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Biochimie des activités physiques et sportivesBiochimie des activités physiques et sportives
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Biochimie des activités physiques et sportives 




Biochimie des activités physiques et sportives

Editeur : DE BOECK SUPERIEUR paru le : 05/2017 (3ème édition)

Collection : Sciences et pratiques du sport

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Cet ouvrage aborde les différentes adaptations métaboliques et hormonales sous-tendues par l'exercice physique et l'entraînement.


Son originalité repose sur une approche méthodologique qui traite des techniques d'investigation du métabolisme énergétique et des différents systèmes biochimiques pourvoyeurs d'énergie. Quelque 354 figures et 8o tableaux illustrent et synthétisent les apports scientifiques réalisés tant chez l'animal que chez l'homme. L'inclusion de plus de 3656 références permet au lecteur de retrouver les concepts et expérimentations originales.

Chaque chapitre introduit brièvement les cycles métaboliques inhérents aux différentes catégories de substrats énergétiques impliqués dans la contraction musculaire. Les mécanismes d'adaptation sont analysés en fonction de l'intensité, de la durée de l'exercice, de l'âge, du sexe et de l'entraînement. L'accent est également mis sur les contraintes métaboliques et hormonales limitant la performance physique.

Deux derniers chapitres apportent des informations précises sur le stress oxydatif et sur la notion de fatigue induite par l'exercice intense. Un résumé succinct et des questions de révision aident le lecteur dans sa démarche de compréhension.

Public :
Ce livre est destiné aux chercheurs en physiologie du sport, aux enseignants et aux étudiants des 2e et 3e cycles en Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives (STAPS). L'ouvrage sera également un outil précieux à toute personne travaillant dans le domaine du sport (médecins du sport, kinésithérapeutes, entraîneurs et directeurs techniques...) et à tout sportif désirant appréhender les mécanismes explicatifs de la performance physique humaine.





Les Auteurs :

Jacques R Poortmans
Professeur émérite à l' Institut Supérieur d' Éducation Physique et de Kinésithérapie de l' Université libre de Bruxelles où il a enseigné la biochimie des activités physiques et la nutrition du sportif. Fondateur et président du « International Research Group on Biochemistry of Exercise » qui organise des congrès et des cours internationaux sur la biochimie de l' exercice et de l' entraînement. Il est « Fellow » de « l'American college of Sports Medicine » et de « l' European college ofsports Sciences ». Il est également éditeur du « European Journal of Applied Physiology » et membre du comité de lecture de plusieurs revues scientifiques internationales. Ses travaux de recherche portent essentiellement sur le métabolisme des protéines à l' exercice physique et sur la diététique du sujet sportif.

Nathalie Boisseau
Maître de Conférences en physiologie du sport à la Faculté des Sciences du Sport de l' Université de Poitiers, elle mène, au sein du Laboratoire d'Analyse de la Performance Motrice Humaine, des travaux de recherche orientés vers l'adaptation du métabolisme énergétique à l' exercice en fonction de l'âge et du sexe et sur les aspects nutrionnels relatifs à la pratique sportive.

Fiche Technique biochimie des activités physiques et sportives :
PREFACE : Jacques MERCIER
ANNEE : 05/2017 (3ème édition)
RELIURE : Broché
NBR DE PAGES : 678
DIMENSION : 21,0 cm × 27,0 cm × 3,8 cm
POIDS : 1569 gr
ISBN 10 : 2807306489
ISBN 13 : 9782807306486

Table des matières

Préface.. . Vll
Avanr-propos .. IX

Chapitre 1

Racines historiques de la biochimie
des adivités physiques et sportives 1

Inrroducrion . . 1

1. Anriquiré er époque hellénique 1

2. De la P.enaissance ou XVIIe siècle ... . 2

J. La naissorx:e de la biochimie musculaire (XVIIIe -xIX' s) 2

4. Lo rhéorie de l'acide lacrique (1900-1927) .J 5 La rhéorie du « phosphogéne» (1929-1904)J
6. La rhéorie de l'ATP (19J4-1962) 4

7. L'essor de la biochimie ou sein des acrivirés phy­siques er sporrives ... .5

8. Pourconclure............, ..6

Chapitre 2

Notions de bioénergétique .... 15
Ce qu'il four se rappeler.. ....... 15

1. La colorie er la bioénergérique.. 15

2. La rhermodynamique biochimique...16

21 Les principes de la rhermodynamique 17
22 Les liaisons dires. riches en énergie». . 19
2J Les réacrions couplées er les cycles subsrrors 19
24 féaerions irréversibles er norion de flux

mérabolique....20

J. Les cinériques enzymariques.. . ..20

4. Les régulorions méraboliques. 21

4.1 Les récepreurs membranaires 21

4.2 Les régulareurs allosrériques. .. 22

4J Les réguloreurs cellulaires inrrinsèques .. 2J
4J 1 L'AMPK .. .2.3
4J2 LamTOfL..2J

4.4 Les viresses de réaerion Iimiranres 24

4.5 Les comparrimenrs cellulaires.. . 24

5. Les dépenses énergériques.. . 24

5.1 Analyse globale du mérabolisme énergérique .26
52 féserves énergériques. .. 28
5J féparririon de la dépense énergérique 29

