Activité Physique

LA CONTRACTION MUSCULAIRE :

Il est difficile de trouver des points communs entre la silhouette d'un marathonien et celle d'un sprinter. Et pour cause, les efforts demandés à leurs organismes diffèrent radicalement : effort endurant pour l'un, bref et violent pour l'autre.

Le muscle strié squelettique se compose d'une multitude de fibres musculaires assemblées en faisceaux. Une fibre musculaire est une cellule géante dont le cytoplasme est riche en myofibrilles (éléments contractiles de fibres musculaires). Chaque myofibrille comporte une sucession de sarcomères (unités contractiles). Un sacromère résulte résulte de l'assemblage ordonné de deux types de myofilaments protéiques.

On distingue des myofribrilles épais, constitués de molécules de myosine, et des filments minces, composés de molécules d'actine. Les molécules de myosines possèdent une tête sur laquelle, au repos, est fixé l'ATP.

La libération du phospahate inorganique (c'est à dire non associé à une molécule oganique) résultant de l'hydrolyse de l'ATP fournit de l'énergie nécessaire au glissement relatif des myofilaments: il y a pivotement des têtes de myosine, glissement des myofilaments d'actine entre ceux de myosine et raccourcissement des sarcomères.

Le muscle consomme de l'ATP tant dans la phase de contraction que dans le phase de relâchement de l'activité musculaire.

Le muscle transforme l'énergie chimique ( la source est l'assimilation des aliments) en énergie musculaire, qui est la force motrice du mouvement.


Afin de répondre à ces diffèrentes contraintes, l'organisme développe deux types de fibres musculaires :


Les différentes réserves de carburant ne sont pas stockées dans le même type de fibres musculaires et ne sont pas toutes sollicitées au même moment.

  • Il y a tout d’abord les fibres lentes de la filière aérobie (avec oxygène). Les fibres de type I sont plus nombreuses pour un muscle effectuant un travail de longue durée comme ceux développés par un marathonien. Particulièrement bien irriguées, elles disposent de l'oxygène véhiculé par le sang pour brûler les glucides et les lipides. Ces fibres ont une très forte vascularisation (pour permettre un meilleur afflux de sang, donc d'oxygène et de substances nutritives à l'effort) et possèdent de nombreuses mitochondries qui renferment les enzymes essentiels pour l'utilisation de l'oxygène dans les réactions énergétiques aérobies. Elles sont très résistantes à la fatigue et très fines. Elles sont sollicitées pour des efforts de longue durée : l'endurance.

  • Il y a ensuite les fibres rapides de la filière anaèrobie (sans oxygène). Les fibres de type II sont plus nombreuses pour un muscle effectuant un travail de courte durée mais très intense comme ceux développés par un sprinter. Plus grosses et plus épaisses, elles sont particulièrement riches en glycogène. Ces dernières n'utilisent pas d'oxygène et seront mises à contribution pour des efforts intenses mais de courte durée lorsque l'oxygénation n'est pas suffisante. Dans ce cas, soit le glucose se dégrade tout seul et il y a production d'un déchet acide (le lactate), soit le muscle fait appel à la phosphocréatine. Les déchets sont évacués progressivement par l'organisme. Si leur accumulation est trop importante, c'est la crampe.


Dans chaque muscle, on retrouve les deux types de fibres en pourcentages différents selon sa spécialité et le niveau d'entraînement. En fonction du type de sport, les athlètes développeront donc préférentiellement des fibres « lentes » ( pour un marathonien entraîné à des efforts de longue durée ) ou des fibres « rapides » ( pour un sprinter accoutumé à des efforts intenses et de courte durée ).

Il existe deux grands types d'entraînement sportif:

  • L'entraînement en endurance (comme celui du marathonien) exige la réalisation d'efforts prolongés, d'intensité moyenne, plusieurs fois par semaine. Il favorise la voie aérobie, c'est-à-dire l'utilisation des graisses. On observe dans le muscle une augmentation de la vascularisation, du nombre de mitochondries, et une modification des protéines contractiles, qui évoluent des formes rapides vers les formes lentes. Ces modifications s'établissent rapidement, au bout de quelques semaines d'entraînement, mais peuvent disparaître aussi vite s'il est interrompu. La régularité des exercices d'intensité modérée de longue distance va donner à l'organisme la possibilité de supporter les efforts très longs sans faire apparaître une fatigue excessive. Grâce à l'endurance, on va pouvoir augmenter les réserves musculaires en glycogène, développer l'utilisation deslipides comme source énergétique et même accroître la capacité enzymatique des réactions métaboliques impliquées dans ce type d'éffort.

  • L'entraînement en puissance, qui vise, lui, à améliorer la force et la vitesse, repose sur des bases différentes. Il ne s'agit pas, dans ce cas, d'effectuer des efforts longs et répétés, mais, au contraire, des exercices courts, rapides et intenses, comme le sprint. Ces exercices doivent être pratiqués plusieurs fois par semaine, et ils entraînent une augmentation de la force musculaire, ainsi qu'une hypertrophie des muscles. On sait que cette hypertrophie est due à la multiplication des myofibrilles et à un accroissement du diamètre des fibres rapides. On observe, dans les muscles constitués surtout de fibres rapides, une diminution de la vascularisation et des mitochondries, ce qui témoigne donc en faveur d'un développement de la voie énergétique anaérobie.

Les dépenses énergétiques :

  • sprint de 100 m : 31 kcal et 186 kcal/min
  • marathonien : 3000 kcal et 20 kcal/min



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