STRUCTURE ET CONTRACTION MUSCULAIRES Sommaire

STRUCTURE ET CONTRACTION MUSCULAIRES
Sommaire
A. La structure musculaire
1. Les fibres musculaires
2. La répartition des fibres
3. Les facteurs induisant leur transformation
B. Les différents types de contraction
1. La contraction statique
2. La contraction dynamique
3. La contraction isométrique
4. La contraction isotonique
5. La contraction auxotonique
6. La contraction isocinétique
7. La contraction pliocentrique
8 . Contractions concentriques et excentriques
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STRUCTURE ET CONTRACTION MUSCULAIRES
A. La structure musculaire
Selon le besoin de vitesse ou de force , l’adaptation à l’effort modifie la
quantité et la qualité des fibres .
1. Les fibres musculaires
→ On distingue 2 principaux types de fibres :
Les fibres à contraction lente ( type I ) ou fibres rouges
Elles sont de faible puissance mais de forte endurance .
Elles ont un petit diamètre de section et une forte densité capillaire car elles
sont adaptées aux efforts aérobies et sollicitent le système cardio-vasculaire
Les fibres à contraction rapide ( type II ) ou fibres blanches
La détermination du type des fibres se fait grâce à la myosine et plus
particulièrement à partir des chaînes de myosine lourdes
( MHC : Myosin Heavy Chain )
Elles sont de forte puissance mais de faible endurance .
Elles ont un grand diamètre de section et une faible densité capillaire car
elles sont adaptées aux efforts anaérobies .
Elles sont de 2 sortes :
- Les fibres de type IIa , à métabolisme mixte , anaérobie et aérobie
- Les fibres de type IIx , à métabolisme anaérobie uniquement
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2. Répartition des fibres
Les fibres ‘lentes’ sont toujours sollicitées les premières .
Les fibres ‘rapides’ sont uniquement sollicitées dans les efforts importants
de courte durée .
Plus généralement , la vitesse sollicite les fibres rapides , l’endurance les
fibres lentes et la force l’ensemble des fibres .
La proportion de fibres lentes dans un muscle humain peut varier de 10 à
90 % .
Certains muscles , comme les extenseurs du genou , les jumeaux , le biceps
brachial ou le deltoïde ont une composition assez bien partagée entre les 2
types de fibres .
Il existe à l’inverse des muscles plus maqués ; ainsi les muscles posturaux
comme le soléaire qui assure la station debout prolongée ont une majorité
de fibres de type I .
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Pour un muscle donné , la répartition entre fibres rapides et fibres lentes
dépend également du sport pratiqué .
Les sportifs d’endurance ont un grand pourcentage de fibres de type I alors
que les amateurs de sports explosifs ont davantage de fibres de type II .
Cette typologie particulière est-elle innée ou acquise ?
3. Facteurs induisant leur transformation
On a longtemps estimé que le changement de typologie était impossible .
En réalité , la conversion, en particulier la modification des chaînes lourdes
de myosine est possible .
Puis on a pensé que les fibres I se transformaient en fibres IIx sous l’effet de
l’entraînement en force .
A l’heure actuelle , il est avéré que les effets de l’entraînement se font dans
le sens suivant :
- Entraînement aérobie : fibres IIx → fibres IIa → ( fibres I )
- Entraînement en force : fibres IIx → fibres IIa
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Contrairement à une idée répandue , la répétition d’exercices de faible
intensité pendant de longues heures ou d’exercices de force , induit donc
des effets similaires : augmentation des fibres IIa .
La seule façon d’augmenter les fibres IIx est l’inactivité .
Malgré tout , les modifications typologiques sont assez mineures : pour un
sport donné , les sportifs qui percent sont ceux qui sont génétiquement
programmés .
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B . Les différents types de contraction
Le muscle possède 4 propriétés essentielles :
- L’excitabilité : il réagit aux sollicitations des motoneurones qui
véhiculent l’influx nerveux .
- La contractibilité : il se contracte à l’exercice .
- L’extensibilité : il peut subir des allongements .
- L’élasticité : il reprend sa forme lors du repos .
Suivant les forces auxquelles il est soumis , le muscle peut se contracter de 2
manières :
- de manière statique ou isométrique
ou
- de manière dynamique ou anisométrique
Le travail musculaire statique ou dynamique engendre 5 types de
contractions musculaires : isométrique , isotonique , auxotonique ,
isocinétique et pliométrique .
Et chacun de ces types de contraction renvoie à 2 formes de mouvement :
concentrique et excentrique .
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1. La contraction statique
C’est une contraction pour laquelle la tension du muscle ou la force exercée
contre une charge externe est égale ou inférieure à la force externe .
Par conséquent , la charge n’est pas déplacée .
→ exemple : l’athlète qui essaie de déplacer une barre fixe
Il ne pourra pas déplacer la barre mais la force exercée par le
muscle est substantielle .
→ Sports utilisant la tension maximale statique :
- la gymnastique ( certains exercices d’équilibre )
- la lutte ou le judo ( prises au sol )
→ Sports utilisant la contraction statique sous-maximale ou basse :
- la planche à voile , le ski alpin
2. La contraction dynamique
Toute contraction dynamique génère un mouvement . Le système neuromusculaire travaille de façon dynamique lorsqu’il y a déséquilibre entre les
forces internes et les forces externes ( exemple de force externe : la gravité)
3. La contraction isométrique ( iso : même ; métrique : longueur )
C’est une contraction pour laquelle le muscle , même contracté , ne change
pas de longueur ; dans ce cas , la contraction s’exerce contre une charge
dont la force dépasse celle des muscles de l’athlète .
Aucun travail musculaire n’est réalisé mais on observe le développement
d’une tension musculaire relativement élevée et une consommation
d’énergie .
4. La contraction isotonique ( même tension )
Une contraction dynamique requiert exceptionnellement une contraction
isotonique .
Lors d’une contraction isotonique , la longueur du muscle varie mais pas la
tension .
→ flexion du coude , retour bras allongé : mouvement à vitesse lente et
constante avec par contre une résistance maximale
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5. La contraction auxotonique ( auxo : augmentation ; tonique : tension )
Lors du changement continu de l’angle articulaire et de la vitesse du
mouvement en travail musculaire dynamique , le muscle se contracte soit
en augmentant soit en diminuant la tension .
L’engagement ou le désengagement des unités motrices fait en sorte que le
muscle s’adapte aux exigences de la tension , exigences qui varient
continuellement .
6 . La contraction isocinétique ( iso : même ; cinétique : mouvement )
Le système neuro-musculaire peut travailler à une vitesse constante lors de
chaque phase du mouvement contre une résistance élevée prédéterminée
et ceci malgré le changement continu de leviers ou de moments de force .
→ vitesse relativement constante réalisée en natation et en aviron par
exemple
7. La contraction pliocentrique
Le muscle exécute une contraction concentrique isotonique à partir d’une
position d’étirement .
→ exemple : saut d’un obstacle
Ce mouvement étire le muscle mais déclenche également le réflexe de
l’organe tendineux ( réflexe myotatique ) qui provoque la contraction des
muscles .
8. Contractions concentriques et excentriques
Une contraction concentrique se produit quand le muscle se raccourcit :
on parle de flexion .
Lorsque le muscle s’étire , il s’agit d’une contraction excentrique :
on parle d’extension .
⤇ Les facteurs qui influencent la contraction musculaire , c'est-à-dire qui
agissent sur le développement de la force et de la puissance musculaire
chez un individu sont :
sa santé physique , son type d’entraînement , son âge
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