Anaérobie/aérobie
Dans les poumons, les échanges gazeux entre le sang et l'air s'amplifient lors d'un effort. Le sang se charge de dioxygène et libère du dioxyde de carbone de plus en plus rapidement. Le rythme du coeur et le volume des cavités s'élèvent fortement pour assurer un transport rapide du sang (et donc de l'oxygène) vers les muscles. Le débit cardiaque qui oscille généralement entre 4 et 5 L/min peut alors monter à plus de 15 L et le débit ventilatoire passe d'une dizaine à plus de 200 L. Ce mode de production d'énergie s'appelle aérobie et correspond au travail en endurance.
Lors d'une contraction musculaire il y a une dégradation de l'ATP (adénosine triphosphate). Lors d'un influx nerveux cette ATP est dégradée en ADP (adénosine diphosphate) et en P (groupement de phosphate libre). Cette réaction libère beaucoup d'énergie.
ATP : L'ATP est l'abréviation de adénosine triphosphate, elle représente une molécule riche en énergie chimique, utilisée universellement par les cellules pour stocker l'énergie.
C'est un ribonucléotide formé d'un sucre, le ribose, auquel sont reliés une base azotée.
Formule de la réaction : ATP --> ADP + P + énergie.
Cependant les réserves d'ATP (3g par kilo de muscle) seraient épuisées s'il n'existait des mécanismes capables de la resynthétiser en permanence. Ces mécanismes sont au nombres de trois : anaérobie alactique, anaérobie lactique et aérobie.
L'énergie nécessaire à une activité sportive est produite par trois sources distinctes.
Deux sources sont anaérobies (elles n'utilisent pas d'oxygène) contrairement à la troisième qui est aérobie (c'est la plus importante).
Chaque source est caractérisée par une capacité (quantité totale d'énergie potentielle) et une puissance (quantité d'énergie délivrable par unité de temps). Par comparaison avec un réservoir muni d'un robinet, la capacité correspond au volume du réservoir et la puissance au débit du robinet.
Bien que fonctionnant en parallèle, ces sources possèdent des durées de fonctionnement spécifiques qui les prédisposent à trois types d'efforts différents.
1)Anaérobie alactique ou puissance.
Système de production d'énergie le plus puissant et le plus rapide. Mais sa capacité est nulle (à peine plus de 15 secondes).
Types d'efforts : sprint, saut, lancé, etc (effort très court et violent).
La resynthèse de l'ATP s'effectue à partir d'une substance appelée créatine (CP) que nos muscles contiennent en très faible quantité.
Créatine : La créatine, [NH2-C(NH)-NCH2(COOH)-CH3], est un dérivé d’acide aminé naturel, présent principalement dans les fibres musculaires et le cerveau. Elle joue un rôle dans l’apport d’énergie aux cellules musculaires et dans la contraction musculaire.
Sa capacité est de 23 à 36 kJ. Sa puissance maximale est de 4 à 12 kW, elle est disponible immédiatement et ne peut généralement être maintenue plus de 8 s. La durée de récupération après une sollicitation maximale est de 6 à 8 min.
2)Anaérobie lactique ou résistance.
La puissance de ce système est légèrement inférieure au précédent ce qui nous force à ralentir l'allure lorsque l'effort se prolonge au delà des 20 secondes. La source d'énergie est le glycogène (les sucres). En se dégradant, en absence d'oxygène, ce glycogène libère le minimum d'énergie nécessaire à la continuation de l'effort. Cette réaction sans oxygène entraîne cependant une accumulation de déchets toxiques dans l'organisme, dont l'acide lactique qui est un véritable poison pour le tissu musculaire.
Type d'effort : course 400m, cyclisme, 100m nage, etc.
Sa capacité est de 95 à 120 kJ. Sa puissance maximale est de 3 à 8 kW, elle est disponible progressivement et ne peut généralement être maintenue plus de 1 min. La durée de récupération après une sollicitation maximale est de 1 à 2 h.
Lorsque l'effort dépasse les 1 minute 30 secondes, c'est le troisième mode de production d'énergie qui intervient.
3)Aérobie ou endurance.
Danc ce mode de production d'énergie il y a réaction chimique en présence d'oxygène. Ce système consiste en une oxydation des combustibles : les sucres, les graisses. Grâce au phénomène d'oxydation aérobique, on est capable, dès la troisième minutes, de soutenir un effort certes moins intense qu'en anaérobie, mais beaucoup plus long. Le travail en aérobie ne connaît pas de limite de temps.
Type de sport : course de fond, volley-ball, football etc.
Sa capacité est quasiment illimitée. Sa puissance maximale est de 1 à 2 kW. La durée de récupération après une sollicitation maximale est de 24 à 48 h.
C'est la source principale car elle permet de régénérer les précédentes.
Les trois sources ne sont pas indépendantes. Elles fonctionnent en parallèle, à des degrés divers, ce qui crée une illusion de fonctionnement en série.
Démonstration
Pour chaque source, la surface comprise entre la courbe et l'axe du temps représente la capacité.
Ce graphique nous permet de voir que les sources sont indissociables.
Pour conclure sur cette partie :
-Le sprint utilise principalement l'anaérobie alactique
-Et le 100m nage se sert en grande partie de la source anaérobie lactique
-Le marathon utilise en majorité l'aérobie