Systèmes énergétiques - L'hybride ultime

Les muscles sont formidables, mais sans moyen de les alimenter, ils ne sont que des poids morts. L'énergie doit être constamment fournie et recyclée dans chaque cellule musculaire. L'énergie est générée par trois moteurs qui fonctionnent ensemble comme une voiture hybride pour fournir l'énergie nécessaire. Ces moteurs sont à la base de la façon dont nous nous entraînons, dont nous nous améliorons et de la façon dont nous nous sentons dans l'eau.

ATP : énergie pure

La dernière fois, nous avons parlé du fonctionnement des muscles et nous avons mentionné que différentes têtes de myosine peuvent utiliser de l'énergie à des rythmes différents pour modifier la quantité d'énergie produite par une cellule musculaire ; et gérer la quantité d'énergie qu'il dépense. Cette énergie provient de l'ATP. Mais qu’est-ce que l’ATP ? ATP signifie « adénosine triphosphate » et c'est le principal transporteur d'énergie dans chaque cellule, de chaque organisme sur Terre.

L'énergie qu'il transporte est contenue dans ces phosphates (ok les liaisons du phosphate pour vous les nerds), à chaque rupture, l'énergie est libérée et l'ATP devient ADP (adénosine diphosphate). Cette énergie est utilisée pour alimenter les enzymes, les transporteurs et le raccourcissement musculaire.

Une fois que l'énergie de l'ATP est utilisée et convertie en ADP, l' ATP doit être régénérée, et c'est l'objet du reste de ce chapitre. Voici l’ensemble complet des réactions et enzymes nécessaires à la régénération de l’ATP :

Tangente : L'ADP peut être davantage divisé en AMP (adénosine monophosphate) et plus d'énergie sera libérée, mais c'est moins important pour nos objectifs, nous l'ignorerons donc.

Très compliqué… mais cela peut être simplifié

Ok… c'est encore un peu compliqué, mais Einstein a dit un jour : « Tout devrait être aussi simple que possible, mais pas plus simple. » C’est aussi simple que possible, alors attachez votre ceinture, nageurs !

Comme vous pouvez le constater, vos cellules utilisent un hybride de trois systèmes énergétiques qui agissent comme des moteurs pour régénérer la même molécule d'ATP : le système Phosphagène, la Glycolyse et le système Aérobie (c'est vrai, les hybrides existent depuis un moment). Bien que les trois systèmes finissent par produire le même ATP, chaque système présente des avantages et des inconvénients distincts en termes de rapidité avec laquelle ils produisent de l'ATP, quels sous-produits ils produisent en cours de route, quelles sources de carburant ils peuvent utiliser et s'ils utilisent ou non de l'oxygène. Voici un résumé :

Nous allons construire cette image, une étape à la fois. Il est important de comprendre ce concept de système énergétique pour deux raisons. Premièrement, cela explique beaucoup de choses sur la façon dont vous vous sentez et fonctionnez pendant l'entraînement et pendant les courses. Deuxièmement, les entraîneurs utilisent des éléments tels que les systèmes de couleurs, la fréquence cardiaque et l'effort perçu pour estimer quel système énergétique les nageurs utilisent le plus pendant l'entraînement, ce qui est un élément important de la compréhension de votre entraînement.

Commençons!

Système phosphagène : l'énergie déjà présente, courte et douce

Le mot « Phosphagène » nous en dit long sur le fonctionnement de ce système énergétique. Chaque composant du système utilise ou remplace directement un phosphate. Commençons par un composé phosphagène que nous connaissons déjà, l'ATP. Lorsque vous bougez un muscle, il n’y a pas de temps de latence… il bouge tout de suite. C’est parce que votre muscle utilise l’ATP qui traîne déjà. En théorie, si vous disposiez immédiatement d’un approvisionnement illimité en ATP, vous seriez en mesure de travailler vos muscles à puissance maximale à tout moment !

Mais en réalité, vous disposez d’environ une seconde d’ATP avant qu’elle ne s’épuise. N'ayez crainte, la créatine phosphate est là ! Ouais, la même créatine que certaines personnes consomment en complément (plus de détails dans une autre émission). Lorsque les niveaux d’ADP augmentent (c’est-à-dire lorsque vous utilisez vos muscles), le phosphate perdu est instantanément remplacé car la créatine phosphate régénère l’ATP. Considérez la créatine phosphate comme une batterie qui recharge l’ATP.

