L'action des muscles

Quelle est la fonction des muscles ? Quels sont les processus musculaires qui assurent la croissance musculaire et quel est le rôle de la nutrition et de l’entraînement au niveau cellulaire ?

Compte tenu du temps et des efforts que nous consacrons à la salle de sport et à la nutrition, nous savons souvent relativement peu de choses sur ce qui se passe exactement dans le muscle. Nous nous entraînons selon certains principes parce que nous voyons qu'ils fonctionnent pour les autres, mais nous ne pouvons souvent pas expliquer pourquoi ils fonctionnent exactement.

Vous endommagez consciemment vos muscles en les entraînant et pendant la récupération, ils se développent grâce au repos et à la nutrition.

Mais si l’on se demande exactement comment ils sont endommagés, comment ils grandissent exactement et pourquoi la nutrition est importante à cet égard, la plupart des gens ne vont pas beaucoup plus loin. Ce n’est pas surprenant en soi, car tous les termes et processus biologiques, physiologiques et anatomiques peuvent souvent être très compliqués.

Cependant, cela vaut la peine de prendre le temps d’assimiler ces connaissances afin d’obtenir de bien meilleurs résultats grâce aux innombrables heures d’entraînement et de régime. Voici donc les points les plus importants, (espérons-le) expliqués d’une manière que la plupart des gens peuvent comprendre. Parce qu'il s'agirait autrement d'une pièce très volumineuse, je l'ai divisée en plusieurs parties. Dans cette première partie, j'aborderai les différents types de muscles ainsi que leur fonction et leur fonctionnement jusqu'au niveau cellulaire.

Dans la deuxième partie, j'aborderai la façon dont les muscles se développent, l'application à l'entraînement et à la nutrition et l'effet exact des différentes formes de croissance musculaire.

Dans la troisième partie : Les différences par personne, les types de corps endo-, méso- et ectomorphes

Dans la quatrième partie : L'utilité et la fonction d'un échauffement

Dans la cinquième partie : L’utilité et la fonction des (diverses formes) d’étirements

Différents types de muscles

Il existe trois types différents de muscles dans le corps :

Tissu musculaire lisse : Les muscles lisses sont des muscles que nous ne pouvons pas contrôler consciemment. On les appelle donc aussi muscles involontaires. Les exemples sont les muscles du système gastro-intestinal qui assurent le mouvement des aliments à travers le système digestif et les vaisseaux sanguins (pour réguler la pression artérielle et le flux sanguin) et les voies respiratoires qui peuvent se dilater et se contracter.

Strié : Ce tissu musculaire est ainsi appelé en raison des rayures transversales que vous voyez lorsque vous observez ce tissu au microscope. Les muscles dits squelettiques (voir ci-dessous) sont notamment constitués de tissu musculaire strié. Ils sont connectés au système nerveux somatique, ce qui signifie que nous pouvons les contrôler consciemment.

Tissu musculaire cardiaque : Le tissu cardiaque est strié, mais se comporte comme un tissu musculaire lisse dans le sens où il n’est pas consciemment contrôlé.

Une différence importante entre le tissu musculaire lisse et le tissu musculaire strié est la vitesse à laquelle les muscles peuvent se contracter, fonction principale d'un muscle. Le tissu musculaire lisse réagit lentement, se contracte lentement, mais est (au cours de la vie) infatigable. Le tissu musculaire strié se contracte plus rapidement, mais s’épuise également plus rapidement. L’exception est le tissu musculaire strié du cœur, qui peut se contracter rapidement mais est infatigable.

Muscles squelettiques

Parce que j'approfondirai assez plus tard, je me limiterai ici aux muscles qui nous intéressent, les muscles squelettiques. Les muscles squelettiques sont ainsi appelés car ils relient deux parties du squelette. Les hommes et les femmes adultes représentent respectivement en moyenne 42 % et 36 % des muscles squelettiques. Au total, vous disposez de plus de 660 muscles squelettiques.

