L'importance du travail aérobie

 

La puissance maximale aérobie est directement liée à la capacité du muscle à consommer de l'oxygène 

D'où provient cette capacité ?

Pour un sportif très souvent le lien direct sur nos apports en oxygène est directement lié à nos globules rouges et leur braves hémoglobines. 

Vrai mais réponse très incomplète !

En effet la capacité du muscle à consommer l'oxygène est liée très schématiquement à 3 grands paramètres :

1. C'est vrai le nombre de globules rouges mais surtout leur taille et la densité en hémoglobine. On peut avoir un nombre intéressant de glubules rouges si la quantité d'hémogline est faible le transport d'oxygène en provenance des poumons sera faible !

2. Bien sûr le débit cardiaque (plus le débit est élevé plus les globules rouges feront rapidement des aller-retour poumons-cellules.

3. Et enfin le nombre de mitochondries présentes dans les cellules !

Si l'entraînement permet de renforcer les fibres musculaires, de muscler le coeur donc d'améliorer le débit cardiaque, il est aussi essentierl pour augmenter le nombre de mitochondries... 

Si l'hémoglobine des globules rouges est essentielle à l'apport en oxygène on oublie que plus le nombres de mitochondries sera élevé, plus la consommation, d'oxygène pourra être développée et, en conséquence, l'énergie produite importante.

Ce dernier paramètre est trop souvent oublié à l'heure des entraînements construits sur l'enchainement de fractionnés et autres renforcement muscualire !

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Le rôle des mitochondries 

Pour réaliser un effort musculaire les muscles ont besoin d’énergie. Pour faire très très court cette énergie viendra de deux sources : le glucose et l'oxygène.

Si les globules rouges ont la charge du transport de l'oxygène et du gaz carbonique des cellules vers les poumons et inversement, c'est au sein de chaque cellule musculaire que des micro-organismes vont utiliser l'oxygène pour transformer l'énergie venant du glucose en énergie dite "mécanique" qui fera contracter le muscle : ce sont les mitochondries :

  mitochondrie-schema-1.jpg   ...   mitochondrie-cellule-1.jpg  

 

L'efficacité des mitochondries et leur nombre : deux des facteurs limitatifs des performances en endurance et du métabolisme aérobie

Schématiquement 3 paramètres peuvent intervenir pour limiter le métabolisme aérobie mis en place sur un trail ou un épreuve d'endurance, sur chacun de ces facteurs l'activité et le nombre de mitochondries au sein de chacune des cellules de nos muscles seront déterminants.

  • La dynamique d'entrée en activité (indispensable sur les phases de récupération : descentes en trail ou ski alpinisme).
  • La puissance développée : en quelque sorte la quantité d'énergie mobilisable par secondes.
  • La capacité : c'est à dire la quantité maximale de travail qui peut être effectué grâce à ce métabolisme.

 

Améliorer l'efficacité des mitochondries par le travail aérobie strict, sans charge lactique 

Plus l'activité des mitochondries (activités des enzymes) pour créer l'énergie du muscle sera importante et plus la filière du travail en aérobie sera vite mise en route. 
L'explication : une mitochondrie fortement et régulièrement mobilisée sur un travail en aérobie (d'endurance pour faire court) est capable de fournir le même débit d'ATP avec des concentrations plus basses en ADP, phosphate et oxygène.

 

Pourquoi rester en aérobie ?

De récentes études montrent qu'en condition de stress oxydant, cette activité des enzymes est fortement réduite...

Sources :

  • Echtay KS. "Mitochondrial uncoupling proteins-What is their physiological role?"
Édition : Free Radic Biol Med, 2007.
 
  • Tretter L and Adam-Vizi V. Inhibition of Krebs cycle enzymes by hydrogen peroxide : A key role of [alpha]-ketoglutarate dehydrogenase in limiting NADH production under oxidative stress.
Édition : J Neurosci, 2000.
 
 

On sait désormais plus l'entraînement développera une concentration en lactate (donc éloigné de la zone aérobie et du seuil 1), plus le stress oxydant sera élevé (avec une forte production du radical hydroxyle).

Source :
  • Ali MA, Yasui F, Matsugo S, and Konishi T. "The lactate-dependent enhancement of hydroxyl radical generation by the Fenton reaction."
Édition : Free Radic, 2000.

 

Augmenter le nombre de mitochondries par l'entraînement travail aérobie : c'est possible !

Les mitochondries ne sont pas des organites "figés" génétiquement en nombre dans nos cellules : elle sont capables de se multiplier ou, au contraire de fusionner couramment (on appele cela le polymorphisme au sein d’une même cellule).

Une explication fournie par les pigeons voyageurs !

C'est dans les années 1950 que le lien a pu être montré entre l'activité physiquie et le nombre de mitochondrie avec comparaison entre des muscles de pigeons "voyageurs" et des braves volailles clouées dans le poulailler.

Source :
  • Paul MH and Sperling E. Cyclophorase system. XXIII. Correlation of cyclophorase activity and mitochondrial density in striated muscle.
Édition : Proc Soc Exp Biol Med, 1952.

 

Cela étant il a fallu attendre un peu plus tard pour que se confirme dans les années 80 qu'un travail en aérobie strict favorise par adaptation le développement du nombre de mitochondries au sein des cellules musculaires (phénomène de la "multiplication mitochondriale" ou encore "biogenèse mitochondriale"). 

Source :
  • Holloszy JO and Coyle EF. Adaptations of skeletal muscle to endurance exercise and their metabolic consequences.
Édition : J Appl Physiol, 1984.
 

L'explication de l'intérêt de la filière aérobie strict pour développer les mitochondries dans nos cellules s'explique aussi par l’utilisation des acides gras qui activerait le processus de l'augmentation de la multiplication des mitochondries.

Source :
  • Lin J, "Metabolic control through the PGC-1 family of transcription coactivators."
Édition : Cell Metab, 2005. 

 

Lin explique ce mécanisme liée à une bestiole qui s'appelle pour les intimes un coactivateur transcriptionnel (le PGC-1α. pour être plus précis).

 

 

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