L’enzyme créatine kinase (kinase=kinein= « bouger ») rend possible le transfert du phosphate de la créatine phosphate vers l’ADP. Vous vous souvenez de la créatine kinase de notre article sur les muscles ? Il s’agit de la même enzyme « CK » qui s’échappe des muscles endommagés et peut être mesurée dans le sang comme marqueur de dommage… cool, n’est-ce pas ?

C'est le système phosphagène. Une seule réaction, une régénération instantanée de l'ATP , ce qui signifie aucun décalage lorsque vous décidez de vos muscles. Ce cycle de régénération de l'ATP peut se produire environ 4 à 5 fois de suite, vous donnant environ 5 secondes d'énergie immédiate et presque maximale, puis le phosphate de créatine s'épuisera.

Si vous êtes un bon nageur, cela vous amènera à mi-chemin de la piscine, ce qui n'est pas suffisant pour une course complète. Nous avons besoin de plus d’ATP… beaucoup plus.

Tangente : Les haltérophiles du monde entier savent qu'en compétition, si le poids n'augmente pas en 5 secondes, il ne monte pas. C'est parce que c'est le seul système énergétique que les haltérophiles utilisent pour une répétition maximum.

Il est également important de mentionner… cela ne peut PAS être amélioré avec un entraînement (pas même avec l’haltérophilie), et probablement pas non plus avec une supplémentation. La principale raison de comprendre ce système est que les deux systèmes énergétiques suivants alimentent directement celui-ci.

Glycolyse : Brûler du sucre, une énergie qui a un coût

La glycolyse, comme de nombreux termes scientifiques, se traduit par une explication littérale. Glyco signifie « glucose », qui est un sucre simple, et lyse signifie « casser ». Ensemble, cela signifie « briser le glucose ». Le glucose est un sucre simple qui est le plus couramment utilisé par de nombreux organismes et constitue le carburant de choix pour le travail musculaire intense. Avec le système phosphagène, ces deux systèmes énergétiques constituent la partie anaérobie de la régénération de l'ATP. « an- » signifie « en l'absence de » et aérobie signifie « oxygène », donc « sans oxygène ».

Tangente : Le sucre cristallisé dans votre placard est une molécule de glucose et une molécule de fructose collées ensemble. Nous allons garder les choses simples et faire comme si le glucose était le seul sucre qui existe. Ainsi, lorsque nous disons « sucre », nous entendons le glucose et aucun autre glucide, disaccharide ou monosaccharide.

Jetons un coup d'œil à ce système énergétique dans toute sa splendeur…

Comme vous pouvez le constater, c’est un peu plus compliqué que le simple système phosphagène dont nous avons parlé plus tôt. La complexité accrue est un gros problème. Si vous n'aviez pas d'ATP et de créatine phosphate à portée de main, il y aurait un retard à chaque fois que vous essayez de bouger vos muscles, car il faut du temps pour décomposer le glucose et en extraire l'ATP . Ce n'est pas beaucoup de temps, peut-être quelques secondes ou moins… mais essayez d'attendre quelques secondes sur les blocs après le déclenchement du pistolet et voyez ce qui arrive à votre 50 fois L.

Pour nos besoins, nous n’avons pas besoin de nous soucier de la plupart de ces réactions et enzymes, voici donc une version simplifiée de tout ce que vous devez savoir.

Comme vous pouvez le constater, ce système énergétique a besoin de sucre. Les graisses ne peuvent pas être utilisées ici comme source de carburant, et les protéines en constituent une si petite quantité qu’elles sont généralement ignorées. De la seule molécule de sucre, nous obtenons deux ATP, du pyruvate et du NADH également. Le pyruvate sera finalement introduit dans les mitochondries et brûlé dans le système aérobie (à venir). Le NADH est créé à partir du NAD+ et est un transporteur d’électrons qui se rend également aux mitochondries pour fabriquer de l’ATP. (Restez avec nous, ces molécules comptent).

Bien que deux ATP ne représentent pas beaucoup d'énergie, la glycolyse est encore assez simple pour se dérouler à un rythme très rapide, consommant beaucoup de molécules de glucose pour produire beaucoup d'ATP par minute. Peut-être pas autant que le système phosphagène, mais suffisamment pour vous permettre d'avancer très rapidement.

