Les différents types de travail musculaire (exemple pratique)

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Les différents types de travail
musculaire
Philippe HAMANT
Besançon

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Les différents types de travail musculaire
GENERALITES ...................................................................................... 3
FORMULE DU TRAVAIL EN PHYSIQUE ................................................................ 3
RETOUR SUR LE MUSCLE ............................................................................... 3
DEUX TYPES DE FIBRES MUSCULAIRES : ........................................................... 5
LES DIFFERENTES MODALITES D’ACTIVITE MUSCULAIRE .................. 6
LA CONTRACTION MUSCULAIRE ISOMETRIQUE .................................................... 6
La secousse musculaire : ............................................................................ 6
Tétanos musculaire ..................................................................................... 6
Notion de travail musculaire statique (critiquable du point de vue
physique) ..................................................................................................... 7
LA CONTRACTION MUSCULAIRE ANISOMETRIQUE ................................................ 8
Contraction concentrique ............................................................................. 8
Régimes, répartitions topographiques ....................................................... 10
Notion d’adaptation circulatoire et ventilatoire ......................................... 11
LES PROCESSUS ENERGETIQUES ...................................................... 12
TROIS REACTIONS FONDAMENTALES, SOURCES D’ATP ...................................... 12
Source anaérobie alactique (la phosphocréatine) ...................................... 12
Source anaérobie lactique ......................................................................... 12
Oxydation mitochondriale ......................................................................... 12
LES REGIMES MUSCULAIRES ........................................................................ 13
Anaérobiose alactique et lactique : premières secondes d’un exercice ou
exercice maximum de courte durée ........................................................... 13
Aérobiose : activité musculaire moyenne prolongée .................................. 13
Anaérobiose lactique : à partir de 60 % de V02 max. ............................... 14
La myoglobine ........................................................................................... 14
LA DETTE D’OXYGENE ................................................................................. 14
ENDURANCE ............................................................................................. 15
EFFETS DU SEXE ....................................................................................... 15
CONCLUSION...................................................................................... 16
DIFFICULTE DE MODELISER EN LABORATOIRE LE TYPE DE TRAVAIL EFFECTUE SUR LE
TERRAIN ................................................................................................... 16
CEPENDANT, POSSIBILITES DE DETERMINATION PRECISE DE L’APTITUDE A L’EFFORT
(AEROBIOSE ET ANAEROBIOSE) ..................................................................... 16
REFERENCES ..................................................................................... 16

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Les différents types de travail musculaire
(exemple pratique)
Généralités
Formule du travail en physique
La force 1 ne travaille pas (le poids d’un train ne travaille pas,
même en déplacement) ; cos (π/2=0) ; la force 2 est motrice
(travail de la motrice qui tire le train) et d’autant plus motrice que
l’angle de la force avec le déplacement sera proche de 0 ; la force
3 est résistante (travail négatif d’un parachutiste accroché au
train et traîné par lui) ; cos α<0.
Retour sur le muscle
La propriété fondamentale d’un muscle est de pouvoir exercer,
lors de sa contraction, une force ou un mouvement : il transforme
une énergie chimique en énergie mécanique.

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L’une des extrémités du muscle étant supposée fixe, cette force
musculaire (Fm) tend à ramener l’extrémité restée libre vers celle
qui se trouve immobilisée.
Si une force extérieure (Fe) de sens opposé est simultanément
appliquée au niveau de l’extrémité libre du muscle, trois
éventualités sont possibles :
 Fm=Fe :
o Pas de déplacement du point d’application
o contraction isométrique et isotonique
o le muscle ne travaille pas du point de vue physique
(vitesse nulle).
 Fm>Fe :
o Raccourcissement actif
o déplacement du point d’application dans le sens de
la force musculaire
o en physiologie humaine, on considère qu’un
mouvement actif a été effectué
o en physique, Fm dans le sens du déplacement
effectue un travail moteur.
 Fm<Fe :
o Allongement passif
o déplacement du point d’application dans le sens
opposé à la force musculaire
o en physiologie humaine, on considère qu’un
mouvement résistant a été effectué
o en physique, Fm dans le sens opposé au
déplacement effectue un travail résistant.
Cependant, on considère que le muscle travaille dans ces
trois situations : travail dynamique actif, travail dynamique
résistant et travail statique (rapprochement non valable du

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point de vue physique, mais les processus électriques,
thermiques et chimiques sont comparables).
Deux types de fibres musculaires :
 Fibres de type I, lentes : fibres oxydatives à contraction
lente et résistantes à la fatigue. Ces fibres contiennent
beaucoup de myoglobine, de mitochondries et de
capillaires (fibres rouges). Ce sont des fibres qui scindent
lentement l’ATP et sont petites en diamètre. Elles sont
surtout retrouvées dans les muscles posturaux comme
les muscles du cou ; temps de contraction parfois > à 100
ms.
 Fibres de type IIa : fibres oxydatives à contraction
rapide et résistantes à la fatigue. Ces fibres contiennent
beaucoup de myoglobine, de mitochondries et de
capillaires mais elles possèdent une coloration
intermédiaire (fibres intermédiaires). Elles se retrouvent
généralement en grand nombre dans les muscles de la
jambe des athlètes.
 Fibres de type IIb : fibres glycolytiques à contraction
rapide et sensibles à la fatigue. Ces fibres contiennent
peu de myoglobine, de mitochondries et de capillaires
(fibres blanches). Elles ont une haute teneur en glycogène
et possèdent le plus grand diamètre. On les retrouve en
grand nombre dans les muscles du bras ; temps de
contraction parfois < à 10ms (muscles oculomoteurs).
Aussi, un athlète qui effectue un sport d’endurance (course ou
natation par exemple) modifie graduellement certaines fibres
glycolytiques (du type IIB sensibles à la fatigue et rapides, dites
blanches) en fibres oxydatives (du type IIA résistantes à la fatigue
et rapides, dites intermédiaires).
Généralement, le nombre total des fibres musculaires
squelettiques ne varie pas.
Un exemple :