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LES FILIÈRES ÉNERGÉTIQUES:la base de l’endurance et vitesse de sprint

L’énergie est la base de tout effort physique.Qu’il soit minime(regarder votre montre par exemple) ou très intense ( pratiquer un sprint ), votre corps aura toujours besoin d’une source d’énergie afin de réaliser l’action demandée : c’est la qu’entre en scène l’ATP.
En effet l’ATP est le fournisseur d’énergie du corps humain.Cependant l’ATP se trouve en quantité insuffisante dans nos cellules.Il doit donc être continuellement renouveler,ce qui est le rôle des filières énergétiques.
Ainsi selon le type d’effort,le corps privilégiera une filière énergétique différente afin d’optimiser la qualité de cet effort.
Dans cet article nous découvrions quelles sont les 3 types de filières énergétiques et comment les améliorer afin de sprinter plus efficacement dans la pratique de votre sport.

 
 
 
 
 

Qu’est ce que l’ATP?

 

L’ATP ou adénosine triphosphate est une molécule génératrice d’énergie.Comme son nom l’indique est elle notamment composé de 3 groupes phosphates qui lui confère son potentiel énergétique.

 

Son rôle

L’ATP a de nombreux rôle au sein de l’organisme mais son rôle principale est de fournir l’énergie nécessaire aux cellules.En effet elle est la principale source d’énergie directement utilisable par la cellule mais surtout la seule capable de générer de l’énergie au niveau musculaire.

 

D’où vient son potentiel énergétique?

Nous avons plus haut que l’ATP est constitué de 3 groupes phosphates,ces 3 groupes phosphates sont reliés entre eux par 2 liaisons pyrophosphates à haut potentiel énergétique.
Ainsi la destruction d’une liaison pyrophosphate permet la libération d’une grande quantité d’énergie.Celle-ci est alors en partie utilisée par la cellule pour son fonctionnement. Le reste de l’énergie s’évacuant sous forme de chaleur.
Une fois l’énergie libérée, l’ATP ayant perdu un groupe phosphate devient ADP (Adénosine Diphosphate) et perd alors sa faculté à générer de l’énergie.

 

Renouvellement permanent

Malheureusement nos réserves cellulaires en ATP sont très limitées et n’alimentent nos cellules que durant une dizaine de secondes dans le meilleur des cas.Il est donc indispensable de reproduire en permanence l’ATP. La resynthèse de l’ATP est possible à partir d’une molécule d’adénosine diphosphate (ADP) et d’un phosphate (P)  grâce aux différents métabolismes énergétiques (filières énergétiques).

 

Au niveau musculaire

Les fibres musculaires étant des cellules,ils s’y passent exactement les mêmes réactions chimiques concernant l’ATP. En effet l’ATP est présente directement dans le muscle mais surtout l’ATP est la seule molécule capable de produire l’énergie nécessaire à la contraction musculaire .Ce qui se signifie que sans ATP il n’y aurait eu aucun mouvement de possible.
Le muscle est donc un transformateur d’énergie chimique en énergie mécanique mais aussi en énergie thermique (nous avons vu plus haut que l’ATP évacue une partie de son énergie sous forme de chaleur)
De même tout comme les autres cellules,les réserves intra-musculaires d’ATP sont pauvres et donc rapidement épuisées. D’où l’importance du renouvellement de l’ATP par les différentes filières énergétiques.

 
 
 
 
 

Les Filières énergétiques

 

Qu’est ce que c’est?

D’une manière simple une filière énergétique est un mécanisme par lequel le corps est capable de produire de l’énergie.Plus précisément, on peut dire qu’une filière énergétique est un système biochimique permettant au corps humain de produire et de renouveler l’ATP en permanence.

Cette production non-stop d’ATP fourni donc les apports d’énergie nécessaire au fonctionnement des muscles.

 

Ils sont au nombre de 3

  • L’ANAÉROBIE ALACTIQUE :
C’est la filière énergétique prépondérante lors d’efforts de très hautes intensités et de courtes durées(6 à 8 secondes).
  • L’ANAÉROBIE LACTIQUE :
C’est la filière énergétique prépondérante lors d’efforts intenses et assez courts (généralement entre 20 secondes et 1 minute 30) .
  • L’AÉROBIE :

C’est la filière énergétique des efforts peu intenses à modérés et de longue durée (supérieure à 90 secondes ).

