Sujets Bioénergétique STAPS corrigés

 

J’ai repris les questions qui sont tombées aux examens des différentes années pour en faire un condensé corrigé. Voici 36 questions auxquelles j’ai répondu. J’ai utilisé seulement le cours pour y répondre pour me rapprocher au mieux des attentes du professeur, je n’ai pas utilisé de données trouvées dans des livres ou études. Certaines données doivent donc être vérifiées si elles sont utilisées dans un cadrer autre que STAPS.

 

Question 1 : Que représente la VO2max ?

 La VO2max représente la consommation maximale d’O2 par minute.

• Vo2max absolue : L d’O2 par minute
• VO2max relative : ml/min/kg

 

 

Question 2 : Expliquez les cinétiques de consommation d’ATP et de PCr.

 Une PCr synthétise un ATP. Il y a 4 fois plus de PCr que d’ATP. Lors d’un exercice à intensité maximale, la concentration en ATP chute légèrement au début de l’exercice. Ensuite, la concentration en ATP se stabilise, car la dégradation de la PCr permet de synthétiser de l’ATP aussi vite qu’il est consommé. Ensuite, vers la 8^ème seconde, la concentration en ATP chute car il y a un épuisement des stocks de PCr.

 

Question 3 : Quels facteurs limitent la consommation maximale d’oxygène ?

Il peut y avoir deux facteurs limitant :

• La capacité de transport qui est limitée (débit sanguin limité). C’est la limitation centrale
• La capacité de prélèvement d’oxygène par les muscles est limitée. C’est la limitation périphérique

 

Question 4 : Quels facteurs influencent la consommation des glucides à l’exercice ?

1) L’intensité influence la captation du glucose

2) La durée de l’exercice également, la captation du glucose est optimisée après 10 minutes d’effort

3) Enfin, le régime alimentaire influence cette consommation, si on pratique une activité physique à jeun, il ya une diminution du glucose par exemple.

 

Question 5 : Quel est le devenir de l’acide pyruvique issu de la glycolyse ?

 Lors de la glycolyse, il y a une production de 2 ATP et de 2 acides pyruviques.

• Soit il y a de l’O2, l’acide pyruvique est dégradé dans le cycle de Krebs pour produire plus d’ATP.
• Soit il n’y a pas d’O2 et l’acide pyruvique va est transformé en acide lactique.

Le devenir de l’acide pyruvique dépend de l’intensité d’exercice d’un côté et de l’apport en oxygène de l’autre.

 

Question 6 : Origine et devenir du lactate musculaire.

Le lactate est le produit de la dégradation du glucose ou du glycogène en anaérobie. La production de lactate est indispensable à la production de NAD. Le lactate mesuré à la fin de l’effort est un indicateur de l’énergie apportée par la glycolyse anaérobie.

Le lactate est diffusé hors du muscle en passant dans le milieu intercellulaire puis dans le milieu sanguin.

Ensuite le lactate est reconsommé par le corps, certaines intensités favorisent l’élimination du lactate.

 

Question 7 : De quoi sont composées les triglycérides et quelle est leur fonction ?

 Triglycérides (TG) : 3 Acides Gras Non Estérifiés (AGNE) + 1 glycérol.

Les TG permettent le transport plasmique et le stockage intracellulaire des AGNE. Ils permettent aussi de stocker beaucoup d’énergie en prenant moins de place que le glycogène par exemple.

 

Question 8 : Quels sont les facteurs qui influencent la part relative des glucides et des lipides dans la fourniture d’énergie à l’exercice ?

 Durée de l’exercice : glucose optimisé après 10 minutes d’effort, lipides après 30 minutes.

Intensité : lipides faibles intensités, glucides hautes intensités.

Alimentation : On peut doubler les réserves de glycogène avec un régime alimentaire adapté. Si on consomme du glucose avant l’exercice, cela favorise l’utilisation des glucides à l’exercice. A jeun, la captation des lipides est favorisée lors de la pratique sportive. Egalement, un régime hypoglucidique favorise la consommation des lipides à l’exercice.

 

Question 9 : Combien d’ATP sont produits lors de la dégradation d’une molécule d’acide gras à 20 carbones ?

165 ATP car : C20/2= 10 AcétylcoA

10-1=9 FADH2+ 9NADH2

Donc    (10*12)   +   (9FADH2  *2)  +    (9NADH2*3)   =165 ATP

On multiplie par 12 car c’est le nombre d’ATP produits par les AcetylcoA.