C'est le principal système énergétique des courses courtes et rapides. Les 50 et 100 utilisent presque exclusivement le système de glycolyse. Alors… si la glycolyse est si efficace et peut produire autant d'ATP, quel est le problème ? Pourquoi ne puis-je pas maintenir mon rythme de 50 aussi longtemps que je le souhaite ? C'est la chute de ce système… et cela a à voir avec le NADH.

NADH signifie le nom long et long d'une molécule, et il est important de le comprendre ici car c'est la cause profonde de toutes vos douleurs et souffrances ! La glycolyse ne peut pas fonctionner sans NAD+ , donc si vous faites fonctionner le système très rapidement et produisez beaucoup de NADH, vous manquerez de NAD+ s'il n'est pas régénéré… et tout le système s'encrasse et cesse de fonctionner.

Il existe deux manières de régénérer le NAD+. Continuez à le déplacer sur toute la ligne et nourrissez-le vers les mitochondries… ce qui prendra une éternité (à venir) ou transformera le pyruvate en lactate. Pendant un 100, vous n'avez pas le temps d'attendre, votre corps choisit donc la voie du lactate, qui devient l'acide lactique. Cela prend le NADH et régénère le NAD+ permettant à la glycolyse de se poursuivre.

Tangente : La levure fait la même chose, mais elle convertit le pyruvate en éthanol ou en alcool potable. Votre corps ne fait pas cela à cause des « mauvais » effets secondaires de l’alcool sur les systèmes nerveux avancés.

C'est une idée fausse courante (que j'avais également autrefois) selon laquelle le lactate se transforme en acide lactique, ce qui entraîne la douleur que vous ressentez pendant les courses et les entraînements. Ce n’est pas vrai et la conversion du lactate en acide lactique n’a jamais lieu.

Si vous vous souvenez du cours de sciences du collège, l’acide est la concentration d’ions hydrogène flottant (H+ en abrégé). L’hydrogène est généralement lié à toutes sortes de molécules, notamment le sucre, le lactate et l’ATP. Lorsque l’hydrogène est libéré et flotte librement, il devient acide. Lorsque les premiers scientifiques de l'exercice étudiaient ces moteurs, ils voyaient toujours que les niveaux de lactate et d'acide montaient et descendaient ensemble, ils supposaient donc que l'acide provenait du lactate. En réalité, la majeure partie de l’acide que nous traitons provient de l’ATP utilisé et converti en ADP.

La raison pour laquelle le lactate et l’acide montent et descendent ensemble est que lorsque la glycolyse régénère l’ADP en ATP, elle n’utilise pas le H+ flottant dans le corps, mais obtient à la place une nouvelle molécule d’hydrogène à partir de la molécule de sucre. Cela conduit à une voie à sens unique de production de H+, de surcharge acide et de beaucoup de douleur et de misère ! Le lactate, par essence, devient un marqueur de substitution pour la production d'acide, car ses niveaux n'augmentent que lorsque la glycolyse doit fonctionner plus rapidement que l'ATP ne peut être régénéré par d'autres moyens moins producteurs d'acide.

Malheureusement, la convention consiste toujours à utiliser le lactate et l’acide (soit l’acide lactique, soit H+) de manière interchangeable . En fait, nous mesurons toujours les niveaux d’« acide lactique » comme marqueur de substitution de l’augmentation des niveaux d’acide dans le corps, tant dans la science de l’exercice que dans la médecine. Dans la plupart des situations, cela ne crée pas de problème réel. Chaque fois que les niveaux de lactate augmentent, l’acide augmente également. C'est pourquoi dans les prochains chapitres, nous discuterons de choses comme le « seuil de lactate » alors qu'en réalité « seuil d'acide » serait un terme plus approprié, mais les études scientifiques mesuraient le lactate, nous sommes donc obligés d'utiliser leur terminologie. Ce n'est pas grave, juste quelque chose à garder dans un coin de sa tête 😉

Tangente : Le lactate présent dans le sang est généralement métabolisé dans le foie. Chez les patients souffrant d'insuffisance hépatique et de cirrhose, les niveaux de lactate augmentent parce que le foie ne peut pas le traiter, mais les niveaux d'acide ne suivent pas nécessairement. Il s’agirait d’une circonstance particulière lorsque les niveaux d’acide et de lactate ne seraient pas corrélés.

