Muscles at Work
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2.2 – Les muscles au travail Chapitre 4 p. 77 - 93 Sport Books Publisher 1 Objectifs Être capable d’identifier et de décrire les différents types de contractions musculaires. Identifier les composantes de la force musculaire. Comprendre les interactions entre ces différentes composantes. Décrire les facteurs qui influencent le développement de la force musculaire. Sport Books Publisher 2 Types de contractions musculaires Sport Books Publisher 3 p. 78 Types de contractions musculaires Formes et types de contractions musculaires Statique Isométrique Concentrique Dynamique Isotonique Auxotonique Isocinétique Pliocentrique Excentrique Concentrique Excentrique (surmonter, s’adapter) (résister) Sport Books Publisher 4 Types de contractions musculaires Formes et types de contractions musculaires Statique Dynamique Sport Books Publisher 5 Types de contractions musculaires Formes et types de contractions musculaires Statique Isométrique Concentrique Excentrique Sport Books Publisher 6 Types de contractions musculaires Formes et types de contractions musculaires Dynamique Isotonique Auxotonique Isocinétique Sport Books Publisher Pliocentrique 7 Types de contractions musculaires Dynamique Isotonique Auxotonique Isocinétique Concentrique Excentrique (surmonter, s’adapter) Pliocentrique (résister) Sport Books Publisher 8 Types de contractions musculaires Formes et types de contractions musculaires Statique Isométrique Concentrique Dynamique Isotonique Auxotonique Isocinétique Pliocentrique Excentrique Concentrique Excentrique (surmonter, s’adapter) (résister) Sport Books Publisher 9 Contraction statique Tension du muscle ou force exercée contre une charge externe. La force interne est égale ou inférieure à la charge externe. La charge n’est pas déplacée. Sport Books Publisher 10 Contraction statique Dans la plupart des sports, la recherche de la contraction statique maximale est rare. La contraction statique maximale est observée le plus souvent en gymnastique, en lutte et en judo. Sport Books Publisher 11 Activités nécessitant une tension musculaire statique maximale Sport Books Publisher 12 Contraction statique La plupart des sports requièrent seulement des contractions statiques sous-maximales ou basses. Parmi les sports requérant ce type de contractions, on trouve la planche à voile, le tir à l’arc et le ski alpin. Sport Books Publisher 13 Activités nécessitant une tension musculaire statique sous-maximale Sport Books Publisher 14 Contraction dynamique Tension du muscle ou force exercée contre une charge externe. La force interne est supérieure à la charge externe. La charge est déplacée. Sport Books Publisher 15 Contraction isométrique Contraction statique. La contraction musculaire s’exerce contre une charge externe. Il n’y a pas de changements visibles de la longueur du muscle. La charge externe est d’une force supérieure à celle générée par la force interne de l’athlète. Aucun mouvement externe n’est perçu. Aucun travail musculaire n’est réalisé puisqu’aucun mouvement n’est perçu. Une tension musculaire relativement élevée et une consommation d’énergie sont observées. Sport Books Publisher 16 Exemple de contraction isométrique : pousser contre un mur. Sport Books Publisher 17 Une contraction isométrique s’opère lors d’un « bras de fer » lorsque les deux adversaires sont de même force. Sport Books Publisher 18 Contraction auxotonique Contraction dynamique. Pendant un travail musculaire dynamique, l’angle articulaire et la vitesse du mouvement changent continuellement. Ce qui veut dire que la tension requise pour déplacer une charge externe varie. L’engagement de plus ou moins d’unités motrices permet au muscle de s’adapter aux exigences de la tension qui varient continuellement. Sport Books Publisher 19 Contraction auxotonique Par exemple, la force requise pour soulever un haltère dépend d’un certain nombre de facteurs internes Ces facteurs comprennent : 1.la capacité physique de l’athlète ; 2.la puissance de levier de l’athlète ; 3.l’angle de positionnement des membres ; 4.la vitesse du mouvement. Sport Books Publisher 20 Contraction auxotonique Bien que le poids de l’haltère reste le même, ces facteurs peuvent compromettre la capacité d’un athlète à augmenter sa force à tous les angles articulaires. C’est pourquoi