LE MUSCLE - cesastrasbourg2016

Muscleetfilières
Laplupartdenosorganessontconstituésdetissusmusculaires.
Cesmuscles,parleursfonctions,permettentlathermogénèse,la
posture,lapréhension,laventilationpulmonaire,la
circulationsanguine,ladigestion.
Leursactionspeuventsefairedemanièreconscienteou
inconsciente.
Laqualitédumusclediffèreselonsonactionetinnervation,ainsi
ilfautdistinguerlesmusclesstriésetlesmuscleslisses.
Lacompositionetlesqualitésintrinsèquesdelafibremusculaire
vontdépendredupatrimoinegénétiquemaiségalementde
l’activitéphysiquedel’individu.
Ilreprésente40à50%dupoidscorporelchezl’homme,il
contient75%d’eau.
I-Qu’estcequ’unmuscle
Lemuscleestuntissubiologiqueanimalcontractileentourépar
uneenveloppeaponévrotique.
Ilestcomposédecellulesappeléesmyocytesoufibres
musculaires,cesdernièressontrichesdemyofilamentsou
microfilaments:l’actineetlamyosine
II-Lesdifférentstypesdefibresmusculaires
Lamyologiepermetdemettreenévidencedeuxgroupesdefibres
musculaires
a) lesmusclesstriés
b) lesmuscleslisses
III-Lesdifférentesformesdemuscles
a) lesmuscleslongsenfuseau
b) lesmusclesplats
c) lesmusclescourts
IV-Lesdifférentstypesdesystèmenerveux.
L’actionconscienteouinconscientedenosmuscles,nouspermet
d’avoiruneviederelationssansavoirbesoindepenserànotre
digestiontoutenpratiquantuneactivitéprofessionnelleou
sportive.
Ilfautdoncdistinguerdeuxtypesdesystèmenerveux
a) Lesystèmenerveuxautonome
Ilpermetlebonfonctionnementdelavievégétative(ex;la
digestion,lesbattementsducœur),ilnedépendpasdenotre
volonté
b) lesystèmenerveuxsomatique
Sonfonctionnementdépenddenotreproprevolontéà
créerouêtredansl’actiondelavieaffective,
professionnelleetousportive.
Notrecerveauenvoieunmessageauxmuscles
squelettiques,cequipermetlemouvementdusquelette,par
conséquentdenotrecorps.
V-Lacompositiond’unmuscledumusclesquelettique
1-lestissusconjonctifs
a) l’aponévroseoul’épimysium
Cetissuconjonctifestcomposédefibrescollagènes
parallèlesauxfibresmusculaires.Elleenveloppelemuscle,
luidonnesaforme,nousytrouvonslesvaisseauxsanguins
(ex.artérioles,veinules,capillaires),desplaques
neuromotrices,danssacontinuitél’aponévrosesefixesur
lesosenformantuntendon.
b) lepérimysium
Cetteaponévrosesingulariselesdifférentsfaisceaux
musculairesdesmusclesstriés.
c) l’endomysium
Cettegaineaponévrotiqueenroulechaquefibremusculaire
2-lafibremusculaire
C’estunecelluleallongéeplurinucléée(plusieursnoyaux)sursa
périphérie,composédesarcomères.
3-lesarcomère
Ilestlapluspetiteunitécontractiledelafibremusculaire,ilest
définitpardesbandes(A,I,H,Z).LalimitesefaitparlabandeZ
Unbicepspeutcontenirplusde100000sarcomères.
a) lesarcolemme
Cettemembraneentourelesarcomère,elleprésentedes
invaginationstubulaires(tubuleT)répartiestoutlelongde
lafibremusculaire,pénétrantcettedernièreprofondément.
b) lesarcoplasme
Liquideappelésarcoplasme,ilcontientdesmitochondries,
réticulumendoplasmique(organitesresponsablesdu
fonctionnementdelacellule).
Nousyrencontronségalementleglycogène(carburantdela
cellule),l’oxygène(lecomburantdelacellule)
c) lesmitochondries
Véritablesusinesàbrûlerlesréservesénergétiques
(carburantetcomburant),ellespermettentlaproduction
d’énergiepourl’utilisationdel’ATP.
d) lestubulesTetleréticulumendoplasmique
Ilspermettentlepassagedupotentield’actionetla
libérationducalciumpourquel’actineetlamyosine
puissentsecoupler(pontagedelamyosinesurl’actine)
e) lesstriesZ
Lessarcomèresdonnentl’apparencedestriessurles
muscles.
IlssedéfinissentparunezonecompriseentredeuxlignesZ,
ilspossèdentdesprotéines.
- protéineélastique:latitine.Ellemaintientlastructure
- protéineactine
- protéinemyosine
- alpha-actineconstituelaligneZ
1°lesbandes
- I
- A
- M
-H
- Z
f)lesmyofibrilles
a) l’actine
Protéinebi-globulaire,ellecontribueàlastructureetau
mouvementdumuscle.
b) lamyosine
Protéinefondamentaledanslemécanismedelacontraction
musculaire,sonextrémitéestenhélice.
