Equilibre acido-basique à l'effort

« Comment l’étude du pH sanguin permet-elle de favoriser la performance des sportifs de haut niveau ? Pour être en bonne santé, le pH du sang doit rester entre 7,35 et 7,45. Or notre alimentation, notre respiration ou encore notre activité physique le font varier constamment.

Des variations extrêmes de ce pH peuvent entraîner des complications tel que des courbatures, des maux de tête mais aussi des tremblements.

Ainsi pour des athlètes de haut niveau, la connaissance de cette régulation est essentielle pour maximiser le temps de récupération et la performance. Nous allons nous demander comment l’étude du pH sanguin permet-elle de favoriser la performance des sportifs de haut niveau. Je vous propose d’expliquer dans un premier temps la perturbation de l’homéostasie acido-basique à l’effort, et par la suite les processus mis en jeu pour retrouver cet équilibre et faciliter la récupération I.

Perturbation de l’équilibre acido-basique à l’effort : Le pH ou potentiel hydrogène est une échelle de grandeur sans unité de 0 à 14, qui mesure l’acidité, la neutralité ou la basicité d’une solution.

Ainsi en milieu aqueux à 25°C, une solution est dite neutre si le pH=7, acide pH7.

Le pH est lié à la [H3O+] du milieu.

Le pH sanguin est donc légèrement alcalin solution, faiblement basique.

La régulation du pH s’effectue à l’aide couples acide/base. La force d’un acide est définie par sa constante d’acidité Ka, représentant la capacité d’un acide à se dissocier en solution aqueuse.

Elle est définie par cette relation Ka=[A-]*[H3O+]/[AH] Plus un acide est fort plus son Ka est élevé, sa réaction avec l’eau est totale. L’équilibre acido-basique met en jeu les couples H3O+/H2O et H2CO3/HCO3-. Cette dernière forme le principale système tampon lors de la régulation du pH sanguin.

Ces espèces chimiques sont en équilibres via deux réactions : Lors d’un exercice physique, la formation d’énergie sous forme d’ATP, nécessaire à la contraction musculaire, est possible grâce à 2 voies métaboliques principale la respiration cellulaire et la fermentation lactique. La respiration est composée de 3 réactions principales : la glycolyse où une molécule de glucose est oxydée en acide pyruvique, le cycle de Krebs où l’acide pyruvique est decarboxylisé pour obtenir du CO2 et la chaîne respiratoire. La fermentation lactique elle se compose de 2 réactions : la glycolyse (pareil) et la réduction des 2 acides pyruviques pour donner 2 acides lactiques portant les groupements fonctionnels carboxyle et hydroxyle. L’acide lactique réagit avec l’eau et forme ainsi l’ion lactate et des ions oxonium par cette équation : Les produits de ces voies métaboliques provoqué par l’effort vont donc engendrer une diminution du pH et l’augmentation de l’acidité de l’organisme, appelé acidose qui est dans le cas de l’effort causé par la respiration et le métabolisme. Toutefois, il existe un autre agent qui est capable de perturber le pH sanguin : le stress.

En effet, tout athlète de haut niveau est confronté au stress ce qui peut provoquer un déséquilibre du pH.

Lors d’une phase de stress aigue, un message nerveux va être envoyé, dans un premier temps, depuis le système limbique du sujet jusqu’à la glande médullo-surrénale afin de produire de l’adrénaline.

Dans un second temps, un mécanisme hormonal sera mis en place par le complexe hypothalamo-hypophysaire jusqu’à la glande coritcosurrénale afin de produire du cortisol.

Ces deux hormones sont dites hyperglycémiantes, elles vont donc engendrer des mécanismes afin de produire en grande quantité du glucose, qui lui va être utilisé directement par nos muscles et cellules avec les voies métaboliques que nous avons vues précédemment produisant donc de l’acide lactique mais aussi du CO 2. Ainsi, le stress est aussi un facteur acidifiant du pH sanguin lors d’une épreuve d’un sportif de haut niveau. II.

Rééquilibre acido-basique et performance : Le corps, lors de l’effort, va donc mettre en place des mécanismes de régulation afin de maintenir un pH sanguin dans les normes pour éviter les complications liées à l’acidose, c’est-à-dire une mauvaise récupération, des moins bonnes performances ou même des blessures à répétition. Il existe 2 types de régulations principales mis en place par le corps humain. Elles font intervenir 2 organes essentiels de l’organisme : les poumons et les reins. 1) Régulation respiratoire. Cette régulation fait tout d’abord intervenir des chimiorécepteurs périphériques du glomus carotidien présents au niveau du cou et de la bifurcation carotidienne.

Ceux-ci détectent les variations de pression du dioxyde de carbone sanguin ainsi que la concentration en ions oxonium sanguin et envoient des informations au cerveau, au niveau des centres de la commande ventilatoires. Dans notre cas d’acidose, la concentration en CO2 sanguin augmente, le cerveau enverra donc un message nerveux afin d’augmenter la fréquence respiratoire pour éliminer plus de CO2 et rééquilibrer le pH sanguin..... »