il est peu évident d’augmenter sa force musculaire à tous les angles articulaires de façon équilibrée en s’entraînant avec des poids libres. Sport Books Publisher 21 Contraction isotonique Contraction dynamique. Un changement de la longueur des muscles peut être observé. Un tension constante est mise en place et maintenue. Rarement observé dans les sports et les événements athlétiques car un changement des niveaux de tensions va généralement de pair avec une modification des angles articulaires. Sport Books Publisher 22 Contraction isotonique Soulever une charge élevée à une vitesse lente et constante est un exemple de contraction isotonique. Sport Books Publisher 23 Contraction isocinétique Contraction dynamique. Implique une contraction à vitesse constante contre une résistance élevée prédéterminée. Génération d’une tension importante dans le muscle à tous les angles articulaires. Comme cela, le renforcement musculaire est généralisé à tous les angles articulaires. En utilisant certaines machines, on peut parvenir à une tension constante puisque l’angle articulaire et la vélocité du mouvement sont contrôlés. Sport Books Publisher 24 Contraction isocinétique Exemples de dynamomètres qui permettent une contraction isocinétique : 1. CYBEX KINCOM LIDO HydraGym Nautilus 2. 3. 4. 5. Sport Books Publisher 25 Contractions concentrique et excentrique Contraction concentrique : Se produit lorsque le muscle se raccourcit durant toute l’étendue du mouvement ; appelée également flexion. Contraction excentrique : Se produit lorsque le muscle s’étire pendant l’étendue du mouvement ; appelée également extension. Sport Books Publisher 26 Exemples de contractions concentrique et excentrique Rapprocher les talons vers les fesses est un exemple de contraction concentrique des tendons du jarret Éloigner les talons des fesses est un exemple de contraction excentrique des tendons du jarret Sport Books Publisher 27 Contraction pliocentrique Contraction hybride. Le muscle exécute une contraction concentrique isotonique à partir d’une position d’étirement. Implique un étirement préalable du muscle pour déclencher le réflexe de l’organe tendineux de Golgi. Ce réflexe provoque la contraction des muscles. L’entraînement pliométrique peut permettre des gains de force plus importants que ceux obtenus grâce à un seul entraînement de la force. Sport Books Publisher 28 Entraînement pliocentrique Sport Books Publisher 29 Facteurs influençant la contraction musculaire Sport Books Publisher 30 Facteurs influençant la force et la puissance des contractions musculaires : L’état de santé de l’individu 2. Le type d’entraînement de l’individu 3. L’angle articulaire 4. La section transversale du muscle 5. La vitesse du mouvement 6. Le type de fibres musculaires 7. L’âge 8. Le sexe 1. Sport Books Publisher 31 L’angle articulaire Le type de contraction et de force requis pour résister à une charge externe change en fonction de l’angle articulaire. Le type de contraction et de force requis dépend de si la force externe est supérieure, ou inférieure, à la force interne (appliquée). Des contractions aussi bien statiques, dynamiques, concentriques et excentriques peuvent être nécessaires. La coordination entre le muscle agoniste et le muscle antagoniste est indispensable. Sport Books Publisher 32 p. 68 L’angle articulaire La force maximale est produite à un angle articulaire correspondant à l’interaction maximale des complexes actine-myosine (CAM). Sport Books Publisher 33 La section transversale du muscle Masse corporelle et force sont en corrélation positive à condition que la masse soit principalement constituée de tissu musculaire (masse « sans gras »). Plus la section transversale du muscle est large, plus elle peut générer de la force. Sport Books Publisher 34 p. 84 La section transversale du muscle Sport Books Publisher 35 La section transversale du muscle Les poids les plus lourds sont soulevés par les athlètes de la catégorie des « superpoids-lourd ». Sport Books Publisher 36 La force absolue ou maximale • • • • Plus la masse corporelle active est grande, plus la force absolue ou maximale est élevée. Cependant, des individus de petite taille et de poids léger peuvent développer un potentiel de force relativement élevé si l’on considère les facteurs suivants : Coordination intramusculaire Coordination intermusculaire