Les muscles squelettiques sont des muscles striés contrôlés par le système nerveux somatique, nous les contrôlons donc consciemment. Les principales fonctions des muscles squelettiques sont le mouvement et la stabilisation du corps. Tout comme une pompe hydraulique déplace les bras d’une grue, les muscles font de même en grandissant et en rétrécissant.

Ils sont attachés de telle manière que différentes parties du corps peuvent bouger au niveau de l'articulation. Prenons l'exemple du biceps brachi. Cela garantit que vous pouvez plier votre bras. Le biceps est fixé en haut à deux endroits sur la clavicule, s'étend sur le haut du bras (humérus) et le coude et est relié en bas au radius (radius). Lorsque le muscle rétrécit, il tire sur l’avant-bras, le faisant se plier.

La connaissance des fonctions des différents muscles squelettiques permet de développer des exercices pour renforcer et élargir les muscles. En sachant que les biceps fléchissent les bras, vous savez qu'il faut fléchir le bras pour entraîner les biceps. C'est peut-être un exemple simple qui fait dire "Duhh" à tout le monde, mais on me demande souvent à la salle de sport "Connaissez-vous un bon exercice pour... ?". Si vous connaissez les fonctions, vous pouvez concevoir vous-même les exercices comme d’autres l’ont fait avant vous.

Tous les équipements de fitness sont construits sur la base de ces connaissances. Les muscles ne peuvent que tirer ! Les muscles travaillent en se contractant pour les raccourcir (contraction) puis en se relâchant et en s'allongeant. Comme une corde, ils ne peuvent générer de la force qu’en tirant sur quelque chose et non en poussant contre lui. Lorsque vous faites du développé couché, vous poussez un poids vers le haut, mais le muscle pectoral rend cela possible en tirant le haut du bras vers l'avant, vers l'intérieur et vers le haut. Le bras se plie en tirant le biceps sur l'avant-bras (rayon) et le triceps redresse le bras en tirant sur le cubitus (cubitus) par le dos.

Origo et insertion

Les points de connexion du muscle à l’os sont appelés origine et insertion. L'origo, le point d'origine, est souvent la partie immobile. Dans l’exemple donné, ce n’est pas la clavicule qui est mise en mouvement, mais l’avant-bras. Dans ce cas, les connexions avec la clavicule sont les points d’origine et l’os de l’avant-bras est le point d’insertion. Un muscle peut donc avoir plusieurs points d’origine et d’insertion. Une autre façon de faire la différence entre l'origo et l'insertion est le fait que l'origo est souvent le plus proche du cœur.

Pièces jointes

Aux endroits où les muscles se connectent aux os, ils se terminent par une fine bande de tissu conjonctif solide constitué de collagène et apparaissent blancs. Ce sont les attaches qui transmettent la force à l'os, comme cela se fait dans l'exemple de la grue, par exemple à travers des boulons qui relient la pompe hydraulique au bras. Parce que ces bandes sont plus fines que le reste du muscle et que la circulation sanguine est plus faible, elles constituent souvent le maillon faible.

De nombreuses blessures en musculation sont souvent liées à l'attachement, mais plus à ce sujet dans l'article "Problèmes d'attachement, blessures courantes chez les bodybuilders" (et/ou des articles séparés sur des problèmes d'attachement spécifiques de la poitrine, du genou, des biceps ou des épaules). La ou les attaches du muscle les plus proches du cœur sont appelées attaches proximales. Les attaches les plus éloignées sont appelées attaches distales. Dans l'exemple du biceps, les attaches sur la clavicule sont les attaches proximales et l'attache sur l'avant-bras est l'attache distale.

Différents muscles squelettiques, formes, têtes et direction des fibres.

Formes des muscles

Les muscles squelettiques ont des formes différentes. Les plus courants sont :

En forme d'éventail

Plat/multi-ventre

En forme de fuseau

Le biceps brachial en est un exemple muscle fusiforme. À partir des fines attaches, il s'étend vers le milieu vers un épaississement, ce qu'on appelle le ventre musculaire. Il s’agit de la « boule musculaire » caractéristique du biceps.

