L’énergie… qu’est-ce que c’est ?

Lorsqu’il s’agit de sport, l’énergie est un sujet difficile à éviter. Endurance, course à pied, natation, musculation ou force athlétique, une libération d’énergie progressive ou maximale fait partie des problématiques sportives les plus courantes. Pourtant, les athlètes ne savent jamais dire comment leurs muscles stockent ou libèrent une grande quantité d’énergie.

Cet article vous donnera une idée plus claire et simplifiée – des processus qui vous permettent de stocker et de libérer de l’énergie musculaire. Mécanisme complexe, vos cellules musculaires génèrent de l’énergie avec l’adénosine triphosphate. Plus simplement, disons que l’ATP est un transporteur de phosphates. Les phosphates libèrent ensuite de l’énergie cellulaire. Cela explique aussi pourquoi le phosphore fait partie des minéraux les plus abondants du corps humain. D’autres mécanismes complexes permettent à nos cellules d’obtenir de l’énergie. Cependant, ces processus complexes qui ont lieu au niveau des mitochondries dépassent le cadre de cet article. Retenez, simplement que l’Adénosine triphosphate fait partie des processus biologiques les plus simples à décrire et à comprendre.

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Parler d’énergie, c’est parler de glucose et de substrats énergétiques

Un substrat énergétique est une substance simple, comme le glucose, un acide aminé ou un acide gras, qui vous permettent d’aboutir à une molécule d’énergie appelée ATP ou adénosine triphosphate. En effet, le glucose est la molécule la plus simple à transformer par vos muscles en ATP. L’adénosine triphosphate n’est pourtant pas une molécule énergétique à proprement parler mais une réserve de phosphates (triphosphate ou trois phosphates) qui engendre une libération d’énergie. En se libérant de l’ATP, un phosphate produit de l’énergie, ce qui permet à vos cellules de vivre et de s’activer, comme le font les cellules musculaires.

L’adénosine libère un phosphate pour produire de l’énergie musculaire et générer de la force

Cependant, lorsque l’ATP a perdu un phosphate pour produire de l’énergie, il devient inactif. On parle alors d’ADP (adénosine diphosphate). Heureusement, la phosphocréatine est également riche en phosphates. Elle cède alors un de ses phosphates à l’ADP et celui-ci reprend sa forme initiale d’ATP. Ce processus entre la créatine et l’ATP est valable durant les premières secondes d’exercices, on parle alors d’anaérobie alactique car il s’agit d’une libération d’énergie sans l’aide de l’oxygène et sans production de lactates (ou d’acide lactique pendant un très bref instant, s’il existe vraiment au niveau cellulaire). A ce niveau, il s’agit encore d’un échange entre l’ATP et la créatine mais ce processus de création d’énergie ne dure pas plus de quelques secondes. A vrai dire, la Nature est bien faite et votre organisme possède de nombreuses ressources pour faire de l’énergie.

Le cycle de Krebs permet de créer de l’ATP et des intermédiaires comme les lactates, le pyruvate ou l’alpha cétoglutarate

Un de ces processus est appelé cycle de Krebs, du nom de celui qui a formalisé ce processus cellulaire.  En réalité, le cycle de Krebs (ou cycle de l’acide citrique) produit peu d’ATP mais il permet surtout de former des molécules intermédiaires, dont les lactates que nous venons d’évoquer.  L’alpha cétoglutarate, l’acétyl CoA et d’autres molécules sont également créées au cours de ce cycle… De là, la libération d’énergie cellulaire peut se poursuivre après le travail du binôme ATP/phosphocréatine. Ici, le glucose intervient déjà en tant que substrat à la formation de l’ATP.

Le cycle de Krebs à lui seul ne permet pas d’obtenir de l’adénosine triphosphate lorsque les besoins d’énergie augmentent à cause de l’intensité des exercices. A ce niveau, nos mitochondries (petites usines à fabriquer de l’ATP) vont générer de l’ATP avec du glucose et de l’oxygène. Ce mécanisme que l’on appelle respiration cellulaire par phosphorylation oxydative peut générer plus de 30 ATP au final. Par ce principe, l’énergie libérée par l’ATP permet alors de poursuivre la contraction musculaire sur de longues durées, parfois jusqu’au marathon.