Ellesecomposede2000acidesaminés.
Lestêtesdepontagescontiennentuneactivitéd’ATPase,ce
quifavorisesafixationsurl’actine.
VI-Lacontractionmusculaire
1-lesmécanismesdelacontractionmusculaire
a) lepotentield’actionoulemessagenerveux
L’influxnerveuxarrivesurlaplaqueneuromotriceetpermet
ladiffusiondumessagenerveuxvialestubulesTetle
réticulumendoplasmique.Lecalciumestlibérédansle
sarcomèreetsefixesurl’actine.
b) lecalcium(Ca+)
Lecalciumsefixesurl’actine,plusprécisément,surla
troponine.L’effetinhibitionestlevé,lepontagedela
myosines’exécute,lesmyofilamentsglissentl’unesur
l’autre.Lacontractionsefait.
Cetteopérationsedérouletandisquel’Adénosine
TriphosphatesedégradeenAdénosineDi-Phosphateplusun
phosphate.
c) lepontagedelamyosinesurl’actine
Lepontagedelamyosinesurl’actines’effectuegrâceàla
myosine,elleprésenteunbrasquicommenceducorpsdela
protéineetsetermineparunetête.Surlebrassefixel’ATP,
cedernierselibèreetsedégrade,tandisquelatêteadhèreà
l’actinepourlatracter.
L’actinecontientunsitedefixationduCa+(calcium),la
troponine,unefoislaCa+fixésurlemyofilament,
l’inhibitionselève,l’ATPsedétacheetlatêtedelamyosine
s’accrocheettractel’actine.
L’AdénosineTriphosphate
L’AdénosineTriphosphateestl’élémentprépondérantàla
contractionmusculaire.Sonstockagedanslesarcomèreest
infime,ilnepeutêtrequereconstitué,onparledelaresynthèsede
l’ATP.
II-laresynthèsedel’ATPselonlesfilièresénergétiques
a) Anaérobiealactique
L’effortphysiques’effectueenabsenced’oxygènesans
produiredel’acidelactique.Travaildelaforcemaximale.
L’athlèteutilise100%desfibresmusculairesactifs.
b) Anaérobielactique
L’activitésansprésenced’oxygènevaproduiredel’acide
lactique,donneunesensationdebrûlure.Letravailde
physiquevapermettrededonnerdel’endurancemusculaire
grâceauxrecrutementsdefibresmusculaires,unemeilleure
réponsedusystèmeenzymatiqueetunstockageplus
importantducomburantetducarburant.
c) Aérobie
L’effortestdefaibleintensitémaisdurelongtemps(ex.la
coursdefond),ilsefaitenprésenced’oxygènecequipermet
deconsommerplusd’énergie,induitlapertedepoids,
favoriseuneoxygénationoptimale,diminuelesaccidents
cardio-vasculaires.
III-Lesenzymesfavorisantlaresynthèsedel’ATP
a) Anaérobiealactique
1-lesenzymes
- laCréatinePhosphokinase(CPK)
Ellepermetderécupéreretlierlaphosphocréatine(PCr)
àl’ADPpourformerl’ATP(ADP+P=ATP)
- laMyokinase(MK)
Ellefavoriselaresynthèsedel’ATPàpartirdedeuxADP
cequidonne1ATPetAMP(AdénosineMonophosphate)
(ADP+ADP=ATPetAMP)
2–Bilan
-ilintervientdèsl’effortquelquesoitl’intensité,c’estun
systèmedeveillepourquestockl’ATPnechutepas.
-Sapuissanceestélevé:100Kcal/mind’effort,ledouble
chezlesportif
Ladurée
Puissance:3à5secondes
Capacité:30secondes
Lefacteurlimitant
L’épuisementdesphosphagénes(PCr),oxygèneen
réserveintracellulaire
Enrésumé:
-lesréservesdePCrpermettentlaresynthèsedel’ATPet
libèrelacréatine.
-l’enzymeMonokinasesynthétisel’ATPàpartirdel’ADP
présentennombredanslacellulemusculaire,cequi
donnelaprésencedel’AMP
-l’oxygènepermetdephosphorylerlacréatinepourcréer
laPCrindispensableàlaresynthèsedel’ATP.
