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Métabolisme énergétique musculaire : tout ce que tu dois savoir pour ta prochaine séance d’entraînement

Métabolisme énergétique musculaire

Ton corps utilise de l’énergie en permanence : pendant ton entraînement, au travail et même au repos. Mais où trouver l’énergie dont tu as besoin ? Et que se passe-t-il exactement à l’intérieur de ton muscle pour que tu puisses soulever des poids à la salle de sport ou courir un marathon ? Découvre les réponses à ces questions ici et bien plus encore.

Qu’est-ce que le métabolisme énergétique ?

L’énergie est nécessaire au bon fonctionnement de ton corps. Tu as besoin d’énergie pour bouger, pour maintenir ta température corporelle constante, pour récupérer et pour veiller au bon déroulement de tous les processus métaboliques internes de ton corps1.

Comme tu le sais sûrement déjà, la nourriture est une bonne source d’énergie. Un repas équilibré est composé de trois macronutriments : glucides, lipides et protéines. Pour en tirer de l’énergie, le corps doit faire passer les aliments – une fois absorbés – par certains processus chimiques. Environ 60 % de l’énergie ainsi gagnée est convertie en chaleur afin que la température du corps ne baisse pas. Le reste est mis à disposition pour les processus métaboliques et le travail musculaire2.

Astuce de notre rédaction : veille à avoir suffisamment d’énergie tout au long de la journée pour accomplir des performances de haut niveau au quotidien et à l’entraînement ! Tu es souvent en déplacement et n’as pas le temps de te préparer une collation saine et riche en énergie ? Essaie alors nos barres énergétiques : de délicieux fournisseurs d’énergie à base de noix, de fruits et de sirop végétal.

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Pour être sûr de ne pas t’effondrer au cours d’un effort physique, comme en courant ou en portant une charge lourde, ton corps dispose de réserves d’énergie. Celles-ci sont épuisées puis reconstituées de nouveau au cours du travail musculaire, c’est-à-dire lorsque le muscle se contracte pour effectuer un mouvement ou pour vaincre une résistance. La manière dont ces réserves sont reconstituées, ou les sources dans lesquelles ton corps puise l’énergie dont il a besoin, dépend de l’intensité et de la durée de l’exercice. Mais nous allons y venir.

personne qui souffle après une séance de sport
©filadendron

Qu’est-ce que l’ATP ?

L’adénosine triphosphate ATP constitue le carburant de tous tes muscles. Imagine que tu viens de terminer une séance d’entraînement intense ou que tu as aidé un ami à déménager. C’était épuisant et ça t’a demandé beaucoup d’efforts. Pourquoi ? Parce que tes muscles ont dû travailler et utiliser beaucoup d’énergie sous forme d’ATP.

L’ATP est une molécule constituée de la relation entre l’adénosine et trois groupes phosphates. Chacune de tes cellules tire son énergie de l’ATP. Même tes muscles ! C’est la principale forme de stockage d’énergie chimique dont tu disposes.

Lors d’une contraction musculaire, l’ATP se décompose en ADP (adénosine diphosphate) et en un phosphate libre. Cette décomposition libère de l’énergie et génère de la chaleur, c’est pourquoi tu as généralement chaud lorsque tu fais de l’exercice. Conséquence : ton muscle peut utiliser cette énergie et se contracter.

L’ADP qui en résulte est reconvertie en ATP, de sorte que ton corps puisse être constamment alimenté en énergie nouvelle. Le phosphate libéré donne le signal au métabolisme. La nouvelle formation d’ATP est appelée resynthèse. La resynthèse de l’ATP peut se faire de diverses manières pour lesquelles tu disposes de différentes réserves d’énergie.

Quels sont les types de métabolisme énergétique ?

Selon que le phosphate de créatine, les hydrates de carbone ou les graisses sont utilisés comme source d’énergie et que l’oxygène est disponible dans le processus, on peut distinguer quatre types différents de production d’énergie : créatine kinase, glycolyse anaérobie, glycolyse aérobie ou lipolyse. Ça a l’air un peu compliqué au début ! Mais pas de panique, les noms peuvent être retracés jusqu’aux sources d’énergie utilisées. Commençons par le commencement.

Dans les premières secondes d’un effort physique, par exemple lorsque tu lances un objet, ton corps utilise l’ATP stocké dans les mitochondries : les centrales électriques de tes cellules. Malheureusement, l’ATP stockée ne suffit que pour quelques secondes. Conséquence : la nouvelle ATP doit être produite immédiatement après ! Pour cela, le corps se rabat sur les nutriments stockés.

infographie métabolisme énergétique musculaire
©foodspring

Créatine kinase : le phosphate de créatine comme source d’énergie

Tout d’abord intervient la phosphocréatine ou phosphate de créatine. La créatine est un composé organique formé dans le foie, les reins et le pancréas, qui passe ensuite dans la circulation sanguine jusqu’au muscle. Là, la créatine subit une réaction chimique pour devenir la créatine phosphate3, riche en énergie.