Structure anatomique Élasticité du muscle Sport Books Publisher 37 La force absolue ou maximale La force maximale ou absolue est d’importance pour les athlètes amenés à surmonter la résistance d’un adversaire ou d’un accessoire. Sport Books Publisher 38 La force relative La performance des athlètes classés selon leur poids ou celle des athlètes qui doivent surmonter leur propre masse corporelle dépend moins de la force maximale que du rapport entre celle-ci et la masse corporelle maximale Force relative = Force maximale Masse corporelle Sport Books Publisher 39 La force relative Les gymnastes comptent grandement sur le développement de leur force relative Sport Books Publisher 40 La force relative Les athlètes pratiquant le sport de loisir préfèrent augmenter leur force active en stabilisant leur force maximale et en réduisant leur masse corporelle. Cette méthode est aussi utilisée par les athlètes ayant un excédent pondéral et voulant perdre le gras superflu. Sport Books Publisher 41 La force relative La force relative peut aussi être accrue par une augmentation de la force et une stabilisation de la masse corporelle. Sport Books Publisher 42 La force relative Les jeunes athlètes pratiquant le sport de loisir doivent pratiquer conjointement un développement de la force et une augmentation de la masse corporelle active Sport Books Publisher 43 La vitesse du mouvement À mesure que la vitesse du mouvement augmente, la force qu’un muscle peut produire diminue. Les complexes actine-myosine (CAM) sont limités puisqu’ils ne peuvent plus se former et se séparer assez rapidement. De ce fait, la capacité à produire et à conserver des CAM en grand nombre diminue. Sport Books Publisher 44 La vitesse du mouvement Les trois principales composantes de la force liées à la vitesse du mouvement sont : 1. La force maximale 2. La puissance 3. L’endurance musculaire Sport Books Publisher 45 La force maximale Force maximale : Capacité d’un athlète à exécuter des contractions musculaires volontaires de manière à surmonter des résistances externes puissantes. Une seule répétition maximale (1RM) : La charge la plus élevée qu’un athlète puisse soulever en un seul essai pour une contraction de muscle donnée. Sport Books Publisher 46 Emprunté à la mythologie grecque… La vivacité et la force d’Hercule, le héros de la mythologie grecque, lui ont permis de réaliser des actes extraordinaires. Le nom d’Hercule suggère un être humain doté d’une taille et d’une force physique supérieures à la normale. Sport Books Publisher 47 La force maximale La force absolue la plus élevée possible est nécessaire pour des activités telles que l’haltérophilie et les épreuves d’athlétisme. Sport Books Publisher 48 La puissance Puissance : Habileté d’un athlète à surmonter la résistance externe en développant un niveau élevé de contraction musculaire ; souvent définie comme la force-vitesse. Sport Books Publisher 49 La puissance Importante pour réaliser des performances dans des activités nécessitant une maîtrise de mouvements rapides P. ex. le sprint, le patinage de vitesse, sauter, lancer, ramer, etc. Sport Books Publisher 50 L’endurance musculaire Endurance musculaire : Habileté d’un athlète à résister à la fatigue dans les performances de force de longue durée ; connue aussi sous le nom de force d’endurance. L’endurance musculaire détermine la capacité de performance d’un athlète dans des épreuves de longue durée telles que l’aviron, la natation, la course et le ski de fond. Sport Books Publisher 51 L’ endurance musculaire L’endurance musculaire est aussi importante dans les activités rudes qui requièrent conjointement force et endurance ; en gymnastique, en lutte, en boxe et en ski alpin. Sport Books Publisher 52 Relation entre force maximale et puissance Les gens croient souvent à tort que l’augmentation de la force maximale peut ralentir la performance des muscles. En fait, • plus l’athlète génère une force interne pour surmonter une résistance externe, plus le mouvement d’accélération augmente ; • plus la résistance externe à surmonter est élevée, plus la force maximale est sollicitée pour développer une performance puissante. Sport Books Publisher 53 Relation entre force maximale et puissance Les fibres musculaires rapides (FT) augmentent en diamètre suite à un entraînement à une résistance élevée. Sport Books Publisher 