Les filières énergétiques sont un sujet évoqué tout au long du cursus BPJEPS AF (activités de la forme), ainsi que des autres diplômes pour devenir éducateur sportif comme les DEUST Métiers de la forme ou les CQP ALS (Animateurs de Loisirs Sportifs). Les filières énergétiques font partie de l’enseignement de la physiologie humaine, c’est-à-dire l’étude des fonctions et des propriétés des organes et des tissus.
Dans cet article, Frédéric Balussaud explique simplement comment les 3 filières principales fonctionnent pour produire de l’énergie.
L’équipe éditoriale
Sommaire
Définition d’une filière énergétique
Eh, oui, votre corps utilise différentes filières énergétiques selon les types d’efforts qu’il a à produire.
Si l’on compare à une voiture, c’est un peu comme si vous aviez 3 moteurs distincts. Ils utilisent 3 types de carburants différents (par exemple électrique, essence et biocarburant) selon les types de trajets (démarrage en cote, conduite en ville, conduite sur autoroute). Ces moteurs ne fonctionnent pas l’un après l’autre, mais tous en même temps. Seul le dosage entre eux varie. Ce qui en rend l’un prépondérant par rapport aux autres, selon les types de trajets.
Voici une définition possible d’une filière énergétique
« C’est une voie métabolique utilisant un ou plusieurs substrats afin de produire de l’énergie »
L’énergie est stockée dans les aliments sous forme de substrats :
- Glucides
- Lipides
- Protéines
- Dans une moindre mesure, en créatine. La créatine est une combinaison d’acides aminés que le corps produit naturellement, mais en quantité insuffisante. On trouve de la créatine par exemple dans la viande et le poisson.
La dégradation et la récupération de l’énergie se fait par 3 voies métaboliques (ou filières énergétiques).
Pour en savoir plus sur les substrats, je vous conseille de lire le cours précédent intitulé Glucides, lipides, protéines : en résumé, ça donne quoi ?
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Les 3 filières énergétiques
Il existe 3 filières énergétiques dont voici une rapide définition :
-
L’anaérobie alactique
C’est la filière énergétique prépondérante lors d’efforts intensifs et brefs pour créer de l’énergie. Celle-ci utilise de la créatine phosphate comme substrat. Sa capacité est faible (quelques secondes). Mais sa puissance est très importante.
-
L’anaérobie lactique
C’est la filière énergétique prépondérante lors d’efforts courts (généralement entre 20 secondes et 1 minute 30), pour créer de l’énergie. Celle-ci utilise du glucose et du glycogène comme substrats. Sa capacité et sa puissance sont moyennes.
-
L’aérobie
C’est la seule filière énergétique dont le processus métabolique utilise de l’oxygène. Celle-ci utilise tous les substrats (principalement glucides et lipides). Elle est prépondérante sur des efforts d’endurance. Sa capacité est gigantesque, mais sa puissance est relativement faible.
Capacité vs puissance
Mais qu’est-ce donc que la capacité et la puissance ?
Imaginez une bouteille d’eau :
- La capacité est le nombre de litres qu’elle peut contenir
- La puissance est la largeur de l’ouverture où le bouchon se visse.
Pour vous aider à comprendre en image, voici un schéma explicatif :
Cliquez sur l’image ci-dessous pour la voir plus nette !
L’ATP
Entre l’apport extérieur d’énergie via les aliments et son utilisation, on trouve l’ATP qui signifie Adénosine triphosphate.
L’ATP peut se définir comme étant un composé chimique porteur d’énergie potentielle.
Son rôle principal est de fournir l’énergie nécessaire aux réactions chimiques des cellules.
Le fonctionnement simplifié est le suivant :
Substrats => Nutriments => ATP => Energie
Il y a 3 possibilités pour fabriquer de l’ATP, qui dépendent des 3 filières énergétiques
ATP et anaérobie alactique
(système ATP-PCr, pour ATP Phospho-Créatine)
C’est le système le plus simple. Le substrat utilisé est la créatine (que l’on trouve notamment dans les viandes et les poissons, mais qui est également produit par le corps en faible quantité)
La créatine s’associe à un Phosphate (Phospho-créatine) avant d’entrer en relation avec de l’ADP (Adénosine DiPhosphate, équivalent à de l’ATP mais avec 2 groupements phosphates au lieu de 3), pour créer de l’ATP.
P + ADP => ATP
Grâce à une enzyme, l’ATPase, une des phosphates est libérée. L’énergie est donc libérée elle aussi. Il reste donc l’ADP (Adénosine DiPhosphate). Cette ADP est conservée et doit trouver une autre Phosphate pour redevenir une ATP et pouvoir à nouveau créer de l’énergie.
1 molécule de créatine donne 1 molécule d’ATP.
ATP et anaérobie lactique
(ou système glycolytique)
Ce système est plus complexe que le précédent car le processus nécessite davantage de réactions chimiques.
