Cours de EPS – Terminale

Le muscle produit son énergie (ATP) par trois voies : la voie des phosphagènes (ATP-PCr), la glycolyse anaérobie qui produit du lactate, et l'oxydation aérobie des glucides et des lipides. La contribution de chacune dépend de la durée et de l'intensité de l'effort. En terminale, on précise ces mécanismes, les notions de seuil lactique et de dette d'oxygène, les causes de la fatigue (centrale et…

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Programme : les chapitres

Chapitre à lire gratuitement : Énergétique musculaire, fatigue et récupération

1. L'ATP, monnaie énergétique

L'ATP est la seule molécule directement utilisable par le muscle pour se contracter. Les réserves d'ATP sont très faibles : elles ne suffisent que pour quelques secondes d'effort. Il faut donc la resynthétiser en permanence par trois voies.

2. Les trois voies de resynthèse

• Voie des phosphagènes (ATP-PCr) : la phosphocréatine (PCr) cède un groupement phosphate à l'ADP pour reformer de l'ATP. Très rapide, sans oxygène ni lactate, elle est limitée à 7 à 10 secondes d'effort maximal.
• Glycolyse anaérobie : le glucose est dégradé sans oxygène en lactate. Rapide, mais peu rentable : environ 2 ATP par molécule de glucose. Elle domine dans les efforts intenses d'environ 10 secondes à 2 minutes.
• Oxydation aérobie : les glucides et les lipides sont dégradés avec de l'oxygène dans les mitochondries. Plus lente, mais très rentable : environ 30 à 32 ATP par molécule de glucose. Elle domine dans les efforts de plus de 2 minutes.

Remarque : à toute intensité, les trois voies coopèrent ; leur contribution relative varie avec la durée et l'intensité, et l'entraînement modifie la part de chacune.

3. Seuil lactique et dette d'oxygène

Au repos, le lactate sanguin est d'environ 1 mmol/L. Quand l'intensité augmente, il augmente peu puis de façon plus rapide à partir d'un seuil (souvent autour de 4 mmol/L, le seuil lactique), souvent situé vers 70 à 85 % de la VO₂max selon l'entraînement. L'entraînement en endurance déplace ce seuil vers des intensités plus élevées.

Après l'effort, la consommation d'oxygène reste élevée pendant un temps : c'est l'excès de consommation d'oxygène après l'exercice (EPOC, ou « dette d'oxygène ») qui sert à reconstituer les réserves de PCr, à éliminer le lactate et à ramener la température et le métabolisme à leur niveau de repos.

4. La dépense énergétique

On estime la dépense avec le MET (équivalent métabolique) : 1 MET représente environ 1 kcal par kg et par heure.

Formule : dépense (kcal) ≈ MET × masse (kg) × durée (h)

Exemple : un footing à 10 km/h correspond à environ 10 MET. Pour 60 kg pendant 45 minutes (0,75 h) : 10 × 60 × 0,75 = 450 kcal.

5. La fatigue

La fatigue est une baisse de la capacité à produire de la force ou de la puissance.

• Fatigue périphérique (au niveau du muscle) : épuisement des réserves (PCr, glycogène), accumulation de produits comme H⁺ et phosphate, déshydratation, élévation de la température.
• Fatigue centrale (au niveau du système nerveux) : baisse de la commande nerveuse, motivation, perception de l'effort.
• Facteurs aggravants : chaleur, manque de sommeil, hypoglycémie, déshydratation.

Une perte d'eau de 2 % de la masse corporelle suffit à diminuer les performances : pour 60 kg, 2 % valent 1,2 kg.

6. La récupération

• Immédiate : retour au calme (marche, étirements doux), qui aide la circulation sanguine à éliminer les déchets.
• Récupération active ou passive : à intensité modérée après un effort intense, on élimine plus vite le lactate qu'en restant immobile.
• Reconstitution de la PCr : demi-temps d'environ 30 secondes. Après n demi-temps, il reste (1/2)ⁿ de la PCr à reconstituer. Après 90 s (3 demi-temps), 87,5 % de la PCr est reconstituée.
• Réhydratation : boire environ 1,5 fois la masse d'eau perdue, avec un peu de sel.
• Reconstitution du glycogène : 24 à 48 heures, avec des glucides.
• Réparation musculaire : protéines et sommeil de 8 à 10 heures.

Attention : les courbatures ne sont pas dues au lactate, qui disparaît en une à deux heures.

7. Applications aux activités sportives

• Un sprint de 100 m s'appuie surtout sur la voie ATP-PCr.
• Un 400 m ou un 800 m mobilise fortement la glycolyse anaérobie.
• Un 5 000 m, un marathon ou un match de football reposent surtout sur la voie aérobie, avec des phases intenses fournies par les deux autres voies.
• Au Sénégal, la chaleur augmente les pertes en eau : l'hydratation et le choix des horaires d'entraînement sont déterminants.

8. Méthode pour le BAC

• Pour associer un effort à une voie énergétique, citer la durée, l'intensité et la voie dominante, sans oublier la coopération des trois voies.
• Pour un calcul, écrire la formule, remplacer par les valeurs, conclure avec l'unité.
• Pour la fatigue, distinguer causes périphériques et centrales.
• Pour la récupération, proposer des mesures concrètes : retour au calme, eau, glucides, protéines, sommeil.
• Conclure par un conseil de prévention.