Le Muscle

Les muscles représentent en moyenne 50% du poids corporel. Il existe trois types de muscle, les muscles lisses ils sont difficile à contrôlés ils relèvent du contrôle autonome comme l'estomac, le muscle cardiaque (le cœur) il est surtout guidé par les stimulations hormonales et les muscles du squelette qui eux sont responsable du mouvement des os autour de l'articulation ils sont rattachés aux tendons. Les muscles du squelette sont agoniste ou antagoniste, par exemple lors d'une flexion genou les muscles agonistes sont les ischios jambiers, les mollets et le muscle antagonistes est le quadriceps. Inversement s'il s'agit d'une extension du genou, ainsi on peut résumer le muscle agoniste comme celui qui produit le mouvement par sa contraction concentrique et par opposition il s'agit du muscle antagoniste. D'ailleurs les pratiquants de musculation ont tout intérêts à renforcés tous les muscles d'un même groupe afin de ne pas engendré des déséquilibres au niveau de l'articulation,  le plus populaire est le biceps/triceps. Il faut éviter la surcompensation d'un muscle.

Après avoir vu sa quantité et ses actions nous allons voir sa structure, son énergie et sa capacité contractile.

Le muscle est composé de trois différents types de tissus.  Le tissu conjonctif permet le bon maintien du muscle, et grâce à la connexion due au tendon, il pourra y avoir un échange d’énergie entre le muscle et les différents os auquel il est relié. Le tissu nerveux permet de produire mais aussi réguler la force et le tonus musculaire.  Le troisième tissu est le tissu musculaire, composé de différentes protéines, il permet au muscle de se contracter.

La périphérie du muscle est composée de plusieurs faisceaux recouverts de tissu conjonctif et de vaisseaux sanguins. Un faisceau est à son tour composé de cellules musculaires (fibre musculaire).

Les fibres musculaires contractiles sont constituées de fuseaux neuromusculaires, elles-mêmes composées de fibre nerveuse entourées autour de fibre intrafusale.  Les fibres nerveuses sont des prolongements de neurone en T, dont le corps cellulaire se trouve dans un ganglion rachidien, celui est connecté à la moelle épinière grâce au prolongement d’un second axone. Un échange nerveux se produira au niveau de la moelle épinière et sera renvoyé vers le muscle, et par la suite selon le message envoyé le muscle pourra produire un mouvement. 

                Il faut savoir que le muscle peut se contracter de manière volontaire mais aussi de manière involontaire. Une réponse contractile appelée reflexe myotatique est la contraction reflexe d’un muscle déclenchée par un stimulus soit  l’étirement de se même muscle. Par exemple lorsqu’on percute notre tendon rotulien le muscle auquel il est relié va s’étirer, suite à se stimulus une contraction subite et involontaire du muscle aura lieu.

Lors de l’impact un message nerveux est envoyé vers le centre nerveux de la moelle épinière grâce aux fibres nerveuses afférentes d’un neurone sensitif¹ (neurone en T). Par la suite une connexion aura lieu entre ce neurone sensitif et un motoneurone²  présent dans la moelle épinière, cette connexion est appelée synapse neuro-neurotique. Cela créera un nouveau message nerveux qui sera renvoyé au muscle et provoquera la contraction du muscle.

                Au sein du muscle plusieurs réactions se produisent afin de permettre au muscle de se contracter.  La myosine et l’actine sont deux protéines indispensables à la contraction musculaire.

La myosine et l’actine sont des protéines  se trouvant dans les cellules musculaires (fibre). La myosine est constituée de deux chaines lourdes d’acide aminée surenroulé, cela donne un aspect rigide à la myosine, ainsi que deux chaines légères. La trypsine est une enzyme qui va couper la myosine en deux parties, légères et lourdes.

La myosine va par suite être en contact avec un complexe principalement composé d’actine. Ce complexe est composé d’actine ainsi que tropomyosine et de troponine. La tropomyosine apportera de la rigidité au complexe et la troponine rendra les cellules musculaires sensibles au calcium.