 

Ils sont utilisés simultanément

 En effet les différentes filières énergétiques se mobilisent tous les 3 dès les premières secondes de l’effort.Cependant elles le font avec une intensité et des caractéristiques très différentes. L’intervention préférentielle de l’une ou l’autre dépendra de l’intensité et de la durée de l’exercice. Il faut garder à l’esprit que les 3 voies énergétiques sont toujours utilisées simultanément, mais dans des proportions excessivement variables selon le type d’exercice réalisé.Elles agissent donc en synergie et s’influencent les unes par rapport aux autres.

 
 
 
 
 

L’anaérobie alactique

 

Type d’effort

C’est la filière des efforts brefs mais intenses.Elle permet donc aux muscles de réaliser des efforts à intensité maximale, concrètement des efforts de type force, explosivité,puissance et vitesse.C’est la filière où les meilleurs athlètes mondiaux excellent et où vous devriez exceller également.
Cette filière a une durée d’action de 3 à 20 secondes.Si l’effort perdure au delà de cette période, le corps doit compter sur un autre système énergétique pour produire de l’ATP.

 

Comment l’ATP est renouvelé?

C’est la créatine phosphate qui permet le renouvellement de l’ATP. En effet la créatine phosphate est une molécule riche en énergie qui est présente en très petite quantité au sein même des muscles. Lorsque la filière anaérobie alactique est enclenchée,la créatine phosphate va se coupler à l’ADP en lui cédant sa molécule de phosphate.Il en résulte donc un transfert presque instantané d’énergie et la formation d’une molécule d’ATP.

 

Facteurs limitants

Cette faible durée d’action s’explique par le fait que nos réserves d’ATP et de Créatine Phosphate sont très faibles au sein du même du muscle.Elles sont donc rapidement épuisables et épuisées

 

Sprint
Le sprint: l’effort anaérobique par excellence.

 
 
 
 
 

L’anaérobie lactique

 

Type d’effort

C’est la filière des efforts de résistance.C’est à dire des efforts d’une intensité moyenne à élevée et d’une durée comprise entre 20 secondes à 3 minutes.Cependant la puissance des efforts ne pourra jamais être supérieures à ceux pouvant être effectué lors de l’utilisation de la filière anaérobie alactique.
A contrario ces efforts peuvent être maintenus sur une plus longue durée.

 

Comment l’ATP est renouvelé?

L’ATP est renouvelé à partir de la dégradation du glycogène.Ce processus est beaucoup plus complexe que la simple dégradation de la créatine phosphate en ATP vu plus haut.
En effet il faudra pas moins de 12 réactions chimiques pour que le glycogène aboutisse a la production d’ATP.
Pour information le glycogène est une forme de réserve de glucose (sucre) stocké principalement dans les muscles et le foie.
Le glycogène permet ainsi de produire du glucose quand l’organisme en a besoin puis ce glucose est ensuite transformé en ATP. Cette dégradation du glucose se nomme la glycolyse.
Pour faire court,sachez qu’au final une molécule de glycogène permettra la formation de 3 molécules d’ATP et de 2 molécules d’acide lactique.
De plus,meme si c’est plus rare, le corps est également capable de dégrader directement le glucose sanguin pour produire de l’ATP. Dans ce cas ci une molécule de glucose permettra la formation de 2 ATP.

 

Facteurs limitants

Comme son nom l’indique cette filière s’accompagne de la production d’acide lactique. Cet acide lactique, dès sa formation dans le muscle, sera entièrement dissociée en 1 molécule de lactate et en proton(H+). Malheureusement ce proton entraînera de l’acidité au sein du muscle. Cette acidité entraînera ainsi une baisse de la contractilité du muscle et l’incapacité de maintenir l’intensité de l’exercice.

Ce n’est donc pas le manque de glycogène qui limitera le fonctionnement de cette filière énergétique mais plutôt l’accumulation d’acide lactique qui acidifiera le muscle.

 
 
 
 
 

L’aérobie

 

Type d’effort

C’est la filière des efforts de longues durées par excellence.En effet la filière aérobie correspond aux efforts d’endurances  d’intensité relativement faible à modérée.

