La structure et la fonction des muscles Chapitre 3 Sport Books Publisher

Objectifs Décrire les structures macroscopiques et microscopiques du muscle. Expliquer la théorie du glissement des filaments lors de la contraction musculaire. Distinguer les différentes fibres musculaires. Décrire les actions des groupes de muscles. Sport Books Publisher

Les différents types de muscles Les muscles représentent _________ (chez les femmes) et _________ (chez les hommes) de la masse corporelle. Trois types de muscles : Muscles squelettiques Muscles lisses Muscle cardiaque Sport Books Publisher

A. Les muscles squelettiques (striés) Relient les différentes parties du squelette grâce à un ou plusieurs ____________________. Durant la contraction musculaire, le muscle squelettique ___________et déplace les différentes parties du squelette. Grâce à une _______________________, la vitesse et la douceur d’un mouvement peuvent varier. Il est activé grâce à des signaux transportés jusqu’au muscle par les nerfs (_____________________). L’activation répétée d’un muscle squelettique peut entraîner la __________. Biomécanique : évaluation du mouvement et du patron séquentiel de l’activation musculaire lors du déplacement des segments corporels. Sport Books Publisher

B. Les muscles lisses Situés dans les vaisseaux sanguins, la voie respiratoire, l’iris de l’œil et la voie gastro-intestinale. ____________________________________. Leur fonction ___________________de plusieurs parties du corps afin de répondre à des besoins ponctuels. Ils ont une bonne ______________________. Leur activation est _____________________. Sport Books Publisher

C. Le muscle cardiaque Il a les caractéristiques à la fois du muscle squelettique et du muscle lisse. Sa fonction : assurer ________________ _______________________________ L’activité contractile peut être graduée (comme pour le muscle squelettique). Il a une très bonne ______________________. L’activation du muscle cardiaque est __________________ (comme pour le muscle lisse). Sport Books Publisher

Composition de la fibre musculaire squelettique Sport Books Publisher

Les fibres musculaires Cellules de forme cylindrique qui composent le muscle squelettique Chaque fibre est composée de plusieurs ___________________________. Chaque fibre est entourée d’une membrane : ___________________________________. Un tissu conjonctif appelé ________________________ regroupe différentes fibres pour former des faisceaux. Chaque fibre contient une machine contractile et des organites. Les fibres sont activées par influx nerveux via leur _____________________________. Un groupe de fibres activées par un même nerf forme une ________________________. Chaque fibre a des _______________________________qui apportent des nutriments et éliminent les déchets. Sport Books Publisher

Synergies musculaires Agonistes (muscles moteurs initiaux) : - _____________________________________________________________ Antagonistes : - ______________________________________________________________ Synergistes : -_________________________________________________________ Fixateurs : ______________________________________________________________________________________________________________________________ Sport Books Publisher

Extension du coude Flexion du coude L’extension et la flexion du coude requièrent l’action coordonée du biceps et du triceps. Sport Books Publisher

La machine contractile : Les sarcomères Unités contractiles Placées en séries (les unes derrière les autres) Deux types de myofilaments : - _________________: filament mince - ________________ : filament épais Chaque filament de myosine est entouré de six filaments d’actine. Des ponts de myosine sont attachés aux filaments de myosine. Coupe longitudinale d’une miofibrille (a) Au repos Sport Books Publisher

Vue microscopique grossie de sarcomères à l’intérieur d’une microfibrille. Sport Books Publisher

La machine contractile : Complexe actine-myosine (CAM) Formation du CAM : - Un nerf moteur génère un stimulus, activant ainsi la fibre - Les têtes des filaments de myosine s’attachent temporairement aux filaments d’actine Mouvement du CAM : Similaire au « coup » d’un aviron et au mouvement subséquent de l’embarcation - Glissement des fibres d’actine sur celles de myosine - Raccourcissement du sarcomère - Le raccourcissement de chaque sarcomère est additionnel (b) Contraction Coupe longitudinale d’une myofibrille Sport Books Publisher

La machine contractile : Complexe actine-myosine optimal Coupe longitudinale d’une myofibrille (c) Extension forte (d) Contraction forte Les sarcomères doivent se trouver à une distance optimale les uns des autres. Pour la contraction musculaire, la distance optimale est de 0,0019 à 0,0022 mm. A cette distance, un nombre optimal de CAM se réalise. Si les sarcomères sont plus éloignés les uns des autres : - le nombre de CAM formé diminue  moins de force musculaire produite. Si les sarcomères sont trop proches les uns des autres : - les CAM interfèrent les uns avec les autres quand ils se forment moins de force musculaire produite. Sport Books Publisher

La machine contractile : Longueur optimale du muscle et angle d’articulation optimal La distance entre les sarcomères dépend de l’étirement du muscle et de la position de l’articulation. ______________________________________________________________________________________________________. La force musculaire maximale s’observe à une angulation optimale du muscle. Sport Books Publisher