Le muscle grand pectoral (pectoralis major) en est un exemple. muscle en forme d'éventail. En raison du grand nombre de points d'origine (clavicule, sternum et côtes), ce côté est beaucoup plus large que le point d'insertion sur le haut du bras. L’avantage d’un muscle en forme d’éventail est que, grâce à ses différents points d’origine, le muscle peut générer une force dans différentes directions. Le muscle droit de l'abdomen (voir image ci-contre) en est un exemple. muscle plat/multi-ventre. La planche à laver caractéristique est due au fait que cette plaque musculaire est divisée en plusieurs ventres musculaires divisés par des tendons intermédiaires.

Têtes du muscle

Un muscle peut avoir plusieurs têtes. Dans le cas d'un muscle à plusieurs têtes, les faisceaux musculaires se terminent par de multiples attaches du côté d'origine ou d'insertion. Le biceps brachial est un muscle à deux têtes (le nom biceps fait référence à ces deux têtes tout comme le triceps fait référence à trois têtes et le quadriceps fait référence à quatre têtes). Si vous regardez attentivement l’image du biceps ci-dessus, vous verrez qu’il se termine par deux attaches en haut (la partie proximale). Si vous suivez les attaches jusqu'au muscle du ventre, vous verrez que le muscle lui-même se distingue dans la partie supérieure par une bande. Cette ligne distingue les deux têtes auxquelles le nom fait référence. Tout comme les différents points de fixation, différentes têtes peuvent fournir différentes directions de mouvement. Exemples :

Muscle à 1 tête : Sartorius. Le Sartorius est le muscle le plus long du corps et s'étend en diagonale sur la cuisse.

Muscle à 2 têtes : Biceps brachial. Comme expliqué ci-dessus, le biceps brachial a deux têtes qui les attachent à l'omoplate (omoplate) en deux points. Les deux têtes se distinguent par les noms de tête longue (caput longus) et de tête courte (caput brevis).

Muscle à 3 têtes : Triceps brachial. Le triceps brachial étend les bras. Les trois têtes sont à peine visibles à l'œil nu. En bas, le muscle semble s'étendre en deux morceaux, le motif bien connu du sabot. Cependant, ces deux parties ont une attache au cubitus. Les trois têtes (longue, médiale et latérale) sont situées au sommet. Dans l’image ci-dessous, vous pouvez le voir clairement indiqué en couleur.

Muscle à 4 têtes : Les quatre muscles qui étendent la jambe partagent une seule attache qui les relie à la rotule et au tibia. Le quadriceps est formé par le vaste latéral et le vaste moyen (respectivement extérieur et intérieur), le droit fémoral au milieu et le vaste intermédiaire en dessous. Le couturier est souvent désigné comme l'un des quatre chefs du quadriceps au lieu du vaste intermédiaire, peut-être parce que le vaste intermédiaire n'est pas visible sur de nombreuses images car il se trouve sous le droit fémoral. Cependant, le couturier est un muscle distinct à une seule tête. Dans l'image de gauche, le couturier est le muscle long et fin qui s'étend du coin supérieur droit, à travers le quadriceps, jusqu'au coin inférieur gauche.

Direction des fibres

En plus de la forme et du nombre de têtes, vous pouvez également classer les muscles en fonction de la ou des directions dans lesquelles circulent les fibres (nous en parlerons plus tard).

Ici vous pouvez voir divers exemples avec des noms de muscles à titre d’illustration. Une différence importante se situe entre les muscles parallèles et pennés. Les muscles convergents et fusiformes présentés ici sont des exemples de muscles parallèles, seule la forme est différente, par exemple, du couturier, ce qui leur donne un nom différent. Si vous prenez le ou les axes longs (dans le cas de la forme en éventail/convergent) de l'origine à l'insertion, vous verrez que dans ces muscles les fibres sont parallèles à ces axes. Si vous regardez le couturier dans l'exemple ci-dessous et tracez une ligne entre les deux extrémités (les attaches à l'origine et à l'insertion), vous verrez les lignes des (faisceaux de) fibres musculaires parallèles à cette ligne.

