TD 3 Le fonctionnement du muscle ADEP TD 3 Le fonctionnement du muscle 27/01/2018 JM Reiller

Plan Intro : muscle et muscle squelettique Sa structure Sa commande Sa contraction 27/01/2018 JM Reiller

Intro : Le muscle 3 types de muscles dans le corps humain: Cardiaque Lisse Squelettique. 27/01/2018 JM Reiller

Le muscle squelettique Fixé Innervé Irrigué Il convertit « l’ énergie chimique » en énergie mécanique (= contraction) 27/01/2018 JM Reiller

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Ses propriétés Excitabilité: doit être excité pour être stimulé Contractilité : faculté de se raccourcir suite à toute excitation. Elasticité: s’allonger et revenir en position initiale. Tonicité: contraction permanente involontaire pour maintenir une posture. 27/01/2018 JM Reiller

Chap 1: La structure du muscle squelettique = un système muscle + tendon : 2 structures : Une structure contractile: filaments d’actine et de myosine (la contraction du muscle) Une structure élastique: la titine + tendon + enveloppe musculaire (tissu conjonctif) qui peuvent stocker et restituer de l’énergie.( ressort) 27/01/2018 JM Reiller

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Le sarcomère Élément contractile du muscle. Myofibrille («  train » ) cloisonnée par des petits cylindres (« wagons »)= sarcomères. Sarcomères = alternance de myofilaments d’actine (filament fin) et de myosine(filament épais) =. 27/01/2018 JM Reiller

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Chap 2 :La commande musculaire Le système nerveux commande l’innervation du muscle. Les fibres musculaires répondent à une stimulation nerveuse. Elles sont commandées par une unité motrice (UM). 27/01/2018 JM Reiller

2.1 L’unité motrice L’unité motrice: composée de Un motoneurone (alpha) + un axone + collatérales + fibres musculaires. Un moto neurone innerve un nombre variable de fibres. (de 10 à + de 300 fibres parfois).

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3 catégories d’unités motrices Rapides et fatigables FF Lentes S Rapides et résistantes FR 27/01/2018 JM Reiller

UM rapides et vite fatigables FF (fast contracting-fast fatigable): MN de grande taille Vitesse de conduction du message nerveux élevée Temps de contraction court Dév de tension élevé Très fatigables Seuil d’activation élevé 27/01/2018 JM Reiller

UM lentes S : slow contracting :opposé à FF MN de petite taille Vitesse de conduction du message nerveux faible Temps de contraction lent Dév de tension faible Très résistantes à la fatigue Seuil d’activation bas 27/01/2018 JM Reiller

UM rapides et résistantes FR : fast contracting- fast résistant: intermédiaire . MN de moyenne taille Vitesse de conduction du message nerveux élevée Temps de contraction rapide Dév de tension moyennes Bonne résistance à la fatigue 27/01/2018 JM Reiller

2.2: 3 catégories de fibres Voir tableau 27/01/2018 JM Reiller

Caractéristiques des fibres 27/01/2018 JM Reiller

Fibres lentes Peu fatigables Sollicitées dans les efforts de longue durée Permettent de maintenir une contraction très longtemps Échappent au contrôle de la volonté (exemple : la marche et toutes les actions du quotidien) 27/01/2018 JM Reiller

Fibres rapides 2 b Riches en réserves d’énergie (glucose et graisse) Peuvent se contracter rapidement Sont placées sous le contrôle de la volonté (un sprint ou le soulevé d’une charge lourde par exemple). 27/01/2018 JM Reiller

Fibres rapides 2 a Intermédiaires 27/01/2018 JM Reiller

Répartition des fibres La proportion respective de fibres lentes et rapides est variable selon les individus. Elle varie aussi à l’intérieur d’un même muscle d’un individu à l’autre. 27/01/2018 JM Reiller

2.3 Relation UM et fibres Les fibres musculaires ont les mêmes propriétés contractiles que l’UM qui les innerve. les fibres « obéissent » aux types d’influx (si influx lents, elles prennent les caractéristiques des fibres lentes) « Le type de fibres est déterminé par leur innervation motrice (type d’UM) » Exemple: Expérience d’innervation croisée de John Eccles (cross innervation ) 27/01/2018 JM Reiller

Innervation croisée : 20 semaines après la suture… 27/01/2018 JM Reiller

2.4 Selon le type d’effort musculaire, le recrutement diffère 27/01/2018 JM Reiller

2.4.1 Effort progressif= fatiguant Ex 1: tenir une position statique jusqu’à fatigue= isométrie totale Ex 2: efforts répétés jusqu’à fatigue (ex: soulever charge jusqu’à échec ou course jusqu’à chute de l’allure) Ex 3: efforts progressifs (soulever une charge de + en + lourde jusqu’à échec)  Quel recrutement de fibres? 27/01/2018 JM Reiller

