VERGNE Morgan. Muscle et fatigue

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1 Muscle et fatigue

2 Définition de la fatigue musculaire Définition fatigue musculaire : Incapacité à maintenir un niveau de force ou la puissance prédéterminé durant des contractions soutenues ou répétées Analyse de la puissance musculaire plus pertinente que celle de la force comme critère de fatigue, car implique à la fois le maintien de la force et de la vitesse. Fatigue = diminution du nombre de ponts d'actine-myosine diminution de la force

3 Fatigue centrale Liée à des altérations au niveau du système nerveux central et des voies nerveuses. Due à une diminution de l'activation nerveuse, qui implique une activation sous-optimale du muscle Caractéristiques : baisse de la vitesse de conduction des influx nerveux Type de fatigue observé lors de contractions soutenues mais n'interviendrait pas dans le cas d exercices de type intermittent (Duchateau et Hainaut 1985).

4 Fatigue périphérique Facteurs peuvent se situent au niveau de trois mécanismes différents : insuffisance de substrats énergétique pour une fourniture optimale d'atp aux ponts d'actine-myosine, ou aux autres réactions parallèles telles que les pompes Na + /K +, ou la recaptation du Ca² + dans les réticulum sarcoplasmiques, inhibition de l'un de ces processus par les produits finaux des réactions de production d'énergie, altération du couplage excitation-contraction à différents niveaux, depuis le potentiel d'action de surface, jusqu'à la libération de Ca² + par les réticulum sarcoplasmiques.

5 Fatigue musculaire Facteur impliqué dans le mécanisme de la fatigue : perturbation de l'équilibre énergétique au niveau cellulaire. Il est admis (Edwards 1991) : que la force diminue lorsque la demande d'énergie (hydrolyse de l'atp) excède le taux de resynthèse d'atp que les métabolites produits lors de la contraction (ADP, AMP, Pi, ) ont une influence sur la production de force. Influence soit directe sur le matériel contractile par inhibition de l'excitation ou de la contraction (Donaldson et Hermansen, 1978, Hibberd et al. 1985, Cooke et Pate, 1990), soit indirecte par l'inhibition des voies biochimiques de fourniture d'énergie, telle que la glycolyse anaérobie (Hultman et Sjohölm, 1983). Perturbation de l'équilibre énergétique, n est pas la cause unique de la fatigue, des facteurs métaboliques et non métaboliques interviennent également

6 Facteurs de la fatigue Facteurs métaboliques Corrélation entre les niveaux de force et l altération des métabolites intracellulaires (notamment Pi), pendant et après une contraction maximale volontaire de 2 à 4 minutes (Baker et al. 1993, Wilson et al. 1988), ce qui suggère que la réduction de force peut provenir d'inhibitions du processus de contraction par des métabolites intracellulaires. Facteurs non métaboliques Lors de protocoles de 15 à 20 min : temps de récupération de la force plus long Facteurs non métaboliques causent la fatigue pendant la contraction de longue durée. Ces facteurs impliqueraient des perturbations au niveau du couplage excitation-contraction,

7 Fatigue et acidose La participation importante du métabolisme anaérobie lactique, ainsi que l élévation de la lactatémie et la baisse du ph qui en résultent, induisent l'apparition de la fatigue et affectent la performance La diminution de puissance enregistrée lors de ce type d'effort est souvent associée à une lactatémie élevée L'accumulation d'acide lactique dans le muscle entraîne des perturbations qui contribuent à l'apparition de la fatigue musculaire

8 Hypothèses Les ions H + seraient responsables d'une diminution du temps de relaxation (RT) et d'une diminution de la tension musculaire développée (Sahlin, 1983), probablement par l'effet direct de H + sur le processus de contraction au niveau de : L'activité de la myosine-atpase (Donaldson et Hermansen, 1978), Des sites de liaison du calcium sur la troponine (Hermansen, 1981), De la libération du calcium par les réticulum sarcoplasmiques (Nakamura et Schwartz, 1972).

9 Concentration de lactate sanguin [La S ] est généralement utilisée comme indice reflétant l évolution des paramètres de la performance musculaire et de la fatigue, mais également des processus énergétiques et métaboliques impliqués au cours d exercices intenses. [La S ] résulte d'un équilibre entre la diffusion du lactate musculaire vers la circulation et son élimination, cette concentration étant dépendante de l intensité de l exercice, donc de la production au niveau musculaire et du temps de récupération donc de son élimination

10 Fatigue et type de fibres L'intensité et la durée de l'effort détermine le recrutement des fibres (spatial et temporel) et conditionne l'apparition plus ou moins précoce de la fatigue. Force maximale d'un muscle = recrutement des FT et des fibres lentes (ST) (Belanger et Mc Comas, 1981), indépendamment de la puissance et de la vitesse développée (Green, 1986). Pour Sargeant, (1994), les deux types de fibres contribuent au développement de la puissance, à condition que la vitesse de raccourcissement maximale des fibres les plus lentes ne soit pas dépassée.

11 Fatigue et type de fibres On observe un plus grande diminution de la force chez les sujets présentant une composition élevée en fibres FT, à la suite de contractions répétées (Tesch, 1980, Colliander et al. 1988), et d'une restauration moins importante de la force durant la récupération entre les séries (Colliander et al. 1988). En condition d acidose, les fibres FT sont plus sensibles à la diminution du ph et subissent une plus grande réduction de force, que les fibres ST (Donaldson (1983)).

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