Métabolisme, comprendre le catabolisme

Derrière le terme “métabolisme” se cachent bien des phénomènes physiologiques. L’anabolisme et le catabolisme sont les deux types de processus métaboliques se déroulant dans notre corps. Cet article est dédié au second type cité : le catabolisme.

Si le catabolisme est bien sûr essentiel au fonctionnement de l’organisme, le catabolisme musculaire est quant à lui redouté des sportifs.

Voici donc un article pour vous aider à mieux comprendre le catabolisme et ses différentes causes, et pour vous donner quelques pistes afin d’éviter le catabolisme musculaire.

Qu’est-ce que le catabolisme ?

Le catabolisme regroupe l’ensemble des réactions biochimiques de dégradation des molécules qui se déroulent dans l’organisme. Il vient en opposition à l'anabolisme, qui correspond aux réactions de synthèse de molécules. Le métabolisme est composé de ces deux éléments, l’anabolisme et le catabolisme.

Lors du catabolisme, des molécules de taille plus ou moins importantes sont dégradées en molécules plus petites et plus simples grâce à l’action d’enzymes spécifiques, afin d’être utilisées par l’organisme. Ce processus de dégradation permet la création d’énergie sous forme d’ATP (adénosine tri-phosphate).

Le processus catabolique le plus connu est la digestion. En effet, lors de la digestion, les molécules complexes telles que l’amidon ou les protéines ne peuvent être absorbées et utilisées sous cette forme. Elles sont donc dégradées en molécules simples telles que les oses (glucose pour cet exemple) et en acides aminés, qui peuvent alors être absorbées par la muqueuse intestinale. Les processus cataboliques produisent également des déchets comme l’urée ou le CO₂, qui l’on nomme catabolites.

Quelle est la différence entre le métabolisme, le catabolisme et l'anabolisme ?

Le catabolisme et l’anabolisme sont deux termes opposés.

Le mot catabolisme provient du grec katabolê, signifiant “jeter vers le bas”. Dans l’organisme, le catabolisme correspond à tous les processus biochimiques qui décomposent les molécules. Le point de départ est une grosse molécule (macromolécule), qui va être démantelée progressivement afin d’obtenir des molécules plus petites. Ces petites molécules seront ensuite utilisées par les tissus, notamment dans le but de produire de l’énergie. Lors du catabolisme, les produits obtenus sont par exemple des oses simples (glucose, fructose, galactose) ou des acides aminés.

À l’inverse, le mot anabolisme provient du grec anabolê, signifiant “lancer du bas vers le haut”. L’anabolisme correspond aux processus opposés à ceux du catabolisme. C’est-à-dire que l’on part de petites molécules simples, qui vont être associées et liées les unes aux autres, afin de créer une nouvelle molécule plus complexe. Comme pour les réactions du catabolisme, celles de l’anabolisme sont assurées par des enzymes spécifiques et différentes. L’anabolisme permet par exemple la synthèse de glycogène, de protéines, de triglycérides, d’acides nucléiques.

Enfin, le métabolisme, quant à lui, regroupe ces deux notions. Le métabolisme correspond donc à toutes les réactions biochimiques, qu’elles soient anaboliques ou cataboliques, qui permettent à l’organisme de le maintenir en vie. Si vous souhaitez en apprendre davantage sur le métabolisme et calculer votre métabolisme de base, cet article pourrait vous intéresser :“Comment calculer son métabolisme de base”

Les hormones cataboliques

Toutes les réactions métaboliques de l’organisme sont régulées par des hormones. Certaines sont dites anabolisantes (insuline, hormones sexuelles…), et d’autres ont un rôle purement catabolique.

Le glucagon

Le glucagon est une hormone sécrétée par le pancréas. Sa fonction principale est de stimuler la dégradation du glycogène (glycogénolyse) en glucose. L’action du glucagon est opposée à celle de l’insuline mais complémentaire, car il provoque une augmentation de la glycémie.

