant la minute, les premiers mètres d'un 100 m. Il y a par chance dans la fibre une substance miraculeuse mais en très faibles quantités. Elle se nomme « Phosphocréatine ». C'est elle qui, instantanément, permet de refaire l'ATP indispensable. La phosphocréatine donne son phosphate à l'ADP et le tour est joué. L'ATP est reformé immédiatement. Pas beaucoup mais la contraction est maintenue ou renouvelée.
Il reste donc dans la fibre de la phosphocréatine qui a perdu son phosphate, c'est-à-dire de la créatine qui ne sert plus à rien pour le moment. Le stock minime de phosphocréatine sera recomposé plus tard dans la fibre quand les conditions seront favorables. Pour le moment il n'en est pas question, il faut penser à continuer l'effort. Pour refaire les réserves la fibre y pensera plus tard. Le moment n'est pas encore venu.
Si nous faisons le bilan à cet instant nous voyons que dans ce début d'effort violent la fibre a eu besoin de ses faibles réserves d'ATP qui étaient sur place et de ses réserves minuscules de phosphocréatine.
Les savants disent que l'ATP et la phosphocréatine qui étaient en réserve sont les « phosphagènes » de la fibre.
Mais il faut continuer ce 100 m et nous sommes bien loin de l'arrivée !
Il y a encore des solutions à utiliser, croyez-moi, la fibre connaît bien des astuces.

Elle contient en effet du glucose !
Il faut que je vous parle maintenant du glucose car c'est lui qui va fournir la solution la plus rapide devant l'état catastrophique actuel de la fibre blanche en action : plus d'ATP, plus de phosphocréatine pour en refaire un peu, et l'obligation de continuer le travail.
Le glucose est une substance que l'on case dans le groupe dit des glucides, ou plus vulgairement des sucres. Ce n'est pas un sucre lui-même puisqu'il n'a pas de goût sucré. Mais notre sucre de cuisine contient quand même du glucose.
Dans les fibres blanches qui sont responsables de ce début d'effort le glucose va subir des transformations chimiques rapides. Il est attaqué ! Sa formule chimique change plusieurs fois jusqu'au moment où les modifications sont bloquées. Toutes ces transformations chimiques du glucose permettent heureusement de fournir 3 ATP par glucose transformé. Le glucose en subissant ces modifications est donc une suite possible de fourniture d'ATP tant que les fibres rouges ne carburent pas suffisamment.
Mais, car il y a un mais, dans ces fibres qui manquent encore d'oxygène puisque l'apport de sang n'est pas encore adapté, dans ces fibres qui ne savent plus que faire, le dernier dérivé du glucose se transforme en acide lactique. Les fibres blanches ont bien réussi à faire de l'ATP en petites quantités, mais au prix de l'acidification néfaste de la fibre qui n'apprécie pas cette acidité. La fibre a horreur de l'acidité qui pourrait la détruire et qui la bloque. Elle essaie de se libérer du plus d'acide lactique possible en lui permettant de passer dans le sang qui va l'emporter ailleurs…pas au diable, car il peut encore servir !
C'est cette partie de l'acide lactique passé dans le sang que l'on va doser en laboratoire. Ce sont ces fameux « lactates » dont tous les sportifs ont entendu parler. Le sang est devenu acide, cela ne lui plait pas non plus. Il faudra qu'il trouve un moyen pour limiter l'acidité et caser ailleurs cet acide lactique avant de s'en débarrasser.

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Ouf ! Le 100 m est fini !

