Produire et brûler de l'énergie pour l'exercice
Votre corps utilise deux types de métabolisme pendant l'exercice pour fournir le carburant nécessaire à vos muscles. En savoir plus sur le métabolisme aérobie et anaérobie, comment ils fonctionnent et ce que cela signifie pour vous quand vous faites de l'exercice.
Le métabolisme anaérobie est la création d'énergie par la combustion des hydrates de carbone en l'absence d'oxygène. Cela se produit lorsque vos poumons ne peuvent pas mettre suffisamment d'oxygène dans la circulation sanguine pour répondre à la demande en énergie de vos muscles.
Il est généralement utilisé uniquement pour de courtes périodes d'activité, comme lorsque vous faites un sprint lorsque vous courez ou faites du vélo ou lorsque vous soulevez des poids lourds.
Quand il n'y a pas assez d'oxygène dans la circulation sanguine, le glucose et le glycogène ne peuvent pas être complètement décomposés en dioxyde de carbone et en eau. Au lieu de cela, l'acide lactique est produit, ce qui peut s'accumuler dans les muscles et dégrader la fonction musculaire.
Le métabolisme aérobie est la façon dont votre corps crée de l'énergie par la combustion de glucides, d'acides aminés et de graisses en présence d'oxygène. Combustion signifie brûler, ce qui explique pourquoi on appelle cela les sucres brûlants, les graisses et les protéines pour l'énergie. Le métabolisme aérobie est utilisé pour la production soutenue d'énergie pour l'exercice et d'autres fonctions du corps. Des exemples d'exercices qui utilisent le métabolisme aérobie comprennent la marche, la course ou le vélo avec un effort soutenu.
Votre corps va souvent basculer entre le métabolisme aérobie et anaérobie pendant les activités sportives et d'exercice qui nécessitent de courtes rafales de sprints ainsi que le jogging soutenu, comme dans le football, le tennis et le basketball.
Définition du métabolisme et de l'endroit où il se produit
Le métabolisme fait référence aux processus que votre corps utilise pour décomposer les nutriments, former des composés que les cellules peuvent utiliser pour l'énergie, et utiliser ces composés pour alimenter les fonctions cellulaires. Votre corps sécrète des enzymes pour décomposer les aliments en sucres, protéines et graisses. Ensuite, chaque cellule de votre corps peut les prendre et les utiliser dans des processus métaboliques aérobies ou anaérobies pour former l'adénosine triphosphate (ATP) qui est le carburant utilisé dans la cellule.
Les calories provenant des aliments sont ainsi brûlées pour produire de l'énergie dans chaque cellule. Le métabolisme global de votre corps comprend la contraction musculaire, la respiration, la circulation sanguine, le maintien de la température corporelle, la digestion des aliments, l'élimination des déchets et les fonctions du cerveau et du système nerveux. Le taux auquel vous brûlez des calories est appelé votre taux métabolique.
Pendant l'exercice, non seulement vous augmentez le métabolisme dans vos muscles mais aussi dans vos systèmes respiratoire et circulatoire. Vous avez besoin d'un rythme de respiration et d'une fréquence cardiaque plus rapides pour fournir de l'oxygène et des nutriments à vos muscles. Votre corps doit également travailler plus fort pour éviter la surchauffe, comme la transpiration.
Métabolisme anaérobie et métabolisme aérobie
Le métabolisme anaérobie n'est pas aussi efficace que le métabolisme aérobie. Une molécule de glucose ne peut produire que trois molécules d'ATP sous métabolisme anaérobie, alors qu'elle en produit 39 avec un métabolisme aérobie. L'ATP est ce qui alimente les muscles.
Le métabolisme anaérobie ne peut utiliser que du glucose et du glycogène, tandis que le métabolisme aérobie peut également dégrader les graisses et les protéines. Des exercices intenses dans la zone anaérobie et dans la zone rouge avec un rythme cardiaque supérieur à 85% de votre fréquence cardiaque maximale entraîneront l'utilisation du métabolisme anaérobie pour alimenter les muscles.
Alors que votre corps utilisera naturellement les voies d'énergie qui feront le mieux le travail, vous avez le choix de la façon dont vous exercez vigoureusement. Les programmes de formation pour différents sports et activités sont conçus pour tirer le meilleur parti du métabolisme aérobie et anaérobie.
Comment le métabolisme anaérobie et l'acide lactique vous affectent pendant l'exercice
L'acide lactique est un sous-produit de la glycolyse anaérobie et du métabolisme anaérobie, qui se produisent tous les deux pendant un exercice intense. Bien que l'acide lactique soit utilisé comme carburant par le cœur, une quantité excessive d'acide lactique dans vos muscles squelettiques ralentit les contractions, vous empêchant ainsi de maintenir une performance maximale.