Recrutement « en rampe » 27/01/2018 JM Reiller

Principe de Hennemann : Effort progressif en intensité = l’ordre de recrutement des fibres s’effectue dans un ordre immuable: De la + petite vers la + grosse taille de MotoNeurone . Donc de l’UM lente vers l’UM rapide. Déroulement : Recrutement d’UM lentes ( petites: seuil d’excitation bas) La fréquence des impulsions électriques augmente : tétanos ( l’Um atteint sa force max) Puis recrutement de nouvelles UM + grosses ( etc…) Augmentation du nombre d’UM recruté = ↑force 27/01/2018 JM Reiller

loi de Henneman ordre de recrutement des fibres en fonction de la charge = 27/01/2018 JM Reiller

Pourquoi cet ordre? les unités motrices sont recrutées, dans l'ordre, des moins fatigables, dont le seuil d'excitabilité est très bas, aux plus fatigables, dont le seuil d'excitabilité est très élevé. 27/01/2018 JM Reiller

Pourquoi la force augmente? Plus le nombre d’UM recruté est grand, plus la force développée sera grande loi du tout ou rien : si axone excité =toutes les fibres sont excitées . 27/01/2018 JM Reiller

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2.4.2 Effort explosif (balistique) Quel recrutement de fibres? Avant on pensait: Idem loi de Henneman Ou recrutement sélectif UM rapides Maintenant : Recrutement impulsif = recrutement presque simultané = synchronisation des fibres (cahiers de l’Insep N°3) : les UM sont toutes activées très tôt dont les grosses UM car abaissement du seuil d’excitation des UM rapides. 27/01/2018 JM Reiller

Rampe (a) et balistique (b) 27/01/2018 JM Reiller

2.5 Enjeux du renforcement musculaire Un des enjeux Recruter plus de fibres rapides Recruter plus + vite ces fibres rapides on vise force et explosivité Pose le choix d’une méthodologie d’entraînement. 27/01/2018 JM Reiller

Entraînement Combat inégal : Sur 24 heures : 23 heures influx lents : 1 heure rapide Avec l’âge : ↓nombre de FF et ↑ nombre de lentes 27/01/2018 JM Reiller

Comment transformer les fibres? Des rapides vers les lentes : Endurance = Augmentation des Influx lents : (ex: marathonien perd de ses qualités de détente ) 27/01/2018 JM Reiller

Des lentes vers rapides: Plus difficile à transformer . Procédés : créer des tensions importantes = Charges lourdes.( >80 % d’1RM)= ↑nombre de fibres recrutées dont les fibres rapides (mais à vitesse lente ) = Vitesse.( mouvements rapides = fibres rapides) 27/01/2018 JM Reiller

Travail avec Charges lourdes Charge= 80% et plus avec intention de vitesse max Progrès constatés =↑ vitesse surtout pour les charges élevées 27/01/2018 JM Reiller

Travail avec Ch. lourdes Travail à vitesse max à Ch. légères Charge charge Travail avec Ch. lourdes Travail à vitesse max à Ch. légères 50 100 Avant Après entraînement J. DUCHATEAU. 1992

Travail à vitesse maxi avec charges légères Charge =30-40% du max à vitesse la plus rapide possible Progrès constatés : ↑ vitesse particulièrement pour les charges faibles. 27/01/2018 JM Reiller

Chap 3 : La contraction musculaire Théorie du filament glissant ( Huxley 1957): La contraction musculaire s’opère par un glissement des myofilaments d’actine et de myosine qui se chevauchent. La tête de myosine accroche le myofilament d’actine sur un site de réception(création d’un pont d’acto myosine). La force dépend du nombre de ponts établis 27/01/2018 JM Reiller

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Site générateur de force 27/01/2018 JM Reiller

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Comment se déclenche cette contraction? l’impulsion électrique se propage par les tubules(gaine qui entoure la strie Z) et déclenche la libération du calcium stocké dans le réticulum(gaine qui entoure l’actine et la myosine). 27/01/2018 JM Reiller JMR ADEP L1

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la fibre se relâche grâce à un «retour» du calcium dans le réticulum. Cette libération de calcium crée des ponts entre les filaments d’actine et de myosine Ces ponts permettent aux filaments de glisser les uns par rapport aux autres et donc de produire la contraction musculaire la fibre se relâche grâce à un «retour» du calcium dans le réticulum. Si ce retour « dure » = cause possible de courbatures à « effet retardé ». 27/01/2018 JM Reiller

Les ponts d’actine myosine = sites générateurs de force Quand ces ponts sont activés, le muscle peut exercer de la force soit : En se raccourcissant= régime concentrique de contraction musculaire En s’allongeant (résiste à l’allongement) = régime excentrique En maintenant la même longueur = régime isométrique 27/01/2018 JM Reiller

TD 4 Étude des régimes de contractions musculaires et des méthodes de renforcement musculaire 27/01/2018 JM Reiller