À l’intérieur de la cellule musculaire, le phosphate de créatine se combine à l’ADP pour créer de nouvelles molécules d’ATP. C’est le moyen le plus rapide de fournir de l’énergie, mais par ce moyen, seule une petite quantité d’ATP peut être produite, ce qui n’est suffisant que pour une courte durée. Ce processus est également appelé métabolisme anaérobie alactique, car ici, ni l’oxygène n’est nécessaire à la resynthèse, ni le lactate n’est produit.

Petite parenthèse : qu’est-ce que le lactate ?

Le lactate est produit métaboliquement par ton corps. Au début d’une séance d’entraînement intense, la circulation sanguine n’est pas encore en mesure d’apporter suffisamment d’oxygène aux muscles. Cependant, comme les réserves d’ATP doivent être reconstituées rapidement, l’énergie est obtenue à partir de glucides sans oxygène. Le processus produit du lactate. C’est le sel de l’acide lactique4.

Lorsque le phosphate de créatine se combine à l’ADP, le lactate n’est pas encore formé ; cela ne se produit que lors d’une période d’effort plus longue qui dépasse la durée de 6 à 8 secondes. Cette voie métabolique est particulièrement importante lors d’efforts courts et intenses comme le sprint, où une force rapide est nécessaire, ou en haltérophilie, où une force maximale est importante. D’autres exemples seraient le lancer de poids, le saut en longueur ou en hauteur, et le golf.

Avant même que la réserve de phosphocréatine dans la cellule musculaire ne soit complètement épuisée, l’alimentation entre en jeu. Les glucides, les lipides et les protéines sont décomposés afin que l’ATP puisse être formé à partir d’eux.

personne faisant des shoulder press à la barre longue
©svetikd

Glykolyse : les glucides comme source d’énergie

Les glucides sont ensuite utilisés comme source d’énergie. Après la digestion, les glucides sont stockés sous forme de glycogène dans les muscles et le foie. La production d’énergie à partir du glycogène peut se passer soit par voie aérobie, soit par voie anaérobie.

Quelle est la différence entre le métabolisme énergétique par voie aérobie et le métabolisme énergétique par voie anaérobie ?

Glycolyse anaérobie

Le métabolisme énergétique par voie anaérobie est le processus par lequel l’ATP est produite à partir du glycogène sans avoir besoin d’oxygène. L’énergie est disponible rapidement car l’oxygène n’a pas à faire tout le chemin de la cellule musculaire vers les poumons et le sang.

Lorsque l’ATP est formée de cette manière, un produit métabolique est formé : le lactate. C’est pourquoi ce processus est appelé métabolisme anaérobie lactique. Si la concentration de lactate augmente, le muscle peut se fatiguer rapidement5. L’avantage évident ici est la vitesse à laquelle l’ATP est formée. L’inconvénient est la création ou la surproduction de lactate.

Glycolyse aérobie

Le métabolisme aérobie, quant à lui, se fait en conjonction avec l’oxygène, comme son nom l’indique. Cela prend plus de temps, car l’oxygène nécessaire doit d’abord être transporté dans la cellule musculaire. Ici, le glucose peut être décomposé complètement et efficacement. Le CO2 et l’eau en sont les déchets produits.

L’approvisionnement en énergie aérobie étant un processus lent, l’intensité de l’effort ou le besoin en ATP ne doit pas être trop élevé, mais la durée de l’effort peut être plus longue. Note importante : tes réserves de glycogène sont limitées. Lorsque les réserves sont épuisées, tes performances le sont aussi6.

Lipolyse : les graisses comme source d’énergie

Lors d’un exercice prolongé, les acides gras sont décomposés et brûlés en aérobie, tout comme le glucose. Conséquence : les graisses sont utilisées comme source d’énergie et décomposées en aérobie. Cependant, la combustion des graisses prend encore plus de temps que la glycolyse aérobie. Les réserves de graisse, qui sont une source d’énergie presque inépuisable, constituent un avantage certain.

La combustion des graisses a déjà lieu pendant la glycolyse aérobie et non pas quelques heures après. Seule la proportion de graisses brûlées augmente avec la durée de l’activité, car les réserves de glycogène se vident lentement.