Comme vous vous en doutez les fibres rouges ne sont quand même pas restées inactives, elles ont un peu servi et aidé à leur façon, façon que nous allons examiner plus tard. L'essentiel de l'énergie est venue quand même des fibres blanches.
En l'état actuel des choses si nous faisons le bilan pouvons-nous dire :
Que l'ATP qui était dans la fibre blanche avant le départ
puis
Que la phosphocréatine qui était également présente au démarrage
Ont servi en premier
Il n'y a pas eu besoin d'oxygène
Les savants disent que c'est de l'énergie sans besoin d'oxygène en appelant cette phase de temps
Phase anaérobie
Mais attention, il n'y a pas eu de production d'acide lactique !
Donc les savants disent que c'est la phase anaérobie alactique
(an = sans / aérobie = air ou oxygène de l'air
a = sans / lactique = acide lactique)
…….
Puis le glucose a été dégradé également sans besoin d'oxygène
Mais il y a eu production d'acide lactique !
Les savants disent que cette deuxième phase de production d'ATP est
anaérobie lactique.
Inutile de donner des détails complémentaires.
Mais dans les sports il n'y a pas que le muscle qui compte. Il y a la technique et l'harmonie des différents groupes musculaires entre eux. Il ne faut pas oublier qu'un muscle n'agit pas isolé mais dans un ensemble destiné à accomplir un geste. Extenseurs et fléchisseurs… Pendant que des groupes musculaires se contractent en diminuant de longueur, en même temps d'autres groupes s'allongent. Il y a des groupes de muscles qui servent par exemple à étendre les doigts et à les écarter et d'autres à les replier pour fermer le poing. Tout ceci doit agir avec intelligence, harmonie, et ce n'est possible que sous le contrôle du système nerveux : les nerfs et le cerveau.
L'essentiel c'est l'intelligence du geste qui est loin d'être simple.
Le 100 m est fini, mais tout n'est pas clos ! Le sportif se met à respirer très fortement, rapidement, avec ampleur, il récupère. Il ne peut même plus parler alors que des reporters pénibles et ignorants lui posent déjà des questions. Ils devraient avoir la correction et surtout la prudence d'attendre que le sportif retrouve son souffle.
Pourquoi cette hyperventilation soudaine ?

ON SE REPOSE AVANT DE CONTINUER LA LECTURE

Ce n'est pas nous qui décidons de respirer ainsi, ce n'est pas un effet de notre pure volonté. Qu'on le veuille ou non notre respiration devient importante. Ce sont des détecteurs de notre système nerveux qui reçoivent par le sang des signaux alarmants. Il ne reste presque plus d'ATP, le sang est acide, un peu de son glucose a disparu, des signes de fatigue apparaissent, les corps est chaud, il y a une forte transpiration….et comme le cerveau apprend tout ça il doit réagir d'urgence.
Pour cela il ordonne aux muscles du thorax de ventiler au maximum. On respire un plus grand nombre de fois par minute et de façon plus ample. On est même incapable de parler correctement.
Pourquoi tout cela ?
Il faut savoir qu'il y a dans les fibres des petites usines à fabriquer beaucoup d'ATP à condition que de l'oxygène soit présent en quantité suffisante. Ces petites usines portent le nom savant de mitochondries.