Les glucocorticoïdes

Les glucocorticoïdes sont des hormones stéroïdiennes sécrétées par les glandes surrénales. Les glucocorticoïdes naturels comprennent le cortisol et la cortisone.

Le cortisol

Le cortisol est une hormone stéroïde sécrétée naturellement à partir du cholestérol par les glandes cortico-surrénales, situées au-dessus du rein, dans certaines situations physiologiques. Comme l’adrénaline, le cortisol intervient dans l’organisme en réponse à un stress. Il participe également à la régulation du métabolisme des macronutriments (protéines, glucides et lipides) dans le but de produire de l’énergie.

L'adrénaline

L’adrénaline est une hormone appartenant à la famille des catécholamines. Elle est sécrétée par les glandes surrénales et le système nerveux central. L’adrénaline est surnommée l’hormone du stress, elle est notamment sécrétée lorsque l’on ressent une émotion intense (stress, peur, colère) ainsi que pendant un effort important.

Chaque hormone répond à un message spécifique se déroulant dans l’organisme. L’adrénaline, quant à elle, répond à une demande importante en énergie lorsque le corps fait face à un danger, ressent une douleur intense ou a un besoin critique en oxygène par exemple.

Pour répondre à ce besoin d’énergie, l’adrénaline va stimuler et accélérer la glycogénolyse, ainsi que l’entrée du glucose dans le sang pour qu’il puisse être utilisé comme substrat par les tissus.

Les cytokines

Les cytokines sont une famille d’hormones du système immunitaire. On y retrouve notamment les interleukines, les interférons, les facteurs de croissance hématopoïétiques.

Ces hormones ont une action catabolisante car elles stimulent notamment la dégradation des protéines (protéolyse) au niveau du muscle.

Catabolisme : les principales causes

Plusieurs causes peuvent être à l’origine du catabolisme : alimentation, stress, dérèglement hormonal… Voici quelques explications.

Le cortisol

Le catabolisme est très fréquemment causé par une production élevée de cortisol.

Comme évoqué ci-dessus, le cortisol a de nombreux rôles dans l’organisme. Il régule le métabolisme des protéines, des glucides et des lipides, il va notamment répondre au stress afin de libérer de l’énergie pour le corps. Enfin, le cortisol intervient dans la régulation de la pression artérielle et la croissance osseuse.

Au niveau du foie, le cortisol active deux enzymes clés de la néoglucogenèse : la glucose phosphate et la phosphoénolpyruvate carboxykinase. Il favorise également l’arrivée dans le foie des différents substrats spécifiques à la néoglucogenèse. Enfin, le cortisol stimule la production de glucagon, autre hormone catabolisante.

Pour rappel, la néoglucogenèse est la voie métabolique permettant la production de glucose, et donc d’énergie, à partir de composés non glucidiques, tels que le pyruvate, le lactate, le glycérol et les acides aminés.

Le cortisol agit également sur le métabolisme des protéines en réduisant leur stockage dans toutes les cellules de l’organisme, sauf celles du foie. Cette action catabolisante se fait à la fois par la diminution de la synthèse protéique et par l’augmentation de la dégradation des protéines. Le cortisol va également empêcher l’absorption des acides aminés dans les cellules des tissus périphériques, dans le but de les amener vers le foie où ils entreront dans la néoglucogenèse pour produire de l’énergie.

Enfin, le cortisol stimule la lipolyse, qui a lieu dans le tissu adipeux. La lipolyse est la voie de dégradation des lipides en acides gras. Ces acides gras libres vont ensuite être utilisés pour la production d’énergie via la bêta-oxydation dans les mitochondries ou la néoglucogenèse dans le foie.

Une alimentation insuffisante

Lorsque les apports alimentaires sont insuffisants, ce sont à la fois les phénomènes anabolisants et catabolisants qui diminuent dans l’organisme. En effet, le corps n’a plus la possibilité de produire l’énergie suffisante pour répondre à ses besoins, il va alors ralentir ses fonctions.