On multiplie 9FADH2 par deux car c’est le nombre d’ATP produits par ces FADH2

Idem pour les NADH2 multipliés par 3.

 

Question 10 : Définition et importance des IMCL.

IMCL : Ce sont les triglycérides intra musculaires stockées sous forme de gouttelettes. Elles sont immédiatement disponibles à l’exercice s’il y a de l’O2.

A l’exercice aérobie, 25% des acides gras dégradés proviennent des TG intra musculaires. Les IMCL sont considérées comme un facteur de performance en endurance et ultra endurance.

 

Question 11 : Quelle est la différence entre protéines et acides aminées ?

Les protéines sont un ensemble de 20 acides aminés, c’est une longue chaine d’acides aminés. Les acides aminés sont donc les composants d’une protéine.

 

Question 12 : Qu’est ce que la DEQR et de quoi dépend-elle ?

C’est la dépense énergétique quotidienne de repos. Elle dépend de la maturation, de la masse dégraissée et du climat.

 

Question 13 : Besoins hydriques et part de la boisson dans les apports ?

Les besoins en eau d’un sédentaire sont d’environ 2.5L par jour.

• 50% de cet apport est fait par la consommation de boisson par l’individu.
• 25% par les aliments
• 25% par le métabolisme

 

Question 14 : Qu’est ce qu’une boisson isotonique ?

 Une boisson isotonique est une boisson ayant un apport ne dépassant pas 50g de complément par litre.

Cela permet aux athlètes d’avoir un apport en glucides, en sodium etc sans avoir de maux d’estomac, ils peuvent ainsi optimiser leur performance.

 

Question 15 : Dans quelle mesure et dans quelle situation le glycogène peut-il être considéré comme un facteur de performance ?

Le glycogène peut être considéré comme un facteur de performance. En effet, il permet la glycolyse, il est directement accessible dans le muscle grâce aux réserves de glycogène. Sur les apports comportant une grande sollicitation des filières anaérobie lactique et aérobie, le glycogène a une place primordiale.

 

Question 16 : Quelle est la différence entre dette et déficit en oxygène ? Sont-ils reliés ?

 On parle de déficit en O2 lors de la phase d’accrochage C’est-à-dire que la VO2 met du temps à répondre aux besoins de l’athlète, cela produit un déficit en oxygène, l’énergie est produite par d’autres filières

On parle de dette en O2 lors de la phase de décrochage, les besoins en énergie chutent mais pourtant, la VO2 diminue plus lentement, c’est la dette. Cela sert à resynthétiser la PCr et reconsommer le lactate.

 

Question 17 : Décrivez la glycolyse.

La glycolyse entraine une production de 2 ATP ainsi que de 2 acides pyruviques.

-Soit il y a de l’O2, les 2 acides pyruviques sont dégradés dans le cycle de Krebs pour produire plus d’ATP.

-Soit il n’y a pas d’O2, l’acide pyruvique est transformé en acide lactique.

 

Question 18 : Quelles sont les formes de stockage des lipides dans l’organisme ? Dans quelle proportion ?

Il y a un stockage des lipides dans plusieurs parties du corps :

-Dans le sang à très faibles doses : AGNE 0.4g, TG : 4g.

-Les TG adipeux : 12000g.

-Dans les muscles : TG intra musculaires : 300g.

 

Question 19 : Quelle est la fonction du cycle de Krebs ?

 La fonction du cycle de Krebs est de dégrader les acides pyruviques s’il y a de l’O2 pour produire 36 ATP.

 

Question 20 : A quelle étape de la filière aérobie, l’oxygène entre-il en jeu ? Quelle est sa fonction ?

Il entre en jeu à la fin dans la chaine respiratoire Il sert à resynthétiser de l’ATP avec le FADH2 et le NADH2.

 

Question 21 : Les protéines sont-elles une source d’énergie ?

Elles peuvent être utilisées dans la filière aérobie. On peut donc considérer les protéines comme une source d’énergie. Proportion : 6.2g/h : 4% de l’énergie totale.

 

Question 22 : Comment évolue le métabolisme de repos avec l’âge ?

 Le métabolisme de repos va évoluer avec la maturation :

Croissance maximale jusqu’à 10-11 ans, puis rebond à la puberté.

