Myosine

Les muscles lents (type I) sont favorables à l'endurance. Ils supportent de longues épreuves mais peu violentes. Ils s'améliorent lors d'un entraînement. L'entraînement multiplie les vaisseaux sanguins au niveau des muscles et les mitochondries au sein des fibres musculaires.

Les muscles rapides (type II) ont une action intense mais brève. L'exercice n'augmente pas le nombre de mitochondries de ces muscles.

Les muscles sont les organes qui permettent les mouvements grâce à leur faculté de se contracter.

Certains obéissent à la volonté (muscles des membres), d’autres pas (coeur, “tripes”).

Nous avons environ 500 muscles soit la moitié du poids du corps.

Analyse d’un mouvement: muscles antagonistes

Les muscles travaillent toujours en se contractant: il faut donc des muscles différents et antagonistes pour réaliser la flexion et l’extension de l’avant-bras par exemple.

Physiologie du muscle

L’énergie musculaire

écrire

éplucher des légumes

se brosser les dents

jouer du piano

marcher

scier du bois

L'entraînement sportif et le dopage

La fibre musculaire est une cellule spécialisée dans la transformation de l'énergie chimique en énergie mécanique (mouvements).

Au repos les 30 kg de muscles d'un homme au repos dégagent environ 1600 kJ (kilojoules) par jour (70 kJ/h). Lors d'un effort la dépense d'énergie augmente.

Exemples:

125 kJ/h

170 kJ/h

400 kJ/h

500 kJ/h

1000 kJ/h

1700 kJ/h

Le muscle est un tissu contractile. Il est constitué d’un ensemble de cellules allongées contenant plusieurs noyaux: les  fibres musculaires. Elles sont entourées d’une gaine de tissu conjonctif. Ce tissu forme les tendons qui permettent de fixer les extrémités des muscles sur les os. Les muscles contiennent entre cent et plusieurs centaines de milliers de fibres.

Les substances qui stimulent le système nerveux (alcool, caféine, cocaïne, morphine, amphétamines,...). On cherche ainsi à supprimer la douleur ou le sentiment de fatigue. Résultat: on peut mourir d'épuisement.

Les sprinters (muscles rapides) peuvent augmenter leur masse musculaire en prenant des stéroïdes anabolisants (dérivés synthétiques d'une hormone mâle: la testostérone).

Les sportifs d'endurance (marathoniens, cyclistes grimpeurs,...) peuvent améliorer l'apport d'oxygène dans les muscles en multipliant les globules rouges (transporteurs d'oxygène dans le sang). On peut s'y prendre de 2 façons: lors d'un stage en altitude le corps réagit naturellement au manque d'oxygène par une multiplication des globules rouges. On peut aussi prendre de l'érythropoïétine (EPO) qui stimule la fabrication des globules rouges par la moelle osseuse. Le muscle se retrouve hyperoxygéné.

1.

2.

3.

La nature impose donc une limite aux performances des muscles et donc des sportifs. Pour battre des records il faut donc améliorer le matériel (fibres de carbone, kevlar, époxy, polyester et divers matériaux composites) ou (et) doper le sportif. Distinguons 3 types de dopage:

Il existe 2 types de muscles squelettiques:

1.

2.

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La contraction du biceps entraîne

La contraction du triceps entraîne

Cette version est un peu simpliste. En fait le biceps est attaché à l’épaule par 2 tendons (d’où son nom) tandis que le triceps est fixé vers le haut par 3 tendons.

biceps

triceps

La crampe, conséquence d’une fatigue musculaire, résulte de contractions brutales et incontrôlées des fibres musculaires.

Lors d’un claquage, certaines fibres du muscle présentent des lésions internes qui entraînent une douleur vive conduisant à un arrêt de l’activité. Le claquage est toujours accompagné d’un hématome dû à la rupture de petits capillaires sanguins.

L’élongation se produit dans un muscle ayant légèrement dépassé sa limite d’élasticité mais sans dommages pour les fibres.

