mercredi 6 avril 2011

Les Muscles En Générale

Les muscles sont une forme contractile des tissus des animaux. Ils forment l'un des quatre types majeurs de tissus, les autres étant le tissu épithélial, le tissu conjonctif, le tissu nerveux. Ce tissu forme, avec le tissu nerveux, un des seuls tissus excitables contrairement au tissu conjonctif et épithélial. La contraction musculaire permet de mouvoir des parties du corps s'il s'agit de muscles squelettiques, ou de mouvoir des substances à l'intérieur du corps s'il s'agit de muscles lisses ou cardiaques.
La science du muscle est la myologie mais cette dernière s'intéresse avant tout au muscle strié squelettique.

Sommaire

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Types[modifier]

Les différents types de muscles montrés à différents grossissement : muscle squelettique, muscle lisse, muscle cardiaque.
Le corps humain comprend plus de 640 muscles[réf. nécessaire] dont la taille varie selon leur fonction. Ces muscles constituent en moyenne 43% du poids sec du corps[réf. nécessaire].
On distingue les muscles striés et les muscles lisses :
  • Le muscle cardiaque (le cœur) est un cas particulier, car bien que ce muscle soit strié (microscopiquement parlant), il est muni d'un système propre de contractions, sensible aux stimulations hormonales, et il est difficile de le contrôler consciemment.
Les muscles squelettiques et le muscle cardiaque forment ensemble la classe des muscles striés du squelette qui sont dotés de fibres de deux types (la proportion étant variable suivant les muscles, et sous contrôle génétique) :
  • les fibres « lentes » (type I ou « rouges »), plus efficaces en métabolisme aérobie (particulièrement riches en myoglobine et en mitochondries). Ce sont les fibres de l'endurance, elles sont fines et développées lors de la pratique du cyclisme et du VTT entre autres.
  • les fibres « rapides » (type IIB ou « blanches »), plus efficaces en métabolisme anaérobie. Produisant plus de puissance pendant de courtes impulsions, elles sont plus sensibles à la fatigue. Celles-ci sont les plus volumineuses. C'est pourquoi les culturistes ou les sprinters entraînent principalement ces fibres pour augmenter leur volume musculaire.
  • Il existe entre les deux un intermédiaire qui sont les fibres de type IIA ; selon la génétique de la personne et le type de préparation ou encadrement physique de la personne au cours de son développement, ces fibres deviendront de type I ou type II.

La cellule musculaire[modifier]

Le myocyte, ou myoblaste, est l'unité cellulaire élémentaire du muscle. C'est une cellule longiligne qui comporte des fibres contractiles constituées de polymères de protéines du cytosquelette : l'actine et la myosine. Le phénomène de contraction correspond à un glissement de ces deux éléments et résulte en un raccourcissement de la fibre musculaire. Si ces deux protéines sont présentes dans toutes les cellules de l'organisme, c'est l'agencement particulier des fibres d'actine et de myosine dans les myocytes qui confère cette spécificité tissulaire.
Les myocytes de type I (muscle lent, cellules aérobies) sont très riches en mitochondries qui apportent l'énergie nécessaire à la contraction sous forme d'ATP. Elles sont également riches en myoglobine, capable de fixer l'oxygène plus fortement que l'hémoglobine, et qui leur donne une couleur rouge caractéristique.
Les myocytes de type II (muscle rapide, cellules anaérobies) sont plus pauvres en mitochondries et en myoglobine. Elles sont par contre beaucoup plus riches en glycogène et en enzyme glycolytiques d'où une couleur blanche.
Lorsque les réserves d'oxygène fixé par la myoglobine sont épuisées (ce qui prend largement moins d'une seconde), et que le flux de sang et donc d'oxygène ne s'est pas encore adapté à la demande (ce qui prend plusieurs secondes, et même plusieurs minutes pour atteindre le débit maximal) la cellule produit de l'ATP en absence d'oxygène, d'abord en consommant une partie de son stock de phosphocréatine (PCr), puis par la glycolyse. Cette dernière donne lieu à la production d'acide lactique (ou lactate). La puissance est supérieure mais le rendement est moindre. Une fois l'approvisionnement sanguin adapté, la cellule se remet en mode aérobie : la puissance est moindre, mais l'acide lactique est consommé et le rendement général est meilleur.
Les myoblastes sont les cellules précurseurs des muscles. Durant la gestation puis l'enfance ou durant une guérison suite à une lésion, ces cellules se divisent et fusionnent entre elles pour former des myotubes. Ce sont des cellules longues et plurinucléaires (plusieurs noyaux). Les myotubes synthétisent ensuite les protéines contractiles (actine et myosine) et se transforment en myocytes. Les myocytes sont plus ou moins longs suivant le muscle (ils peuvent atteindre 35 cm de long) et ont un diamètre de 10 à 100 micromètres. Les noyaux sont repoussés à la périphérie de la cellule et la majorité du cytoplasme est occupé par les protéines contractiles et le réticulum sarcoplasmique. Les myocytes ne peuvent pas se diviser mais grandissent en augmentant le volume du cytoplasme. Dans un muscle adulte le nombre de myoblastes (ou cellules satellites) est limité, ils ne jouent plus qu'un rôle de réparation des myocytes lésés suite à des efforts d'intensité ou de durée inhabituelles.
Les myocytes se contractent en réponse à une stimulation nerveuse. Celle-ci provoque la dépolarisation de la membrane plasmique, appelée sarcolemme dans le cas du muscle. Le signal se propage le long du sarcolemme. La dépolarisation entraîne une activation du récepteur DHP. Le récepteur de DHP par changement conformationnel, se couple au récepteur de ryanodine du reticulum sarcoplasmique. Le récepteur de ryanodine libère alors du calcium, vers le cytoplasme puisque le gradient de concentration calcique y est favorable. Ce sont les ions calciums qui déclenchent la contraction proprement dite en se fixant sur les protéines contractiles. Le repompage des ions calcium dans le réticulum sarcoplasmique provoque la relaxation. L'ensemble de ces phénomènes est appelé le couplage excitation-contraction.