À côté de cela, vous avez les muscles pennés, nommés d'après le latin « à plumes ». Dans ces muscles, les fibres musculaires sont positionnées transversalement à l'axe entre origine et insertion. Cela permet de cibler davantage de fibres musculaires, mais sur une plus petite amplitude de mouvement. Plus fort, mais sur une distance/angle de rotation plus petit. Certains muscles de la main en sont un exemple.

De plus, il existe des muscles bipennés dont les fibres s'étendent transversalement dans deux directions à partir de l'axe, comme les nervures d'une feuille d'arbre ou comme une plume. Un exemple en est le droit fémoral, le muscle moyen et superficiel du quadriceps. Lorsque l'attache d'un muscle penné se divise en plusieurs attaches, on parle de muscle multipenné comme le deltoïde, le gros muscle de l'épaule.

Enfin, vous avez des muscles circulaires dont les fibres forment un cercle. Des exemples en sont l’endroit où la nourriture entre pour la première fois et l’endroit où elle quitte votre corps.

La connaissance de la direction des fibres est importante car, tout comme la fonction du muscle, elle donne un aperçu de la manière dont vous pouvez entraîner le muscle. Prenons comme exemple le grand pectoral, le muscle grand pectoral (voir exemple dans les images ci-dessus). Vous pouvez clairement voir les fibres s'étendant horizontalement et en partie en diagonale. Si je fais maintenant du développé couché sur un banc incliné pour que les bras ne soient pas perpendiculaires au torse, mais à un angle de 30 à 45 degrés par rapport à la tête, j'utilise pour cela les fibres supérieures. Ceux-ci peuvent donc être formés séparément. Maintenant, vous voudrez peut-être vous concentrer sur l'intérieur de la poitrine en faisant des croisements de câbles, par exemple, mais différemment de cette vidéo pédagogique en croisant les mains (comme le nom de l'exercice l'indique) et en vous concentrant sur cette partie de l'exercice. Cependant, cela ne sert à rien, du moins pas spécifiquement pour l’intérieur de la poitrine. Il n’y a pas de fibres séparées qui courent uniquement à l’intérieur de la poitrine, car il existe des fibres qui courent uniquement sur le haut et le bas de la poitrine. Vous entraînez ensuite le muscle sur l’ensemble de la piste, ici horizontale.

C’est important car vous entendrez souvent dire que l’on peut faire des exercices spécifiques pour, par exemple, l’intérieur de la poitrine ou le bas des biceps (en se concentrant sur la partie inférieure du muscle). Ce n'est donc pas possible. J'ai écrit un article séparé à ce sujet à la fin de l'année dernière, au cas où vous souhaiteriez relancer cette discussion au gymnase.

Les exercices mentionnés sont bons car ils apportent une charge différente et donc une variation dans votre entraînement. L'idée fausse selon laquelle vous pouvez entraîner l'intérieur de la poitrine ou le bas des biceps est en partie due au dicton selon lequel vous ne développez qu'un muscle dans la partie que vous entraînez. Cependant, ce dicton n'est pas tout à fait correct et devrait se lire comme suit : "Vous ne développez un muscle que sur la partie dont vous entraînez les fibres".

Dénomination des muscles

Les muscles peuvent être nommés pour diverses raisons. Ceux-ci peuvent porter le nom de :

Forme: Comme les muscles de l'épaule, deltoïdes, portent le nom de leur forme triangulaire et le trapèze d'après un trapèze

Taille: Par exemple, Pectoralis majeur et mineur, les pectoraux majeurs et mineurs.

Nombre de têtes: Par exemple bi-, tri- et quadriceps.

Direction des fibres par rapport à la ligne médiane du corps ou au grand axe d'un os ou d'un membre: Par exemple, le droit fémoral s'étendant en ligne droite par rapport au haut de la jambe (fémur).

