Pour se contracter, le muscle a besoin d’ATP. Il y a toujours dans les cellules de petites quantités d’ATP immédiatement disponibles, mais elles ne permettent pas d’assurer une contraction au-delà de quelques secondes. Il est donc nécessaire de fabriquer cette molécule riche en énergie.
Il existe trois voies permettant de régénérer les stocks d’ATP au fur et à mesure de l’activité musculaire.
Créatine phosphate
La créatine est une molécule synthétisée par le foie, présente en grande quantité dans le muscle. Elle peut être sous forme phosphorylée en créatine phosphate et constitue une importante réserve d’énergie facilement mobilisable pour le muscle.
Elle peut céder très rapidement son phosphate à un ADP, formant ainsi de l’ATP.
La réaction est catalysée par une enzyme, la créatine kinase. Grâce à cette réaction, il est possible de maintenir un effort pendant environ 15 secondes.
Glycolyse anaérobie
Pour un effort de plus longue durée, c’est la dégradation du glucose (glycolyse) qui va fournir l’énergie. Dans cette réaction, chaque molécule de glucose est transformée en acide pyruvique, puis scindée en deux molécules d’acide lactique, avec au bilan la production de deux molécules d’ATP.
Les avantages de cette réaction sont sa rapidité et le fait qu’elle ne nécessite pas un accroisse¬ment du débit sanguin afin d’apporter des nutriments et de l’oxygène supplémentaire puisqu’elle se fait en absence d’oxygène et qu’elle utilise les réserves locales de glucose stocké sous forme de granules de glycogène. Mais elle présente aussi des inconvénients : la réaction est peu rentable d’un point de vue énergétique (une molécule de glucose ne produit que deux molécules d’ATP), et l’accumulation d’acide lactique induit une baisse de pH, qui est responsable d’un phénomène de fatigue musculaire, donc d’une baisse de performance.
Métabolisme oxydatif (ou alactique)
Si l’effort se prolonge au-delà de deux minutes, il est important d’avoir un système plus rentable et produisant moins de déchets. C’est alors qu’intervient un mécanisme aérobie. Les réactions d’oxydation se déroulent dans les mitochondries. Les nutriments entrent dans le cycle de Krebs et sont dégradés, pour fournir de l’eau (H2O), du gaz carbonique (CO2), et bien entendu de l’énergie sous forme d’ATP.
Le CO2 est éliminé au fur et à mesure par le sang.
Comme la précédente, cette réaction présente des avantages et des inconvénients. Les sources d’énergie sont diverses : glucose, acides gras ou acides aminés. Tous ces éléments sont apportés par le sang.
-
Ce mécanisme est indépendant des réserves locales. Il est très rentable :
-
une molécule de glucose produit 38 molécules d’ATP et un acide gras tel que l’acide oléique, 144 molécules d’ATP. Il n’y a pas d’accumulation de déchets.
-
Mais en contrepartie, le métabolisme aérobie nécessite un débit sanguin plus important dans le muscle qui travaille et la réaction fait intervenir de nombreux intermédiaires et est donc très longue.
-
Aussi ce mécanisme n’est-il sollicité que lors d’efforts de longue durée.
Métabolisme musculaire
La créatine, complément nutritionnel ou produit dopant !!
La créatine peut être fabriquée par le foie ou apportée par l’alimentation. Afin d’augmenter la source d’énergie pour des efforts brefs et intenses, certains sportifs absorbent de la créatine qui se transforme dans le muscle en créatine phosphate. Toutefois, lorsque l’apport alimentaire est important, le foie stoppe la synthèse de la créatine, et l’excédent est éliminé dans les urines. Cette substance semble avoir un effet délétère sur les reins.