54 Développement de la capacité de la force Relation entre force maximale et puissance Capacité de la force Valeur initiale Premier cycle Deuxième cycle Entraînement de la force Durée Développement de la force maximale par l’hypertrophie des myofibrilles. Sport Books Publisher 55 Relation entre force maximale et puissance Améliorer la coordination intramusculaire génère une augmentation progressive du nombre d’unités motrices qui peuvent être mobilisées. Sport Books Publisher 56 Développement de la capacité de la force Relation entre force maximale et puissance Capacité de la force Valeur initiale Premier cycle Deuxième cycle Durée Entraînement de la force Développement de la force maximale par augmentation de la coordination intramusculaire. Sport Books Publisher 57 Relation entre force maximale et puissance Un entraînement de la force maximale peut ainsi bénéficier au développement de la puissance musculaire. Sport Books Publisher 58 p. 89 Relation entre force maximale et puissance Développement de la force maximale par l’hypertrophie musculaire et par l’augmentation de la coordination intramusculaire. Sport Books Publisher 59 Relation entre force maximale et endurance musculaire Le nombre de répétitions, nécessaire pour s’opposer à une résistance élevée, dépend de la force maximale. Ce qui veut dire que plus la force maximale d’un athlète est grande, plus il manifestera de l’endurance musculaire face à une charge donnée (en tant que pourcentage d’1RM). Sport Books Publisher 60 p. 89 Relation entre force maximale et endurance musculaire Niveau de résistance 100% 95% 90% 85% 80% Repétitions Maximales 1 2-3 5-6 7-8 10-12 12-16 Sport Books Publisher 75% 61 Questions à propos de la relation force-endurance Un entraînement cardiovasculaire vigoureux peut générer une diminution du diamètre des fibres musculaires FT. L’augmentation de l’endurance, combinée avec une diminution de la force musculaire, a pour résultat une diminution du volume du muscle. Sport Books Publisher 62 Questions à propos de la relation force-endurance L’entraînement répétitif de la force maximale diminue l’endurance mais augmente la force musculaire. Sport Books Publisher 63 Questions à propos de la relation force-endurance Les épreuves du combiné nordique, associant saut à ski et ski de fond, exigent de conjuguer l’entraînement de la force maximale et celui de l’endurance musculaire. Sport Books Publisher 64 Questions à propos de la relation force-endurance Des niveaux de force et d’endurance relativement élevés peuvent être atteints soit par des séances d’entraînement qui visent isolément le développement de la force ou de l’endurance, soit en les combinant. Sport Books Publisher 65 Le type de fibres musculaires Plus un muscle contient de fibres musculaires rapides (FT) : 1. plus le rendement sur la force musculaire sera grand ; plus la vitesse totale de contraction sera élevée ; et plus la fatigabilité sera importante quand le muscle est activé de façon maximale. 2. 3. Sport Books Publisher 66 Le type de fibres musculaires Plus un muscle contient de fibres musculaires lentes (ST) : 1. moins la capacité à produire de la force sera importante ; moins la vitesse de contraction sera rapide ; et plus les propriétés d’endurance du muscle seront bonnes. 2. 3. Sport Books Publisher 67 L’âge Le vieillissement a une influence sur le rendement de la force musculaire. La vieillesse entraîne une perte sélective de fibres musculaires rapides. La raison de cette perte est peut-être le phénomène de l’apoptose. Autre possibilité : l’inutilisation. La sarcopénie est le terme médical désignant la perte de muscle. Sport Books Publisher 68 L’âge La perte de muscle implique la diminution de la force et de l’équilibre. Cela peut entraîner des chutes et des fractures. Les chutes et les fractures sont parmi les causes principales de l’invalidité observée durant la vieillesse. Sport Books Publisher 69 Le sexe La force absolue et la capacité de puissance des femmes sont souvent inférieures à celles des hommes. Pourtant, il y a peu de différences entre l’homme et la femme quand les données de force et de puissance sont normalisées pour sélectionner des variables anatomiques. Sport Books Publisher 70 Le sexe Les différences entre hommes et femmes sont principalement dues aux différences de volume musculaire. Sport Books Publisher 71