L'hyperventilation qui suit l'effort a pour but d'apporter beaucoup d'air dans les poumons à chaque inspiration, donc beaucoup d'oxygène. Cet oxygène passera dans le sang qui traverse les poumons. Comme maintenant le cœur bat très vite, ce sang très riche en oxygène va arriver dans les fibres avec un débit important. Les petites usines « mitochondries » feront de l'ATP en très grande quantité et les stocks d'ATP de la fibre ainsi que sa phosphocréatine vont redevenir normaux, comme avant le départ.
Le produit issu du glucose qui devenait finalement de l'acide lactique rentre dans l'usine. Il y deviendra fabriquant d'ATP. Et en plus il y a moins d'acide lactique fabriqué. Juste un peu, comme il le faut à l'état de repos.
Une grande partie de l'acide lactique encore dans les fibres sera retirée plus vite par ce sang qui se comporte comme s'il les rinçait. Une partie de cet acide lactique passée dans le sang sera souvent amenée au foie qui va en partie la transformer. Dans le bon sens d'ailleurs puisque le foie en refait du glucose.
Le sang contient aussi des substances antiacides qui vont agir en diminuant son acidité et celle des fibres. Ces substances antiacides du sang portent le nom savant de « substances tampons ». Les fibres en contiennent aussi naturellement au repos.
Mais une hyperventilation aussi importante ne fait pas qu'apporter de l'oxygène au sang à destination des fibres musculaires pour refaire les stocks de phosphagènes.
A chaque expiration, c'est à dire quand on souffle, ce mélange gazeux qui part dans l'air extérieur est riche en gaz carbonique. Par conséquent notre corps perd ce gaz carbonique, qui est comme on l'a déjà vu nommé aussi dioxyde de carbone ou CO2. Il n'a pas été formé pendant l'effort rapide et violent. Il existait normalement dans le sang, c'est pourquoi sa concentration, disons plutôt sa pression dans le sang va diminuer.
Ce rejet important de gaz carbonique a un effet très important pour combattre l'acidité du sang et du corps. Car, je suis obligé de vous demander de me croire, perdre du CO2 c'est éliminer un acide puisque ce gaz carbonique est sous forme acide dans le sang et tout le corps. Perdre du CO2 consiste à perdre un acide dit « carbonique » et donc diminuer l'effet de l'acide lactique. C'est déjà un peu d'acidité en moins !
Au bout d'un certain temps de forte respiration les stocks d'ATP et de phosphocréatine des fibres sont rétablis, l'acidité du sang est redevenue normale, les réserves de glucose des fibres sont rétablies, le sang est moins chaud, alors le cerveau reçoit des signaux rassurants que le sang lui apporte et il donne l'ordre de calmer la respiration qui redeviendra normale.

Prochain article à paraître : Comment les muscles font un marathon

Tendon

2014-06-09T13:02:32Z

Le tendon est comme une "corde" qui prolonge le muscle à ses extrémités supérieure et inférieure. Son rôle consiste à transmettre la force développée par le muscle, au squelette où il est accroché. Le tendon de forme cylindrique ou aplatie, est formé de fibres fines, dures, résistantes. Dans certaines parties de son trajet, il est entouré
d'une gaine composée de deux feuillets. C'est cette gaine qui va s'irriter, et provoquer une tendinite. Il y a encore des capteurs nerveux de la sensibilité dans les tendons.
Quand on souffre d'une douleur tendineuse, ce sont ces capteurs nerveux qui informent le cerveau que le tendon risque de se déchirer et même de se rompre, si le muscle ne limite pas sa traction.

Ischio-jambiers

2014-06-09T12:43:42Z

Les ischio-jambiers sont trois muscles (demi-membraneux, demi-tendineux, biceps) qui sont fixés en haut sur l'os iliaque (le bassin), sous les muscles fessiers, et qui s'attachent en bas au dessous et derrière le genou.

Ils vont du bassin à la jambe en passant derrière la cuisse.. On sent bien leurs tendons très durs sous les doigts, quand on met sa main en bas de la cuisse, derrière le genou.

Les ischio-jambiers servent à fléchir la jambe sur la cuisse, c'est à dire à amener le talon contre la fesse.

CIRCONSTANCES DU DIAGNOSTIC :

Reprise d'un entraînement après une période d'arrêt de l'activité sportive, effort violent et brutal type accélération à la course.

LES SIGNES ÉVOCATEURS :

Vive douleur au niveau de la cuisse au cours ou au début de l'effort.
Boiterie dans les suites immédiates avec impossibilité de poursuivre l'activité sportive, parfois perception d'un craquement dans la cuisse.

LA CLINIQUE ET LE BILAN :

Après un interrogatoire rigoureux, certains éléments peuvent orienter vers une forme grave :

Intensité de la douleur (type syncopale),
perception d'un craquement, voire d'un claquement,
apparition rapide d'un gonflement et d'une ecchymose,
une impotence fonctionnelle totale immédiate.

L'inspection peut retrouver un gonflement de la cuisse, une ecchymose tardive. Le testing musculaire (étirement, contraction) oriente vers un diagnostic lésionnel. L'échographie musculaire confirme le diagnostic et sera réalisée dans les 2 à 3 jours qui suivent le traumatisme.