Quelques-uns des muscles striés du corps humain[modifier]

Muscles chez un homme, vu antérieure.
Muscles chez un homme, vu postérieure .

Muscles selon leur forme
Muscles selon leur fonction :

Anatomie[modifier]

Les muscles présentent des formes variées que l’on peut ramener à trois :
  1. Les muscles longs en fuseau : ce sont des muscles fusiformes dont la longueur est prédominante. Leur corps est renflé et ils sont terminés par des cordons durs et blancs : les tendons qui les fixent aux os. Certains muscles portent à l’une de leurs extrémités 2, 3 ou 4 tendons (biceps, triceps…).
  2. Les muscles larges et plats : ils sont plats, en lame ou en ruban. Étalés en éventail mais sans tendon, ils s’insèrent sur les os par une lame tendineuse appelée aponévrose d’insertion. Ils forment les parois des grandes cavités du corps : le grand pectoral, le diaphragme.
  3. Les muscles courts : ils sont circulaires, délimitant une ouverture. On a comme exemple de muscles courts les muscles orbiculaires (orbiculaire des lèvres). Ils sont annulaires, entourant un viscère creux ; on les appelle alors sphincters, et ils s’ouvrent à la suite d’une pression.

Physiologie[modifier]

Le bon fonctionnement des muscles nécessite une source d'énergie par l'apport de sucres issus de notre alimentation (combustible) et d'oxygène prélevé dans l'air ambiant par les poumons (comburant). La perfusion sanguine permet de véhiculer ces produits dans le muscle et d'évacuer le gaz carbonique (CO2) ou les produits toxiques, résultant du catabolisme, dans le torrent circulatoire (circulation sanguine générale). Tout travail musculaire doit également passer par une phase suffisante de repos physiologique pour permettre la régénération métabolique du système. A défaut de tout repos, le métabolisme musculaire produit de l'acide lactique (lactates, fermentation, métabolisme anaérobie) et le muscle passe par l'état douloureux d'une crampe. Ceci réduit ou stoppe l'activité musculaire, contraignant ainsi le muscle à transiter par une régénération métabolique salutaire, ou phase de repos physiologique. L'énergie musculaire est principalement constituée d'ATP par le biais de la transformation du glucose (glycogène, glucides) via le cycle de Krebs (métabolisme aérobie).

Contrôle nerveux[modifier]

C'est le système nerveux central qui coordonne l'action des muscles. Exemples :
  • le mouvement de flexion : si l'on rapproche l'avant-bras du bras, le biceps est contracté tandis que le triceps est relâché.
  • le mouvement d'extension : si l'on éloigne l'avant-bras du bras, le triceps est contracté tandis que le biceps est relâché.

Rôle dans la santé et les maladies[modifier]

Exercice[modifier]

L'exercice est souvent recommandé comme moyen d'améliorer les capacités motrices, l'agilité et la force musculaire. L'exercice a divers effets sur les muscles, les tissus conjonctifs, les os, et les nerfs qui stimulent les muscles.