Trop d'acide dans la cellule musculaire affecte directement l'interaction de l'actine et de la myosine , empêchant les muscles de fonctionner et les arrête. C'est pourquoi se débarrasser de l'acide est essentiel à la fois à l'endurance et à la capacité de sprint et nous y reviendrons plus tard dans la partie II.

Votre capacité à produire du lactate détermine le fonctionnement de ce moteur. Si vous ne parvenez pas à produire beaucoup de lactate, vous ne brûlez pas beaucoup de sucre, vous ne produisez pas beaucoup d’ATP et vous n’allez pas très vite. Lorsque nous parlerons plus tard du Seuil Lactate, nous verrons que pouvoir produire beaucoup de lactate est le marqueur d’un bon sprinter.

Tangente : Certaines personnes naissent avec un défaut de l'enzyme qui convertit le pyruvate en lactate (lactate déshydrogénase, LDH). Ces pauvres gens ne peuvent pas faire grand-chose d’autre que marcher. Si vous en faites plus, ils épuiseront leur ATP, provoquant de graves crampes.

Si ce système énergétique fonctionnait à 100 % de sa puissance, vous disposez d’environ 30 à 40 secondes avant que l’acide ne s’accumule trop et n’oblige vos muscles à s’arrêter. C'est bien si vous êtes un spécialiste du 50 libre, mais c'est un problème pour toutes les autres courses. Nous parlerons plus en détail de la façon dont le corps traite l'acide plus tard, mais une solution à notre problème consiste à obtenir plus d'ATP à partir d'un système plus efficace qui ne produit pas du tout d'acide.

Aérobie : Brûler avec de l'oxygène, l'efficacité avant tout

Le dernier système énergétique est le système aérobie, qui signifie « avec oxygène » . L’autre nom de ce système est la phosphorylation oxydative (béni ces biochimistes). Mais cela en dit long. Oxydatif signifie « ajouter un oxygène », phospho- signifie « phosphate » et lation signifie « ajouter ». La traduction est donc « ajouter un phosphate à quelque chose en utilisant l'énergie provenant de l'ajout d'oxygène à quelque chose d'autre » (vous avez tout compris… n'est-ce pas) ?

Voici le système dans toute sa complexité. Notez que ce système énergétique implique de nombreuses enzymes, de multiples cycles, des réactions qui se produisent à la fois à l’intérieur et à l’extérieur des mitochondries, et de nombreuses membranes qui doivent être traversées dans les deux sens.

Cette série complexe est conçue pour extraire chaque once d’énergie des sources de carburant entrantes. Mais toutes ces étapes ralentissent tout, et l’efficacité se fait au détriment du temps. Ainsi, même si ce système énergétique est efficace et ne produit pas d'acide lactique, même chez les athlètes d'élite pleinement entraînés, la capacité de génération d'ATP/minute de ce système est bien inférieure à celle de la glycolyse.

Commençons là où nous nous sommes arrêtés, le pyruvate. Disons que nous sommes en train de nager, de faire une séance d'entraînement ou une course longue distance (au moins 2 minutes). Maintenant que le muscle a le temps, il va dériver le pyruvate dans le cycle de Krebs (alias le cycle de l'acide tricarboxylique… alias le cycle de l'acide citrique… alias le fléau de tout étudiant en biologie).

Il y a quelques choses importantes à savoir sur le célèbre cycle de Krebs. Numéro 1, il produit davantage de NADH et d’autres porteurs d’électrons qui servent de carburant aux mitochondries. Numéro 2, c’est le seul endroit où le CO2 est créé (et non… le « O2 » dans le CO2 n’est PAS le même oxygène que celui que vous respirez). Numéro 3, le cycle de Krebs est le début de la combustion des graisses. La glycolyse n'utilise pas de graisse. Seul le système aérobie peut utiliser les graisses comme source de carburant.

Très bien, nous avons enfin tout ce dont nous avons besoin pour fabriquer beaucoup d'ATP. Tous ces porteurs d'électrons (NADH principalement) vont vers les mitochondries et sont acheminés à travers de multiples très gros complexes et, grâce à un processus long et fastidieux, créent de l'ATP et de la créatine phosphate !

Tangente : tout blocage de l'oxygène arrivant aux mitochondries amènera la cellule à utiliser la glycolyse à la place. L’augmentation de l’acide lactique qui en résulte peut alors être mesurée dans le sang. C’est également là que le cyanure agit, en empêchant les mitochondries d’utiliser le NADH. Cela vous fait apprécier tout ce que vos mitochondries font pour vous, n'est-ce pas ?