6. Les différenres sources énergériques de la conrracrion musculaire.. . . .. JO
6.1 Les principales voies méraboliques.. JO
6.2 Esrimation maximale des flux méraboliques J1
Ce qu'il four rerenir . ... .31
Quesrions de révision ..................J2

Chapitre 3

Méthodes et techniques d'étude du métabolisme énergétique
à l'exercice. . .........29

Inrroducrion . . 29
1 Les mérhodes d'érude du mérabolisme énergé­rique à l'exercice: approche. in vivo» . JO

1.1 Les rechniques non invasives d'érude du mérabolisme énergérique à l'exercice..... .J1
1.1.1 La coloriméTrie direere er indirecre.. . J1
1.1.2 La specrraméTrie è porrir de la résonance magné· rique nucléaire. . . . ... .... J4
1.I.J La specrramérrie proche infrarouge J5
1.1.4 La rechnique è l'eau daublemenr marquée. .. J6
1.1.5 L'exerérian des émaneraires........J7

1.2 Les mérhodes invasives d'érude du mérabolisme
énergérique à l'exercice.. . J7 121 Les prises de song. . .J8
1.22 La biopsie . ..J9
12J La microdialyse .. 40

12.4 Les mérhodes Isarapiques. .. ..... 42
125 La specrramérrie de masse....40

2 Les rechniques d'érude du mérabolisme énergérique
à l'exercice: approche « in virro »........ ..44

2.1 La dérerminarion des mérabolires . . 44

21.1 La specrroscopie 44
212 La fluarimérrie. . .45
21J La chromarographie 45

21.4 Les mérhodes immuf1
2.2 L:analyse de l'aeriviré enzymarique 46

2.J Les mérhodes provenanr de la biologie
moléculaire. . 47
Conclusion.........., 49

Ce qu'il four rerenir..49
Quesrions de révision.. .... .., ...... 51

Les mécanismes biochimiques
de la contraction musculaire ­La typologie des fibres. ... 57

Ce qu'il four se rappeler.. 57

1. Les proréines myofibrillaires. . 59

1.1 Les différenrs rypes de proréines myofibrillaires 59

1.1.1 Les proréines du fi/amenT épais 60

1.1.2 Les proréines du fi/amenT fin 62

1.1.3 Les proTéines du cyTosquelerre.. . 60

2. Les bases moléculaires de la conrroerion musculaire 65

2.1 Inrroducrion . 65

2.2 Devenir du calcium inrracellulaire ...65

2..3 Le cycle « acrine·myosine·ATP » . ......67

2.31 Généralirés. ...67

2.32 Descriprton du cycle « ocTine-rTl}Q5ine-ATP» .67

J. Le rel6chemenr musculaire...70

.3 1 Définirion 70
.3.2 Les mécanismes du rel6chemenr musculaire.70

4. La rypologie des différenres fibres musculaires .... 71

41 Inrroducrion. . ..71

42. Hisrorique (d'après (Needhom 1971]) ..71

4.2.1 tTape pigmenTaire.. . 71

4.2. 2 trope physiologique ,..... . 71

4.2.3 trope hlsrologique .. .71

4.2.4 trape biochimique. .....72

4.3. Les rechniques d'idenrificarion des fibres
musculaires chez l'homme......72

4.3 1 Mérhode générale ......,. . 72

4.3.2 Urilisorion de l'ATPase myofibril/oire.. ..7.3

4.3.3 La microdissecTion des fibres musculaires. ..7.3

4.3.4 Le5lechniques physico-chimiques 7.3
4.3.5 LÎmmuno·hi5lochimie. . .74

4.3.6 La ré50rxJrœ magnéTique fXJCléoiœ (flMN) 74

4.3.7 L'imogene en résonance magnérique nucléaire
(lfl.MJ 74

4.3.8 Conclusions... ..74

4.4 Classificarion générale des diverses carégories
de fibres chez l'homme. ..75

4.4.1 Caraoénsriques sTruoulOles des fibres musculaires
chez l'homme ...75

4.4 2. Carocrérisriques biochimiques des fibres muscu­laires chez l'homme. . .76

4.43 5chéma réCOpirulaTif général des différenres fibœs
musculaires chez l'homme . 77

4.4.4 Comparaison enrre le muscle cardiaque
eT le muscle SQuelerrique. .... .78

4.5 La disrriburion des fibres musculaires chez
l'homme. . .78

451 Le sujeT sédenTaire ..78

452 Le sujeT enrrainé.. ... 82

5.1 Les expérimenrorions animales er humaines
er la plasriciré musculaire. ..85

51.1 Les innervarions croisées. . .. 85

51.2 La srimularion éleorique arTificielle.. ..86

5.1.3 L'inaoiviré provoquée (immobilisorim) ..... _.87
5.2 EnrraÎnemenr er plasriciré musculaire
chez l'homme. ......... 87