Concernant les exercices de musculation qui ne durent qu’une minute ou moins, les échanges ATP/phosphocréatine et glycolyse (utilisation du glucose) sont majoritaires. A l’opposé, les sports d’endurance utilisent une quantité maximale d’oxygène et de glucose pour créer de l’ATP avec la phosphorylation oxydative. C’est ainsi que nos muscles peuvent faire face à toutes les demandes d’énergie, depuis la série de musculation qui ne dure que 40 secondes jusqu’au marathon ou à l’Iron Man qui peuvent durer plusieurs heures. Notez aussi que lorsque les demandes d’énergie se font très intenses, l’ATP peut être dégradé en ADP (adénosine diphosphate) puis en AMP (adénosine monophosphate), jusqu’à ce qu’il ne reste plus qu’un déchet métabolique, l’ammoniac. Cependant, l’organisme trouve toujours le moyen de solliciter d’autres sources d’énergie, même au cours des entraînements les plus intenses.

Où sont situées nos réserves d’énergie et de glucose ?

Naturellement, pour générer de l’énergie sur des durées de plusieurs minutes ou plusieurs heures, notre organisme doit pouvoir stocker suffisamment d’énergie sous forme de glucose. Ces réserves de glucose sont situées dans la masse musculaire (pour environ 2% du volume de nos muscles) et dans le foie. Il s’agit des réserves de glycogène, des chaines de glucose liées les unes aux autres. Cependant, le glycogène hépatique servira très difficilement à alimenter nos muscles. Pourtant, lorsque nos réserves de glycogène sont à la baisse, une hormone est sécrétée, c’est le glucagon. Du glucose est alors libéré par le foie. Ce mécanisme permet de faire remonter le niveau de glucose sanguin. Fort heureusement, notre corps peut compter sur d’autres substrats énergétiques.

Les acides aminés et les graisses peuvent nous servir de réserve énergétique

Le glucose n’est pas le seul substrat énergétique servant à la synthèse de l’ATP. Les acides aminés et les graisses le sont aussi. En plus, les acides gras sont plus denses en énergie que le glucose ou les acides aminés avec un rendement calorique de 9 calories par gramme en moyenne. Cependant, les acides aminés ne peuvent pas être stockés en tant que réserve énergétique. Pourtant, en cas de baisse trop forte du glycogène musculaire, ce sont les acides aminés de vos propres muscles qui serviront de source d’énergie. C’est ce que l’on appelle le catabolisme, une raison supplémentaire de ne jamais manquer de glucides. La plupart des acides aminés sont dits glucoformateurs. C’est à dire qu’il peuvent être décomposés en glucose. La L-Alanine, les BCAA (Leucine, Valine, Isoleucine) et la L-Glutamine font partie des acides aminés les plus facilement utilisés par l’organisme pour refaire du glucose. Vos muscles contiennent plus de 30% de BCAA, ce qui en fait des substrats énergétiques favorisés par les muscles eux-mêmes. Cependant, si vos propres protéines peuvent servir de substrats énergétique, cette situation est quand même assez rare, même si elle est totalement normale.

Les graisses (ou acides gras) font également partie des sources d’énergie privilégiées par vos muscles lorsque le glycogène vient à manquer. Chaque gramme de graisse libère 9 calories contre 4 pour les glucides ou les acides aminés. Les MCT font exception avec 7 calories. Votre sang contient d’ailleurs des triglycérides qui seront utilisés comme source d’énergie lorsque l’exercice sera particulièrement long. Finalement, les trois macronutriments sont utilisés par vos cellules pour générer de l’énergie. Glucides (stockés sous forme de glycogène), acides aminés et acides gras, participent tous les trois à la synthèse de l’ATP par vos cellules musculaires pendant l’exercice.

Article écrit par:

Eric Mallet

Merci pour votre lecture ❤️