Au bout de cette longue chaîne d’événements, se trouve un pauvre petit électron… vidé de toute énergie. Cet électron est capté par l'oxygène que nous respirons et se combine avec l'hydrogène pour produire de l'eau . Oui, c'est à cela que sert l'oxygène, ramasser les ordures. Et oui, c'est peut-être pour cela que vous devez autant faire pipi pendant l'entraînement même si vous transpirez et ne buvez pas beaucoup, car lorsque vous brûlez de l'énergie, tout l'oxygène que vous respirez se transforme en eau, et celui-ci doit être évacué d'une manière ou d'une autre.

Tangente : rappelez-vous que le CO2 que vous expirez est produit en brûlant quelque chose, du sucre, des protéines grasses, du bois… ouais, la même réaction de combustion que celle que vous voyez lors d'un feu de joie. L’O2 que vous respirez ne devient pas du CO2, il devient de l’eau.

Alors, de quelle quantité d’ATP parlons-nous ici. Du pyruvate au CO2 et H2O, il y a 32 ATP. Du sucre à la fin, cela fait 34 ATP au total. C'est beaucoup. Mais rappelez-vous ce que nous avons dit précédemment… l’efficacité de la production d’ATP ne tient pas compte du temps nécessaire pour produire ce même ATP. En réalité, le système aérobie ne produit qu’environ 60 % de l’ATP/minute par rapport à la glycolyse.

La graisse ne peut être brûlée que dans les mitochondries et est encore plus efficace que le sucre, produisant plus de 120 ATP par molécule de graisse ! Mais la production de ces ATP est encore plus lente que lorsqu'on utilise du sucre . Cela joue un grand rôle dans la façon dont vous vous sentez à la fin d’une séance d’entraînement de deux heures (nous en discuterons bientôt) lorsque tout votre sucre est épuisé et que tout ce avec quoi vous courez, c’est de la graisse.

Tangente : Certaines personnes naissent sans la capacité d’utiliser les graisses comme source d’énergie. Ces personnes se retrouvent généralement avec des retards de développement importants à l'âge d'un an et finissent par mourir très jeunes à cause de problèmes cardiaques, car les nerfs et les muscles dépendent énormément des graisses pour la génération d'ATP.

La capacité de performance d’un nageur repose principalement sur le fonctionnement de ses mitochondries. Il faut beaucoup de mètres pour mettre ces usines ATP à niveau et nous parlerons davantage de la façon dont l'entraînement modifie physiquement ces systèmes énergétiques pour le mieux, mais pour l'instant voyons comment ces systèmes fonctionnent ensemble pendant l'entraînement et les différentes courses.

Tangente : Les cellules sanguines n'ont pas de mitochondries. Ils veulent transporter l’oxygène, pas l’utiliser.

La course choisit le moteur.

Une grave erreur serait de considérer ces trois systèmes énergétiques comme distincts et fonctionnant un par un. Ils sont tous allumés en même temps, tout le temps. Même maintenant, assis là à lire cet article, vos phosphagènes, votre glycolyse et vos systèmes aérobies fonctionnent tous ensemble, ne serait-ce qu'à un rythme minime.

Par contre, lorsque l'on se jette à l'eau pour une course, ces systèmes montent en régime, tout comme les moteurs d'une voiture hybride (sauf le système au phosphagène, cela ne change pas grand chose car il s'agit plutôt d'un relais et d'une batterie de stockage pour les deux autres systèmes). ). Le type de course que vous faites détermine la quantité de chaque moteur que la carrosserie fait monter en régime. Ceci est déterminé par les besoins de la course.

Si nous établissions un rapport comparant la capacité maximale des trois systèmes énergétiques à régénérer l'ATP, nous trouverions respectivement un rapport de 1 à 1,6 à 3,6 entre l'aérobie, la glycolyse et le système phosphagène. Cela signifie que la glycolyse produit 160 % plus d’ATP par minute que le système aérobie, et que le phosphagène produit 360 % plus d’ATP que le système aérobie. Il est également bon de savoir que chaque système prend un certain temps pour atteindre cette capacité maximale de régénération de l’ATP.

