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Unité 6: Sciences Biologiques appliquées aux APS. YQUEL Ronan, UFRSTAPS Bordeaux 2, Licence 2ème année. BIOENERGETIQUE & EXERCICE MUSCULAIRE. Substrats énergétiques & Transport d’O 2. ATP. ADP + Pi. Bioénergétique et exercice musculaire. Introduction: - Définition - PowerPoint PPT Presentation
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BIOENERGETIQUE&
EXERCICE MUSCULAIRE
Unité 6: Sciences Biologiques appliquées aux APS
YQUEL Ronan, UFRSTAPS Bordeaux 2, Licence 2ème année
Substrats énergétiques&
Transport d’O2
ATP
ADP + Pi
Bioénergétique et exercice musculaire
Introduction:
- Définition
- Principes fondamentaux
- Échanges d’énergie:
Partie 1: Resynthèse de l’ATP et Substrats énergétiques
- 1.1 Rôle de l’ATP
- 1.2 Phosphocréatine (PCr)
- 1.3 Glycogène, Glucose
- 1.4 Acide Gras Libre (AGL), ß Oxydation
- 1.5 Le métabolisme musculaire à l’exercice Intensité/Durée
- 1.6 Importance de l’apport en O2
Bioénergétique et exercice musculaire
Bioénergétique et exercice musculaire
Partie 2: Transport de l’O2 de l’atmosphère aux mitochondries: Étape pulmonaire
- 2.1 Ventilation à l’exercice
- 2.2 Contrôle ventilatoire
- 2.3 Échanges gazeux, diffusion alvéolo-capillaire
- 2.4 Le rapport Ventilation/ Perfusion
VA/Q• •
Bioénergétique et exercice musculaire
Partie 3: Transport de l’O2 de l’atmosphère aux mitochondries: Étape Circulatoire
- 3.1 Débit cardiaque:
- 3.2 Fc et VES
- 3.3 Distribution du
- 3.4 Pression artérielle
- 3.5 Contrôle des résistances
- 3.6 Diffusion du sang aux muscles
Qc•
Qc•
Introduction
Définition:
La bioénergétique est consacrée à l’étude des échanges et transformations d’énergie chez l’homme.
En bioénergétique l’unité de mesure de l’énergie est le joule (J) ou le kCal :
1kCal= 4185 J Principes fondamentaux:
Conservation de la masse: Bilan de matière
EM – SM = BM
EM= entrée, SM,= sortie et BM= bilan
Conservation de l’énergie: EE – SE = BE
“Il n’y a pas de vie sans échanges et transformations d’énergie…”
EM – SM = BM
Conservation de la matière EE – SE = BE
Conservation de l’énergie
“Rien ne se perd, rien ne se crée. Tout se transforme…”
Lavoisier, 18ème
La bioénergétique est consacrée à l’étude des échanges et transformations d’énergie chezl’homme.
EM – SM = BM
Conservation de la matière EE – SE = BE
Conservation de l’énergie
Introduction
Échanges d’énergie
Mécanique Thermique
Chimique
Introduction: Échanges mécaniques
Énergie mécanique :
- C’est la forme de sortie d’énergie la plus apparente chez l’homme : c’est l’énergie consommée pour le maintien de la posture, la réalisation des gestes et des mouvements.
Introduction: Échanges mécaniques
Énergie mécanique :
- Pour mesurer l’énergie mécanique mise en jeu dans des mouvements complexes, le physiologiste utilise des matériels particuliers : les ergomètres.
rameur Tapis roulant Ergocycle
Introduction: Échanges mécaniques
Énergie mécanique :
- Elle trouve son origine dans la contraction musculaire. Ce mécanisme s’accompagne de consommation d’énergie chimique et d’un dégagement de chaleur relativement important.
- Par définition, l’énergie mécanique (W) mise en jeu par un déplacement est égale au produit de la longueur du déplacement (l) par la force nécessaire à la réalisation de ce déplacement (F) :
W = F x l
Introduction: Échanges thermiques
-Les mammifères (donc l’homme) sont des endothermes (c’est à dire que nous produisons nous même notre chaleur).
- Par ailleurs, cette énergie thermique ne peut être transformée en une autre forme d’énergie. Et la chaleur ne peut pas être stockée, la majorité des êtres vivants tolèrent mal les variations de température corporelle. C’est pourquoi l’énergie thermique doit être échangée avec l’environnement.
T°Énergie thermique :
-Toutes les transformations énergétiques de l’organismes s’accompagnent du dégagement d’une certaine quantité de chaleur.
Introduction: Échanges thermiques
Échanges thermiques
T°centrale
T°peau
T°ambiante
R
E
Cv
Cd
Radiation Évaporation
ConductionConvection
Introduction: Énergie chimique
Énergie chimique :
- l’homme est un hétérotrophe car il utilise comme source d’énergie, que l’énergie chimique constitutive d’un certain nombre de molécules organiques complexes, les lipides, les glucides et les protides d’origine animale ou végétale.
Glucide
Lipide
Protide
H2
O
CO2
Urée
nrj
Introduction: Énergie chimique
Énergie chimique :
- Il est possible de déterminer la quantité d’énergie chimique apportée par une substance alimentaire. Pour ce faire la substance est oxydée, in vitro, dans un appareil appelé bombe calorimétrique. L’énergie chimique contenue par une substance est rapportée à sa masse, le gramme : kJ/g et est appelée équivalent énergétique (Eq E).
Pour les glucides : Eq E= 17 kJ/g (4 kCal/g)
Pour les lipides : Eq E= 38 kJ/g (9 kCal/g)
Pour les protides : Eq E= 17 kJ/g
Bombe calorimétrique
Introduction:
Que devient l’énergie captée par les aliments?
Le métabolisme désigne l’ensemble des réactions chimiques qui se produisent dans un organisme vivant. Il comprend des milliers de réactions chimiques complexes, coordonnées, efficaces d'une cellule. Certaines de ces réactions aboutissent à la dégradation de molécules organiques (comme les glucides, lipides, protéines) : c’est le catabolisme. La plupart des réactions cataboliques s’accompagnent de la libération d’énergie chimique dont les cellules utilisent une partie pour accomplir leurs fonctions. D’autres réactions aboutissent à l’assemblage de petites molécules en molécules plus volumineuses que la cellule utilise pour construire des éléments structuraux ou pour accomplir des fonctions spécifiques : c’est l’anabolisme. Le métabolisme comporte des réactions cataboliques et anaboliques.
Introduction: notion d’anabolisme et de catabolisme
ATP
ADP + PiÉnergie provenantdu catabolisme
Énergie destinée
À l’anabolisme
25%
75%
T°