Maladies[modifier]

  • Les myopathies sont toutes les maladies qui affectent le muscle lui-même, plutôt que son contrôle nerveux.
  • Les dystrophies musculaires sont un grand groupe de maladies, pour la plupart héréditaires, où l'intégrité du muscle est compromise. Cela entraîne une perte progressive de force, une haute dépendance et une vie raccourcie.

Voir aussi[modifier]

Articles connexes[modifier]

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Musculation

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Un entrainement assez complet de musculation peut être réalisé avec une simple paire d'haltères.
La musculation est un ensemble d'exercices physiques visant le développement des muscles squelettiques, afin d'acquérir plus de force athlétique, d'endurance ou de volume musculaire. Dans ces exercices, une force (par exemple la gravité, avec l'utilisation des haltères ou du poids du corps) est opposée de manière répétitive à la force générée par la contraction des muscles. L'activité de la musculation est à la base de la pratique du culturisme et de l'haltérophilie, mais elle est aussi une préparation physique pour de nombreux sports nécessitant une condition physique solide (notamment pour les sportifs professionnels). La musculation douce fait aussi partie de nombreuses méthodes d'amélioration de la condition physique (fitness, gymnastique) ou de méthodes de soin (kinésithérapie).

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Méthode d'entraînement[modifier]

Les principes de base de la musculation sont les mêmes, qu'elle soit pratiquée pour augmenter la masse musculaire (culturisme), pour accroître la force physique (comme dans le cas du power lifting), en renfort d'autres sports, ou dans le seul but d'améliorer sa santé générale. L'entraînement vise à stimuler la croissance du muscle et des tissus associés (tendons, insertions osseuses, vaisseaux sanguins).
Pratique du levage de poids pour la santé physique

Séance d'entrainement[modifier]

La pratique de la musculation se fait au cours de séances d'entrainement régulières.

Échauffement[modifier]

La séance d'entrainement commence par un échauffement d'au moins quelques minutes, visant à :
  • Préparer les muscles et les articulations qui vont travailler
  • Augmenter le rythme cardiaque

Exercices[modifier]

La séance de musculation se fait soit en utilisant des machines ou en réalisant des exercices précis. Le principe repose sur le concept de mouvement : il s'agit de faire travailler un muscle ou un groupe de muscles contre une résistance, imposée par le poids du corps, une machine spécifique ou des charges libres (barres et haltères), et ceci en contrôlant précisément son geste. Grâce à ce mouvement répétitif, les fibres musculaires vont se développer (hypertrophie) pour pallier un autre effort identique futur .
Le mouvement est enchaîné un certain nombre de fois - on parle de répétitions - pour constituer une série. Une fois la série achevée, le culturiste prend un temps de repos de quelques secondes à quelques minutes, puis entame une nouvelle série, parfois en modifiant la charge.
Typiquement, un exercice se compose de plusieurs séries, et plusieurs exercices sont pratiqués au cours de la séance, qui débute par un échauffement et s'achève par l'étirement des muscles travaillés. Les sportifs expérimentés évitent généralement de travailler trop souvent un même groupe musculaire, afin de laisser aux tissus le temps de récupérer et de prévenir les blessures. Ils prévoient donc le contenu de leurs entraînements en conséquence, ce programme étant appelé "le split". Le détail de l'entraînement varie selon le but recherché, en temps de repos, en charge, en nombre de répétitions, etc.
Les pratiquants de la musculation luttent contre la monotonie en modifiant les multiples paramètres de leur entraînement : les mouvements, le nombre de répétitions, le nombre de séries, les temps de pause entre les séries et les exercices, les charges et le rythme auquel on les change d'une série à l'autre, la vitesse d'exécution des mouvements, les prises, les angles de travail, les postures, l'aide d'un partenaire d'entraînement... Les possibilités sont infinies, générant des sensations musculaires variées, et procurant en permanence de nouveaux stimuli à la masse musculaire, ce qui est gage d'un développement rapide et harmonieux de la morphologie.

Bases de l'entrainement[modifier]

Les culturistes optimisent leur croissance musculaire par l'observance d'une hygiène de vie adaptée.

Alimentation[modifier]

Quels que soient les objectifs du pratiquant (grossir ou maigrir), l'alimentation saine et équilibrée est fondamentale en parallèle des séances d'entrainement. Le régime alimentaire est ensuite adapté aux objectifs :

Repos[modifier]

La maitrise de son repos[1] est aussi un élément clé de l'entrainement. Le pratiquant aura soin de garantir :
  • Un sommeil de qualité, car le muscle se répare et se construit principalement durant la nuit.
  • Le respect strict des temps de repos préconisés entre les exercices et les séries.