Comme vous pouvez le constater, les mitochondries mettent un certain temps à démarrer, environ 2 minutes de travail constant à faible niveau. C'est une des raisons de s'échauffer ! Avez-vous déjà essayé de courir un 200 libre sans vous échauffer ? Ce qui se produit? Vous vous sentez bien les 50 premiers, mais au bout de 150, vos muscles se bloquent, brûlent à travers le toit, et ces 50 derniers se transforment en une lutte pour survivre. Ce qui s'est passé, c'est que vous n'avez jamais réchauffé le système aérobie, votre corps a donc dû compter entièrement sur la glycolyse, qui produit une tonne d'acide lactique. Dans une course qui dure 2 minutes, ça va faire… très mal.

Quelle est l’idée derrière le refroidissement ? Nous en reparlerons davantage dans l’émission sur le seuil lactate. Pour l'instant, comparons quelques courses et voyons ce qui se passe dans les cellules de vos muscles. Supposons également que vous vous soyez très bien échauffé également.

Les 100

Les phosphagènes vous font sortir des sentiers battus et vous vous lancez à fond dès le départ. Les besoins de puissance massifs pour le sprint signifient que la glycolyse est le principal moteur utilisé dans cette course et à sa capacité maximale. Au cours des 25 premiers, vous avez épuisé tout le NAD+ disponible et la glycolyse est sur le point de s'arrêter. Mais n'ayez crainte ! À ce stade, le pyruvate nouvellement produit est éloigné des mitochondries et est utilisé pour produire du lactate et régénérer le NAD+. La glycolyse continue ainsi jusqu’à atteindre la barre des 75. À ce moment-là, l’acide lactique atteint des niveaux critiques et commence à empêcher physiquement vos muscles de fonctionner correctement. C'est pour ça qu'on ralentit un peu sur les 25 derniers si on s'est vraiment donné à fond dès le début.

Une partie du pyruvate atteint les mitochondries, mais avant que le moteur aérobie ne démarre pleinement, la course est terminée. La seule source de carburant pour cette course est le sucre. Aucune graisse, aucune protéine et aucun oxygène n’ont été brûlés pendant cette course. Si aucun oxygène n’a été utilisé, pourquoi respirez-vous si fort ? C'est une autre émission, mais la réponse courte est que l'acide lactique produit essentiellement plus de CO2 qui doit être expiré.

Les 200

La course équilibrée. Cette course finit par obtenir la moitié de l'ATP de la glycolyse et l'autre moitié du système aérobie . C'est pourquoi il est si difficile de suivre le rythme. Sortez trop vite et la glycolyse produira trop d'acide lactique, vous arrêtant avant la fin de la course. Sortez trop lentement et la course manquera votre opportunité d'utiliser le pouvoir de la glycolyse pour prendre de l'avance. Si vous le faites correctement, la quantité d’acide lactique atteindra des niveaux critiques au moment même où vous effectuerez votre dernier coup. Cela signifie faire fonctionner la glycolyse à une capacité juste en dessous de la capacité maximale et faire fonctionner le moteur aérobie à 100 %.

Encore une fois, la principale source de carburant ici est le sucre . La combustion des graisses ne joue peut-être qu’un petit rôle, mais le sucre sera le principal acteur. Puisque nous utilisons les mitochondries pour utiliser l’oxygène, respirer dans cette course sert à la fois à éliminer le CO2 produit par l’acide lactique issu de la glycolyse et à apporter de l’oxygène au système aérobie.

Parce que l’acide lactique et le CO2 vont de pair, l’expiration du CO2 est l’un des moyens par lesquels le corps parvient à se débarrasser de l’acide lactique. C'est pourquoi vous devez respirer tôt et souvent à 200 ! Plus vous retenez votre souffle, plus l’acide lactique s’accumulera rapidement et plus vite votre corps mettra fin à la course à votre place. Nous y reviendrons lorsque nous parlerons des poumons.

Le mille

Hors fin et début, cette course est principalement aérobie . Se placer juste sur le seuil lactate (tout un show rien que pour ça) pour obtenir le maximum de puissance pour le moins d'acide lactique. Cela signifie qu’il existe un équilibre entre la production d’acide lactique (une autre façon de dire en utilisant le moteur de glycolyse) et son élimination. Parce que les mitochondries ne produisent aucun acide et qu’il s’agit d’une course de 15 à 20 minutes, elles constituent la source idéale pour régénérer l’ATP.

La puissance de cette race vient de la taille et de la qualité des mitochondries et de leur capacité à brûler les graisses et le sucre en utilisant l'oxygène. Ici, vous respirez principalement pour l’O2, et non pour expirer du CO2.