Origine et insertion : Dans ce cas, l'origo est mentionné en premier dans le nom. Un exemple en est le sternocléidomastodeus (« muscle sternum-clavicule-mamelon »). Celui-ci a deux points d'origine, le sternum (sternum) et la clavicule (clavicule). D'où le nom commence par sterno (au sternum) et cléido (à la clavicule). L'insertion ne se fait pas sur le mamelon comme son nom néerlandais le suggère quelque peu (dommage pour les femmes qui recherchent une alternative au soutien-gorge push-up) mais sur l'os du mamelon (processus). mastoïde) situé sur une partie bombée de l'os temporal. Ce muscle est responsable de la flexion et de la rotation du cou.

L'action : Par exemple, de nombreux muscles ont « fléchisseur » ou « extenseur » dans leur nom. Il s’agit de l’action de flexion (fléchisseur) ou d’étirement (extenseur) du muscle.

Faisceaux musculaires et fascias

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Maintenant que nous avons discuté des différents types de muscles squelettiques, examinons le muscle lui-même et comment il est construit. J'essaie de trouver le juste milieu entre une information complète et un langage compréhensible, mais cela reste assez difficile. J'expliquerai autant de termes peu connus que possible, mais malheureusement je ne peux éviter le fait que l'histoire suivante est assez compliquée (le corps humain est complexe).

Jusqu’à présent, j’ai souvent utilisé le mot fibre musculaire, mais de quoi s’agit-il exactement ? Dans les images ci-dessus, vous voyez toujours des lignes dans le muscle qui, comme mentionné, indiquent la direction des fibres. Cependant, le muscle n’est pas constitué d’un grand nombre de fibres individuelles, mais de faisceaux de fibres musculaires. Tout comme les câbles d’un pont suspendu sont constitués de plusieurs câbles en acier, ils sont constitués de câbles plus fins.

1. Faisceau musculaire
2. Fibre musculaire
3. Périmysium

Dans l'image de droite, vous voyez un muscle (fusiforme). Le muscle est constitué de plusieurs faisceaux musculaires regroupés fascia/fascia. Le fascia (profond) est un type de tissu conjonctif semblable à du plastique qui assure l'intégrité structurelle dans tout le corps en maintenant les éléments en place et garantit également que les muscles peuvent glisser les uns sur les autres.

C'est ce qu'on appelle le fascia qui relie l'ensemble du muscle. Épimysium (dans l'image de droite "2. membrane du tissu conjonctif"). Dans le muscle, les faisceaux de fibres eux-mêmes sont également maintenus ensemble par des fascias, appelés fascias. Périmysium .

Enfin, chaque fibre musculaire est également enveloppée dans un fascia, appelé Endomysium. Toutes les différentes couches de fasia se rejoignent au début et à la fin du muscle pour former les attaches.

La fibre musculaire au microscope, fibre musculaire = cellule musculaire

1. Myofibrille
2. Vaisseau sanguin
3. Noyau de la fibre musculaire
4. toute la fibre musculaire

Nous avons maintenant vu qu'un muscle (squelettique), tout comme les câbles d'un pont suspendu, est constitué de multiples faisceaux et que ces faisceaux sont constitués de fibres. Si vous deviez couper une telle fibre, vous verriez qu’elle est également constituée de plusieurs « câbles ». Avant d'aller plus loin, il est important de savoir qu'une fibre musculaire est une cellule est le plus petit élément constitutif du corps.

Les personnes qui n’ont pas progressé plus loin en biologie qu’à l’école voient alors des bulles rondes transparentes avec un noyau à l’intérieur. Cependant, les cellules peuvent prendre de nombreuses formes différentes et contenir un nombre différent de noyaux et d’autres contenus.

Une fibre musculaire n’est généralement pas appelée cellule car elle contient plusieurs noyaux cellulaires et est créée par la fusion de plusieurs cellules. Cependant, comme nous parlerons de processus au niveau cellulaire, par souci de clarté, je parlerai souvent d'une cellule musculaire (myocyte).