52.1 L'enrlOinemenr de rype aérobie.. . .87

52.2 L'enTlOinemenr de la force .. .89
5..3 Hyperrrophie er/ou hyperplasie).. . 90

53.1 Signaux rrdéculotres de la aois5onœ /Tllfi(]jJoire 91

53.2 L'hyperTrophie Induire par l'enrlOÎnemenT :
un phénomène bien démonTré..... . 92

53.3 L'hyperplasie du /iSSU musculaire. . 9.3
53.4 Conclusions _ 96
6 Expression génique er plasriciré rissulaire à l'exerdce.96

61 Genre humain, évolurion er acriviré physiquE' ...96

6.2 Génorype, phénorype er performance physique 97

6.3 Le rronsferr de gènes er la performance sporrive 100

Ce qu'il four rerenir . .101
Quesrions de révision. ..., ., ., ., .....,......, ...102

Chapitre 5

Métabolisme du phosphagène...119

Ce qu'il four se rappeler 119

1. LAW. .121

1.1 Les concenrrorions basales d'ATP 122

1.2 La déplérion de l'ATP à l'exercice... .12.3

1.3 Le roux de renouvellemenr de l'ATP.. . 125

1.4 La réplérion de l'ATP dons la récupérorion ..125

2. La phosphorylcréorine (PO. . .... .126

21 Les concenrrorions basales en PC. _ .. 126

2.2 La déplérion de la PC à l'exercice 127
2..3. PC er roux de renouvellemenr en ATP 129
24 La réplérion de la PC 129

2.5 [l,61e de la naverre créarine/phosphorylcréorine
dons la régulorion de la respirorion mirochondriole
à l'exercice...129

26 Les apperrs de la résonance magnérique nucléaire specrroscopique (J'P-SIMN)... ...1 JO
J. Le réservoir des nucléorides phosphores. .1.31

4. Le cycle des purines nucléorides ....1JJ
5. Les effers de l'enrroÎnemenr er du désenrraÎnemenr1 .35

5.1 Ëvolurion des concenrrorions en ATP er PC
après l'enrraÎnemenr.. ..1.35

5.2 Ëvolurion des enzymes oprés enrraÎnemenr ... 1J6
5..3 Le désenrraÎnemenr........1.37

Ce qu'il four rerenir .,1.37
Quesrions de révision. .. .... 1J8

Chapitre 6
Métabolisme des glucides.. .145

Ce qu'il four se rappeler.. . .145

Inrroduerion ou mérabolisme des glucides.. ..145
Mérobolisme du glucose. . 146
Srruerure du glucose. . .... 146

La gluconéogenèse . . ... 156
Mérobolisme du glycogène.. . ... 157
Oifférenres formes de glycogène.. ... ...... 158

1. L'urilisarion périphérique du glucose er du glyco­
g~e1oo
Inrroduerion .. ..... ..... . . .. .. 100

1.1 Le glucose .. 161

1.11 Présenror/on générole... .. ... 161

1.1.2 Urilisorion immédiore er permonenre
du glucose songuin à l'exercice.. 161

l1J Les rronsporreurs de glucose à J'exercice .... 161

1.1.4 Poromèrres modifionr 10 consommorion musculoire
de glucose à l'exercice.. . 160

1.2 Le glycogène.. .166

12.1 Lesréserves en glycogène...... ..... 167

1.2. 2 L'urilisorion du glycogène musculoire
er héporique à J'exercice.. ...... 169
1J Régularion de la glycolyse er de la glycogénolyse
musculaire à l'exercice.. .176

lJ.l Lo glycogénolyse musculoire 177

lJ2 Lo glycolyse musculoire. . 181

1.4 La formarion du laerore.. . .. 181

1.4.1 Lo producrion de loerore musculoire . .. 182

142 Les rronsporreurs de loerore.. .. 185

l.4.J Lo loerorémie à J'exercice.. .... 187

1.4.4 Les seuils loerores. .... .191

1.4.5 Le concepr d'éror sroble moximol de 10 loeroré· mie ..19J
1.4.6 Le loerore sudorol. urinoire er solivolre .. 194

1.47 Le loerore cérébrol à J'exercice.. ..... 194

1.48 Lo noverre loerore... .196

1.5 Le rendemenr énergérique de la glycolyse
er de la glycogénolyse à l'exercice.. . 197
2 Apporrs endogène er exogène de glucose à l'exer­
cice...... 197

2.1 Gluconéogenèse héporique à l'exercice ... .198
211 Conrriburion relorive de 10 glyrogénolyse
er de 10 néoglucogenèse héporique à l'exercice... . 198

2.12 Effer du régime olimenroire sur 10 producrion
héporique de glucose à l'exerdce.. . . 199
22 Gluconéogenèse rénale à l'exercice 199

2.J Apporrs exogènes en glucides... 200
2J 1 Effers globoux de /ïngesrion de glucides.. ... 200
2J2 Ingesrion de glucides ovonr J'exercice....200
2JJ Ingesrion de glucides pendonr l'exercice. ..201
2.J4 Ingesrion de glucides er performonce.. ..202

J. L'oxydorion des résidus glucosyles .. 200

J1 La rransformaTion du pyruvare en acéryl-CoA .200
J2 La dégradorion de l'acéryl-CoA au niveau du cycle
des acides rricorboxyliques .. .. ..205
JJ La chaîne respiraroire.. . .. 207