Lorsque vos muscles utilisent le métabolisme anaérobie, l'acide lactique est produit dans vos cellules musculaires. Avec un exercice d'intensité modérée, il est capable de diffuser hors des cellules, mais avec des contractions musculaires vigoureuses, il s'accumule. Comme vous accumulez de plus en plus d'acide lactique, vos muscles brûlent et sont fatigués.
Souvent, cela est ressenti dans des activités comme la musculation, mais vous pouvez l'atteindre lors de la course ou du vélo au sprint ou en montée. Vous êtes obligé de reculer et de ralentir afin que vos muscles puissent récupérer et permettre à l'acide lactique de diffuser hors des cellules. L'acide lactique est ensuite transformé par le foie en glucose à utiliser comme combustible, complétant ainsi le cycle.
Voici quelques faits utiles sur la façon dont le métabolisme anaérobie affecte votre corps pendant l'exercice:
- Exercices de musculation et d'autres exercices de musculation utilisent le métabolisme anaérobie en fournissant un effort intense dans une courte période de temps.
- Lorsque vous courez ou faites du vélo très vite votre corps se transforme en métabolisme anaérobie pour obtenir suffisamment d'énergie.
- Les muscles des sprinters utilisent le métabolisme anaérobie pour alimenter leurs muscles pendant leur courte rafale de vitesse.
- Le métabolisme anaérobie produit de l'acide lactique, qui peut s'accumuler dans les muscles au point où vous «ressentez la brûlure». Cette sensation de brûlure est un effet secondaire normal du métabolisme anaérobie.
- Les fibres musculaires à contraction rapide reposent davantage sur le métabolisme anaérobie pour des contractions rapides, mais elles se fatiguent plus rapidement.
- Avec des intervalles de haute intensité, vous pouvez transformer un exercice normalement aérobie comme l'endurance dans un exercice anaérobie comme le métabolisme anaérobie est nécessaire une fois que vous dépassez 90 pour cent de la fréquence cardiaque maximale .
Comment ralentir l'accumulation d'acide lactique
Vous pouvez améliorer le point auquel l'acide lactique s'accumule avec des programmes d'entraînement spécifiques. Les athlètes les utilisent souvent pour améliorer leurs performances. Ils comprennent un régime d'intervalle ou d'entraînement à l'état stable qui les amènera à leur seuil de lactate. Il est également important d'avoir le bon régime afin que vos muscles soient bien approvisionnés en glycogène. Le seuil de lactate est généralement atteint entre 50% et 80% du VO2 max d'un athlète (absorption maximale d'oxygène). Chez les athlètes d'élite, il peut être encore plus élevé, ce qui leur permet de consacrer plus d'efforts à leurs activités.
Détails du métabolisme aérobie
Dans le processus métabolique aérobie, le corps humain utilise une molécule de glucose pour produire 36 molécules d'adénosine triphosphate (ATP). L'ATP est ce qui alimente vos muscles. Le métabolisme anaérobie, qui est utilisé pour la contraction musculaire vigoureuse, ne produit que deux molécules d'ATP par molécule de glucose, il est donc beaucoup moins efficace.
Le métabolisme aérobie fait partie de la respiration cellulaire et implique que vos cellules produisent de l'énergie grâce à la glycolyse, au cycle de l'acide citrique et au transport d'électrons / phosphorylation oxydative. Il y a une chimie détaillée impliquée dans la façon dont le corps produit de l'énergie pour l'exercice .
Comment votre corps utilise le métabolisme aérobie
Le corps utilise le métabolisme aérobie pour l'énergie tout au long de la journée pour alimenter l'activité régulière par les cellules, les muscles et les organes. C'est pourquoi vous avez un taux métabolique de base , un niveau de calorie brûlant nécessaire juste pour maintenir les fonctions normales du corps, en dehors de l'activité physique calories brûlées. Un corps vivant brûle toujours des calories, même au repos.
Le métabolisme aérobie est aussi la raison pour laquelle vos poumons absorbent l'oxygène qui est transporté par l'hémoglobine dans le sang vers vos tissus. L'oxygène est utilisé dans le métabolisme aérobie pour oxyder les hydrates de carbone et les atomes d'oxygène finissent attachés au carbone dans la molécule de dioxyde de carbone qui est excrétée.
Les seuls sous-produits du processus de métabolisme aérobie des hydrates de carbone sont le dioxyde de carbone et l'eau. Votre corps se débarrasse de ces sous-produits en respirant, en suant et en urinant. Comparé au métabolisme anaérobie, qui produit également de l'acide lactique, le métabolisme aérobie produit des sous-produits qui sont plus faciles à éliminer du corps.
