Edité par le Dr Dario Mirra
Muscle squelettique : notes d'anatomie fonctionnelle
Le muscle est composé de différents éléments qui forment sa structure. Les différentes unités fonctionnelles du muscle strié sont appelées sarcomères ou inocommi, véritables unités fonctionnelles de mouvement.
Pour bien comprendre la manière dont le muscle crée le mouvement, et ayant déjà présenté les fonctions biochimiques, physiologiques et neurologiques qui sont à la base de la contraction musculaire, il est nécessaire d'avoir deux notions :
- la constitution du maillage protéique qui sous-tend les fonctions du muscle lui-même ;
- les relations physiques qui sous-tendent le mouvement.
1 D'un point de vue simpliste, les protéines qui composent le sarcomère peuvent être divisées en 3 catégories :
- Protéines contractiles : Actine et Myosine.
- Protéines régulatrices : Troponine et Tropomyosine.
- Protéines structurales : Titine, Nébuline, Desmine, Vinculine, etc..
Si vous observez ensuite une préparation musculaire au microscope, vous pouvez facilement observer la présence de bandes de couleurs différentes, qui correspondent à différentes zones fonctionnelles.
Donc d'un point de vue purement didactique en considérant ces domaines, on a :
- Disques Z - Ils délimitent le sarcomère. Ils sont les points d'ancrage des protéines, ils sont le siège de blessures lors du travail musculaire, ils se rapprochent les uns des autres lors de la contraction.
- Bande A - Correspond à la longueur du filament de myosine.
- Bande I - Correspond à deux rangées d'actine dans deux sarcomères contigus.
- Bande H - Correspond à la zone entre deux rangées d'actine dans le même sarcomère.
- Ligne M - Divisez le sarcomère en deux portions symétriques.
Relations spatiales des myofilaments dans le sarcomère. Un sarcomère est délimité à ses extrémités par deux séries Z
2) Au lieu de cela, voici les relations physiques qui peuvent aider à mieux comprendre certaines particularités du mouvement humain :
a) Relation Force-Longueur
La force maximale (L0) dépend du degré de chevauchement des protéines contractiles. Une fibre au repos a une longueur d'environ 2,5 micromètres, avec la possibilité pour le sarcomère d'atteindre des longueurs pouvant atteindre environ 3,65 micromètres, car les filaments épais ont une longueur de 1,6 micromètre, tandis que les fins de 1 micromètre. Le pic de résistance est obtenu lorsque le chevauchement des protéines est d'environ 2 à 2,2 micromètres.
Relation longueur-tension dans la contraction musculaire. L'image montre la tension générée par un muscle en fonction de sa longueur avant le début de l'exercice/contraction musculaire.Nous focalisons notre attention sur la courbe de force active (contraction musculaire), en laissant de côté la rouge relative à la force totale et la bleue un. par rapport à la force passive (due aux composants non contractiles du sarcomère - connectine / titine); en particulier, en suivant l'évolution de la courbe relative à la force active on constate que :
a) il n'y a pas de force active puisqu'il n'y a pas de contact entre les têtes de myosine et l'actine
Entre a) et b) : il y a une augmentation linéaire de la force active due à l'augmentation des sites de liaison disponibles de l'actine pour les têtes de myosine
Entre b) et c) : la force active atteint son pic maximum et reste relativement stable ; dans cette phase, en fait, toutes les têtes de la myosine sont liées à l'actine
Entre c) et d) : la force active commence à diminuer à mesure que le chevauchement des chaînes d'actine réduit les sites de liaison disponibles pour les têtes de myosine
e) : une fois que la myosine entre en collision avec le disque Z il n'y a plus de force active puisque toutes les têtes de myosine sont attachées à l'actine ; de plus, la myosine est comprimée sur les disques Z et agit comme un ressort s'opposant à la contraction avec une force proportionnelle à le degré de compression (donc de raccourcissement musculaire)
Tout ceci présuppose la théorie du glissement des filaments, selon laquelle : la tension que la fibre musculaire peut générer est directement proportionnelle au nombre de ponts transversaux qui se forment entre les filaments épais et les filaments fins.
b) Relation Force-Vitesse
c) Relation vitesse-longueur
Si la force musculaire est proportionnelle au diamètre transversal de la fibre, la vitesse dépend du nombre de fibres en série le long du parcours de la fibre elle-même. Donc, si nous supposions un raccourcissement Delta L et que nous avions 1000 sarcomères en série, le raccourcissement total serait :
1000xDelta L / Delta t
Donc plus les muscles sont longs, plus ils auront de trajectoires d'accélération.
Relation vitesse - Hypertrophie
Quiconque s'est essayé au travail avec des poids sans avoir effectué un travail d'allongement et d'étirement parallèlement à celui-ci pourrait facilement remarquer la sensation d'une plus grande rigidité lors des mouvements sportifs ou dans les gestes quotidiens normaux. En effet, une hypertrophie excessive augmente les viscosités internes et la rétraction conjonctive ; il est donc déductible que l'hypertrophie musculaire ne favorise pas les mouvements explosifs-balistiques ou de vitesse, car il est bien connu que les frottements internes dans le muscle doivent être minimes afin de permettre un écoulement optimal de protéines contractiles. La plus grande force excentrique des Bodybuilders peut également être déduite de cette relation, car l'hypertrophie exaspérée crée de fortes frictions internes qui agissent comme un support dans les mouvements de cession.
Conclusion
A travers l'explication de la constitution du maillage structurel et des relations physiques qui lient le muscle au mouvement, j'avais l'intention avec cet article de donner au lecteur un plus grand élément pour comprendre avec un peu plus de clarté que les gestes sportifs, ainsi que au quotidien, aller au-delà de ce que peut être soulever une barre ou simplement marcher ; pour être mieux compris dans leur complexité, ces gestes nécessitent une connaissance de l'anatomie, de la physiologie, de la biochimie et de toutes les matières complémentaires, qui montrent bien que les sciences motrices sont tout sauf des improvisations par les praticiens, et comment ils nécessitent de multiples « connaissances » qui englobent la théorie et la pratique.
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