J.4 Oxyd:Jrion glucidique er renc:lemellr énergérique207
4. La resynrhèse glycogénique dons la récupérorion207
41 Oprimisarion des réserves en glycogène par le
régime. 207
42 Faereurs influençanr la resynrhèse en glycogène
musculaire.. ...209

4J 0pTimisarion des réserves en glycogène hépa· rique..21J
4.4 La resynrhèse du glycogène cérébral... ..214

5. Effers de l'environnemenr sur le mérabolisme
des glucides à l'exercice...214

5.1 Effers de l'airifUde sur le mérabolisme des glucides 214

5.2 Effers de la rempérorure sur le mérabolisme
des glucides....215
6 Effers de l'entraÎnemenr er du désenrraÎnemenr
sur le mérabolisme glucidique .215

6.1 L'enrroÎnemenr en puissance.. .. .215

6.2 L'enrraÎnemenr en endurance..215

6.2.1 Les réserves en glycogène
chez le sujer enrroTné ... 215

6.2.2 L'urilisorion des subsrrors
chez le sujer enrroTné .216

6.2.J L'odoprorion enzymorique . ..... 218

6.24 Pour conclure sur les limirorions méroboliques
glucidiques des méconlsmes oxydorifs.. . 221

6.J Le désenrraÎnemenr. . 221

Ce qu'il four rerenir . . 222
Quesrions de révision . ...224

Chapitre 7

Métabolisme des lipides ....... 253

Ce qu'il four se rappeler.. 250

Les lipides. 25J
Les ocides gros ... .. 25J
Les rriglycérides . .... 254

Les ourres formes lipidiques. ..... 254

Les différenrs rypes de rissus adipeux .. 254

Les réserves lipidiques chez l'Homme .. 256

Les rronsporreurs celluloires dAGNE ... 257
Vue générole du corobolisme des ocides gros
non esrérifiés (AGNE). . ..... 257
L'oerivorion des ocides gros non esrérifiés sous forme
d'océry/-CoA . . 258

Lo noverre de 10 cornirine 258

Lo /J·oxydorion. . . 259

Les corps céroniques.. .. ......259

Lo synrhèse des oC/des gros. . 259

Lo synrhèse des rriglycérides (TG) .... . 200

Le cycle ocide gros non esrérifiés·rriglycérides.. ..200

1.
Inrrcx:luerion 260

2.
UTilisoTion des lipides plasmoriques ou cours
de l'exercice 262

2.1.
LUTilisaTion des acides gros non esTérifiés (AGNE)
à I·exercice 262

0)
Effet de /0 durée de l'exercice 262

b) Effet de l'intensité de l'exercice 264


2.2.
UTilisorion des Triglycérides eT les chylomicrans
circulanrs à l'exercice... .. 264

2J.
Le glycérol . 265

2.4.
Les corps céToniques.... 265

J.
Les TTiglycéTides héporiques à l'exercice.. ...265

4.
UTilisaTion des TTiglycérides inrTamusculaires
ou cours de l'exercice.. . 266

4.1
Le muscle sTrié squeleTTique 266

4.2
Le cœur............269

5.
Techniques permeTTanT de juger de la mobilisorion
des acides gras non esrérifiés au niveau du Tissu adi­
peux ou cours del'exercice.....269

5.1
Les Techniques indirecTes 270

511
UtilisaI/on des agents pharmacologiques 270


5.2
Mesures du flux sanguin ou niveau du Tissu adi­peux 270

5.J
La microdialyse ou niveau du Tissu adipeux 271

6.
La (J-oxydaTion à l'exercice.. .272

6.1
Le Transferr miTachondrial des acides gros
par la L-carniTine . .... 272

6.2
LoxydaTian spécifique des différenrs acides gros
non eSTérifiés à l'exercice 27J 6.J Les complémenraTions en acides gras 275

6.4
Les régulaTions méTaboliques de la O~Tian 275

6.4.1
L'acéryl·CaA carboxylase er le role
du malanyl-CaA 275

6.4.2
Autres enzymes IimilOntes de la Q·oxydotion.276
6.4.0
Le cycle « triglycérides-acides gros •
(} l'exercice .. .....277


7.
Les inrerrelorions glucides-lipides.278
7.1
UrilisaTion préférentielle des glucides eT des lipides

à
l'exercice... . ......278

71.1
Expérimentol/ons on/moles portant sur l'interre/arion entre substrats.. ..278

712 Caféine er urilisation des lipides (} l'exercice
chez l'homme ..279


7.2
Le cycle glucose-acides gros.. . .....279

7.J
Le« cross·aver concepT» à l'exercice pralangé.281
7.4
Les signaux de régulaTion du méTabolisme lipi­
dique à l'exercice.. ...283

8.
EffeTS de l'enrraÎnemenT.. ...........283

8.1
MobilisaTion eT copTorion musculaire des AGNE
eT des corps céroniques chez le sujeT enrraÎné en endu­
~ce2~
8.1.1
Les acides glOs non estérifiés 2~
8.1.2
Les carps cétoniques 285