Pathologie du muscle

sterno-cléido-mastoïdien

grand fessier

grand dorsal

occipital

trapèze

deltoïde

triceps brachial

extenseur des doigts

biceps fémoral

adducteurs de la cuisse

jumeaux de la jambe

soléaire

trapèze

infra-épineux

brachial

cubital postérieur

ligament annulaire du tarse

Les noms des muscles

frontal

trapèze

triceps brachial

brachial

sterno-cléido-mastoïdien

deltoïde

adducteurs de la cuisse

jumeau

soléaire

tibial antérieur

brachio-radial

droit

biceps brachial

grand pectoral

temporal

long péronier latéral

sartorius

vaste latéral

oblique de l’abdomen

droit de l’abdomen

fléchisseur du carpe

transverse de l’abdomen

orbiculaire des lèvres

Flexion

Extension

Les muscles sont responsables de tous les mouvements: flexions et extensions, mais aussi rotations, abductions et adductions.

Actine

Une myofibrille formée de filaments de protéines d’actine et de myosine

6 cellules musculaires

(ou fibres musculaires)

un muscle

un faisceau

de fibres

Les muscles abducteurs éloignent les membres de l’axe du corps

Les muscles adducteurs rapprochent les membres de l’axe du corps

Les différentes combinaisons de nos 500 muscles permettent des mouvements très variés. Retenons le nom de quelques muscles et essayons de comprendre leur fonction.

ligament annulaire du carpe

sterno-cléido-mastoïdien

frontal

temporal

orbiculaire des lèvres

masseter

nasal

droit supérieur de l’oeil

sourcilier

élévateur de la lèvre sup.

risorius

zygomatiques

(le petit & le grand)

orbiculaire des yeux

Certains muscles de la tête sont très importants: ils nous permettent de mâcher notre nourriture.

temporal

orbiculaire des lèvres

masseter

(écorché pour voir derrière)

digastrique

Le muscle digastrique abaisse la mâchoire.

L’orbiculaire des lèvres permet de fermer la bouche pendant la mastication.

Le masseter remonte la mâchoire (mandibule inférieure). Il permet de croquer une pomme avec les incisives.

Le temporal et le masseter peuvent se contracter ensemble: la force développée permet d’écraser la nourriture avec les molaires.

Les muscles de la face ont très peu de force mais ont une grande importance dans notre vie sociale. Ils sont responsables de toutes nos mimiques: sourire, moue de dégoût, froncement de sourcil, battement de cil, grimaces...

Les fibres musculaires apparaissent striées au microscope. En effet chaque cellule est constituée de myofibrilles qui présentent un motif répétitif: le sarcomère. Lors de la contraction du muscle le coulissement des filaments d'actine et de myosine (2 protéines) entraîne le raccourcissement du sarcomère, donc de la fibre, donc du muscle.

Ce travail exige de l'énergie. Cette énergie est produite par l’oxydation de substances nutritives apportées par le sang. Cette combustion a lieu dans une partie spécialisée de la cellule appelée mitochondrie.

sarcomère

décontracté

sarcomère

contracté

Un astronaute qui visite la lune avec une musculature entraînée à travailler sur la Terre est très à l’aise puisque son poids est 6 fois moindre. Sur Jupiter par contre, son poids a plus que doublé (proportionnellement à l’attraction de cette grosse planète sur les masses qui l’entourent).

Un astronaute qui vit un certain temps loin de l’attraction terrestre, en état d’apesanteur, voit ses muscles “fondre”. Il doit faire de la gymnastique dans son vaisseau spatial en vue de son retour sur Terre. Sinon il risque d’être incapable de supporter son propre poids et de tomber sur le sol.

Muscles et gravitation

Résumé du cours

un tendon

Dissection d’un gladiateur

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la flexion de l’avant-bras et

l’élongation du triceps.

l’extension de l’avant-bras

et l’élongation du biceps.

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Les muscles et la mastication

le muscle temporal du gorille s’accroche sur une crête sagittale: sa morsure est plus efficace.

si on décroche la mâchoire on voit mieux l’insertion des muscles

l’homme n’a pas de crête sagittale contrairement à d’autres hominidés (Paranthropus)

Des muscles et des mimiques

La gravité est omniprésente sur la Terre. Elle détermine notre posture, notre équilibre et la plupart de nos mouvements. Environ 60 % de nos muscles s'opposent à la gravité. Leur commande nécessite qu'à chaque instant le cerveau connaisse la position du corps par rapport à la gravité. Notre système nerveux analyse sans cesse les informations sensorielles internes et externes. Il reçoit ces informations de l'ouïe, de la vue et du toucher mais aussi de capteurs sensoriels dans les muscles et les articulations ainsi que dans l'oreille interne. Tous ces capteurs nous renseignent sur la position de notre centre de gravité et des positions relatives des parties de notre corps.