La contraction musculaire


1) Présentation des tissus musculaires 

   Afin de faire comprendre à tous qu'il est possible d'améliorer ses performances sportives de façon naturelle, il importe donc d'expliquer comment les muscles fonctionnent et les effets de l'entraînement sur ceux-ci.

     On compte 3 types de muscles différents: Les muscles lisses sont retrouvés dans les vaisseaux sanguins et les organes creux comme l'estomac, mais on ne peut les contracter par notre seule volonté. Le muscle cardiaque est lui aussi un muscle involontaire et permet au coeur de pomper et d'expulser le sang dans tout le corps. Les muscles striés, aussi appelés les muscles volontaires, sont tous les autres muscles que l'on retrouve dans le corps. Ce sont eux qui permettent le mouvement des différents segments de notre corps, et ce, sous notre volonté.                                                                                                                                                     

    C'est ce dernier type de muscles qui nous intéressera pour notre étude d'amélioration des performances physiques.   ( Confer : Schéma ci dessous).

  

   Les muscles striés sont constitués par une multitude de petites fibres appelées fibres musculaires ( ou cellules musculaires). Celles-ci sont réparties à l'intérieur de plusieurs faisceaux.

    Chaque fibre est à son tour constituée de myofibrilles qui elles sont constitués de types de myofilaments: l'actine et la myosine. C'est grâce à l'actine et à la myosine que la contraction du muscle est possible, c'est-à-dire que le muscle peut se raccourcir et ainsi rapprocher deux segments du corps auxquels il est attaché.

2) Réalisation d'une contraction.

a) La commande nerveuse

Comment ça marche l'énergie mentale ?

    Comme celle d'une pile qui délivrerait un courant électrique au muscle. Le cortex préfrontal initie l'effort et transmet l'information au cortex pariétal qui prépare le mouvement et fait suivre le message au cortex moteur. La commande électrique passe ensuite par la moelle épinière et de là aux muscles. D'un individu à l'autre, le niveau d'énergie est très variable, et certains semblent avoir des piles neuves et longues durées, d'autres des piles presque à plat. Le meilleur moyen d'augmenter cette énergie est l'entraînement, fût-il mental. A cela s'ajoute un supplément d'énergie: la motivation qui permet de penser à une bonne raison de gagner. Cette anticipation de la récompense prend naissance dans le cortex orbitofrontal qui stimule le cortex moteur pour que celui-ci envoie de l'énergie électrique aux muscles via la moelle épinière.

 

Processus permettant la contraction du muscle:

Couplage excitation-contraction

    Le neurotransmetteur est un messager nerveux. Il se dirige vers une terminaison nerveuse pour ainsi libérer l'acétylcholine, responsable de la transmission du message nerveux, d'abord par l'intermédiaire de la fente synaptique. Le message est alors appelé potentiel d'action. Il traverses ensuite les tubules et arrive dans le réticulum sarcoplasmique. Ce potentiel d'action déclenche alors la libération d'ions Ca 2+ (calcium) présents dans les réserves du réticulum sarcoplasmique.

    L'évènement déclenchant la contraction musculaire est une augmentation de la concentration intracellulaire en calcium. Au repos, cette concentration est d'environ 0,1 μmol.L-1. Lors d'une stimulation, cette concentration peut grimper jusqu'à 0,1 mmol.L-1 soit une augmentation d'un facteur 1000.

    Le couplage excitation - contraction correspond aux mécanismes permettant cette forte augmentation.

b) L'actine/myosine

    Lors d'une contraction musculaire, les filaments d'actine glissent à l'intérieur des filaments de myosine et le sarcomère ( unité fonctionnelle de la myofibrine) se raccourcit. Les milliers de sarcomères, à l'intérieur des fibres du muscle, se raccourcissant au même moment font que le muscle entier se contracte (voir schéma ci-dessous). C'est ce que l'on appelle la théorie de contraction par glissement des filaments.

   Le glissement est possible par la succession de création et de rupture des ponts actine-myosine, ces ponts se rompant simultanément pour se rattacher au site suivant, permettant ainsi le mouvement. (Voir schéma ci-dessus; couplage excitation-contraction)

    Ce phénomène d'action nécessite indubitablement de l'énergie pour se réaliser: la synthèse d'ATP.

3) Origine et rôle de l'ATP

    ATP: Adénosine triphosphate. Cette molécule est utilisée chez les êtres vivants pour fournir de l'énergie aux réactions chimiques qui en consomment, comme par exemple, le processus de contraction musculaire. L'ATP est la réserve d'énergie de la cellule.

Comment se forme l'ATP ?

 

  Les cellules musculaires n'utilisent pas directement les métabolites, comme le glucose, mais une molécule énergétique directement disponible : l'ATP.

    L'ATP provient donc de l'oxydoréduction du glucose. Elle se déroule au niveau des mitochondries des cellules. Par conséquent on trouve donc l'ATP dans le cytoplasme et les mitochondries. Les mitochondries sont des organites à membrane double, aussi appelée la "centrale énergétique" de la cellule. La contraction musculaire requiert de l'énergie, mais une petite quantité seulement est présente dans les fibres musculaires ; cette quantité arrive à maintenir la contraction durant à peine quelques secondes. Si un exercice dure plus de quelques secondes, la production d'ATP supplémentaire est mise en marche par la filière aérobie.

    L'exercice musculaire qui dure plus d'une minute dépend de processus aérobies, donc de réactions qui ont besoin d'oxygène. S'il y a assez d'oxygène, les enzymes des mitochondries peuvent oxyder totalement l'acide pyruvique, en plus de dégager de la chaleur, donner du gaz carbonique, de l'eau et de l'ATP (voir figure ci-dessous).


   Ce processus est appelé respiration cellulaire ou oxydation biologique, il produit beaucoup d'énergie, près de 32molécules d'ATP par molécule de glucose.

Remarque : Le tissus musculaire dispose de deux sources de dioxygène :

-L'oxygène passant du sang aux cellules musculaires par diffusion, c'est l'hémoglobine.

-L'oxygène libéré par la myoglobine protéine musculaire qui fixe le dioxygène dans les cellules musculaires.

    Tant que l'oxygène et les nutriments sont disponibles, la filière aérobie produit assez d'ATP pour un exercice long. Elle utilise le glucose puisédans les réserves musculaires et hépatiques mais aussi, des acides gras provenant des réserves lipidiques des cellules musculaires; des acides aminés sont également utilisés en faible quantité.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 


 

 

 













 


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