Sucre et graisse comme carburant : d’où viennent-ils et combien de temps vont-ils durer

Parlons de ce qui se passe pendant une séance d'entraînement de deux heures. Quel que soit l'objectif du travail ce jour-là, sprint ou distance, le fait que vous vous entraînez pendant plus de 40 minutes environ signifie que vous utilisez plusieurs sources de carburant pour alimenter à la fois la glycolyse et le système aérobie. Les deux principales sources de carburant lors de l'entraînement sont le sucre et les graisses . Les protéines sont utilisées… mais elles représentent une si petite quantité qu’elles sont généralement ignorées.

Pour compliquer encore les choses, ce n'est pas seulement le carburant que vous utilisez qui détermine la manière dont vous produisez de l'ATP, mais aussi la provenance de ce carburant. Le sucre et les graisses stockés à l’intérieur de la cellule sont presque immédiatement disponibles pour être utilisés dans la glycolyse et/ou dans le système aérobie. Le sucre et les graisses qui doivent être importés dans la cellule à partir du sang prennent un chemin plus long et peuvent ralentir les systèmes énergétiques musculaires en limitant la quantité de carburant disponible à brûler.

Pourquoi as-tu besoin de savoir tout cela ? Parce que plus l'entraînement dure longtemps, les cellules musculaires commencent à manquer de carburant de l'intérieur de la cellule et commencent à l'importer du sang. Cette étape supplémentaire réduit considérablement la quantité d’ATP pouvant être produite. Cet effet de timing explique en grande partie ce que vous ressentez en tant que nageur au fur et à mesure de l'entraînement.

Remarquez ce qui se passe environ 30 à 60 minutes après le début de l'entraînement ? Le sucre à l’intérieur de la cellule musculaire s’épuise ! C'est pourquoi l'eau commence à devenir lourde après environ 30 minutes d'entraînement intense. À ce stade, la cellule dépend principalement du sucre présent dans le sang et des mitochondries qui brûlent les graisses pour régénérer l’ATP. Cela signifie qu'au début de l'entraînement, vous utilisez principalement la glycolyse, mais à la fin de l'entraînement, vous comptez principalement sur les mitochondries.

Tangente : La charge en glucides est basée sur l'idée de forcer vos cellules musculaires à stocker plus de sucre à l'intérieur, vous permettant ainsi de maintenir la glycolyse plus longtemps. C'est possible et cela fonctionne, mais une véritable charge de glucides prend en réalité environ deux semaines et peut tripler les niveaux de sucre dans vos cellules !

Les mitochondries ne pourront jamais égaler la capacité de production d’ATP de la glycolyse, et c’est pourquoi vous vous sentez si épuisé à la fin de l’entraînement. Sans sucre, vous brûlez désormais principalement des graisses pour générer votre ATP. À ce stade, la graisse qui alimente les mitochondries provient des cellules adipeuses (appelées adipocytes, comme adipo pour « graisse » et cyte pour « cellule). Ces cellules graisseuses sont présentes partout dans votre corps et elles commencent toutes à sécréter de la graisse dans le sang afin que vos muscles puissent les utiliser. Même chez les personnes maigres, il existe une quantité illimitée de graisse pour alimenter les muscles (environ 30 jours si vous ne vous entraînez pas). Et même si vous ne pouvez pas produire beaucoup d'ATP par minute en utilisant de la graisse, vous pouvez la faire durer plusieurs jours, ce qui en fait la principale source de carburant lors de longs entraînements, de doubles et d'entraînements d'une semaine infernale.

Tangente : Alors, est-ce que faire des abdominaux brûlera la graisse juste au-dessus du muscle pour vous donner un pack de six ? Non, il brûle les graisses de partout, voire pas du tout. Vous brûlez probablement principalement du sucre et utilisez la glycolyse de toute façon… vous produisez beaucoup d'acide… c'est pourquoi ça brûle !

Les nageurs ont besoin à la fois d’une grosse machine glycolytique et de nombreuses mitochondries bien développées pour être rapides dans n’importe quelle course. La manière dont la formation développe ces systèmes énergétiques fait l’objet de plusieurs articles à venir, mais pour l’instant, je pense que nous en avons parlé beaucoup.

Karl Hamouche - Fondateur de Swim Smart

© 2017 Swim Smart, TOUS DROITS RÉSERVÉS