UNCONSTAT:danscecas,pluslafilièreAérobieest
efficace,pluslafilièreAnaérobieAlactiquesera
efficace.
b) Anaérobielactique
Laresynthèsedel’ATPsefaitàpartirde:
1-laglycogénolyseissueducatabolismeduglycogène
2-laglycolyserésultantdelatransformationduglucoseen
G6P
1-lesenzymes
Lesréactionsbiochimiquessefontenprésenced’enzymes
ouetdecoenzymestellesque:
Hexokinase:présentdanslemuscle
Glucokinase:présentdanslefoie
NAD,elleintervientdanslemétabolismesoitsouslaforme
NAD+(coenzymeoxydé)ouNADH(formeréduite)
2-lestransformationsduglycogèneetduglucose
Lepyruvate:ilestl’essencecellulairequiapportede
l’énergieparoxydationdesacidesgrasprésentsdansle
cytoplasme
Lelactate:ilpermetàlaglycolysedeperdureretdefairele
lienentrelesprocessusAnaérobieetAérobie
3-lebilan
- elleintervientrapidementaprèsledébutdel’effort
- adaptéeauxmouvementsrapides
- maintienlaglycolyseAérobie
Ladurée:
Puissance:20à30secondes
Capacité:2à3mn
- laglycogénolyseproduit3ATP
- laglycolyseproduit2ATP
Lefacteurlimitant
L’arrivéedel’O2àlamitochondrie,laquantitéd’enzyme
permettantlepassagedupyruvateaulactate
(lacticodéshydrogénase(LDH))
c)Aérobie
1-lessubstratsénergétiques
- Glucides
- AcidesGras
- Lipides
2-laproduction
- Gazcarbonique
- L’eau
- Lachaleur
- Grandequantitéd’énergie
- Grandequantitéd’AdénosineTriphosphate
3-L’activité
Ellepeutsefairesurplusieursheuresgrâceàl’oxydation
Sur90mnà70%delaVO2max,lessubstrats
préférentielssontlesglucidesetleglycogène)
Suruneffortà65%delaVO2max,lesubstratprincipal
estlesacidesgras
4-LeVO2max(leVolumed’OxygèneMaximal)
Ilreprésentelaconsommationmaximaled’oxygènepar
millilitres,parminutes,parkilos.
Ilestl’undesindicesdeperformancesdesactivités
aérobies
PlusleVO2maxestélevé,pluslapertedepoids
s’accentue.
Pourunsédentaire:38à40deVO2maxchezlesfemmes
44à50deVO2maxchezleshommes
Pourlesportif:70à80deVO2maxchezlesfemmes
80à89deVO2maxchezleshommes
Après25/30ansilbaissede1%parannéeetestoptimisé
s’ilyasédentarité.
5-Ledéveloppementdel’endurance
Ilfautdistinguer
1)lapuissance
2) lacapacité
3) lesseuils
1) Lapuissance
a-Lapuissancemaximaleaérobie(PMA)
Laquantitéd’énergiedépenséeparunitédetemps,
ellesecalculeenwatts,laconsommationestégaleà
sonVO2max.
b-Lavitessemaximaleaérobie(VMA)
Lavitessededéplacementcorrespondàla
consommationd’oxygènemaximale(PMA)
EllepermetdetrouverlaVO2max.
Ex.VMAde17km/h
VO2max=17X3,5=59,5
2) Lacapacitéouenduranceaérobie
Lacapacitéoul’enduranceaérobiepermetde
maintenirlepourcentageélevédelaVMApendant
uneduréelapluslonguepossible.
S’ilestpossibledemaintenirlapuissancemaximale
entre3et12minutesau-delàl’endurances’installe
3)lesseuils
Aérobie:ilcorrespondà65%duVO2max,ilyapeu
deproductiondelactates
Anaérobie:ilcorrespondà85%duVO2max,la
filièreanaérobieintervientpourlaresynthèsede
l’ATP.
Ex.Travaild’Interval–trainingouTabata
LaPMAestdépassée,ladetted’oxygènedevient
importante,l’arrêtinfluéparl’acidosesurvient
rapidement.
4-lesprincipesdedéveloppementdesprocessus
1- l’effortdoitêtreglobalcelareprésentel’utilisationdes
2/3delamassemusculaire.
2- Lesvaleursdoiventsesituerprochedeslimites
maximalesdesprocessustravaillés
3- Travaillerlapuissanceetl’endurancepermetune
améliorationdurable.(évitelafatigueetlesblessures)
4- Développerlapuissance:
Letravails’effectuesoitenintensité:maximaleousupra
maximale
Laduréeestégaleaulapsdetempsqueleprocessuspeut
fournirdel’énergie.
5- Développerlacapacité:
Letravails’effectueàintensitémodérée,inférieureau
maximum,
Laduréeestsupérieureentempsàladuréed’épuisement
duprocessusdelapuissance.
5-lesparamètresdudéveloppementdesprocessusénergétiques
1-l’action:Ils’exprimeenpourcentagedumaximum
2-ladurée:Ellevarieselonlafilièreénergétique
3-larécupération
a–complète
b-incomplète
4-lanaturedelarécupération
a–récupérationpassive
b–récupérationactive
5-laquantitédetravail
.
Référence:DidierREISS
PascalPREVOST
GeorgesCAZORLA
SophieGARNIER
PascaleESTRIPEAU
Antoinefortes