Chez les femmes, du pic jusqu’à 40-50 ans : plateau.

Chez les hommes, pas de plateau car après le pic pubertaire, la masse musculaire continue d’augmenter.

Après 40-50 ans, sarcopénie, diminution du métabolisme de repos.

 

Question 23 : Dans quelle mesure la balance azotée peut-elle être négative chez un sportif ?

Si l’apport en protéine est trop faible par rapport aux besoins du corps, le bilan azoté est négatif. En dessous de 1.25g/kg et par jour d’apport en protéine, les sportifs ont un bilan azoté négatif en général.

 

Question 24 : Quels sont les facteurs qui influencent la consommation des lipides à l’exercice ?

1) L’intensité influence l’oxydation des lipides (ne pas aller vers de trop hautes intensités).

2) La durée de l’exercice également  (+30 minutes).

3) Le régime alimentaire : hypoglucidique favorise l’oxydation des lipides, le sport à jeun : favorise l’oxydation des lipides également.

 

Question 25 : Quelles sont les pertes en eau d’un individu ? Quels sont les besoins moyens et les apports courants ?

Pertes en eau :

-Urine : 1-1.5L/j

-Transpiration : 1L/j jusqu’à 1L/h à l’exercice et ambiance chaude.

-Respiration : 0.3L/j jusqu’à 0.3L/h à l’exercice.

-Pertes fécales : 0.1 à 0.2L/j.

Besoins hydriques : environ 2.5L pour un sédentaire.

-50% sous forme de boisson

-25% par les aliments

-25% par le métabolisme

 

Question 26 : Quel est le rôle de la mitochondrie ?

Elle sert à synthétiser l’ATP grâce au cycle de Krebs et à la chaine respiratoire.

 

Question 27 : Qu’est ce que la FC de réserve ?

FC réserve= FC max – FC repos

C’est l’amplitude de fréquences cardiaques sur laquelle on va travailler à l’entrainement.

 

Question 28 : Quels sont les différents substrats énergétiques et par quelles filières sont-ils respectivement utilisés ?

-Anaérobie alactique : PCr

-Anaérobie lactique : glucose et glycogène

-Aérobie : lipides (TG, AGNE) ; glucides (glucose, glycogène) ; protéines.

 

Question 29 : Quel est le rôle du glycogène ? Où est-il stocké et quel est son rôle dans les mécanismes de fatigue musculaire ?

Le glycogène est une source d’énergie qui est directement accessible dans le muscle.

S’il n’y a plus de glycogène lors de la glycolyse anaérobie, la néoglucogenèse se met en marche mais elle consomme beaucoup d’énergie.

 

Question 30 : Quelle relation entre acide pyruvique et acide lactique ?

Dans la glycolyse anaérobie, l’acide pyruvique est transformé en acide lactique qui permet le renouvellement du NAD indispensable à la glycolyse.

 

Question 31 : Le lactate musculaire est-il un déchet, et pourquoi ?

Non, c’est un facteur de performance pour les activités continues et intermittentes. Une grosse production de lactate est associée à une part importante de l’énergie apportée par la glycolyse anaérobie. Rappelons que la glycolyse anaérobie est la filière la plus sollicitée dans les disciplines allant de 200 à 800m.

 

Question 32 : Quelle est la différence entre les triglycérides et les acides gras ?

Les triglycérides sont des esters d’acide gras ils sont formés de 3 AGNE et d’une molécule de glycérol.

 

Question 33 : Quels sont les facteurs qui favorisent l’utilisation des lipides à l’exercice ?

L’intensité entre 55 à 72% de VO2max, une durée d’exercice de plus de 30 minutes, un régime hypoglucidique ou du sport à jeun.

 

Question 34 : Combien d’ATP sont produits lors de la dégradation d’une molécule d’acide gras à 14 carbones ?

114 ATP, c’est le même principe que pour la question n°9.

 

Question 35 : Qu’est ce que le turn over protéique ?

400g de protéines sont catabolisées par jour.

¾  sont captées pour resynthétiser de nouvelles protéines. C’est le turn over protéique.

 

Question 36 : Comment sont définis les besoins énergétiques d’un individu ?

En fonction de son âge, de sa masse dégraissée, et du climat pour le métabolisme de repos.

En fonction de ses activités, on applique des coefficients, cela permet de calculer ses besoins journaliers.

 

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