2.3 – Respiration cellulaire anaérobie SBI 4U Dominic Décoeur

Introduction Pendant les premières minutes d'un exercice physique exigeant, il arrive que les muscles manquent d'oxygène. Le pyruvate est alors transformé en acide lactique (le cycle de Krebs ne pouvant fonctionner sans oxygène) ce qui occasionne de la douleur et de la fatigue musculaire. L'acide lactique est transporté au foie où il sera converti en pyruvate puis métabolisé.

Explication Lorsque l'organisme ne peut se procurer suffisamment d'oxygène pour permettre à la chaîne de transport des électrons de fonctionner, le pyruvate produit par la glycolyse ne peut continuer à être oxydé et l'énergie contenue transportée par le NADH produit par la glycolyse ne peut être extraite par la chaîne de transport des électrons. Dans ces conditions, une enzyme présente dans le cytosol la lacticodéshydrogénase catalyse la conversion du pyruvate en lactate et de NADH en NAD. Cette regénération de NAD permet à la cellule de continuer la glycolyse et donc d'obtenir de l'énergie (beaucoup moins efficacement cependant). Le lactate n'est pas métabolisé plus à fond en conditions anaérobies et s'accumule dans la cellule. Lorsque l'oxygène redevient disponible, ce lactate est reconvertit en pyruvate est passe par les autres étapes de la respiration aérobie. L'oxygène utilisé pour métaboliser ce lactate correspond à une dette d'oxygène.

Respiration anaérobie Sans la présence d’oxygène, l’acide pyruvique n’entre pas dans le cycle de Krebs. Il est transformé soit en alcool (cellule végétale) ou en acide lactique (cellule animale). Pour cette raison, on nomme ce processus la respiration anaérobie. Par ce processus, chaque molécule de glucose donne 2 ATP par réaction. Ceci ne représente qu’un rendement de 2,2 %.

FIGURE 3.14 (p. 79)

Fermentation alcoolique Caractéristiques : Chez les cellules végétales (p.ex., les levures) glucose → 2 acides pyruviques → 2 éthanols

Fermentation lactique Caractéristiques : Chez les cellules animale. Glucose → 2 acides pyruviques → 2 acides lactiques Production de 2 ATP Ex : exercice violent → muscles qui manquent d’oxygène → formation d’acide lactique → crampes

La performance anaérobique La performance anaérobique est directement reliée à : la composition corporelle l’habileté à tolérer l’acide lactique la vitesse de synthétisation de l’ATP l’efficacité des systèmes d’apport d’O2

Le mythe des crampes et des courbature On ne peut pas accuser l’acide lactique de causer la douleur musculaire puisqu’il n’est pas présent chaque fois qu’il y a une crampe et puisqu’on ne peut pas établir de corrélation directe entre l’intensité des courbatures et la concentration d’acide lactique dans le muscle. Les crampes pourraient être dues à un déséquilibre en sel minéraux et les courbatures sont dues aux micro-déchirures qui causent de l’inflammation dans les muscles.  Il faut savoir que l'acide lactique ne cause qu'une sorte de douleur: celle que l'on ressent DURANT l'exercice. Lorsque vous faites un sprint, vous pouvez ressentir une certaine brûlure dans vos muscles et cette brûlure est en partie due à l'acide lactique. Elle est cependant de très courte durée et elle disparaît avec l'arrêt de l'activité.  Cependant, ce n'est pas l'acide lactique qui cause la douleur lors des crampes, ni lors des courbatures!