Endurance[modifier]

La pratique d'activités d'endurance (cardio-training) permet d'éliminer les graisses superflues et de supporter des charges d'entraînement plus élevées.

Les muscles sollicités[modifier]

La musculation permet de travailler plusieurs groupes musculaires :
Formation de grand pectoral muscles

Exemples d'exercices par groupes musculaires[modifier]

L'entrainement est divisé en groupes musculaires majeurs. Ceux-ci n'incluent pas les hanches, le cou et l'avant-bras qui sont rarement entrainés en isolation.
Hack Squat à la machine.
  • Pectoraux
    • Développé
    • Écarté
    • Répulsion (dips)
    • Pompes
    • Pompes sur chaises
Extension du dos à la chaise romaine.
Travail des biceps sur pupitre (preach-curl)
  • Abdominaux : droit, oblique
    • Crunch
    • Relevé de buste
    • Relevé de jambes
    • Pompes (dans une moindre mesure)

Les différents types d'efforts[modifier]

  • Phase de travail dans le mouvement
Une répétition se décompose en deux phases, le travail concentrique, et le travail excentrique.
Le travail concentrique correspond au mouvement de raccourcissement du muscle travaillé, il est caractérisé par le rapprochement des insertions musculaires, ou la fermeture de l'angle des segments travaillés.
Le travail excentrique correspond au mouvement d'élongation contrôlé du muscle travaillé, il est caractérisé par l'éloignement des insertions musculaires, ou l'ouverture de l'angle des segments travaillés.
La force pure dont est capable un muscle n'est pas identique dans la phase concentrique et dans la phase excentrique.
Naturellement la force excentrique est plus importante, elle correspond à une fonction de survie pour le corps.
Les culturistes d'un certain niveau ont pour habitude de se faire aider lors de leurs séances. Une des pratiques courantes consiste à descendre une charge de manière contrôlée et à se faire aider lors de la montée. Ce type d'entrainement est nommé travail excentrique. Il permet de faire travailler un groupe musculaire au delà de sa force maximale et d'améliorer ainsi ses performances plus rapidement.
Une étude poussée de la nature des fluides rejetés après entrainement montre que les proportions d'acide ne sont pas les mêmes lors d'entrainement avec excentrique forcé[réf. nécessaire]. Un autre point important est relatif au temps de récupération plus important après des séances où l'excentrique est plus lourd.

Méthodes alternatives[modifier]

Tractions en pronation (l'exécution ici est mauvaise et dangereuse pour les coudes)

Méthodes sans charges[modifier]

Article détaillé : Méthodes sans charges (musculation).

Les méthodes de musculation utilisant le poids du corps sont une alternative aux méthodes basées sur des charges additionnelles et des machines.
Ces méthodes sollicitent généralement des groupes de muscles en synergie, tandis que la musculation classique se focalise plus sur des muscles précisément visés. Elles privilégient généralement un nombre important de répétitions (associés à des temps de récupération courts) à des répétitions peu nombreuses mais intenses : elles travaillent plus "l'endurance de force" que la "force pure" (utilisée en powerlifting).
Parmi les exercices populaires de ces méthodes au poids de corps, on retrouve les pompes, les tractions, les abdos et les dips pour les muscles du haut du corps, ainsi que les flexions, sauts en extension ou exercice de la chaise entre autres pour les membres inférieurs.

Micro-vibrations[modifier]

Le power-plate, popularisé au cours des années 2000, permet une musculation du corps par micro-vibrations sans travail aux poids mais sans développement cardio-vasculaire. De récentes études démontrent que les vibrations peuvent causer des troubles des réflexes ostéo-tendineux[réf. nécessaire].

Élastiques[modifier]

L'entrainement avec sangles élastiques (sandow), déjà connu à la fin du XIXe siècle connait un regain d'intérêt, les élastiques prennent peu de place, ne sont pas stressant pour les articulations, et peuvent être utilisés avec les barres et haltères.

Électrostimulation[modifier]

L'électrostimulation, permet de stimuler les muscles au moyen d'impulsion électriques, toutefois il faut l'utiliser en complément d'une activité physique qui sollicite le cœur, car utilisée seule elle n'améliore pas la condition physique. L’électrostimulation était autrefois une technique d’entraînement réservée aux athlètes. Elle est aujourd’hui largement répandue notamment dans le monde des sports professionnel et amateur ainsi que chez les kinésithérapeutes. Son champ d’application est très vaste. Il couvre entre autres l’amélioration des performances sportives, la récupération physique, le renforcement musculaire, la rééducation physique, le traitement de la douleur, l’amélioration de l’esthétisme corporel.
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