Mécanismes de développement de la force
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Mécanismes de développement de la force VERGNE Morgan Définition de la force u Capacité d’un muscle à fournir une contraction intense pour exercer une tension maximale. u Force maximale : 100% de la force disponible, permet de faire une seule répétition (1RM). VERGNE Morgan Mécanismes de la force u La force dépend de 3 catégories de mécanismes : u Facteurs structuraux u u Facteurs nerveux u u Structures du muscle avec des mécanismes structuraux. Capacité de recrutement des fibres musculaires avec des mécanismes nerveux. Facteurs d’étirements u VERGNE Morgan Structure élastique du muscle et le réflexe neuro musculaire avec les mécanismes liés à l’étirement. Facteurs structuraux Hypertrophie • Sarcoplasmique • Myofibrillaire • Vasculaire • Conjonctive Réponse des sarcomères à l’entraînement Typologie des fibres VERGNE Morgan Rappel anatomique – Muscle et fibre musculaire VERGNE Morgan Rappel anatomique – Fibre musculaire et myofibrille VERGNE Morgan Hypertrophie sarcoplasmique u Hypertrophie sarcoplasmique : augmentation du liquide intracellulaire (sarcoplasme) u Effet : Augmentation des réserves de glycogène et d’eau dans les cellules u Entrainement en lactique (cf. réserve de glycogène) et en volume u u Intensité entre 65 et 75% Augmentation des réserves de 1g de glycogène à rétention de 3g d’eau à augmentation du volume du liquide sarcoplasmique à augmentation du volume musculaire u Permet de développer plus de force pendant plus de temps VERGNE Morgan Rappel anatomique – Myofibrille et sarcomère VERGNE Morgan Hypertrophie myofibrillaire u Hypertrophie myofibrillaire : augmentation du matériel contractile (myofibrilles) u Effet : Augmentation de la synthèse des protéines contractiles (filaments d’actines et de myosine) u Augmentation de la synthèse des p r o t é i n e s c o n t r a c t i l e s à épaississement des fibres musculaires et du muscle VERGNE Morgan u Augmentation du diamètre de la section des myofibrilles par addition de filaments d’actine et de myosine à la périphérie à épaississement des fibres musculaires et du muscle u Augmentation du nombre du nombre de myofibrilles par f i s s u r a t i o n l o n g i t u d i n a l e à épaississement des fibres musculaires et du muscle. Hypertrophie myofibrillaire - Sarcomères et réponse à l’entraînement u Multiplication du nombre de sarcomères en série et en parallèle u En parallèle à Fissuration de la myofibrille à Augmentation du nombre de myofibrille u En série à Impact sur l’amplitude à Augmentation du nombre de sarcomères en série au niveau de la myofibrille VERGNE Morgan Rappel anatomique – Muscle et composante vasculaire VERGNE Morgan Hypertrophie vasculaire u Hypertrophie vasculaire : Augmentation de l’afflux sanguin (en nombre et en taille (vasodilation) des capillaires périphériques) u Intensité entre 60 et 65% u Entraînement en série longue et de faible intensité VERGNE Morgan u Effet : Augmentation du réseau capillaire artérioveineux au niveau de l’endomysium u Augmentation du réseau capillaire intramusculaire à Augmentation du volume musculaire lors de la congestion. u Importante quelque soit l’objectif! Rappel anatomique composante conjonctive VERGNE Morgan - Muscle et Hypertrophie conjonctive u Hypertrophie conjonctive : Développement du tissu conjonctif (enveloppes musculaires et tendons) u Intervient dans tous les types d’entraînement u Collagène et les autres tissus non contractiles représentent 13% du volume musculaire VERGNE Morgan u Effets : Augmentation de la résistance tensorielle du tendon (Marini, 1984) u Adaptation de l’interface muscletendon au niveau duquel s’effectue le travail de force u Protection des articulations et des muscles. Hyperplasie – Poortmans et Boisseau u Hyperplasie : Multiplication du nombre de fibres musculaires u 2 types d’hyperplasie u Transversale u Longitudinale u Pas encore prouvée sur l’homme car méthode de comptage invasive u Suivre l’évolution de l’immunofluorescence comme nouvelle méthode de comptage VERGNE Morgan Typologie des fibres u u u Il existe 2 types de fibres répertoriées dans le muscle : u les fibres lentes ou de type I u Les fibres rapides ou de type II Détermination du type de fibres grâce à la myosine, plus précisément à partir des chaînes de myosine lourde (MHC : Myosin Heavy Chain) Ancienne appellation (rouge / blanche) liée a technique de coloration de l’ATPase VERGNE Morgan u u Les fibres de type II comprennent : u Des fibres II a qui sont mixtes à métabolisme anaérobie et aérobie u Des fibres IIb ou IIx qui sont rapides par excellence car à métabolisme anaérobie uniquement Les trois types de fibres sont donc : I , IIa , IIx ou Ilb (ancienne