8.1.0
Le transport transmemblOnaire des AGNE ..285


8.2
UTilisorion des Triglycérides musculaires à l'exercice
chez le sujeT enTraîné en aérobie....... ....285

8J Oxydorions des AGNE chez le sujeT enrraÎné en endurance.. . ......... ....285

84 Lipolyse adipocyTaire chez le sujeT enrraÎné en
aérobie... . ..... .... ......286

8.5
ACTiviTés enzymoriques lipidiques er enrraÎnemenr
aérobie....',287 8.6 AdapTaTion des faCTeurs de régulaTion lipidique chez le sujeT enrraÎné en endurance 288
8,7 ConrribuTion relaTive des glucides eT des lipides
après un enrraÎnemenr de rype aérobie ......,....,288

8,8 EffeTS de l'enrraÎnemenr de rype aérobie sur le cholesTérol er les lipoprOTéines plasmaTiques ,,289
8.8.1
EnrlOÎnemenr de /0 force... .. 290

8.8.2
EnrraÎnemenr en endurance 290

8.9
EffeTs du désenTraÎnemenr .. 291

Ce qu'il fOUT reTenir , 291

QueSTions de révision, ...,.. , ,.292


Chapitre 8

Métabolisme des protéines .....',309
Ce qu'il fOUT se rappeler. , J(1)
InrroduCTion .., ..J(1)
Les acides aminés J1 0
Les protéines', '', ,'',.,''', J12
La di<)f'stion proréique .. J12
Le carabolisme des acides aminés.. .. J14
La synthèse protéique, J17
Les outils de /0 biologie mo/écu/aire ou servIce des
sciences du sporr .. . J 18


Le bilan azoré .J19 1, Inrrcx:luerion hisTorique.............. .. .J19 2, DisTribUTion des prOTéines dons les liquides biolo­giques à l'exercice, J21
2.1
Les proréines eT la voriorion du volume plasma-
Tique 311

2,2 Les enzymes plasmoriques eT la lyse Tissulaire.J22 2J ImmuniTé, prOTéines eT exercice ,J24
2.0.1
Lors d'un exercice aigu... .., J25
20.2
Avec l'enrraÎnement.' _.. _..J28

2.4
Les proréines urinaires eT la perTurbaTion rénale à
l'exercice.,
',''' ''.' ',.'. ,.,.,',.'.,', J29

25 La coagulorion eT la fibrinolyse à l'exercice ..JJO J Lurilisorion des acides aminés à I·exercice. , .,.JJO
J1 La mobilisation des acides aminés piosmoTiques,JJO
J.2
Les acides aminés inrramusculaires .....:.......JJ1

J.J
La mobilisorion splanchnique des acides aminés
libres.. .JJ2
J.4
Le mérabolisme spécifique de cerrains acides
aminés à l'exercice..JJJ
0.4.1
La glutomine ' JJJ
0.4.2
Le tryptophane 334


4.
Loxydarion des acides aminés à l'exercice 334

41 La producrion d'urée à l'exercice. ......,334
4.2 L:oxydarion direcre des ocides aminés à l'exerciceJJ5
5. Le roux de renouvellemenr proréique duranr l'exer­cice. ...JJ6
5.1 La proréolyse à l'exercice.....JJ6
5.2 La synrhèse proréique à l'exercice . .._..307
5.2.1 La caprarlon des acides aminés 307
5.2.2 La synrhèse praréique prapremenr dire.. ...JJ8

5.:3 Le renouvellemenr du collogène à I·exercice. 308
5.4 Le bilan proréique à I·exercice.. .. .....309
6. La régulorion du mérabolisme proréique à j·exercice...........J4()
61 L'inhibirion de la synrhèse proréique pendanr
l'exercice . 341 62 L'augmenrarion de la synrhèse proréique dons la phasederécupérarian.. ...._..342
6..:3 La régularion du muscle srrié squelerrique par les micro-AINspécifiques.....342
6.4 La complémenrorion en acides aminés er la synrhèse proréique dons la phase de récupérarion J4J
7. Effers de l'enrraînemenr sur le mérabolisme pro­réique.... . 346
7.1 L'hyperrrophie musculaire. . 346
7.2 Effers spécifiques d'un enrraînemenr de rype aérobie. . 347
721 [nTTOÎnernenr aérobie er ocrMré enz-ymorique J48

72.2 [nrraÎnemenr aérobie er rhermogenèse 349 72J Le désenrraÎnemenr er l'immabilisarian 349 Ce qu'il four rerenir .. .. .........:351 Quesrions de révision .......:352
Chapitre 9
Régulations hormonales. ......369
Ce donr il four se rappeler.... .. ....:369
Les récepreurs hormonaux.. .......... .. .. .:370

Le récepreur membranaire plasmique. . . .:371
Le récepreurcyraplosmique er nucléaire .:372

Le canrr~le de la sécrérion hormonale. .. ..:372
Les neurones er la sécrérian hormonale.. .. .. .:37.:3

L'axe hyporhalamo-hypophysoire. . ...:374 L'axe hypophyso-rhyroïdien....:376 L:axe hypophyso-surrénalien ......_....... . .:376 L'axe hypophyso-gonadique..:378
1. Chez la femme.. ..:378