Une cellule musculaire est une cellule en forme de tube qui peut atteindre 30 centimètres de long, car elle peut s'étendre sur toute la longueur d'un muscle, soit environ l'épaisseur d'un cheveu. La cellule d'un muscle squelettique est issue de la fusion de plusieurs cellules (myoblastes) et contient donc plusieurs noyaux cellulaires. Le grand nombre de noyaux par cellule musculaire garantit, entre autres, que la cellule peut retenir davantage de cytoplasme pour augmenter sa taille. Plus il y a de noyaux cellulaires, plus le muscle peut devenir gros (voir aussi "Mémoire musculaire"). La « coquille » de la cellule musculaire est formée par la membrane plasmique/cellulaire qui, dans le cas des cellules musculaires, sarcolemme chaud.

Le plasma de la cellule (pour les cellules en général : cytoplasme) d'un muscle est appelé sarcoplasme. Le vaisseaux sanguins assurer l’approvisionnement en oxygène, en humidité et en nutriments ainsi que l’élimination des déchets. À côté se trouve la cellule musculaire mitochondries (singulier : mitochondrie). C’est la centrale électrique de la cellule musculaire. Une fonction importante des mitochondries est de fabriquer ATP (voir encadré), adénosine triphosphate.

L'ATP est le principal fournisseur d'énergie permettant la contraction musculaire. Cela nous amène à la partie la plus importante de la cellule musculaire : la myofibrilles qui provoquent un resserrement d'un muscle. Je discuterai d'abord des myofibrilles en détail, puis je reviendrai brièvement sur la fonction des tubules T et du rectulum sarcoplasmique.

Myofibrilles, sarcomères et filaments : Les tendeurs du muscle

La majeure partie de l'espace dans la cellule est occupée par les myofibrilles, qui assurent à terme la contraction, la contraction des muscles. Les myofibrilles peuvent être considérées comme de longs fils d’une épaisseur de 1/100ème d’un cheveu qui parcourent toute la longueur de la fibre/cellule musculaire. Ces fils sont formés de chaînes de deux protéines différentes, la myosine et l'actine. Dans l’image de droite, vous pouvez voir de manière simplifiée comment cela fonctionne. Avant d'expliquer comment cela fonctionne, je vais d'abord l'expliquer myosine et actine. Myosine Au milieu, vous voyez le filament de myosine en forme de cylindre.

Filaments signifie « fil » ou « fibre » et dans le cas des muscles, « fil protéique ». Un filament de myosine est un polymère (molécule constitué de plusieurs unités égales) constitué d'unités de myosine avec une tête et une queue. Ceux-ci sont entrelacés au niveau des queues de sorte que les têtes dépassent des deux côtés.

Actine À l’extérieur, vous voyez l’actine. L'actine est également un polymère. Celui-ci est formé de deux monomères d'actine (le monomère est un seul composé chimique) pour former une double chaîne.

Un filament de myosine et les filaments d'actine environnants ne forment qu'un seul sarcomère, l'unité active d'un muscle. Un muscle est donc constitué de faisceaux contenant des fibres musculaires de l’épaisseur d’un cheveu, elles-mêmes contenant des dizaines de myofibrilles, toutes constituées de multiples chaînes de sarcomères.

Dans un état détendu, la myosine et l'actine ne sont pas liées

La contraction musculaire se produit parce que de nombreux filaments de myosine sur toute la longueur d'une cellule musculaire saisissent les filaments d'actine et les tirent plus loin vers le centre du filament de myosine. Saisir et lâcher prise est un processus complexe. Un filament d'actine a de l'espace à divers endroits qui permet aux têtes des filaments de myosine de se lier (saisir). Il s’agit d’un lien fort, aussi appelé rigueur.

Cependant, les endroits pouvant être connectés sont bloqués par la protéine en position détendue tropomyosine. Cette protéine tropomyosine est elle-même liée à un complexe de troponine. Il s'agit d'une composition des protéines régulatrices troponine C, troponine I et troponine T.