Voici les principales :
Glucose / Glycogène => G6P => Acide pyruvique => Lactates
nb : G6P = Glucose 6 Phosphate)
nb : on utilise aujourd’hui davantage le terme « lactates » que le terme « acide lactique ». Ce changement de terminologie met notamment en avant qu’on ne considère plus aujourd’hui le lactate comme un simple déchet ou une toxine mais plutôt comme quelque chose de positif ayant un fort potentiel énergétique.
Les lactates sont en eux-mêmes une forme d’ATP :
- 1 molécule de glucose donne 2 molécules d’ATP
- 1 molécule de glycogène donne 3 molécules d’ATP
Comparativement à l’anaérobie alactique, le système prend ici plus de temps : 12 réactions chimiques au lieu d’une seule. Mais il permet de créer plus d’énergie (2 à 3 molécules d’ATP contre une seule)
ATP et aérobie
(ou système oxydatif)
Il s’agit également d’un système complexe (une dizaine de réactions chimiques sont nécessaires). Il est connu sous le nom du cycle de Krebs.
Définition : dans le système oxydatif, le cycle de Krebs est l’ensemble des réactions chimiques qui permet de créer de l’ATP
Tous les substrats peuvent être utilisés pour fournir de l’énergie, avec un apport d’oxygène.
Le processus ATP peut se faire via :
- L’oxydation des glucides (glycolyse)1 molécule de glycogène = 39 ATP
- L’oxydation des lipides (lipolyse)1 molécule de triglycérides = 129 ATP
- L’oxydation des protéines (néoglucogenèse)
Schéma des filières énergétiques
Important à retenir pour l’examen : les filières énergétiques ne fonctionnent pas l’une après l’autre. Elles fonctionnent en même temps ! Mais selon le type et la durée de l’effort, l’une prend le dessus sur les autres.
Le schéma ci-dessous illustre bien cette simultanéité des filières énergétiques :
Cliquez sur l’image ci-dessous pour la voir plus nette !
Exemple
| Type d’effort | Anaérobie Alactique | Anaérobie lactique | Aérobie |
| Sprint | 95% | 4% | 1% |
Pour un sprint (type 100m), ce sera la filière anaérobie alactique qui sera prépondérante. Mais les 2 autres filières sont également présentes.
Tableau de synthèse des filières énergétiques
Voici un tableau de comparaison des 3 filières énergétiques sur un certain nombre de critères :
| Filières énergétiques | Anaérobie alactique (AA) | Anaérobie lactique (AL) | Aérobie |
| Utilisation d’oxygène (O2) et de lactates | Sans O2 et sans production de lactates | Sans O2 et avec production de lactates | Utilisation de l’O2 |
|
Type d’effort | Court (20 à 30s) et intense (100%) | Assez court (20-30s à 2mn) et assez intense (50%) | Plus long (>2mn) et moins intense (30%) |
| Système | ATP-PCr | Glycolytique | Oxydatif |
| Substrats | Créatine | Glucose et glycogène | glucose, glycogène, triglycérides et parfois protéines dans les cas extrêmes |
| Puissance (Kcal/min) | Forte 60 à 180 (6x + qu’aérobie) | Moyenne 40 à 120 (4x + qu’aérobie) | Faible 10 à 30 |
| Capacité (en Kcal) |
Faible 5 à 12 |
Moyenne 20 à 40 (4x + qu’AA) |
Très importante Glycogène : 1000 à 2000 (200x + qu’AA) Lipides : 100 000 (2000x + qu’AA) |
| Nb d’ATP produites | 1 | 2 ou 3 | 39 ou 129 |
| Délai pour être prépondérante | Immédiate | 20 à 30 secondes | 2mn |
| Pic de puissance | 3 premières secondes | 45s | VMA |
| Durée de récup | 2 à 3mn | 6mn à 48h | Quelques secondes à des semaines |
| Exemple | 100m | 400m | Semi-marathon |
| Production de lactates | Non | Oui | Oui |
| Avantages | – Délai nul- Puissance maximale (100%) |
– Puissance plus importante qu’aérobie (50% de puissance max) – Délai de mise en route plus court qu’aérobie (20 à 30s) |
– Utilise tous les substrats – Capacité gigantesque – Rentable (39 ou 129 ATP produites) – Seuls déchets : eau et CO2 |
| Inconvénients |
– Déficit en O2 – Durée de fonctionnement très brève car peu de Créatine Phosphate intramusculaire |
– Déficit en O2 – Peu rentable (2 ou 3 ATP) |
– Puissance faible (30%) – Délai important (lié à la durée du transport d’O2) |
Pour chaque système, le principal est de mémoriser :
- Le délai d’intervention ou temps de latence. C’est-à-dire le temps qui lui faut pour être prépondérante par rapport aux 2 autres
- Les substrats produits ou resynthétisés
- La capacité ou réserve d’énergie ou encore la taille du réservoir, c’est-à-dire la quantité totale d’énergie qu’un système peut fournir du début jusqu’à la fin
- La puissance ou débit maximal, c’est-à-dire la quantité d’énergie fournie par unité de temps
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Ancien analyste financier reconverti en coach sportif, j’ai pris ce tournant dans ma vie pour me rapprocher de ma passion. Durant ma formation BPJEPS, j’étais surnommé « Professeur Balussaud » du fait que j’aimais toujours aider mes camarades dans leurs révisions.
