L’ATP, ou l’adénosine triphosphate fournit l’énergie nécessaire à la contraction musculaire. Dans un premier temps nous allons ici essayer de comprendre ensemble comment fonctionne ce carburant du muscle.
l’ATP (adénosine triphosphate) le Carburant du muscle
Sans les muscles, le corps ne pourrait se lever, marcher… courir. Une petite révision s’impose pour comprendre ce que sont les muscles et comment ils fonctionnent.
Tout d’abord c’est le cerveau qui contrôle les contractions musculaires par les signaux nerveux qu’il envoie. Puis en se contractant, les muscles se durcissent, tirent sur les os du squelette grâce aux tendons et le font bouger. Nos chien de traineau utilisent en permanence leurs muscles pour courir. Il est nécessaire de comprendre certain mécanisme pour qu’ils soient encore plus performant.
Anatomie du muscle
Un ensemble de fibres musculaires, serrées les unes contre les autres, forme des faisceaux. Le groupement de ces faisceaux forment le muscle.
Chaque fibre est une cellule musculaire de très grande taille, qui comprend plusieurs noyaux. À l’intérieur de la fibre sont alignés des faisceaux de myofibrilles, protéines contractiles qui donnent au muscle le pouvoir de se contracter, puis de se relâcher.
Que se passe-t-il au moment de la contraction ?
La contraction suscite une réaction chimique qui nécessite la présence de calcium et consomme de l’énergie. Ainsi l’ATP (Adénosine triphosphate) présente dans la cellule musculaire, fournit le carburant nécessaire à la contraction. Plus la contraction est forte, plus le nombre d’accrochages entre les filaments est grand et la consommation d’ATP importante.
Les carburants du muscle
Pendant l’exercice physique les muscles travaillent et consomment de l’énergie chimique, sous forme d’adénosine triphosphate (ATP). Le muscle est une usine capable de transformer une énergie chimique venant de l’alimentation (glucides et lipide) en une énergie mécanique via l’ATP avec une production de chaleur.
La contraction des filaments des myofibrilles nécessite la présence d’un carburant spécial, l’ATP. Mais celui-ci s’épuise très vite, en une ou deux secondes. Si l’effort musculaire continue, il faut que l’organisme puisse fournir immédiatement de l’ATP, à partir d’autres voies métaboliques, donc d’autres sources d’énergie ; il en existe trois : l’anaérobie alactique, l’aérobie et l’anaérobie lactique.
La filière anaérobie alactique
Ainsi la créatine-phosphate, une molécule présente dans le muscle, constitue la première réserve. Elle se dégrade facilement en ATP. Mais celle-ci va également s’épuiser rapidement, en cinq ou six secondes. C’est cette réserve que l’athlète consomme lors des efforts violents et courts, comme un sprint. C’est la voie anaérobie alactique.
Si l’effort continue, il faut que le muscle accède à une source d’énergie plus durable. Le glucose et le glycogène constituent cette source d’énergie. Le glucose est stocké sous la forme du glycogène à l’intérieur de l’organisme, notamment dans le foie. Lorsque l’effort persiste, le muscle a recours au glycogène, qui, à la suite de nombreuses réactions enzymatiques (la glycolyse), se dégrade et forme une nouvelle source de carburant, et donc d’énergie, pour le muscle.
La filière anaérobie lactique
En se dégradant, le glycogène donne naissance à deux composés, l’acide pyruvique et l’acide lactique. Cette voie métabolique s’ouvre très rapidement, car il ne faut que quelques secondes pour que les précédentes s’épuisent. Ce deuxième réservoir est utilisé pour les effort de moyenne durée, par exemple une course de quatre cents mètres : c’est la voie anaérobie lactique.
La respiration et la fréquence cardiaque s’accélèrent en quelques dizaines de secondes, assez pour permettre un transport accru d’O2 aux muscles en exercice. Le glucose provenant du muscle, du sang ou du foie peut alors être complètement oxydé en dioxyde de carbone (CO2) et eau, avec libération d’un maximum d’énergie pour recharger l’ATP.
La filière aérobie
Après quelques minutes, l’ATP utilisera les lipides (troisième réservoir), d’autant plus que l’exercice est moins intense et plus long ; c’est la voie aérobie. Ici il n’y a pas de production de déchets (acide lactique). Ainsi on pourra prolonger l’effort tant qu’il y aura du consommable (glucides et lipides).
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