💪 Contraction musculaire & production d'énergie

HIÉRARCHIE STRUCTURALE :
Muscle → Faisceau de fibres → Fibre musculaire (cellule) → Myofibrille → Sarcomère

SARCOMÈRE (unité contractile) :
• Délimité par 2 disques Z
• Filaments épais (myosine) : bande A centrale
• Filaments fins (actine) : fixés sur disques Z + zone I
• Lors de la contraction : filaments fins glissent vers le centre → zone I raccourcit → sarcomère raccourcit → muscle se contracte

MÉCANISME DE CONTRACTION (Huxley, 1954) :
1. Signal nerveux → libération d'acétylcholine (JNM)
2. Potentiel d'action de la fibre musculaire
3. Libération de Ca²⁺ du réticulum sarcoplasmique
4. Ca²⁺ se fixe sur la troponine → tropomyosine se déplace → sites de liaison actine exposés
5. Têtes de myosine se fixent sur actine → pivotent → tractent l'actine vers le centre
6. ATP hydrolysé → détachement de la tête → nouveau cycle
→ Chaque cycle : raccourcissement de ~10 nm par sarcomère

3 VOIES ÉNERGÉTIQUES du muscle (selon l'intensité et la durée) :

1. VOIE IMMÉDIATE — Créatine phosphate (Pcr) :
Pcr + ADP → Créatine + ATP
→ Très rapide · Pas d'O₂ · Stocks limités (~10 s)
→ Sprints (100 m) · Mouvements explosifs

2. VOIE ANAÉROBIE — Glycolyse :
Glucose → 2 pyruvate + 2 ATP (sans O₂)
→ Pyruvate → lactate (fermentation lactique)
→ Rapide · Pas d'O₂ · Fatigue (acidose lactique) · Dure ~1-3 min
→ Courses de demi-fond (400-800 m)

3. VOIE AÉROBIE — Respiration cellulaire :
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 30-32 ATP
→ Lente · Nécessite O₂ · Très efficace · Dure heures
→ Marathon · Endurance · Lipides aussi utilisés

EN PRATIQUE :
→ Les 3 voies fonctionnent simultanément
→ L'intensité de l'effort détermine la voie dominante

C₆H₁₂O₆  +  6 O₂  →  6 CO₂  +  6 H₂O  +  30-32 ATP

Bilan comparatif :
• Glycolyse seule (anaérobie) : 2 ATP / glucose
• Respiration aérobie complète : 30-32 ATP / glucose
→ La respiration aérobie est 15-16× plus efficace !

Substrats utilisés :
→ Effort modéré long : 50% glucides + 50% lipides (1 g lipide → ~2× plus d'ATP qu'1 g glucose)
→ Effort intense court : glucides presque exclusivement
→ En famine prolongée : acides aminés (protéines) aussi utilisés