LA CONTRACTION MUSCULAIRE

Le rôle principal de l'appareil musculaire est de produire un travail mécanique permettant à l'individu d'évoluer dans son environnement. Ses capacités (puissance, énergie disponible) sont limitées mais elles peuvent être sensiblement augmentées. Dans l'antiquité, les Grecs avaient déjà observé que l'action de lever des poids pouvait rendre plus fort tout en développant la musculature. C'est le principe de l'entraînement, qui repose sur les facultés d'adaptation et d'apprentissage de l'organisme en réponse à une stimulation. Le développement de l'ouïe lorsque le sens de la vue disparaît, l'accumulation des réserves adipeuses suite à un régime trop restrictif dans le but de palier à une éventuelle famine future, la mémoire immunitaire (système du vaccin) constituent quelques exemples. Dans le cas de l'entraînement sportif, l'application d'un stress va provoquer une cascade de réactions dans l'organisme (seulement partiellement comprises à ce jour) ayant pour principale conséquence une adaptation du corps, notamment par le développement des muscles sollicités. Ceci fera l'objet d'un prochain article.

Haltère appartenant au champion olympique de Pentathlon, Akmatida de Sparte.
Son poids est de 4,629 kg.

(Musée archéologique d'Olympie)

Un muscle strié squelettique (dont la contraction est liée à la volonté, par opposition aux muscles lisses associés à des mouvements involontaires au niveau des glandes et des tissus, et aux muscles striés non squelettiques (muscle cardiaque)) est composé de fibres musculaires, elles-mêmes formées de faisceaux de myofibrilles. Les myofibrilles sont de longs cylindres de 1 à 2 µm de diamètre constitués d'une succession de sarcomères délimités par une membrane dite Z et représentant les unités contractiles. Chaque sarcomère est composé d'une alternance de filaments épais (filaments dits de myosine) et de filaments plus fins (filaments d'actine), ces derniers étant rattachés aux membranes Z. Le processus de contraction consiste alors en un glissement de ces filaments les uns par rapport aux autres. Leur longueur ne varie pas, mais le résultat de ce glissement est le raccourcissement et l'augmentation du diamètre du sarcomère.

Structure d'un muscle strié squelettique.

Cette contraction nécessite la présence d'ions Calcium Ca2+ libérés par les ondes de dépolarisation dues à l'influx nerveux envoyé par le cerveau (la présence massive des ions Ca2+ provoque des changements d'organisation des protéines régulatrices des filaments d'actine ce qui rend leurs sites de fixation accessibles au têtes globulaires des filaments de myosine) et de molécules d'Adénosine Tri-Phosphate (ATP) qui activent les têtes de myosine. L'ATP est la seule substance utilisable par la machine contractile. Elle est présente en très petites quantités (elle est consommée en 6 secondes environ). Une resynthèse rapide d'ATP peut se faire à partir de l'Adénosine Di-Phosphate (ADP) et de la créatine tri-phosphate (Pcr). Ces deux modes de fonctionnement permettent de maintenir une puissance musculaire maximale pendant 10 à 15 secondes. Au delà, la synthèse de l'ATP s'effectue par oxydation des lipides ou du glycogène. Si celle-ci est anaérobie (c'est la respiration cellulaire anaérobie ou glycogénolyse, qui produit de l'ATP 2,5 fois plus vite que la voie aérobie), l'oxydation partielle du glucose, outre un rendement plus faible (une molécule de glucose ne permet de produire que 3 molécules d'ATP), conduit alors à la formation d'acide lactique. Son accumulation au niveau du muscle va perturber le bon déroulement des mécanismes du processus contractile. La glycogénolyse permet de maintenir une contraction relativement soutenue pendant environ 30 à 45 secondes supplémentaires. Si l'effort se prolonge, la respiration cellulaire aérobie se met en route. Elle utilise comme sources d'énergie le glucose et les acides gras. La respiration cellulaire aérobie se déroule dans les mitochondries. Elle nécessite la présence de dioxygène et fait intervenir une suite de réactions complexes (cycle de Krebs, chaîne respiratoire de transport d'électrons...). C'est la phosphorylation oxydative. Lors des contractions lentes ou au repos, la plus grande partie de l'approvisionnement en ATP est assurée par la respiration cellulaire aérobie, qui utilise l'énergie fournie par la dégradation des acides gras. Lorsque les muscles se contractent de façon plus soutenue, c'est le glucose qui devient la principale source d'énergie. Globalement, l'oxydation complète d'une molécule de glucose en CO2 et en H2O fournit 36 à 38 molécules d'ATP (rendement énergétique élevé).

Déroulement de la contraction musculaire.

L'espace laissé libre entre les myofibrilles est occupé par du cytoplasme que l'on appelle ici le sarcoplasme. Il renferme des organites comme les mytochondries, des gouttelettes lipidiques, de la myoglobine (pigment respiratoire)...

Il existe essentiellement deux types de fibres musculaires et un type de fibres que nous qualifierons d'intermédiaires :
- Les fibres dites lentes ou de type I. Très riches en mitochondries, en myoglobine (responsable de leur couleur rouge) et possédant de grandes réserves lipidiques, elles sont également très vascularisées. Elles sont organisées pour développer une puissance assez faible mais elles montrent également une grande résistance à la fatigue. Elles utilisent comme mode de fonctionnement le processus aérobie (mettant en jeu la respiration) et libèrent leur énergie par oxydation des réserves lipidiques par le dioxygène.
- Les fibres dites rapides ou de type II. Elles renferment un grand nombre de myofibrilles ce qui les rend très puissantes. Elles possèdent par contre moins de mitochondries et moins de myoglobine que les fibres de type I, ce qui fait qu'on les appelle également les fibres blanches. Elles sont également moins vascularisées. Leurs réserves lipidiques sont moindres mais elles possèdent des quantités appréciables de glycogène. Elles sont ainsi organisées pour fonctionner puissament mais de façon brève en puisant leur énergie dans une séquence anaérobie (ne faisant pas intervenir la respiration) et montreront rapidement des signes de fatigue et une accumulation d'acide lactique.
- Des fibres dites intermédiaires qui ont la possibilité de se spécialiser en fibres de type I ou en fibres de type II.

Les fibres de type II sont les fibres ayant la plus grande capacité de développement. Les sprinters et les bodybuilders en possèdent une grande quantité. A l'opposé, les coureurs de fond possèdent plus de fibres de type I. La répartition entre les fibres est imposée par la génétique dès la naissance.  Malgré l'existence de fibres intermédiaires, un champion de bodybuilding ne fera jamais d'exploits en marathon et un marathonien ne sera jamais capable de courir un 100 m aussi vite qu'un sprinter.
 Accueil  C.G.V.  Nous contacter  Mentions légales  Remerciements
 © 2009 PERFORM. TOUS DROITS RESERVES.