2 Chez l'homme .:378 Mécanisme d'aerion des androgènes. ...:379 Le pancréas er le sysrème gasrro-inresrinal ....:379 Le conrrOle endocrinien de l'équilibre hydro-minéral ..:381 Les hormones de croissance. . .. .:382 Les hormones pepridiques de l'encéphale .J8J Le muscle squelerrique comme glonde endocrine J8J Le rissu adipeux comme glande endocrine .........:384
Les hormones er les peprides vasculaires ..:385
1) Le manOX}-de d'cuore (NO).. .. . .:385
2) L'endorhéline .. . ..:385
J) La bradY/finine .:385
4) Ladénosine... .. .:386

1.
Inrroduerion.. .. .:386

2.
L'aeriviré symporho·adrénergique à l'exercice .. .:386


2.1 Effers du rype d·exercice.. ......:387
2.2 Effers de la disponibiliré en oxygène.. ...:388 2..:3 Effers de la disponibiliré en glucose.. .. .:388
2.4 La clairance des carécholamines .. .:388
2.4.1 La claironce de l'adrénaline. .. ..:388
24.2 La claironce de la narodrénoline ... _ .....:389

25 Implicarions méraboliques des carécholamines .:389
2.5.1 Implicorioru méroboliques sur la 5écrérion insulinique du poncréCJ5'....:389
25.2 Implicorions méroboliques sur la producrion du glucose héporique .. .. . .. ..:389
2.5.J Implicorions méraboliques sur la glycagéno/yse musculaire.. . .. .. .:390
2.5.4 Implicorions méraboliques sur la lipolyse du rissu musculaire er adipeux. . ..... .:390

2.6 Les effers de l'enrraÎnemenr sur le sysrème symparho-adrénergique.... .:391
J. La régulorion hydrominérale er l'éryrhropoïérine
à I·exercice.... ..... .. .:391 .:3.1 Le sysrème rénine-angiorensine-aldosrérone à l'exercice .......:392
.:32 L:hormone anri-diurérique à I·exercice.. ..:39.:3 .:3..:3 Le faereur narriurérique auriculaire à l'exercice ..:39.:3 .:34 Les oquoporines er I·exercice.. ..... ... .:394 .:35 L'éryrhropoïérine er l'exercice .:394
J.5.1 L'exercice aigu.... .. .:394
J.5.2 L'exercice chronIque.. . .:395

4. Les hormones pancréariques à j·exercice. . .. ..:396
4.1 L:insuline er l'exercice. . ....:396
4.1.1 Les concenrrarions plasmar/ques d'insuline à l'exercice. . .:396
4.1.2 Les récepreurs insuliniques à l'exercice .:397 41J La mobilisar/on des rransporreurs GLUT-4 à J'exer­cice ....:399
4.1.4 L'ocrion d'e l'insuline sur la lipolyse à J'exercice ..:399

4.2 Glucagon er exercice. .. .......:399

4..:3 Somarosrarine er polypepride poncréarique à I·exercice.. . .. 400
4.4 Synrhèse des implicarions méraboliques des hor­mones poncréoriques à I·exercice.. ........400
4.5 Les effers de l'enrraÎnemenr sur les hormones poncréoriques.... .. ... 400
4.5.1 Les concenrrorians plasmoriques d'insuline er d'e g/ucogon chez /e sUJer enrraÎné.. ....400
4.5.2 Les récepreurs Insuliniques chez le sujer enrroÎné (aérobie er glycalyrique) ... . .... 401

5. L'axe hyporhalamo-hypophyse anrérieure
à l'exercice 402
51 L'hormone de croissance (GH, Growrh Hormone)
à l'exercice.. . .. ..402

5.2 Prolaerine er exercice. .................400
50 L'ACTH er les glucocorriCOïdes..404

5.4 La rhyroide er les porarhyroides à l'exercice .... 405


6. Les hormones sexuelles à l'exercice.... ..405

6.1 Androgènes er exerciceaigu... .405

6.2 Androgènes er enrraÎnemenr ,... ..406


7. Les hormones digesrives à l'exercice.. ..407

7.1 La gasrrine... . . 407

7. 2 La ghréline . .407


8. Les hormones er peptides cérébroux
à l'exercice.. ..407

8.1 Hormones rrorphiniques er connabinaldes
à l'exercice . 407
82 GDNF à l'exercice.. 408


9. Les hormone odipocyraires er l'exercice.. .408

9.1 La leprine . ....408


9. 2 L'adipaneerine ... . .. 408
10 Hormones vasculaires er exercice .408

101 Monoxyde d'azore er exercice... . ...408
102 Endorhéline er exercice.. ...........4()Q


10.0 Peprides vasculaires er exercice.. .....409
11 Le conrrôle de 10 réponse hormonale
à l'exercice ....... 410

Ce qu'il four rerenir ..411
Quesrions de révision ..


