Elle est constituée par l'ensemble des processus de production d'A.T.P. dans lesquels intervient l'oxygène.

Les glucides, les lipides et secondairement les protides sont les substrats dont le catabolisme permet, en présence d'oxygène, de libérer l'énergie nécessaire à la synthèse de l'A.T.P.

La glycolyse aérobie

En présence d'oxygène, la plus grande partie de l'acide pyruvique résultant de la dégradation des unités glucose se combine au Coenzyme A pour donner l'acétylcoenzyme A et est ensuite oxydé dans la mitochondrie au cours du cycle de Krebs.L'enchaînement des réactions du cycle de Krebs s'accompagne de la libération de gaz carbonique et d'hydrogène. L'hydrogène est ici aussi pris en charge et transporté par ses accepteurs N.A.D. et F.A.D.(flavine adenine dinucléotide est aussi un accepteur et transporteur d’hydrogène dont l’action est comparable à celle du N.A.D) , jusqu'à la chaîne respiratoire, dans laquelle, par petites étapes successives, leur énergie potentielle est libérée pour synthétiser de grandes quantités d'A.T.P. à partir de l'A.D.P. et Pi initialement produits lors de la contraction .

 

Et d’une façon générale pour tous les substrats

ADP + substrat (glucide, lipide, protide) + O2 ---------------CO2 +ATP

 

La Mitochondrie: appelée aussi «centrale énergétique» de la cellule, est le siège de toutes les réactions qui nécessitent la présence de l'oxygène et permettent la synthèse de grandes quantités d'A.T.P.

 

Le catabolisme lipidique ou lipolyse

 

Le catabolisme des lipides joue aussi un rôle important dans l'apport d'énergie nécessaire à la synthèse de l'A.T.P. Le muscle utilise les lipides, essentiellement sous la forme d'Acides Gras Libres (A.G.L.) provenant de la dégradation des Triglycérides. Les Triglycérides sont constitués par trois acides gras attachés à une molécule de Glycérol. Il se localisent non seulement au niveau du plasma et des dépôts adipeux (tels que le tissu cellulaire sous-cutané), mais également dans la fibre musculaire elle-même sous forme de vacuoles lipidiques, ainsi que dans les cellules adipeuses intercalées entre les fibres musculaires. Leur dégradation ( et leur synthèse) est étroitement liée au métabolisme duglucose. L'étape initiale de la dégradation des triglycérides, contrôlée par l'activité de l'enzyme

triglycéridelipase ,est la séparation des 3 acides gras et du glycérol. Glycérol et acides gras suivent ensuite des voies différentes. Le glycérol entre dans la voie de la glycolyse qu’il suit dès lors jusqu’à son terme. La dégradation des acides gras exige du coenzyme A et des transporteurs d'hydrogène, pour entrer dans le cycle de Krebs et la chaîne des réactions aérobies. La dégradation des triglycérides dépend donc essentiellement de celle du glucose et de la

présence obligatoire de quantités importantes d'oxygène. Le bilan final fait apparaître des possibilités très importantes de synthèse de l'A.T.P. Les lipides sont donc d'excellents modes de stockage de l'énergie.

 

Le catabolisme des protides

L'apport énergétique nécessaire à la synthèse de l'A.T.P. par la voie de la dégradation des protides n'est que très secondaire comparé à celui de la dégradation des glucides et des lipides. Dans les conditions normales, les protides interviennent peu dans le métabolisme énergétique. Ils constituent avant tout, les matériaux de construction : dans l'édification de nouveaux tissus ou dans l'entretien des cellules déjà formées, d'où leur rôle très important

lors de la croissance et lors de programmes de musculation. Cependant, comme les lipides, la dégradation des protides en acides aminés, doit s'associer au catabolisme des glucides pour contribuer à la synthèse d'A.T.P. Il faut

toutefois limiter la fonction énergétique des acides animés à certains cas particuliers comme le jeûne prolongé ou lors d'exercices de très longue durée accompagnés d'une alimentation carencée en glucides et lipides.

En général, l’'exercice de plus longue durée (supérieure à 10 minutes) nécessite l'oxydation complète des réserves de glucides et/ou d'acides gras dans la mitochondrie. La complète oxydation des réserves de glucides et de glycogène devrait donner 70 moles d'ATP et permettre de réaliser un exercice de 93 minutes à 70% de VO2max Les stocks d'acide gras permettent quant à eux de fournir de l'ATP pendant plusieurs jours et ne constituent pas un facteur limitatif pour un exercice d'une puissance inférieure à 30-50% de VO2max.

D'autres facteurs limitatifs interviennent comme l'hyperthermie due à l'accumulation de chaleur endogène et son corollaire, la déshydratation Cependant, la puissance de ce processus de resynthèse d'ATP à partir des acides gras est très basse, et donc incompatible avec la plupart des vitesses exigées en compétition, même sur 100 km en course à pied où les vitesses sont seulement de l'ordre de 70% de VO2 max.