Ainsi ces efforts peuvent se poursuivre pendant plusieurs minutes mais également pendant plusieurs heures.

 

Comment l’ATP est renouvelé?

La méthode de renouvellement d’ATP la plus complexe, la plus lente mais aussi la plus rentable.
Pour aller à l’essentiel sachez que contrairement aux 2 filières précédentes,celle-ci utilise directement l’oxygène afin de produire de l’ATP et donc de l’énergie.

 

A partir du glucose
Tout comme pour le processus anaérobie lactique c’est la dégradation du glucose qui permettra principalement le renouvellement des stocks d’ATP.
Mais contrairement aux 3 petits ATP produits lors de la glycolyse anaérobie,ce n’est pas moins de 36 ATP qui verront le jour lors de la glycolyse aérobie.

 

Mais aussi à partir des graisses
En plus de la dégradation du glucose,la filière aérobie utilise également les lipides (les graisses) comme source de production d’ATP.
Pour simplifier encore une fois les choses.Sachez qu’après quelques minutes d’effort,l’organisme activera la destruction des graisses afin de les rendre utilisables par les muscles.
Ainsi un seul acide gras permettra ainsi la production de 129 molécule d’ATP.
Bien que d’un point rendement énergétique la filière aérobie permet la production d’un bon nombre d’ATP pour une molécule de glucose ou d’acide gras,gardez en tête que leurs vitesses de dégradation est assez lentes : l’énergie est donc libérée plus lentement que pour les 2 autres filières.

 

Facteurs limitants

    • Réserve de glycogène épuisée
    • Effort trop intense qui ne permet pas au système cardiovasculaire de fournir assez d’oxygène

 

aérobie
Le marathon: l’épreuve aérobique par excellence.

 
 
 
 
 

Sprint et Filières énergétiques

 

Sans trop prendre de risque on peut donc affirmer que la filière énergétique du sprint est avant tout l’anaérobie alactique.
En effet lorsque vous sprinter le but est d’aller le plus vite possible,votre corps doit donc renouveler l’ATP le plus rapidement possible,ce que seul la créatine phosphate est capable de faire.
Cependant à part si vous êtes un sprinter spécialisé exclusivement dans des courses de moins de 6 secondes,vous devrez quand même vous attacher à optimiser le fonctionnement des 2 autres filières énergétiques pour performer pendant vos matchs.
Car être rapide en début de match c’est bien mais le rester tout le long c’est quand même mieux.

 

Voici donc 2 clés à développer pour vous permettre d’optimiser l’efficacité de vos sprints sur la durée:

 

Ayez une bonne base aérobique

Quel que soit la position ou vous jouez et peu importe le sport que vous pratiquez,il y aura toujours un moment ou vous aurez besoin d’être le plus proche possible de votre niveau de puissance et de vitesse maximale pour faire la différence.
Plus votre niveau aérobique sera élévée et plus souvent vous serez proche de votre potentiel de puissance et de vitesse maximale.
En effet sans une bonne base aérobique, vous aurez du mal à se récupérer d’un effort de haute intensité. Les mécanisme aérobies «à basse intensité» de notre corps aident nos systèmes «à haute intensité» (anaérobie alactique et lactique) à se rétablir et à se préparer aux prochains efforts de haute intensité.
En pratique:
En début de saison bâtissez votre base aérobique en pratiquant :
      • des footings d’intensité moyenne de 30 à 60 minutes
      • des séries fractionnées longues de 3 à 6 minutes avec un temps de repos égal (exemple : si vous faites des séries de 3 minutes,reposez vous donc 3 minutes entre les séries.

 

Soyez spécifique aux exigences de votre sport

 