Chapitre 10

Le transport des gaz et l'équilibre
acido-basique. .... ..431
Ce qu'il four se rappeler.. . 401

Les sysrèmes rompons . 401

Les réserves en oxygène
dons le corps humoin 401

Le rronsporr de l'oxygène dons le song 402

L'oxygène dissous dons le song. . 402

L'oxygène combiné à l'hémoglobine 402
Le rransporr de l'oxygène dons le muscle 4J4
Le rransporr du dioxyde de corbone
dons le song. .. ........ .405

Le CO, dissous dons le song.. .. 406

Le CO, combiné aux proréines.. . 406

L'ion bicarbonare.... . 406
Les sysrèmes rompons du sang. . 406
fégulorian en bicarbanare er évolurion

de la Poco, ou niveau sanguin.. ..408
Les sysrèmes rompons du muscle 409
Les rransporreurs membranaires de prarons 409


1. Inrroducrion............................. 440

2. Les goz du song à l'exercice 441

2.1 Le rransporr de l'oxygène.. .. 441

2.1.1 LaPao,erloPv,' 441

o
2.1.2 Ladésorurariondel'HbO, 441

2.1.J L'exercice er lemmoxydedecorbone(CO) ..444

22 Le rransporr du dioxyde de corbone ((02).....445


J. Facreurs limiranr la consommorion musculaire
en oxygène: un apporr déficiraire ou une limirarion
de l'acriviré mirochondriale ;>.. . 445

0.1 La diffusion de l'oxygène
dons le sarcoplasme.. ..445

0.2 L'urilisarion mirochondriale de l'oxygène 446

0.0 L'acriviré Iimironre des enzymes
mirachondrioles 447


4. L'équilibre acido-basique à l'exercice .449

4.1 Les variarians du pH inrramusculaire 449
42 La régularian du pH inrramusculaire 449

4.0 Les variarions du pH sanguin... .. . .450

4.4 La complémenrarion en bicarbonore ou en cirrare
de sodium. .452
45 Le concepr réel de l'acidose mérabolique à l'exer­cice .. . ..452


5. Les effers de l'enrraînemenr er du désenrroînemenr
sur le rronsporr des gaz er sur l'équilibre ocido-bosique .454

5.1 Les effers d'un enrraÎnemenr de rype aérobie
sur le rransporr de l'oxygène. .. ..... ......... 454

5.1.1 La courbe de désarurarion de l'Hb.. ..454

5.1.2 Les concenrrarions en Mb.... ..455

5.2 Les effers de l'enrraÎnemenr sur l'équilibre acido­basique 455

La régularion du pH inrromusculaire 455

5.0 L'enrraÎnemenr er la régularion de la producrion
de lacrare er l'équilibre acido-bosique
ou niveau sanguin.. . 456

5.J.l Complémenrorion en D·olonlne er effer rompon
musculoire .456

5.J.2 Enrroînemenr er effers de l'hypoxie. de l'hypobore
ôl'hyperbore.. .... 457

5.4 Le poradoxe laerore er l'hypoxie458
5.5 Le désenrraÎnemenr 461

Ce qu'il four rerenir . 462
Quesrions de révision 460


Chapitre 11

Les spécificités en fonction de l'âge
et du sexe.. .. 475

Inrroduerion générale.. . . 475

L'évolurion humaine er l'adaprarion à l'acriviré
physique.. 475


1. t.:enfanr, l'adolescenr er la prarique sporrive .. 477

Inrroducrion. .. 477


1.1 Croissance er morurarion: des inreracrions hormo­nales complexes. ..477

1.1.1 La croissonce.. . .........._....... .... 477

1.1.2 Maruroriansexuelle... .. 478

1.1.3 Acnviréphysiqueercroissoncesamarique ..478

1.14 AGiviré physique er marurarian sexuelle .. .. 478


1.2. Capacirés glycolyriques er aérobie chez l'enfanr
er l'adolescenr 480

1.2.1 Typologie musculaire.. ..480

1.22 ATp, phosphorylcréorine er réserves glycogé·
niques.. . 480

123 Mérobolisme glycolyrique.. . . .... 481

124 Exercices er mérabolisme aérabie... .. ...48.3

12.5 Effers de l'enrroÎnemenr chez l'enfam.. ...485


2 Femmes er aeriviré physique er sporrive. . ....486

Inrroducrion . 486


2.1 Composirion corporelle er réserves énergériques
dons les deux sexes ... 487

2.2 Composirion musculaire
er différences inrersexes .. .. .487

2.2.1 Force musculoire er différences inrersexes 488

222 La femme dans l'exercice en résisrance 488

2.2.3 La femme dons l'exercice aérobie 488


2.0 Capacirés aérobies chez la femme.. ..490

2.3.1 Le sysrème aérobie chez la femme. .. ......490

2.3.2 Le rransporr de l'oxygéne.. . ..491

2.3.3 Le raux d'hémoglobine

er la déficience en fer.. ... 491
24_ Cycle mensrruel er aménorrhée secondaire 491

2.5 Exercice er grossesse. . 492

26 Les différences hormonales enrre hommes
er femmes. .........492

2.6.1 Concenlrarians bosoles
en hormones sexuelles... .. ....... 492

2.6.2 Iléponses en hormones sexuelles à l'exercice aigu el chranique dons les deux sexes.. .. ..49J

2.7 [1,6les des sréro'ldes sexuels féminins sur le mérabo­
Iisme ou repos. 494
271 Influence sur le cycle mensrruel 494

2. 72 [ffer des conrraceprifs araux sur le mérabolisme

au repos. .. .......494
28 Urilisorion préférenrielle des subsrrars à l'exercice
chez l'homme er la femme. . .. .495