Fondateur de ce blog, coach sportif indépendant spécialisé sur la clientèle étrangère, jury du BPJEPS AF et détenteur de nombreux diplômes complémentaires (CrossFit L-2 Trainer, nutrition du sportif, préparation mentale, Pilates, mobilité…), ce blog m’offre l’opportunité, depuis sa création en 2014, d’accompagner d’autres étudiants dans la réussite de leur diplôme et de leur vie de coach sportif.
Ce blog permet aussi aux coachs sportifs talentueux qui s’investissent sur ce blog d’apporter leur précieuse contribution et de créer une belle entraide entre coachs.
Merci d’avoir accepter mon inscription et merci encore pour votre aide précieuse
Article très intéressant, je me rend compte de la différence entre simplement faire du sport ou des activités et savoir comment tous cela fonctionne dans notre corps, beaucoup de choses à savoir…. ça me fait flipper
Salut Cédric,
Oui, quand tu es pratiquant, tu sais COMMENT faire.
Quand tu es en formation, tu comprends aussi POURQUOI. C’est ça qui est passionnant et qui te permet de t’adapter à des situations beaucoup plus variées 😉
MERCI POUR CET ARTICLE QUI VA ME VALOIR UN 20 EN SPORT!
oups j’ai mis des majuscules et j’ai la flemme de les enlever ^^
Salut, je suis très contente de trouver cet article. Vraiment j’ai compris bien .ça me fait plaisir. Et je souhaite de me donner des informations sur la fonction musculaire. Et merci d’avance.
test
Bonjour,
J’écris un mémoire en ce moment et je suis à la recherche d’un article scientifique (source fiable) qui dit clairement ce que la filière aérobie se stabilise vers 4-5 minute d’effort.
Auriez vous la source du schéma des différentes filières énergétiques svp ?
Bonjour Thomas. Non, désolé, nous n’avons rien de plus que ce qui est indiqué dans cet article.
Vous trouverez peut-être cela dans la Bible de la préparation physique
bonjour, il ya erreur la nan ?
Durée de récup 2 à 3mn 6mn à 48h Quelques secondes à des semaines
AA AL A
6 mn de recup sur du AL ? et selement 2 a 3mn sur du AA ce n’est pas l’inverse ?
merci d’avance ^^
Bonjour Laetitia. Non, il n’y a pas d’erreur. Il ne s’agit pas de durées de récupération entre chaque série.
Bonjour Frédéric,
Pour le luc léger, il faut s’entraîner dans quelle »filière » ? S’il vous plaît.
Il y a bien une erreur, durée de reconstitution: SAA = 2min pour l’ATP, 5min pour la PC. SAL = lactate en 1h, glycogéne en 48h. SA= 24-36h de ré stockage
Bonjour Lolo,
La base est l’endurance fondamentale, donc la filière aérobie.
Puis on intègre de l’interval training. A certains moments, on est donc en anaérobie lactique
Bonjour Thomas et merci pour votre commentaire.
Pouvez-vous svp expliciter les termes utilisés (pour que ce soit clair pour tout le monde : SAA, SAL, SA). Le but est que l’article reste compréhensible sans utiliser trop de jargon ou d’abbréviations.
Pouvez-vous également indiquer vos sources ?
Merci d’avance 🙂
très intéressant..j ai bien apprécié..heureux de vous rejoindre
très intéressant. je suis très heureux d’être parmi vous dans ce blog
Avec plaisir Lahcen 😉
quel est l’ intérêt de travailler les 2 filières énergétiques Sont elles complémentaires ???
Bonjour Solan. Les 3 filières énergétiques (car l’anaérobie lactique et alactique sont à différencier) sont en effet complémentaires car elles permettent de faire des efforts différents (intense/modéré – court/long). Il est donc nécessaire de toutes les travailler si l’on souhaite exploiter son corps au plus haut potentiel.
Je suis trés content de trouver tout ses information 😉
c’est quoi clairement la capacité et la puissance ?
Bonjour. La réponse dans cet article : https://reussirsonbpjeps.com/puissance-capacite-filieres-energetiques/
Entraîneur dans un club de course à pied et moniteur de « Je Cours Pour Ma Forme (JCPMF) » vos explications sont claires et précises. Merci
Merci Willy pour votre commentaire, qui me fait très plaisir, d’autant plus que vous êtes entraîneur.
Je découvre votre blog pendant ma semaine de révision du CQP instructeur fitness, il est vraiment génial, clair et agréable à lire! il contient toutes les infos importantes, merci beaucoup pour votre travail !
Merci Diane 🙂
Ca me fait plaisir d’avoir des retours comme le tien.
Je croise les doigts pour ton succès au CQP IF 😉