Je le répète encore mais soyez spécifique.En effet votre corps s’adaptera et progressera aux types et aux charges de travail que vous lui imposerez.Des lors ne perdez pas votre temps à développer des compétences qui n’auront que peu d’utilité pour vous en phase de compétition.
Tous les sports ne sont pas égaux
Tous les sports et même tous les postes ne demandent pas les mêmes qualités physiques.Dans certains sports,vous aurez des temps de pause entre les jeux et dans d’autres non.
De même certains sports requieront des courses de principalement 5 mètres et d’autres de 15 mètres.
Par exemple un joueur de football n’aura pas les mêmes exigences qu’un joueur de football américain.Le joueur de football américain aura besoin d’une bonne base aérobique et d’excellentes capacités anaérobiques alactiques afin de pouvoir mieux récupérer entre les jeux et exploser aux moments voulus.
Mais de son coté le joueur de foot aura la nécessité d’avoir encore un bon système aérobique mais surtout anaérobique lactique et anaérobique alactique En effet si il veut pouvoir impacter le match sur 90 min,il va devoir multiplier les courses qui challengeront à coup sûr ses 3 systèmes énergétiques.
Concrètement voici comment cela peut se passer:
      1. Tous d’abord un sprint challengera sa filiere énergétique anaérobique alactique
      2. Puis dans la continuité de l’action le joueur peut être obligé d’effectué un second sprint presque instantanément.Dans ce cas-ci les réserves de créatine phosphate n’auront pas eu le temps de se restaurer.Ce qui impliquera la mise en action de la filière anaérobique lactique.
      3. Enfin la filière aérobique sera mise à contribution sur toutes les autres actions moins explosives.Aussi plus le match avancera et plus la filière aérobique sera mise à contribution.
Les joueurs de foot savent tous comment ça peut être dure de passer d’une position d’attaque à un replacement défensif à toute vitesse….surtout en début de saison .
En pratique:
Plus la compétition approche et plus vous devriez être spécifique:
      • Pratiquez donc des séries fractionnées plus courtes et plus intenses,du type 1 minute d’effort avec minimum 85% d’intensité maximale et 4 minutes de récupération si vous avez besoin d’améliorer votre système anaérobique lactique.
      • Pratiquez également des séries fractionnés de type 15-15 et 30-30 qui auront l’avantage d’améliorer votre système aérobique et anaérobique lactique
      • Enfin pratiquez surtout les exercices de vitesse,puissance et force maximale avec de long temps de repos pour améliorer votre système anaérobique alactique et votre vitesse de sprint.Au minimum multipliez par 50 votre temps de repos par rapport à votre temps de travail.Par exemple pour une série de vitesse de 5*30 m,si vous faites ces 30 mètres en 3 secondes vous allez pour prendre 150 secondes minimum(2min 30) de temps de repos.

 
 
 
 
 

Ce qu’il faut retenir

 

L’ATP est la source exclusive de production d’énergie utilisé par les muscles,sans elle aucune contraction musculaire aurez était possible.Les filières énergétiques sont des mécanismes permettant à l’organisme de renouveler l’ATP et donc d’assurer la production d’énergie permanente.

 

On distingue 3 filières énergétiques: l’anaérobie alactique pour des efforts brefs et très intenses, l’anaérobie lactique pour des efforts intenses et assez courts et l’aérobie pour des efforts longue durée d’intensité faible à modérée.Ces 3 filières fonctionnent toujours simultanément mais selon le type d’effort,le corps privilégiera fortement l’une d’entre elle.

 

Logiquement, l’action de sprinter est avant tout un effort de type anaérobique alactique. Cependant en phase de compétition,vous serez surement contraint de multiplier les sprints à haute vitesse.Dés lors les 3 filières seront plus ou moins fortement challengées.

 

Ainsi bâtir une bonne base de capacité aérobique est primordiale,cela permettra notamment de mieux récupérer de vos nombreux efforts de haute intensité.De plus soyez spécifique au type d’effort requis pour votre sport.Par exemple si votre sport demande des efforts intenses avec peu de temps de récupération. Entraînez celui-ci à ce type d’effort.

 
 
 
 
 

Pour aller plus loin:

 
 
 
 
 

Références:
https://physiqology.com/cardiovascular-and-energy-system-training-a-cornerstone-of-the-physiqology-personal-training-system/
http://metrifit.com/blog/understanding-energy-system-training/
http://www.rdlfitness.com/energy-systems-training/
http://reussirsonbpjeps.com/filieres-energetiques/
http://www.lepape-info.com/sante/quest-ce-que-les-filieres-energetiques/
http://www.courir-plus-loin.com/du-carburant-a-lenergie-les-filieres-energetiques-en-course-a-pied/
http://www.cfaomnisports.fr/index_htm_files/FT%2016%20Les%20filieres%20energetiques.pdf
https://manger-gagner.fr/filieres-energetiques-effort/

 

 

 

 

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