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TOULOUSE
TOULOUSE
L3 UE37S(4) – 2007-2008
L3 UE37S(4) – 2007-2008
Mécanique musculaire (suite)
Amarantini David
[email protected]
Pôle Sport – 3ème étage – Bureau 302
Muscle
Muscleisolé
isolé
Relation Force – vitesse
„
Caracté
Caractéristiques fonctionnelles du muscle
Protocole :
„
„
Caracté
Caractéristiques du muscle – Muscle isolé
isolé – relation Force/vitesse
Imposition d’
d’un raccourcissement à V constante (isocin
(isocinéétique)
tique)
Mesure de la tension : on associe diffé
différente valeurs de force et de vitesse
En concentrique
Quand F
F
Fo
V
Relation de type hyperbolique
Construction de
∆F
V= ∆L / ∆T
la relation F - V
Pmax
Interpré
Interprétations :
1/3
- Comportement visqueux (CC)
1/3
(F varie en fonction de V)
∆L
Vo
V
Pour une force concentrique
Tps
+ vitesse est petite
La puissance
+ la contraction est efficace
1/3 force + 1/3 vitesse =
Puissance maximale
Caracté
Caractéristiques fonctionnelles du muscle
Caracté
Caractéristiques fonctionnelles du muscle
Caracté
Caractéristiques du muscle – Muscle isolé
isolé – relation Force/vitesse
Caracté
Caractéristiques du muscle – Muscle isolé
isolé – relation Force/vitesse
F
F
En excentrique
Fibres I
Variabilité
Variabilité des relations F - V
Gasser (1924) : Fexc > Fo
Katz (1939) : Fexc = 1,8 fois Fo
Fibres II
EXCENTRIQUE
CONCENTRIQUE
Relation hyperbolique plus valable
V
En concentrique
+ de ponts lié
liés en excentrique. F par ponts en Exc > Conc
Typologie du muscle
Muscle riche en Type II
V
Interpré
Interprétations :
Des éléments non contractiles participeraient à l’
Hyperbole moins incurvé
incurvée
de F
le muscle s’é
tire en même temps qu’
s’étire
qu’il se contracte
1
Muscle
Musclein
insitu
situ
Caracté
Caractéristiques fonctionnelles du muscle
Caracté
Caractéristiques du muscle – Muscle isolé
isolé – relation Force/vitesse
Force
Excentrique
Muscle in situ
Force isomé
isométrique
*
Concentrique
Étirement
Vitesse
Raccourcissement
(Max)
(Max)
Muscle
Musclein
insitu
situ
„
Muscle
Musclein
insitu
situ
Problè
Problèmes posé
posés :
1.
2.
3.
„
Diffé
Différents muscles à une articulation
Utilisation de variables pé
périphé
riphériques (Moment et angle)
Activité
Activité antagoniste
Mesure au niveau d’
d’une articulation
„
Variables mesuré
mesurées : moment ré
résultant (M) et angle (θ
(θ)
„
Construction des Relations pé
périphé
riphériques (M - θ) et (M – w)
Agonistes
Modèle
géométrique de
l’articulation
Modèle de Bouisset (1973) :
« Muscle équivalent »
Antagonistes
G
G
G
G
M ( net ) = M ( poids ) + M ( agonistes ) + M ( antagonist es )
„
Muscle
Musclein
insitu
situ
Muscle
Musclein
insitu
situ
Dispositifs expé
expérimentaux
« Le muscle équivalent »
„
„
Hypothè
Hypothèses :
„
„
„
„
„
Relation F – L et F - V
Utilisation d’
d’ergomè
ergomètre isociné
isocinétique
„
Segment assimilé
assimilé à une tige rigide
Axe de rotation fixe
Forces de frottements aux articulations né
négligeables b
Insertions des muscles en 1 point
Moment des antagonistes non considé
considérés
„
„
Mesure du moment ré
résultant
Mesure de l’l’angle
Possibilité
Possibilité d’imposer une vitesse angulaire constante
L
a
„
Exemple du biceps
Expression de la longueur en fonction de l’l’angle
et de l’l’anthropomé
anthropométrie
„
θ
L = a + b + 2ab cos θ
2
2
2
Muscle
Musclein
insitu
situ
Muscle
Musclein
insitu
situ
Relation Moment - Angle
„
Relation moment – vitesse angulaire
Protocole :
„ Étude : flexion du coude (muscle dominant = le biceps brachii)
brachii)
„ Tâche : Produire un moment maximal en isomé
isométrique (à
(à
diffé
différents angles)
„
Protocole :
„ Mouvement : Extension ou flexion
„
Vitesse angulaire constante
„
But : Effectuer une contraction maximale pendant tout le
mouvement.
„
Répétitions du protocole pour une nouvelle vitesse angulaire.
„
Mesure du moment musculaire ré
résultant à un angle donné
donné.
RESULTATS :
• courbe parabolique (U inversé)
• Mmax = 90°
•
du M + rapide > 90°
Relation (M – θ) = pas le simple reflet de
la relation (F – L)
Forme largement dé
dépendante
de : ∆(bras de levier des
muscles)
Muscle
Musclein
insitu
situ
Muscle
Musclein
insitu
situ
Relation Moment – vitesse angulaire
„
Conclusion
A partir de ces 2 relations :
■ extenseurs du coude
● extenseurs du genou
○ fléchisseurs plantaires de la
Moment – Angle ( M-θ )
cheville
Moment – Vitesse angulaire ( M-w )
□ fléchisseurs du coude
Définition des performances d’
d’un systè
système
musculomusculo-squelettique
•
M quand V
• Relation de type hyperbolique (forme similaire selon les groupes considérés)
Adaptations
Adaptationsààl’entraînement
l’entraînement
Adaptations
Adaptationsààl’entraînement
l’entraînement
Questions diverses
„
EstEst-ce qu’
qu’un entraî
entraînement va modifier les
relations (M – θ) et (M – V) ?
„
Effets du mode de contraction ?
„
„
„
Isomé
Isométrique
Concentrique
Excentrique
Entraî
Entraînement isomé
isométrique
„
Protocole :
„ Groupe té
témoin
„ 3 groupes entraî
entraînés
°
1) 25°
25
2) 80°
80°
3) 120°
120°
„ Comparaison des relations MomentMoment-Angle
è
s
entraî
î
nement
avant et aprè
apr entra
3
Adaptations
Adaptationsààl’entraînement
l’entraînement
„
Adaptations
Adaptationsààl’entraînement
l’entraînement
Résultats :
„
3 groupes :
„
Avant entraînement
„
Après entraînement
„
„
Gain de Force > à l’angle d’
d’entraî
entraînement
Gain de force plus spé
spécifique aux angles faibles (position raccourcie)
„
„
Entraî
Entraînement en vitesse
A : té
témoin
B : w=1,68 rad/s
C : w=4,19 rad/s
Gain de moment spé
spécifique en fonction de la vitesse d’
d’entraî
entraînement
„
„
En B : gain dans les vitesses faibles
En C : gain dans les vitesses élevé
levées
Adaptations
Adaptationsààl’entraînement
l’entraînement
Relation selon le type d’
d’expertise
„
2 groupes de HautHaut-niveau
„
„
DS : sujets entraî
entraînés en puissance
SW : sujets entraî
entraînés en endurance
„
Mesure : extenseurs du genou
„
Résultats :
„
„
„
DS : couple plus élevé
levé quelque soit la vitesse
SW relation assez plane
Interpré
Interprétations :
„ Reflet des adaptations lié
liées à l’entraî
entraînement + sé
sélection naturelle
4