Présentation

Le muscle, en tant qu'effecteur de tout mouvement ou geste sportif, est au coeur des préoccupations de tout entraîneur, athlète ou éducateur sportif. Il existe plusieurs types de muscle:

                                        - le muscle cardiaque ou myocarde

                                        - les muscles lisses

                                        - les muscles squelettiques

Dans cette partie de notre TPE, c'est principalement du fonctionnement de muscles squelettiques dont nous parlerons.(le muscle cardiaque et les muscles lisses  ayant normalement dues être traités dans la partie 3). Nous verrons ainsi que tous les muscles squelettiques d'un organisme humain ont une organisation générale et un mécanisme de contraction similaires. Cependant, ces muscles différent sur le plan de leurs propriétés métaboliques et fonctionnelles, ce qui leur permet d'assurer des actions motrices très diverses, en intensité et en durée.

Nous étudierons donc par le suite l'attitude d'un muscle pendant un effort physique, puis sa capacité à croître ses performances suite à une pratique chronique d'un exercice physique, et enfin nous nous pencherons sur le phénomène de dépassement de la croissance naturelle en étudiant l'effet de quelques produits dopant sur ces muscles.

I Le muscle : structure et comportement à l'effort

1°)Structure

Lorsque l'on mange un steak, c'est à dire un muscle squelettique, on se rend bien compte de sa structure filamenteuse de sa composition en fibres et faisceaux. Plus précisément, un muscle désigne un groupe de fibres liées les une aux autres par un tissu conjonctif  à plusieurs niveaux : épimysium (enveloppe du muscle en entier), périmysium (enveloppe un faisceau musculaire) et endomysium (enveloppe une fibre), voir fig1-1. Ces différents niveaux du tissu conjonctif, qui peut être vu comme une structure élastique de soutien de l'architecture musculaire, se rejoignent aux extrémités du muscle pour former  les tendons.

Découvrons maintenant le muscle dans sa structure détaillée, en l'observant depuis le niveau macroscopique jusqu'au niveau moléculaire, voir fig.1-2. Le  muscle est ainsi composé de plusieurs faisceaux de fibres, eux même subdivisés en plusieurs fibres, elles même  composées de dizaines de myofibrilles. Ces myofibrilles enfin se composent de deux sortes de filaments, les filaments d'actines et de myosine, respectivement appelés myofilaments fins et épais. Il seront très important lors de la contraction musculaires qui sera développée plus tard.

2°)Le muscle pendant l'effort

Lorsque l'on fait quelque effort physique qui soit, les muscles de l'organisme réagissent en se contractant. Cette contraction se caractérise par une diminution de la taille du muscle ainsi qu'une rigidité accrut. L'exemple le plus flagrant est celui du rire, qui provoque une contraction des muscle de l'abdomen , d'où le fait de se "tordre de rire".

L'origine de ce phénomène se situe au niveau moléculaire. Lors de la contraction musculaire, les myofilaments glissent les uns sur les autres, ou plus précisément l'actine glisse sur la myosine, voir fig.1-3.

De manière plus approfondie, on peut dire que que la contraction musculaire est le résultat de l'action de la myosine sur l'actine, grâce à la seule source d'énergie utilisable par le muscle, l'ATP. Mais avant de décrire le mécanisme en détaille, observons tout d'abord en détail les deux myofilaments.

L'actine

L'actine est une protéine globulaire présente dans le muscle sous la forme de deux chaînes entrelacées, voir fig.1-4. On trouve également, enlacée autour de l'actine, la tropomyosine qui possède elle aussi une structure filiforme, et la troponine qui est une autre protéine et qui se lie à la  tropomyosine tous les 40 μm. Comme nous le verrons, son rôle est essentiel dans le contrôle et l'état de relâchement ou de contraction du muscle.

La myosine

Les filaments de myosine sont composés de molécules qui ressemble à un club de golf, dont :

- le manche serait le corps de la molécule,    

- le fer (ou le bois) serait la tête, voir fig.1-5.

Chaque tête comprend un site de liaison pour l'actine et un site enzymatique ATPase qui, grâce à sa spécificité de substrat aura la capacité de synthétiser l'ATP en ADP. Cette région est donc la base de la contraction musculaire, puisque les sites générateurs de force se font au niveau des ponts actine-myosine, encore appelés ponts transversaux ou ponts d'unions. Il faut donc d'ores et déjà comprendre que le raccourcissement et l'allongement du muscle ne se font pas par un changement de longueur des filaments mais le glissement des filament fins sur les filaments épais.

Maintenant que nous avons vu les deux acteurs principaux de la contraction musculaire, nous allons pouvoir nous intéresser de près au phénomène en lui même. La contraction se déroule en ce que l'on pourrait repartir en cinq grandes étapes. Pour voir  l'animation commentée, merci de .