TPE : Comment améliorer ses performances sportives sur 100 mètres ?
Publié le 13/07/2012
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Cycle de Krebs : Le cycle de Krebs est au centre du métabolisme cellulaire. Il a été découvert par le biologiste Hans Adolf Krebs en 1937. Il est le point final et commun du catabolisme des glucides, lipides et protides. Sa fonction principale est l'oxydation des groupements acétyle provenant du pyruvate et qui entrent dans le cycle sous forme d'acetyl-coA (acétylcoenzyme A). Une fois dégradé par la glycolyse, le glucose en pyruvate est transformé en acétylcoenzyme A (molécule 0 haut potentiel d’hydrolyse) et oxaloacétate (acide carboxylique). Ces deux composés sont le point de départ du cycle de Krebs qui vont être condensés en citrate (d'où le nom du cycle). Le cycle de Krebs se déroule dans la matrice de la mitochondrie, en aérobiose (atmosphère ou l’oxygène est présent). Les enzymes catalysant cette suite de réactions sont localisées au niveau de la membrane interne mitochondriale. Avec la chaîne respiratoire, le cycle de Krebs est le processus ultime de dégradation des différents métabolites qui seront dégradé.
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Lors d'une course, les mouvements dépendent uniquement des muscles striés.
Ceux-ci sont rattachés au squelette et dépendent de notre volonté.
Ils sont composés defibres musculaires.
1 - Les fibres musculairesLes fibres musculaires sont des composants essentiels du muscle.
Ce sont de grandes cellules de forme oblongue (plus longue que large).
Lorsqu’elles se rétrécissent,elles raccourcissent le muscle et permettent donc sa contraction.
Une contraction musculaire est due au rétrécissement total ou partiel des fibres musculaires.
Toutesles fibres ne se contractent pas en même temps mais, elles se contractent à tour de rôle permettant ainsi une meilleure répartition de la fatigue dans le temps (=économie d’énergie).
Ces fibres sont dites asynchrones.
Les fibres musculaires peuvent êtres classées selon deux grandes familles :- les fibres rapides ayant un grand diamètre et une faible densité capillaire (fibre blanche) adaptées aux efforts d'anaérobie (effortne nécessitant pas l'action de l'oxygène).
Elles ont donc une grande puissance mais une faible endurance.
Elles correspondentaux efforts de courte durée car elles demandent un grand effort de puissance.
De ce fait, elles sont utilisées pour le 100 mètres.- les fibres lentes ayant un petit diamètre et une forte densité capillaire (fibre rouge) adaptées aux efforts d’aérobie (effortnécessitant l'action de l'oxygène).
Elles sollicitent donc le système cardio-vasculaire.
Elles ont une forte endurance mais unefaible vitesse.
C’est pourquoi, elles sont d’avantage sollicitées lors d'effort d'endurance par exemple.
L'attribution des fibres lentes ou rapides chez un individu est génétique.
Mais leur développement spécialisé est du à l'entraînement.
En effet, un sprinteur du 100mètres a une répartition de l'ordre de 80% de fibres blanches et 20% de fibres rouges.
Les fibres blanches ayant un plus grand diamètre que les fibres rouges, leursmuscles sont plus proéminents.
2 - L'ATPLes muscles sont d'importants consommateurs d'énergie.
Lorsqu'il est question de consommation d'énergie par le muscle, l'ATP rentre en jeu.
L’ATP est unemolécule indispensable à la vie cellulaire.
C'est un acide aminé (adénosine triphosphate) à haut potentiel énergétique.
C’est l’hydrolyse de cette protéine qui fournitl'énergie nécessaire au muscle.L'ATP capte l'énergie libérée par les glucides et la libère sous forme d'enzymes, selon le besoin en énergie de l'organisme.
Chaque cellule du muscle contient de l'ATP (qui est normalement produite en permanence) : c'est ce qui nous permet d'agir vite et avec force lors d'un effortinstantané.
Mais les stocks en ATP de l'organisme et entre autre du muscle ne dépassent pas quelques secondes.Heureusement donc que les muscles contiennent d'autres types de réserve d'énergie permettant ainsi aux muscles de tenir plus longtemps : la créatine phosphate et leglycogène.