Les protéines comme source d’énergie

Les protéines peuvent également être utilisées comme source d’énergie, mais cela est plus susceptible de se produire dans une situation de carence. Par exemple, si tu suis un régime extrême où ton déficit calorique est beaucoup trop élevé. Le corps commence à dégrader la masse musculaire pour conserver l’énergie. Pour protéger tes muscles et ta santé, veille à avoir une alimentation équilibrée et, si tu veux perdre du poids, à pratiquer un déficit calorique modéré.

personne qui court
©Tony Garcia

Aperçu des différentes sources d’énergie

Source d’énergie Stockage Lieu de stockage Avantage Inconvénient
Phosphocréatine quelques secondes cellule musculaire métabolisme rapide une petite quantité d’ATP
Glycogène (anaérobie) jusqu’à 60 secondes cellule musculaire et foie alimentation rapide sans oxygène le stockage est limité, surproduction de lactate
Glycogène (aérobie) jusqu’à 100 minutes cellule musculaire et foie pas de lactate, le glucose est entièrement utilisé Le métabolisme est plus long, l’oxygène doit être transporté dans le muscle, le stockage est limité
Graisses plusieurs heures muscles, tissu sous-cutané stockage quasi inépuisable lenteur du métabolisme

 

Le métabolisme énergétique en sport

Quel rôle jouent les différents types de métabolisme énergétique dans ton entraînement ? Ils varient en fonction du type de sport que tu pratiques, de l’intensité de l’effort et de sa durée, ainsi que de la quantité d’énergie que tu utilises.

Si tu pratiques les arts martiaux comme la boxe ou le karaté ou si tu aimes sprinter, tu dois avoir de la force explosive. C’est donc ici que l’ATP est formée à l’aide de créatine phosphate ou en anaérobie. C’est également le cas de la force maximale, car tes muscles sont soumis à un effort intense en un court laps de temps lorsque tu soulèves des poids.

Astuce de notre rédaction : la créatine augmente les performances physiques lors d’un entraînement de la force explosive dans le cadre d’un exercice intense de courte durée. De plus, la créatine donne davantage de puissance lorsqu’il s’agit d’efforts rapides et explosifs pendant l’entraînement de renforcement musculaire. Cet effet est observé chez un adulte qui fait du sport intensif et absorbe au moins 3 grammes de créatine par jour.

Créatine
©foodspring
Essayer la poudre de créatine

Les sports d’endurance comme le cyclisme, la course à pied ou la natation font également appel à l’énergie aérobie, le corps puisant dans les réserves de glycogène et de graisses. Cela dépend en outre de la longueur de la distance ou de la durée de l’effort. Afin d’être au top de ses performances, il est important d’allier entraînement et nutrition.

D’ailleurs, les types de fibres musculaires jouent également un rôle. Les fibres musculaires rouges sont responsables des efforts de longue endurance utilisant l’oxygène. Elles utilisent principalement les glucides et les graisses comme carburant. Les fibres musculaires blanches, en revanche, sont responsables des mouvements courts, rapides et puissants et disposent d’un stock de phosphates. Selon que tu cours un marathon ou que tu fais un sprint, tes muscles sont sollicités différemment.

La proportion de fibres musculaires rouges et blanches varie d’une personne à l’autre et est déterminée génétiquement, mais grâce à un entraînement spécifique, tu peux travailler les différents types de fibres musculaires ! Par exemple, un entraînement d’endurance régulier entraîne une meilleure utilisation de l’oxygène dans les fibres musculaires rouges. L’entraînement d’hypertrophie conduit à une augmentation de la taille des fibres blanches et donne de la force et de la vitesse7.

Métabolisme énergétique : notre conclusion

  • Ton corps utilise constamment de l’énergie pour les processus métaboliques, l’activité musculaire et le maintien de la température corporelle.
  • Pendant la contraction musculaire, l’énergie chimique (ATP) est convertie en énergie mécanique et en chaleur.
  • La resynthèse de l’ATP est le processus par lequel de nouvelles molécules d’ATP sont formées. Pour ce faire, le corps peut utiliser du phosphate de créatine, du glucose ou des acides gras.
  • La durée et l’intensité de l’exercice déterminent quel type de production d’énergie a lieu et quelles sources d’énergie sont utilisées.
  • La production d’énergie peut être aérobie (avec oxygène) ou anaérobie (sans oxygène).
  • Le lactate est un produit métabolique issu de la glycolyse anaérobie. L’augmentation de la production de lactate peut diminuer tes performances.
  • Le type de métabolisme énergétique diffère selon le type de sport pratiqué et est lié au type de fibre musculaire sollicité.

 

Sources de l'article
Notre équipe de rédaction foodspring est une équipe de spécialistes en nutrition et en sport. Nous nous basons sur des études scientifiques pour étoffer chacun de nos articles. Si tu souhaites en savoir plus, n'hésite pas à lire notre politique éditoriale.
  • 1https://flexikon.doccheck.com/de/Energiestoffwechsel

  • 2http://www.gesundheits-lexikon.com/Ernaehrung-Diaeten/Sport-und-Ernaehrung/Energiestoffwechsel.html

  • 3https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/kreatin/37295

  • 4http://www.gesundheits-lexikon.com/Labormedizin-Labordiagnostik/Sonstiges/Lactat.html

  • 6http://www.gesundheits-lexikon.com/Ernaehrung-Diaeten/Sport-und-Ernaehrung/Energiestoffwechsel.html

  • 7Dr. Kurt A. Moosburger (1994): Die Muskuläre Energiebereitstellung im Sport. In: Sportmagazin Jan. 1995.

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