Liaison de la myosine et de l'actine par les ions calcium

Lorsque vous souhaitez effectuer un mouvement, un stimulus provenant d'un nerf moteur (= un nerf qui relie le système nerveux central aux muscles) garantit que le neurotransmetteur (= substance de signalisation) acétylcholine est libéré dans la synapse (= l'espace dans lequel a lieu la transmission entre deux cellules nerveuses).

Le acétylcholine se lie aux récepteurs du sarcolemme (la membrane/« coquille » des cellules musculaires entourant la cellule musculaire). Sans entrer dans les détails de la polarité du sarcolemme (après tout, c'est déjà assez compliqué), cela provoque une dépolarisation du sarcolemme, entraînant la libération d'ions calcium (Ca2+). Ces ions calcium se lient au complexe troponine lié à la tropomyosine qui bloque le site de liaison de la myosine.

Les ions calcium déplacent ainsi le complexe de troponine, provoquant également le retrait de la tropomyosine liée, libérant ainsi le site de liaison de la myosine et permettant à la myosine de s'accrocher. Le rectulum sarcoplasmique et les tubules T assurent une propagation rapide du signal d'action à travers (tubules T) et à travers (rectulum sarcoplasmique) la cellule.

Liaison, libération et liaison à nouveau via l'ATP

La liaison de la myosine avec l'actine décrite ci-dessus ne se produit pas une fois, mais plusieurs fois par contraction. Les têtes du filament de myosine agrippent, relâchent, agrippent à nouveau et tirent ainsi de plus en plus le filament d'actine vers le centre. Cela nécessite beaucoup d’énergie et cette énergie est obtenue à partir de l’ATP qui, comme expliqué ci-dessus, est produite dans les mitochondries, la centrale électrique de la cellule.

Lorsque la myosine est liée à l'actine, la tête de myosine se lie alors à l'ATP et au magnésium. Cela rompt le lien avec le filament d'actine, provoquant le détachement des têtes et leur rotation vers l'extérieur. La myosine se lie en outre entièrement à l’ATP. L'enzyme ATPase hydrolyse ensuite l'ATP à l'aide du magnésium (se divise en absorbant l'eau), provoquant sa décomposition en ADP (adénosine diphosphate) et en phosphate. Cela libère de l'énergie qui peut être utilisée pour permettre à la tête (qui ne se lie plus à l'ATP divisé) de se lier à nouveau au filament d'actine, mais un peu plus loin. Cela provoque l’attraction de l’actine plus vers l’intérieur.

L'ATP est également nécessaire pour pomper les ions calcium lorsque l'action est effectuée afin que les sites de liaison soient à nouveau recouverts par la tropomyosine. Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir comment fonctionne ce processus avec une explication des différentes étapes.

Le besoin de magnésium

Le magnésium est donc nécessaire pour détendre le muscle. Le magnésium joue également un rôle dans la production d'ATP. Une carence en magnésium peut donc entraîner des crampes, des douleurs musculaires et une baisse du niveau d’énergie.

Différences de nombre de filaments par personne et vérification de la résistance.

La force par sarcomère est (dans des conditions égales telles que l'ATP disponible) en fait la même pour tout le monde. Cependant, le nombre total de filaments adjacents dans une myofibrille varie d’une personne à l’autre. Par exemple, les hommes ont des muscles plus épais que les femmes parce que, entre autres, en raison d'un niveau de testostérone plus élevé, ils ont plus de filaments les uns à côté des autres dans une myofibrille, ce qui la rend plus épaisse. Un sarcomère en tant qu'unité motrice utilise toute la force disponible à la fois. Vous ne pouvez donc pas donner un demi-accélérateur à un sarcomère.

La mesure dans laquelle vous utilisez la force dépend du nombre d'unités motrices et de celles qui sont utilisées. Le corps ne va donc pas utiliser tous les sarcomères, mais seulement ceux qui sont nécessaires. Plus de filaments = myofibrille plus épaisse = fibre musculaire plus épaisse = faisceau musculaire plus épais = muscle plus épais. Même lorsque l’on se détend, certains sarcomères sont tendus. Comme mentionné au début de cet article, l’une de ses fonctions est de maintenir en forme le sac d’os qu’est votre corps. Cette tension minimale pour que tout reste à la bonne place s'appelle ton.

