Guide d’initiation aux systèmes de production d’énergie du corps humain

Le fonctionnement de l’organisme nécessite que chaque cellule soit alimentée en énergie, que ce soit pour contracter un muscle et se mouvoir, pour réguler sa température, pour gérer les cycles du sommeil et la respiration, ou pour toute autre fonction corporelle. Connaître les bases des processus de production d’énergie du corps humain vous aidera à prendre des décisions plus saines en matière d’alimentation et d’entraînement. 

Observons de plus près l’origine de notre « carburant » et voyons comment il est utilisé par notre corps.

Nous savons tous que le corps humain tire son énergie de la nourriture que nous consommons quotidiennement. Mais ce que tout le monde ne connaît pas, c’est le processus qui transforme nos repas en un carburant pouvant être utilisé par chacune des innombrables cellules qui composent notre corps.

On explique généralement ce processus de la manière suivante : Après un repas, les aliments solides et liquides sont digérés et décomposés en macronutriments, composants de base de l’alimentation, que sont les glucides, les protéines et les graisses.

Ces derniers sont ensuite transformés encore davantage jusqu’à devenir de simples composants emmagasinant l’énergie destinée à être utilisée. Au sens large, ces composants sont le glucose (provenant des glucides), les acides aminés (obtenus à partir des protéines) et les acides gras (issus des graisses). L’ensemble de ces composants passent dans le sang après la digestion et sont transportés vers les nombreuses cellules du corps (ou stockés pour une utilisation ultérieure).

La suite est un peu plus complexe.

Ces fameux composants issus des aliments consommés forment des molécules d’adénosine triphosphate (plus communément appelées « ATP ») à l’intérieur de nos cellules.

Les molécules d’ATP sont notre carburant. Immédiatement utilisable en l’état, c’est la source d’énergie la plus facile d’accès produite par le corps humain.

Le corps emmagasine une certaine quantité d’ATP dans les muscles, mais la majorité est produite à partir de la nourriture que nous ingérons. C’est pourquoi une alimentation saine et équilibrée est si importante.

Lors d’une activité physique, trois processus différents sont combinés pour décomposer les molécules d’ATP et libérer ainsi l’énergie qui sera utilisée par les muscles du corps. Ces derniers pourront ainsi se contracter, générer de la force et atteindre un certain niveau de performance, notamment dans le cadre sportif.

Ces processus, plus communément appelés systèmes de production d’énergie, constituent les différentes voies que le corps peut emprunter pour produire de l’énergie. L’intensité et la durée de l’activité physique réalisée déterminera quelle voie sera privilégiée par l’organisme.

Dès que vous commencez à faire de l’exercice, les petites quantités d’ATP stockées dans votre corps sont utilisées et doivent être restaurées pour pouvoir poursuivre l’activité physique. C’est ici qu’interviennent les trois systèmes, permettant au corps de bénéficier d’un apport constant en énergie. (Nous vous en disons plus sur chacun de ces systèmes un peu plus loin !)

Différents types d’effort requièrent différents apports en énergie. En HIIT par exemple, l’énergie doit être fournie très rapidement et en grande quantité, alors que dans d’autres situations, l’apport en énergie sera plus modéré, mais devra être constant et prolongé sur une plus longue durée.

Les trois systèmes de production d’énergie sont actifs durant l’effort, mais selon l’activité pratiquée (ou plus précisément selon son intensité et sa durée), l’un de ces systèmes sera en charge de la majeure partie de la production d’énergie. Comprendre ces trois systèmes et utiliser ces connaissances dans le cadre de votre routine sportive peut vous aider à pousser votre entraînement plus loin et à obtenir de meilleurs résultats.

Le système de production d’énergie le plus immédiatement accessible au corps humain est le système des phosphagènes, aussi appelé système ATP-PC. Ce système est utilisé par le corps pour générer de l’énergie instantanément et à un rythme soutenu.

La source d’énergie utilisée ici, la phosphocréatine (PC), est emmagasinée dans les tissus du corps et n’a pas besoin d’oxygène, ce qui en fait un système anaérobie rapide. Mais comme les cellules ne peuvent emmagasiner de grandes quantités de phosphocréatine, le volume d’énergie pouvant être produit est limité et s’épuise après environ 10 secondes d’effort à plein régime.

Si vous réalisez de manière répétée des exercices de haute intensité brefs et explosifs (comme soulever de la fonte, courir des sprints ou lancer une balle), ce système restera prédominant sur toute la durée de vos séances, mais seulement si vous accordez suffisamment de temps de repos à votre corps entre les vagues d’effort pour qu’il recharge le stock d’énergie.

Le système glycolytique, plus connu sous le nom de système anaérobie lactique, peut produire de l’ATP assez rapidement pour subvenir à des besoins d’énergie plus longs, de 10 à 90 secondes maximum.

Le système glycolytique utilise les glucides sous forme de glucose sanguin et de glycogène en réserve pour produire de l’ATP. Tout comme le système des phosphagènes, il commence par produire de l’énergie en anaérobie, mais après deux ou trois minutes, l’oxygène finit par devenir indispensable au processus et c’est à ce moment-là qu’entre en jeu le système suivant.

Le troisième et dernier système de production d’énergie à intervenir est le système oxydatif, communément appelé système aérobie. Cette voie nécessite de l’oxygène pour produire l’ATP, car les glucides et les graisses ne peuvent être brûlées qu’en présence d’oxygène. Bien que ce ne soit pas la source principale d’ATP en début d’exercice, ce système peut en produire de très grandes quantités, le rendant idéal pour les efforts cardio-vasculaires longs et d’intensité relativement faible.

Le système aérobie a besoin d’oxygène pour fonctionner, faute de quoi, le processus ralentit et finit par s’arrêter complètement.

Ici, même si l’on brûle principalement de la graisse, un apport constant en glucides reste nécessaire pour la transformation des graisses en énergie. Le ratio graisses/glucides utilisés dépend de la durée et de l’intensité de l’exercice, ainsi que du niveau d’entraînement aérobie de la personne.

Par exemple, des entraînements plus courts et plus intenses ont tendance à brûler davantage de glucides pour s’alimenter en énergie, tandis que les entraînements moins intenses mais plus longs brûleront plus de graisses. Plus une personne est entraînée en aérobie, plus son corps sera en mesure d’utiliser les graisses pour produire de l’énergie à un certain niveau d’intensité.

Déjà, il est important de garder en tête que chacun de ces trois systèmes contribue à la production d’énergie, quelle que soit l’activité physique concernée. Ils ne fonctionnent pas indépendamment les uns des autres, mais jouent chacun un rôle prédominant à différents moments, en fonction de la durée et de l’intensité de l’activité.

Quelle que soit votre méthode d’entraînement privilégiée ou votre objectif, il y a des avantages à travailler ces trois systèmes métaboliques. Par exemple, si vous êtes plutôt adepte du renforcement musculaire, ajouter du cardio à votre routine hebdomadaire vous aidera à développer votre endurance, ce qui vous permettra en retour de réaliser des entraînements plus conséquents.

À l’inverse, si vous êtes plutôt fan de cardio, une à deux séances de renforcement musculaire par semaine peuvent vous aider à gagner en puissance et à réduire le risque de blessure. Dans un cas comme dans l’autre, vous deviendrez un(e) athlète plus complet(e) et mieux informé(e). Vous serez donc gagnant(e) à tous les coups.