Contraction musculaire

T.J.-Dillashaw, Optical Panacea

La contraction musculaire résulte de la contraction coordonnée de chacune des cellules du muscle.

Il existe quatre phases au cours de la contraction d’une cellule musculaire type :

  • l’excitation ou la stimulation qui correspond à l’arrivée du message nerveux sur la fibre musculaire ;
  • le couplage excitation-contraction qui regroupe l’ensemble des processus permettant de transformer le signal nerveux reçu par la cellule en un signal intracellulaire vers les fibres contractiles ;
  • la contraction proprement dite ;
  • la relaxation qui est le retour de la cellule musculaire à l’état de repos physiologique.

La contraction et le repos

À l’échelle macroscopique

Le muscle est en repos

Quand un individu ne réalise aucun mouvement, aucune contraction n’a lieu. Le muscle est relâché, le muscle est donc plus fin et plus long.

Le muscle se contracte 

Quand un individu réalise un mouvement, son muscle se contracte. Son muscle qui est lié à l’os par les tendons, suivra alors le mouvement de l’os. Le muscle par conséquent va se compresser et se raccourcir.

À l’échelle cellulaire

Le muscle est en repos

Illustration des sarcomère quand le muscle relachè

Lorsque le muscle est relâché, les myofilaments constitués d’actine et de myosine se chevauchent légèrement.

Le muscle se contracte 

Illustration des sarcomère quand le muscle contracté

En revanche, lorsque le muscle est contracté, les filaments d’actine et de myosine glissent l’un sur l’autre, les myofilaments épais se rapprochent de la bande Z. Lors de cette action, les sarcomères et la myofibrille se raccourcissent. Ce qui raccourcit globalement l’ensemble du muscle. Le raccourcissement des sarcomères a donc pour cause directe la contraction musculaire.

À l’échelle moléculaire

La contraction nécessite un grand apport d’énergie fournie d’une part par les réserves de sucres du muscle (glycogène) mais aussi de l’apport de sucre par le sang (glucose).

Illustration du cycle de l'adénosine triphosphate

Le cycle de l’ATP (adénosine triphosphate) peut être divisé en 5 grandes étapes :

  1. Au début du cycle, les têtes de myosine se fixent et forme un angle de 45° avec l’axe du filament de myosine. Le complexe actine-myosine est donc formé.
  2. Ensuite, une molécule d’ATP se lie avec la tête de myosine ce qui dissocie le complexe actine-myosine.
  3. La tête de myosine hydrolise l’ATP en ADP + Pi. Ceci permet la rotation de la tête de myosine qui s’oriente perpendiculairement à l’axe des filaments de myosine.
  4. La tête porteuse d’ADP se lie à l’actine.
  5. Enfin, l’ATP est libérée et la tête de myosine pivote à nouveau pour former un angle de 45° par rapport à l’axe. Il y a alors lieu un glissement des filaments fins d’actine entre les filaments de myosine.

Les conséquences de ce cycle sont donc le raccourcissement des sarcomères et donc la contraction du muscle. Ce cycle peut avoir lieu 5 fois par seconde.

L’énergie libérée par hydrolyse d’ATP est convertie en énergie mécanique avec dégagement de chaleur.

Les différents types de contractions musculaires

Chaque contraction musculaire permet de travailler différemment un même muscle suivant l’objectif recherché. Il existe quatre types de contractions musculaire.

Contraction isométrique

Comme son nom l’indique, la contraction isométrique est une contraction sans mouvement articulaire et ne provoque donc pas de modification de la longueur du muscle. 

Tenir la bouteille d’eau tout en buvant nécessite une contraction musculaire isométrique . Votre muscle est ici maintenu sous tension, sans bouger.

Ce genre de contraction ne développe pas la masse musculaire et ne présente aucun danger.

Contraction concentrique

Dans la contraction concentrique les extrémités du muscle se rapprochent l’une de l’autre. La montée de marches ou la course en côte sont importantes pour travailler cela.

Se saisir d’une bouteille d’eau et l’approcher de votre bouche requiert une contraction musculaire concentrique, ce qui correspond à un raccourcissement du muscle.

Ce genre de contraction développe plus la force que l’isométrique et présente, elle aussi, aucun danger.

Contraction excentrique

A l’opposé de la contraction concentrique, la contraction excentrique se caractérise par un éloignement des extrémités du muscle. Un exemple simple : la course en descente.

Éloigner la bouteille d’eau fait appel à la contraction musculaire excentrique, ce qui correspond à un allongement du muscle.

Ce genre de contraction est très efficace mais dangereuse en terme de blessures musculaires. La phase de récupération post exercice doit être très bien gérée et les courbatures lors des premières séances seront importantes.

Contraction pliométrique

C’est la combinaison de la contraction concentrique immédiatement suivie d’une contraction excentrique. La notion d’immédiateté est primordiale. Ce genre de contraction s’obtient avec des foulées bondissantes, la corde à sauter, le saut par dessus petites haies.

C’est la contraction la plus efficace mais également la plus dangereuse.

Glossary :
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