La créatine phosphate (CP) est présente dans le cerveau et les fibres musculaires.
Elle provient de la nourriture et de la synthèse d'acides aminés.La créatine produit aussi de l'ATP.
En effet, elle se lie au phosphate à l'aide d'une réaction catalysée par une enzyme : la crétine kinase.
La nouvelle molécule ainsiformée est la phosphocréatine (PCr) qui se lie à l'ADP (l'adénosine dyphosphate est un nucléotide stocké dans les plaquettes sanguines) et qui fabrique ensuite del'ATP.
Ainsi, grâce à cette réaction, un effort musculaire peut durer jusqu'à quinze secondes.
Cette réaction se fait en mode anaérobie, remplacée ensuite par l’actiondu glycogène.
Le glycogène (C6H10O5)n est une molécule complexe issue de la polymérisation du glucose.
Il est stocké dans le foie et dans les muscles qui le dégradent lors d'uneffort.La production d'ATP à partir de glycogène se fait en deux étapes.
Tout d'abord, le foie effectue une glycogénolyse du glycogène en mode anaérobique, c'est-à-direqu'il scinde le glycogène pour le transformer en glucose qui va lui-même se dégrader pour former du pyruvate (acide carboxylique).
Celui-ci est dégradé lors du cyclede Krebs au sein des mitochondries et c'est cette dégradation qui permet la formation d'ATP en mode aérobique.Lorsqu'ils fonctionnent selon l'un ou l'autre mode de production énergétique (l'ATP créatine ou l'ATP glycogène) nos muscles peuvent soutenir un effort intense de90 secondes maximum.
Mais grâce à la production d'ATP par le biais du cycle de Krebs, le corps peut en mode aérobique fournir un effort moindre mais plussoutenu.
Le mécanisme énergétique d'un coureur de 100 mètres :- Sa performance physique ne dure pas plus de dix secondes- Pratiquement toutes les ressources d'énergie dont il a besoin se trouvent sous forme d'ATP ou decréatine (CP) dont il se sert en mode anaérobique (sans apport d'oxygène).- L’ATP étant emmagasinée et donc immédiatement disponible, elle est utilisée durant les deux à troispremières secondes de la course.
Puis, la créatine prend la relève pour produire l'ATP toujours enmode anaérobique.
Si les réserves d'ATP et de CP sont épuisées avant la fin, le corps fait alors appelau glycogène pour produire l'ATP mais cette fois en mode aérobique.
Il arrive parfois qu'une petitequantité d'acide lactique se forme lorsque l'effort est trop intense.
C - Apports énergétiques
L’organisme a aussi besoin, en plus du dioxygène, de différents nutriments pour fonctionner correctement.
1 - L’appareil digestifIl permet de transformer les aliments en nutriments qui peuvent être utilisés par les organes.Avant de devenir des molécules solubles utilisables pour la production d’énergie ; les aliments suivent un long trajet.Ainsi, ils passent d'abord par la bouche où ils subissent l'action de la salive et des dents, puis dans l'œsophage et arrivent dans l'estomac.
Ils y subissent l'action dessucs gastriques puis ils vont dans l'intestin grêle où de nouveaux sucs gastriques agissent.
Une fois transformés en nutriments, ils passent dans le sang afin d'êtredistribués aux cellules.
2 - Les nutrimentsLes nutriments, tout comme le dioxygène sont donc des carburants indispensables à l’organisme.
Il faut donc pourvoir à ses besoins énergétiques grâce à unealimentation équilibrée, variée mais surtout adaptée à l’effort.
Les nutriments sont divisés en plusieurs catégories :- les protides (ou protéines) constituent notre organisme puisque la peau, les muscles, les os, lesanticorps, etc.
ne sont en fait qu’un assemblage de longues chaînes protéiques.
Elles sont contenuesdans les légumes et fruits secs, le poisson, les produits laitiers, la viande, les œufs...
En casd’épuisement des réserves de lipides et de glucides, les protéines servent de source d’énergie aucorps.- les lipides forment le groupe des graisses (acides gras – triglycéride – glycérole) et sont surtoutcontenus dans le beurre, l’huile...
Ils sont divisés en trois catégories.
La première regroupe les.
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