Sources d'énergie des muscles

Nous avons maintenant vu que l'ATP est nécessaire pour se contracter et se détendre en saisissant et en libérant l'actine. Que se passe-t-il maintenant lorsqu’il n’y a plus d’ATP ? Les têtes de myosine ne peuvent plus s'attacher à l'ATP et restent donc attachées à l'actine, maintenant le muscle en tension. C'est exactement ce qui se passe avec les cadavres. La rigidité cadavérique (rigor mortis) est causée par des ions calcium qui s'échappent du réticulum sarcoplasmique et permettent ainsi à la myosine de se lier à l'actine. Cependant, comme l’ATP n’est plus produit, les têtes ne peuvent plus se déconnecter. De plus, en l’absence d’ATP, les ions calcium ne peuvent plus être pompés.

En plus d'une carence en magnésium, les crampes musculaires peuvent également être liées à un manque d'ATP lorsque, par exemple, on a consommé trop peu de glucides, de protéines et/ou. Ces nutriments peuvent être stockés dans l’organisme comme source d’énergie (respectivement sous forme de glycogène, de glycérol et d’acides aminés). Lorsque ces substances sont décomposées par l’oxygène, de l’énergie est créée et stockée sous forme d’ATP.

Trois systèmes énergétiques

La quantité d’ATP dans l’organisme est très limitée et doit donc être produite en continu. Le corps dispose de trois systèmes pour générer cette énergie. Ce qui est important ici, c'est de savoir si le corps absorbe plus d'oxygène qu'il n'en utilise actuellement. La quantité maximale d'oxygène que vous consommez est souvent mesurée et exprimée en VO2 max.

Système énergétique anaérobie alactique/système phosphate

-Comment ? : Anaérobie signifie sans utilisation d’oxygène. Vous utilisez plus d’oxygène que vous n’en consommez. Alactique signifie sans formation d’acide lactique. -Convient pour : Effort très intense et court (10 - 20 secondes) -Exemple : sprint de 100 mètres, entraînement de force avec beaucoup de poids et peu de répétitions -Utilisations : Créatine phosphate + ADP -Produit : ATP -Caractéristiques particulières : Votre corps utilise plus d'oxygène qu'il n'en consomme. Ce n'est pas un problème tant que la durée de l'activité est limitée à environ 10 secondes. Si cela prend plus de temps, la force diminue et le corps passe au système énergétique suivant :

Système énergétique lactique anaérobie

-Comment ? : Sans oxygène, mais avec formation d'acide lactique dû à une combustion incomplète du glucose (sucres) -Convient pour : Un effort intense pendant 20 secondes à environ 2 minutes, par exemple la course de 400 mètres. -Utilisations : Glucose -> acide pyruvique -> acide lactique -Produit : ATP et acide lactique -Caractéristiques : L'acide lactique provoque une « acidification » qui peut entraîner des crampes et doit être décomposé dans le foie.

Système énergétique aérobie

-Comment ? : Utilise l'oxygène -Convient pour : Des efforts plus légers de plus longue durée -Utilisations : (Combustion complète de) glucose, graisses et protéines (en fonction de la durée, de l'intensité et des nutriments disponibles) par l'oxygène -Produit : CO2 + eau + ATP -Caractéristiques : Les glucides sont une source d'énergie plus efficace que les graisses car les graisses utilisent plus d'oxygène pour leur combustion. Cependant, l’apport en glucides est souvent bien plus limité que l’apport en graisses. Dans le système aérobie, vous pouvez continuer à courir indéfiniment tant que quelqu'un vous donne de temps en temps un sandwich ou une autre forme de glucides. La seule raison pour laquelle cela ne peut pas être fait est le besoin de sommeil (dont la science ne connaît pas encore exactement le but). Le fonctionnement des systèmes énergétiques est important pour savoir de quels nutriments votre corps a besoin, quand ils sont nécessaires, en quelles quantités et dans quel but.

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