LE TRAITEMENT :

La déchirure (stade III de la classification des lésions musculaires) sera traitée en plusieurs phases.

1- Cryothérapie, compression, surélévation, immobilisation, limitent l'expansion de l'hématome et sont pratiquées pendant 4 jours.

La première phase est essentielle pour une reprise plus précoce.

2- Le pansement compressif doit être réalisé précocement et de manière quotidienne. Des veinotoniques sont prescrits ainsi que des séances de drainage et de mésothérapie. La pose d'un strapping permet une reprise plus rapide de l'appui.

Les anti-inflammatoires ne sont prescrits que vers le 3^e jour.

3- La reprise de l'appui est autorisée et la physiothérapie intensifiée pour obtenir une bonne cicatrisation et une bonne orientation des fibres musculaires.

Puis le travail actif sera commencé en concentrique, en respectant la règle de la non douleur. Lorsque la contraction isométrique et l'étirement sont indolores, le travail excentrique pourra débuter.

L'évolution est longue et de durée variable (6 à 12 semaines).

LES COMPLICATIONS :

1- l'hématome résiduel est la principale complication, il peut comprimer une artère et entraîner des thromboses vasculaires, ou un nerf et donner des troubles neurologiques (syndromes des loges par exemple).

Il peut s'infecter suite à la ponction réalisée en général le 3^e jour.

2- la cicatrice fibreuse peut être source de douleurs.

3- la complication rare mais la plus redoutable est l'ostéome musculaire, il doit être suspecté devant la persistance de douleurs, de gêne fonctionnelle et la perception d'une zone indurée, voire d'une tuméfaction

Extension

2014-06-09T12:20:14Z

Mouvement par lequel deux parties du corps, qui étaient repliées, s'éloignent l'une de l'autre.
Au moment du shoot, la jambe revient dans le prolongement de la cuisse.
Au lancer du poids, l'avant-bras revient dans le prolongement du bras.
Flexion et extension du genou permettent à la jambe de balayer un angle de 120 à 130 degrés environ

- Muscles et mouvements

Elévation

2014-06-09T12:16:45Z

On élève par exemple les épaules en les soulevant, les membres supérieurs étant le long du corps. Les muscles élévateurs des épaules (Trapèze, Angulaire de l'omoplate) sont fixés, le premier sur l'arrière du crâne (Occiput) en haut, et sur la clavicule en bas ; le second sur les 4 premières vertèbres cervicales en haut, et le bord supérieur de l'omoplate en bas.

- Muscles et mouvements

Articulation

2014-06-09T08:36:25Z

Les articulations mettent en présence deux ou plusieurs os. Les os peuvent être soudés entre eux par du cartilage ou des fibres serrées, comme c'est le cas pour les vertèbres. Les os peuvent être unis par un ligament allant de l'une à l'autre des surfaces articulaires, et d'autres ligaments assurant la solidité en formant un sac qui tient tout au tour de l'articulation (genou). Dans la plus part des cas, les véritables articulations voient les surfaces des os face à face recouvertes de cartilage. Les deux terminaisons osseuses sont maintenues en présence par un manchon fibreux appelé capsule, renforcé à l'extérieur par des ligaments et doublée intérieurement, côté articulaire, par une membrane appelée synoviale. Les deux extrémités osseuses ne se touchent pas directement. Elles sont séparées par une fente, (une cavité articulaire), qui contient une quantité minime d'un liquide lubrifiant, appelé synovie ou liquide synovial, puisqu'il est sécrété par la membrane synoviale. Les surfaces articulaires sont souvent consolidées par un petit bourrelet en fibres ou en cartilage, qui fait comme un anneau autour. D'autres fois, comme les surfaces articulaires ne coïncideraient pas exactement, leur concordance est assurée par ce que l'on appelle des ménisques.

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Les sportifs souffrent souvent de distensions des liens articulaires nommées entorses.