Tension musculaire pendant la flexion du coude à vitesse constante Sport Books Publisher

La machine contractile : Tendons, origine, insertion Pour que les muscles puissent se contracter, ils doivent être attachés aux os afin de générer un mouvement. Tendons : _____________________________________ _________________________________________________ Origine : _______________________________________ Insertion : ______________________________________ Sport Books Publisher

Types de fibres musculaires Fibres à contraction lente : Oxydation lente (Type I) Fibres à contraction rapide : Glycolyse rapide (Type IIb) Oxydation rapide des glucides (Type IIa) Sport Books Publisher

(a) Fibres à contraction lente Idéales pour les contractions répétées durant des activités nécessitant un apport physique inférieur à _________________ _______________________________ Exemples : activités à bas régime, endurance. Sport Books Publisher

(b) Fibres à contraction rapide Capacité de force et de génération de __________________que celle des fibres à contraction lente. Idéales pour les activités pratiquées à haut régime. Exemples : sprint, saut, lancer. Sport Books Publisher

La biopsie musculaire Utilisée pour déterminer le type de fibre musculaire 1. Anesthésie locale par injection dans le muscle. 2. Incision d’approximativement 5-7mm réalisée sous la peau et le fascia du muscle. 3. Un segment de tissu (250-300mg), prélevé grâce à l’aiguille de biopsie, est placé dans un composant OCT. 4. L’échantillon est réfrigéré dans de l’isopentane à -180°C. Sport Books Publisher

Biopsie musculaire Sport Books Publisher

L’interaction nerf-muscle L’activation du muscle squelettique est stimulée par l’activation neurale. Le système nerveux (SN) est subdivisé en deux parties : __________________ _______________________________________________________________ Le SN peut aussi être subdivisé selon ses fonctions : section motrice et section sensorielle. Section sensorielle : ______________________________________________ _______________________________________________________________ Section motrice : _________________________________________________ _______________________________________________________________ Sport Books Publisher

Activation d’une unité motrice et de ses systèmes innervés 1. Moelle épinière 2. Cytosomes 3. Nerf spinal 4. Nerf moteur 5. Nerf sensitif 6. Muscle et fibres musculaires Sport Books Publisher

L’unité motrice Les nerfs moteurs s’étendent de la colonne vertébrale jusqu’aux fibres musculaires. __________________________________________________________________________________________________________________ Unité motrice : ____________________________________________. Toutes les fibres musculaires d’une même unité motrice sont du même type. Les muscles qui exécutent des mouvements précis présentent _____________________________ne comprenant chacune que quelques fibres musculaires. Les mouvements moins précis sont éxécutés par des muscles formés de ______________________________, mais celles-ci comprennent chacune beaucoup de fibres. Sport Books Publisher

Principe du « tout-ou-rien » L’activation d’une unité motrice par un influx nerveux est générée selon le principe du « tout-ou-rien ». ________________________________________________________________________________________________________________________. Pour chaque unité motrice, un seuil spécifique d’activation doit être atteint. Sport Books Publisher

La coordination intramusculaire La coordination intramusculaire est la capacité d’activer des unités motrices simultanément. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Le déficit de force : différence entre la force maximale assistée et la force maximale volontaire (avec entraînement : 10%, sans entraînement : 20-35%). Sport Books Publisher

La coordination intramusculaire (suite) Les athlètes entraînés ont non seulement une masse musculaire plus importante que les sportifs non-entraînés, mais ils peuvent aussi ___________________________ _____________________________________________ Les athlètes entraînés sont plus rapidement limités lorsqu’ils cherchent à développer leur force en modifiant la coordination intramusculaire. Les athlètes entraînés ne peuvent augmenter leur force qu’en ________________________________________ Sport Books Publisher

La coordination intermusculaire L’interaction entre les muscles qui activent le mouvement de contraction (agonistes) et ceux qui sont responsables du mouvement opposé (antagonistes) est appelée la coordination intermusculaire. ______________________________________________________________________________________________. Afin que l’entraînement soit bénéfique, les différents groupes de muscles peuvent être entraînés isolément. Sport Books Publisher

La coordination intermusculaire (suite) ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________  Un athlète bien entraîné est capable de transformer sa force potentielle en performance sportive. Sport Books Publisher

L’adaptation du muscle à l’entraînement de la force musculaire L’entraînement de la force musculaire augmente la performance d’un individu grâce à une adaptation biologique qui se manifeste par un accroissement de la force corporelle. Le processus d’adaptation se déclenche à des moments différents pour les systèmes fonctionnels affectés et les procédés physiologiques activés. L’adaptation dépend des niveaux d’intensité atteints durant l’entraînement et de la composition biologique globale de l’athlète. Les enzymes s’adaptent en quelques heures ; l’adaptation de la circulation cardiovasculaire prend 10 à 14 jours. Sport Books Publisher