Les Filières Énergétiques

Comme pour les véhicules, le cycliste a besoin de carburant pour produire de la puissance. On peut qualifier le cycliste d’hybride: il utilise plusieurs types de carburant. Et comme le corps humain est bien fait, il dispose de plusieurs réservoirs et selon l’intensité, le corps choisit d’utiliser tel ou tel carburant.
L’objectif des filières énergétiques est de produire de l’ATP. Il existe trois “grandes” filières :

• anaérobie alactique (effort +++, durée – – -)
• anaérobie lactique (effort ++ , durée – -)
• aérobie (effort +, durée +++)

Pendant longtemps, chercheurs, entraineurs et sportifs ont cru que les deux premières filières citées ci-dessus étaient exclusivement “sans oxygène” d’où le nom anaérobie (Wasserman & al. , 1964).

Aujourd’hui, différentes études ont montré qu’il y a utilisation de l’oxygène pour toutes les filières. Ainsi, il est plus pertinent d’arrêter d’utiliser les termes aérobie et anaérobie puisque tout est aérobie. À la place, parler de filière des phosphagènes, filière glycolytique et filière oxydative fait plus de sens.

Nous savons que l’utilisation des termes aérobie et anaérobie est souvent utilisé pour « vulgariser » mais nous préférons opter pour l’éducation des gens que pour la régression par la médiocrité.

Cela peut aller à l’encontre de ce que vous avez appris mais il est temps de changer de paradigme (Brooks, George A. 2021).

La filière Oxydative

Cette filière est du type oxydative, ce sont les mitochondries qui convertissent les glucides (sucres) et lipides (graisses) en ATP via le cycle de Krebs et la bêta-oxydation.

Les glucides sont présents en quantité presque “illimité” (à condition de bien recharger le stock glucidique pendant l’effort comme indiqué sur notre article “Nutrition du cycliste: alimentation pendant l’effort« ) et les lipides sont illimités !

1 glucide permet de produire 39 molécules d’ATP

1 lipide permet de produire 129 molécules d’ATP

Le système oxydatif a donc un rendement très intéressant.

La filière Glycolytique

L’ATP construit par cette filière provient uniquement du glucose et du glycogène.

Le rendement est beaucoup moins intéressant, ici il est question de 2 molécules d’ATP pour le glucose et 3 molécules d’ATP pour le glycogène. De plus, les stocks sont eux aussi très limité.

Pour former de l’ATP, glycogène et glucose doivent être transformés en pyruvates. Mais une fois qu’ils sont en pyruvates, ils ont deux “possibilités”:

• Aller dans les mitochondries pour être oxydé et produire 38 molécules d’ATP.
• Être transformé en lactates via l’enzyme LDH (Lactiodéshydrogénase)

Plus le cycliste a besoin d’énergie, plus l’organisme va transformer beaucoup de glycogène et glucose. La production de pyruvate est, en conséquence, très élevé. Cette accumulation de pyruvates va entraîner une saturation des mitochondries, les pyruvates vont alors être transformé en lactates pour être transporté ailleurs : fibres lentes, reins, poumons, coeur pour être oxyder par des mitochondries non saturées. Les lactates peuvent aussi être envoyé dans le foie pour reformer du glucose via la néoglucogénèse.

La filière des Phosphagènes

Cette filière est très sollicitée lors des efforts courts et intenses car elle est capable de produire de l’ATP très rapidement. Cependant le stock de substrat est très limité. La puissance de cette filière est donc très élevé mais sa capacité est faible.

Il est question ici d’une dizaine de secondes d’autonomie.

Cette filière comprend 2 voies :

• L’hydrolyse de l’ATP par ATPase permet de libérer 7,6kcal/mol d’ATP. L’ATP est transformé en ADP. C’est la dernière liaison des phosphates qui contient l’energie. ATP + H2O —> ADP + Pi
• La chute d’ATP entraîne l’hydrolyse de la phosphocréatine (PCr) (14 à 18 mmol/kg, il y a 4 fois plus de phosphocréatine que d’ATP). Cette dernière possède une liaison phosphate à haute énergie. Cette énergie est libérée via l’hydrolyse de la liaison phosphate pour reconstituer le stock initial d’ATP. PCr + ADP —> ATP + C

L’oxygène n’est pas utilisé directement mais il est indispensable au bon fonctionnement de cette filière car il permet – à la filière oxydative de produire l’ATP nécessaire pour – restaurer la PCr. Toutes les filières fonctionnent ensemble (figure 1.)

Le cycliste a donc accès à plusieurs sources d’énergie. En fonction de l’intensité la prédominance des filières varie. Les autres filières fournissent quand même de l’énergie mais en plus petite proportion.

Comme pour les véhicules, il est essentiel de refaire le plein (pendant l’effort mais aussi après l’effort). L’article précédent (Les glucides pendant l’effort ) a exposé différents éléments : comment les glucides sont utilisés, comment refaire les stocks glucidiques, apparition de la fatigue, …

En Conclusion,

✅  Le cycliste a accès à plusieurs sources d’énergies
🌬  L’oxygène est toujours présente ! Terminé le terme anaérobie .
🤝  Les lactates ne sont pas des ennemies !
⚠ Étant donné que toute les filières fonctionnent ensemble, si une filière est sous développée, elle limitera le fonctionnement des autres filières !

BIBLIOGRAPHIE :

• Wasserman K, McIlroy MB. Detecting the threshold of anaerobic metabolism in cardiac patients during exercise. Am J Cardiol. 1964;14(6):844-852. doi:10.1016/0002-9149(64)90012-8
• Brooks GA. The “Anaerobic Threshold” Concept Is Not Valid in Physiology and Medicine. Med Sci Sports Exerc. 2021;53(5):1093-1096. doi:10.1249/MSS.0000000000002549