terminologie) Typologie des fibres VERGNE Morgan Typologie des fibres Fibres I u u u u Utilisation du métabolisme oxydatif Fibres II u Fibres activées par motoneurones modérés, vitesse de conduction lente Seuil d’activation bas donc souvent mobilisées pour contractions de faible niveau Très résistantes à la fatigue permet donc des exercices prolongés VERGNE Morgan u Fibres IIa u Utilisation du métabolisme oxydatif et glycolytique u Résistance à la fatigue plus faible que type I u Force de contraction + élevée que type I Fibres IIb ou IIx u Utilisation du métabolisme glycolytique u Résistance à la fatigue très faible u Force de contraction très élevée Typologie des fibres et fatigabilité VERGNE Morgan Typologie des fibres et adaptations à l’entraînement u Typologie des fibres peut changer. u Différents facteur déterminent les transformations. VERGNE Morgan Typologie des fibres – Ordre de la transformation VERGNE Morgan Facteurs nerveux Recrutement Synchronisation intramusculaire Coordination intermusculaire VERGNE Morgan Recrutement des fibres – Loi de Henneman u Les fibres lentes (fibres de type 1) sont recrutées avant les fibres rapides (fibres de type 2) quelque soit le type de mouvement u Une charge légère entraîne un recrutement des fibres lentes (1) u u Une charge moyenne entraîne le recrutement des fibres lentes et de 2 a u Une charge lourde entraîne le recrutement des fibres intermédiaires et rapides (2a et 2b ou x) VERGNE Morgan Recrutement spatial u Situation de départ: le débutant ne recrute que peu de fibres (points noirs) u Au bout de quelques semaines, le nombre d'unités motrices recrutées augmente, sans hypertrophie. u Dans la suite de l'entraînement c'est surtout l'hypertrophie qui est la cause principale du gain de force VERGNE Morgan Recrutement temporel u On peut augmenter la force en élevant la fréquence des impulsions envoyées aux unités motrices. L’entraînement en force permet aux athlètes d’augmenter la fréquence des impulsions afin de s’approcher du plateau de force maximale VERGNE Morgan Synchronisation des unités motrices u Coordination intramusculaire u Po u r u t i l i s e r s o n m u s c l e efficacement il faut le faire fonctionner en synchronisant les fibres. u Les unités motrices "déchargent" ensemble ainsi les impulsions nerveuses parviennent en même temps dans la fibre musculaire. VERGNE Morgan Circuit de Renshaw u Permet désynchronisation des unités motrices lors d'une contraction u But : éviter une suractivité musculaire par une stimulation excessive des motoneurones u Inhibition circuit de Renshaw à augmentation de la force par synchronisation d’un maximum d'unités motrices lors d'une contraction VERGNE Morgan u Les cellules de Renshaw sont aussi en relation, par l'intermédiaire d' interneurones inhibiteurs, avec d'autres motoneurones innervant les muscles antagonistes, qu'ils stimulent donc indirectement u L'entraînement devra donc là encore chercher à inhiber cet inhibiteur pour un relâchement maximal de l'antagoniste Optimisation de la synchronisation intramusculaire VERGNE Morgan Coordination intermusculaire u Coordination intermusculaire : Collaboration entre les muscles participant à un même mouvement u Améliore : u u Maitrise du geste spécifique u Économie de mouvement u S c h é m a m o t e u r, a c t i v a t i o n coordonnée des muscles Facteur de performance important VERGNE Morgan Facteurs d’étirements Elasticité Réflexe VERGNE Morgan Facteurs d’étirements u u Un muscle étiré produit une force supérieure, les explications sont aujourd'hui de 2 sortes : u l'intervention du réflexe myotatique u le rôle joué par l'élasticité du système tendon-muscle Facteurs limitants: u Type et forme des articulations u Capacité d’extension des muscles, ligaments, … VERGNE Morgan u On considère que l’augmentation de l’efficacité musculaire due à un étirement préalable est la conséquence de 2 phénomènes : u u Reflexe myotatique u Organe tendineux de Golgi u Fuseaux neuromusculaires Elasticité musculaire u CEP u CES Reflexe myotatique u Contraction réflexe d'un muscle déclenchée par son propre étirement u Le régime pliométrique est particulièrement adapté pour conditionner le réflexe myotatique u Le réflexe myotatique n’est efficace que s’il s’ajoute à la contraction volontaire VERGNE Morgan Organe tendineux de Golgi u Renseigne le corps sur l’état d’étirement du muscle. u Rôle de disjoncteur u Pr o t e c t i o n d u m u s c l e p a r contraction VERGNE Morgan Modèles de Hill à 3 composantes u CES: Composante élastique en série(tendons, titine, élastine…) u CEP : Composante élastique en parallèle (Enveloppe musculaire: Endomisium, epymisium) u CC : Composante contractile (actine, myosine) VERGNE Morgan Modèle de Hill développé VERGNE Morgan