281 Le mérabolisme gluCidique à l'exercice .....496

2.82 Le mérabolisme lipidique à l'exercice.. ..496

2.8.3 Le mérabolisme proréique à l'exercice.......497

2.8.4 [ffels spécifiques des œsrrogénes sur le cycle
mensrruel à l'exercice.... ...498

2.8.5 [(fers des conrraceprifs sur le mérabolisme
à l'exercice .. .498

2.8.6. Les effers de l'enrraÎnemenr... . 499

2.8.7 La femme er la farigue musculaire 501


2.9 La rriade de l'arhlére féminine. .502
2.9.1 La sous-alimenrarion chronique .. 502

292 Le dérèglemenr hormonal du cycle œsrrien502
2.9.3 L'apporirion de l'osréoporase.. . 500


J. Acriviré sporrive er seniors .... 504

Inrroducrion....504

J.1 Vieillissemenr er régression des« fanerions
viroles» . . .....505

J.2 Sénescence er sarcopénie . 505
321 Mécanismes de la sorcopénie .... .507

3.2.2 tvolurion des cellules sarelliles

chez la personne àgée.. .....508
JJ Sénescence er acriviré physique. . .. ..509

3.3.1 Sénescence er pompe sodium-porasium à l'exer­
cice ....509

332 Sénescence er mérabolisme du phosphagéne
à l'exercice .. .509

333 Sénescence er glycalyse à l'exercice 51 0
3.34 Sénescence el mérabofisme aérobie à l'exercice... .. ..51 0

J.4 Effers de l'enrraÎnemenr chez la personne élgée 512
341 [nrraÎnemenr de la force. .. 512
342 [nrraÎnemenr de rype aérobIe.. .. 514

3.4.3 Sénescence, exercice er complémenrarian
prolélque.. .. ......516

34.4. Sénescence, enrrainemenr
er fancrions cognl1ives .


J.5_ DésenrraÎnemenr er conséquences
chez le senior .. .518
Conclusion générale 518
Ce qu'il four rerenir .. ..... 518
Quesrions de révision 520

Chapitre 12

Stress et exercice ..547

Ce qu'il four se rappeler.. 547

Les radicaux libres ... 548
Les effers dommageables des radicaux libres .549
La défense de l'organisme conrre la producrion


des radicaux libres.. .......551
Les proréines de srress... . ..552

1. Les radicaux libres er l'exercice.......552

1.1 La producrion des radicaux libres à l'exercice .553

1.2 La défense enzymorique ......555

1.J Le sysrème non-enzymorique :
les onri-oxydonrs . .556

1.3.1 Les viramines Cer E ... 556

132 Le O-cararéne er le sélénium. .557


1.4 Srress oxydonr er hypoxie . 557
2 Les proréines de srress er l'exercice .558

J.
Les lésions musculaires induites por I·exercice 559

J.1
Observations microscopiques. . 559

J.2
Les réactions cellulaires.. . ..560

J.2.1
La souffrance cardiaque
er les sporrs éprauvonrs. ....561

J.2.2
Le glycogène. le cyrosquelerre
er les ruprures musculaires. ... ...561

J.J Le stress oxydanr. l'exercice et l'apoptose... ..562


4.
Les effets de l'enrraÎnemenr 563

4.1
EnrraÎnemenr et rodicaux libres ..563

4.2
EnrraÎnemenr et ptotéines de srress.... ....564

4.J Effet anri-inflammatoire de l'exercice régulier..564

Ce qu'il fout retenir. ......564

Questions de révision.. . ..........................565


Chapitre 13

Bases biochimiques de la fatigue 577

1.
Inrroduction.. 577

2.
Les différentes formes de forigue 577

J.
Les méconismes périphériques de la fotigue
musculaire.. . . 578

J.1
Les aspects mécano-chimiques de la fatigue
musculaite . ... . 579

J.l.l
Lesprapriérésméconiques 579

J.l.2
Le couplage excirarian-eanrracrion 580

J.2
Les aspects métaboliques de la fatigue
musculaite.. .. . 582

J.2.1
Les réserves en glycogène.... . 582

J.2.2
Les ions phosphores inorganiques (Pi) 583

J.2.J
Les ions locrare . 584

J.2.4
Les ions H' er le pH inrramusculaire... ...584

J.2.5
Influence de l'ATP sur la farigue 585

J.2.6
Influence des radicaux libres 586

J.2.7
Influence de l'hypoxie.. . ..586


4.
Les mécanismes cenrraux de la forigue .587

4.1
L'hypothèse spinale 587

4.2
L'hypothèse norodrénergique 588

4.J L'hypothèse dopaminergique.. ...................589

4.4
L'hypothèse sérotoninergique (5-HT) 590

4.5
L'hypothèse de l'acide y-aminoburyrique ....594

4.6
Le métabolisme glucidique.. ..594

47 L'apporT en oxygène. . 595

5.
Qui coordonne la fotigue musculaire induite
por l'exercice ') 596

Ce qu'il fout retenir....... . 598

Questions de révision. ..599

Conclusions générales ..............611

Glossaire ..
. ...613
Index ...619

Table des matières ..... 631


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