Physiologie musculaire – Propriétés fonctionnelles

Propriétés fonctionnelles fondamentales du Muscle squelettique

Relation longueur-tension

La courbe isométrique longueur-tension représente la force qu’un muscle est capable de générer lorsqu’il est maintenu à une série de longueurs discrètes. Lorsque la tension à chaque longueur est tracée en fonction de la longueur, une relation telle que celle illustrée ci-dessous est obtenue.

Bien qu’une description générale de cette relation ait été établie au début de l’histoire de la science biologique, la base structurelle précise de la relation longueur-tension dans le muscle squelettique n’a pas été élucidée avant les expériences mécaniques sophistiquées du début des années 1960 (Gordon et al. 1966). Dans sa forme la plus fondamentale, la relation longueur-tension indique que la génération de tension isométrique dans le muscle squelettique est fonction de l’ampleur du chevauchement entre les filaments d’actine et de myosine.

Relation Force-vitesse

La force générée par un muscle est fonction de sa vitesse. Historiquement, la relation force-vitesse a été utilisée pour définir les propriétés dynamiques des ponts transversaux qui font un cycle pendant la contraction musculaire.

La relation force-vitesse, comme la relation longueur-tension, est une courbe qui représente en fait les résultats de nombreuses expériences tracées sur le même graphique. Expérimentalement, un muscle est autorisé à se raccourcir contre une charge constante. La vitesse musculaire pendant le raccourcissement est mesurée puis tracée en fonction de la force résistive. La forme générale de cette relation est illustrée dans le graphique ci-dessous. Sur l’axe horizontal est tracée la vitesse musculaire par rapport à la vitesse maximale (Vmax) tandis que sur l’axe vertical est tracée la force musculaire par rapport à la force isométrique maximale (Po).

Quelle est la base physiologique de la relation force-vitesse? La force générée par un muscle dépend du nombre total de ponts croisés attachés. Parce qu’il faut un temps fini pour que les ponts transversaux se fixent, à mesure que les filaments glissent les uns sur les autres de plus en plus vite (c’est-à-dire que le muscle se raccourcit avec une vitesse croissante), la force diminue en raison du nombre plus faible de ponts transversaux attachés. Inversement, à mesure que la vitesse relative du filament diminue (c’est-à-dire que la vitesse musculaire diminue), plus de ponts transversaux ont le temps de s’attacher et de générer de la force, et donc la force augmente. Cette discussion ne vise pas à fournir une description détaillée de la base de la relation force-vitesse, mais seulement à fournir un aperçu de la façon dont les constantes de vitesse de pont transversal peuvent affecter la génération de force musculaire en fonction de la vitesse.

Les muscles sont renforcés en fonction de la force placée sur le muscle. Les forces supérieures produisent un plus grand renforcement. Par conséquent, les exercices effectués avec des muscles activés de manière à leur permettre de se contracter à des vitesses élevées impliquent nécessairement qu’ils se contractent également avec une force relativement faible. Ceci est intuitivement évident lorsque vous soulevez une charge légère par rapport à une charge lourde — la charge légère peut être déplacée beaucoup plus rapidement. Cependant, ces mouvements rapides auraient de très petits effets de renforcement car les forces musculaires sont si faibles.