                La connexion entre l’actine et la myosine sera possible grâce à l’hydrolyse de la molécule d’ATP (adénosine triphosphate) en ADP (adénosine diphosphate) et Pi (phosphate inorganique) présent dans la myosine, mais aussi grâce à l’ion calcium (cu2+) qui agiront sur la mise en mouvement de la tropomyosine et de la troponine. C’est deux réactions connecterons l’actine et la myosine et cela provoquera la libération de l’ADP et du Pi, ce qui engendrera la contraction du muscle.

(ATP ------à ADP + Pi +énergie)

1 : Le neurone sensitif relie directement un fuseau neuromusculaire à la moelle épinière.

2 : Un motoneurone possède un corps cellulaire situé dans la substance grise de la moelle épinière et son axone est relié directement au muscle.

Tous les types d'entrainement physique se traduisent par des réponses adaptives des muscles, ce sont les capacités contractiles et élastiques du muscle qui évoluent avec l'entrainement.

L'excitation du muscle correspond à l'arrivée des messages nerveux sur les fibres musculaires. Cela conduit à deux actions; celle de répondre à la demande et celle du recrutement des fibres afin d'être plus fort lors des prochaines stimulations. Le mécanisme de recrutement des fibres que je vais vous exposer est "simpliste" pour ceux qui souhaite avoir des informations plus détaillées, je vous invite à lire Physiologie du sport et de l'exercice de W.Larry Kenney , J.Wilmore et D.Costill.

Nous avons vu plus haut que le muscle est un ensemble de faisceau de fibre musculaire et qu'il avait des besoins d'oxygène, ATP et de protéines. On distingue les fibres musculaires par leurs consommations et leurs résistances à la contrainte. Il existe trois types de fibres : La fibre de type 1 fibres à contraction lente, type 2A fibres à contraction intermédiaire et type 2B fibres à contraction rapide.

Type de fibre :                     Type 1               Type 2A               Type2B

Consommation                      Oxydative            Mixte               Glycolytique

Vitesse de contraction             +                         ++                       +++

Force de contraction               +                          ++                       +++

Résistance à la fatigue          +++                       ++                         +

Durée de résistance            60min ou +            6min                   1min

(en moyenne)

L'entrainement spécifique aux caractéristiques des fibres permet de renforcer les fibres du type souhaité. L'endurance sera pertinent pour un recrutement de type 1, les sports d'intensité modérée comme le 400m sera pertinent pour un recrutement de type 2A et les sports d'intensité maximale mais à court terme tel le 100m ou l'haltérophilie seront pertinent pour un recrutement de type 2B. Attention, il ne faut pas en conclure qu'il faut exclusivement travailler qu'un seul type de fibre car la majorité des sports collectifs ont besoin d'un renforcement de ces trois types comme le football. Mais il est vrai qu'à l'aide du profil du joueur, nous allons établir un entrainement spécifique pour accentuer ses qualités physique. Par exemple, s'il s'agit d'un joueur explosif nous allons stimuler les fibres de type2B alors que s'il s'agit d'un joueur "moteur" type milieu de terrain nous allons stimuler les fibres de type 1 et 2A.

Les micro-lésions musculaires provoquées par l'entrainement vont permettre l'hypertrophie (augmentation de la surface du muscle) ou l'hyperplasie (multiplication de la fibre musculaire). Ils vont permettre l'amélioration des tissus musculaires, d'améliorer la stabilité de certaines articulations (épaules, genoux), l'amélioration de la coordination musculaire, une meilleure résistance musculaire, l'augmentation des réserves énergétiques, une meilleure vascularisation, une réponse contractile améliorée, et pour les sportifs de développer ou conserver leurs performances.