En revanche, on parle dans ce cas de catabolisme musculaire. C’est-à-dire que le corps, puisque l’alimentation n’apporte plus suffisamment d’énergie, va devoir en trouver une nouvelle source : les tissus musculaires. Non seulement les muscles contiennent des molécules pouvant être utilisées pour produire de l’énergie, mais en plus ils sont très énergivores pour être conservés et entretenus. L’organisme va alors dégrader ses propres muscles pour en tirer l’énergie nécessaire au maintien des fonctions vitales : respiration, battements du cœur, mouvements, digestion, immunité, régulation de la température corporelle…

Le manque de sommeil

Le manque de sommeil affaiblit grandement le corps humain. Au-delà de la fatigue, le manque de sommeil favorise le catabolisme des muscles. En effet, lorsque l’on ne dort pas suffisamment, cela crée un stress pour le corps humain. Les taux de testostérone chutent et ceux de cortisol, à l’inverse, augmentent. Ce niveau élevé de stress demande davantage d’énergie à l’organisme, qui catabolise les muscles afin d’en puiser l’énergie.

De plus, de nombreuses hormones suivent le rythme circadien, certaines sont sécrétées plutôt le jour, d’autres plutôt la nuit. Si l’on dort trop peu, les productions hormonales sont déréglées, ce qui a un impact sur la régulation du métabolisme.

Comment éviter le catabolisme musculaire ?

Attention au surentraînement !

À haute intensité, le sport va déchirer les fibres du tissu musculaire. Le muscle est alors enflammé, ce qui amène l’organisme à sécréter du cortisol. Comme évoqué précédemment, le cortisol est l’une des principales causes du catabolisme. Il conduit à la production d’énergie via la néoglucogenèse, ce qui catabolise de nombreuses cellules de l’organisme, et notamment des muscles.

Lors d’un effort sportif, les micro-déchirures des fibres musculaires peuvent apparaître. Une fois cicatrisées, de nouvelles cellules vont se former et c’est ainsi que la masse musculaire augmente. Or, si l’effort physique est trop intense, la déchirure sera importante et le corps produira davantage de cortisol.

Pour éviter le catabolisme musculaire, il faut écouter son corps et apprendre à s’arrêter quand il est encore temps. Pensez à adapter l’intensité et la durée de vos entraînements à vos capacités.

Une alimentation adaptée

Un régime hypocalorique et le jeûne sont deux éléments favorisant le catabolisme musculaire. Pour éviter celui-ci, il est recommandé de consommer suffisamment de calories. L’organisme a alors suffisamment d’énergie à disposition pour couvrir ses besoins, il n’est donc pas nécessaire pour lui de puiser dans les muscles pour en obtenir davantage.

Il est également possible d’augmenter le nombre de repas par jour. Certains sportifs font 6 voire 7 repas par jour afin d’apporter régulièrement de l’énergie au corps.

Enfin, une collation à la suite d’un entraînement est utile pour éviter ce catabolisme musculaire. Cela permet de donner au corps une nouvelle source d’énergie pour récupérer après l’effort fourni. Les protéines, vitamines et minéraux sont particulièrement importants dans ce cas de figure.

Les sportifs souhaitant éviter le catabolisme musculaire au profit du développement et/ou du maintien de leur masse musculaire optent généralement pour une alimentation riche en protéines, en glucides complexes et en minéraux afin de compenser les efforts physiques et apporter l’énergie nécessaire à la récupération.

Un sommeil réparateur

Le lien entre le manque de sommeil et le catabolisme a été expliqué précédemment. Il en est de même pour le catabolisme musculaire. Après un effort plus ou moins intense, ils ont besoin de repos, de se construire et de refaire le plein d’énergie avant un nouvel effort. Si la récupération n’est pas complète, nous entrons dans le cercle du surentraînement, et donc du catabolisme musculaire.

Pour optimiser sa masse musculaire, il est donc recommandé de ne pas négliger son repos et de dormir suffisamment (environ 8 heures par nuit). Un sommeil réparateur est un élément clé pour la santé de chacun, que l’on soit très ou peu sportif.