Pourquoi voulez-vous utiliser le métabolisme aérobie dans l'exercice?
Un exercice aérobique est effectué à une fréquence cardiaque inférieure à 85% de la fréquence cardiaque maximale et n'utilise pas de contractions musculaires vigoureuses. Votre corps est capable de maintenir un flux d'énergie constant en décomposant les glucides et les graisses avec des processus métaboliques aérobies.
Pendant l'exercice, l'utilisation du métabolisme aérobie pour l'énergie entraîne moins de douleurs musculaires par la suite qu'avec le métabolisme anaérobie. C'est le processus de combustion plus propre sans sous-produits qui conduisent à la douleur. Le métabolisme anaérobie entraîne la production d'acide lactique. Vous vous sentez brûlant et fatigué rapidement car il s'accumule dans un muscle contracté en musculation. Il conduit également à l' apparition tardive des douleurs musculaires , les douleurs que vous ressentez le lendemain. L'entraînement en force, le saut et le sprint sont des formes typiques d'exercice qui utilisent des processus métaboliques anaérobies.
À un niveau d'intensité modérée , vous respirez suffisamment et le besoin en ATP de vos muscles est suffisamment lent et stable pour que vous puissiez décomposer le glycogène en glucose et mobiliser les graisses stockées afin qu'elles se décomposent en énergie. Vous pouvez également prendre en hydrates de carbone que le corps peut utiliser avant que tous les magasins sont épuisés. Les athlètes qui ont cette mauvaise expérience vivent avec de l' argent ou «frappent le mur».
Exemples d'exercices aérobiques
Les exercices aérobiques utilisent de grands groupes musculaires pour effectuer les mêmes actions pendant au moins 10 minutes à la fois. Cela augmente votre fréquence cardiaque et votre rythme respiratoire lorsque votre corps fournit l'oxygène nécessaire à vos muscles pour le métabolisme aérobie. Cela brûle les sucres et les graisses pour l'énergie.
L'un des exercices aérobiques les plus faciles est de marcher à un rythme soutenu où vous pouvez respirer un peu fort mais toujours capable de parler en phrases complètes. Une séance de marche aérobique de 30 minutes par jour peut fournir le niveau d'activité physique recommandé pour favoriser une bonne santé.
Courir, faire du vélo, faire de l'aviron, nager, faire du ski de fond, et des machines d'exercice cardio tels que des elliptiques, des steppers d'escalier, des rameurs et des machines de ski peuvent tous fournir un entraînement aérobique. Vous pouvez aussi danser comme une activité aérobique. Ces activités peuvent se dérouler dans une zone d'intensité modérée ou d'intensité vigoureuse et être aérobies, à condition que votre fréquence cardiaque ne dépasse pas 85% de votre fréquence cardiaque maximale.
Alors que le yoga et le tai-chi utilisent le métabolisme aérobie, ils n'augmentent généralement pas suffisamment votre fréquence cardiaque pour être considérés comme un exercice aérobique d'intensité modérée.
Perte de poids et métabolisme aérobie
Si votre objectif est de perdre du poids grâce à l'exercice, le métabolisme aérobie est votre ami car il prend de la graisse sur les cellules graisseuses et le brûle pour produire de l'énergie pour les muscles. Il brûle également les sucres disponibles et stockés (glucides) dans vos cellules, de sorte que tout excès ne sera pas transformé en graisse. La nourriture que vous mangez reconstituera vos réserves d'énergie disponibles. Si vous ne consommez pas plus de calories que vous n'en consommez, vous ne stockez pas de calories alimentaires supplémentaires sous forme de graisse. Mais vous devez également vous rappeler que l'exercice permettra de développer le muscle, donc tout en perdant de la graisse, vous pouvez également gagner de la masse musculaire.
> Sources:
> De combien d'activité physique les adultes ont-ils besoin? Centres pour le Contrôle et la Prévention des catastrophes. https://www.cdc.gov/physicalactivity/basics/adults/index.htm.
> Métabolisme. MedlinePlus. https://medlineplus.gov/ency/article/002257.htm.
> Milioni F, Zagatto A, Barbieri R, et al. Contribution des systèmes énergétiques dans le test de sprint anaérobie basé sur la course. Revue internationale de médecine du sport . 2017; 38 (03): 226-232. doi: 10.1055 / s-0042-117722.
> Fréquence cardiaque cible et fréquence cardiaque maximale estimée. Centres pour le Contrôle et la Prévention des catastrophes. https://www.cdc.gov/physicalactivity/basics/adults/index.htm.