Suggestions : je tiens à soutenir les travaux de Y.Takara et l’étude de Phillips apparus dans Journal Applied Physiology qui consiste à démontrer qu'il est possible de créer de l'hypertrophie musculaire à l'aide de charges légères c'est-à-dire 50% ou 30% pour Phillips  de la charge maximale. Alors que les programmes de prise de masse conseils d'être toujours entre 70 et 80% de la charge maximale afin de développer sa masse musculaire, il est vrai que cela fait partie des meilleurs programmes, mais comment expliquer qu'une personne qui effectue de longues séries de pompes puisse avoirs de "gros" bras ?

 

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Sources:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed

http://cmts2a.fr/medecine-sport

http://www.kinesport.info/Hypertrophie-musculaire-et-occlusion-vasculaire-partie-1_a2108.html

http://www.gymsante.eu/

La préparation physique D.Le Gallais et G.Millet

Cours de typologie musculaire université STAPS

Physiologie du sport et de l'exercice  W.Larry Kenney , J.Wilmore et D.Costill

Anatomie et sciences du geste sportif R.Wirhed

Cours de biologie études scientifiques

Les régimes de contraction

Les mécanismes musculaires (intramusculaires ou/et intermusculaires) sont responsables de la force. La force est l'action qui va permettre les déplacements ou le maintien. Il est l'élément qui améliore et produit les mouvements. Il existe plusieurs forces; la force maximale, l'endurance,  la puissance-vitesse, la puissance-force, la vitesse, et la force explosive.
Les responsables de ses forces sont les muscles et leurs ensembles, plus particulièrement leurs régimes de contraction. Nous allons voir les différentes contractions du muscle qui sont les outils essentiels à une bonne compréhension de la préparation physique.

La contraction du muscle intervient lors de la transmission des messages nerveux par les motoneurones et la stimulation des tissus musculaires. Selon le message nerveux transmis, le muscle va alors se contracter d'une manière ou d'une autre. Il existe deux régimes de contraction:

Le Régime Isométrique; il s'agit de maintenir une position précise durant une durée (PHOTO ISOMETRIQUE). Il permet un recrutement massif d'unités motrices, mais il ne peut être utilisé seul car lors d'activité physique ce régime de contraction est très souvent associé (stato dynamique, isométrique concentrique, isométrique excentrique...).


Le Régime Ansiométrique; il s'agit de contraction avec déplacement et il englobe plusieurs types de contraction.

La contraction concentrique; il s'agit de la phase positive du muscle. Le muscle va se concentrer et se raccourcir (PHOTO CONCENTRIQUE). Ce type de contraction est efficace pour l'hypertrophie, il est aussi grand consommateur d'énergie mais il n'est pas le régime de contraction principal des activités sportives (mise à part le cyclisme).

La contraction excentrique; il s'agit de la phase négative du muscle. Le muscle va s'allonger et résister au "retour"(PHOTO EXCENTRIQUE). Ce type de contraction améliore la force et joue un rôle majeure dans la plupart des activités sportives mais il est responsable des courbatures et demande une récupération importante (48h à 72h).

La contraction pliométrique; il s'agit de la succession de contractions excentriques et concentriques dans le plus bref délai (lors d’un saut par exemple). Ce type de contraction améliore fortement les coordinations intermusculaires, la synchronisation de l'activité musculaire et correspond aux mouvements de pratiquement toutes les activités sportives, mais il est responsable de nombreuse blessures et ne peut être travaillé sans une préparation musculaire au préalable.

A l'aide des régimes de contractions nous pouvons établir un programme de renforcement spécifique, en n'oubliant pas qu'aucun régime de contraction ne doit être délaissé. Il est possible de privilégier un régime de contraction selon son activité. Mais toujours associer la diversité afin de toujours contraindre le corps. Enfin, quel que soit le programme choisi, il ne faut jamais oublier de respecter la technique et les mouvements du sport pratiqué.
 

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Sources :
La préparation physique, optimisation et limites de la performance sportive, G.Millet, D.Le Gallais
http://www.volodalen.com/12entrainement/entrainement.htm