Par Dr. Stefano Casali
Force musculaire
D'un point de vue physiologique, la force musculaire est la capacité qu'a le muscle de développer une tension utile pour surmonter ou contrer les résistances extérieures. Plus spécifiquement:
Force par mètre carré de section: 200 kN / m2.
Un muscle avec une section d'un décimètre carré peut développer une force de 2000 N, égale au poids d'une masse d'environ 200 kg.
Dans le sarcomère, chaque traction de la tête de myosine sur le filament d'actine produit une force de 3-4 pN.
Un milliard de têtes de myosine peuvent exercer, si elles agissent simultanément, une force de seulement 3-4 N, égale au poids d'une masse d'environ 0, 3 à 0, 4 kg.
Chaque traction ("coup de force") de la tête de myosine déplace le filament d'actine de 10 nm.
La tête de myosine reste attachée au filament d'actine pendant environ 2 ms.
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| De: www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin.html | |
La contraction excentrique:
Lorsque le muscle s'étire, il exerce une force qui s'oppose à son allongement.
Avec la même tension, les lésions musculaires sont plus susceptibles de se produire lors de contractions excentriques (avec allongement) que lors de contractions isométriques (statiques) ou concentriques (avec raccourcissement). Nous allons essayer de comprendre à quoi sert la contraction excentrique et pourquoi elle peut endommager les fibres musculaires.
Tension maximale
La courbe force-vitesse nous indique que le muscle est capable d'exercer une tension (force de traction) plus intense s'il est activé lors de l'étirement (contraction excentrique).
Courbe force-vitesse
Graphique de J. Dapena, 1977, basé sur les données de P. Komi, 1973
Dans de nombreuses techniques sportives, mais également dans des activités naturelles telles que la marche, une contraction excentrique est immédiatement suivie d'une contraction concentrique ("cycle d'élongation-raccourcissement" ou "cycle d'étirement-raccourcissement"):
- Le muscle s'étire et s'oppose à l'élongation (contraction excentrique)
- Immédiatement après le raccourcissement du muscle (contraction concentrique).
Ce cycle peut être utilisé, par exemple, pour augmenter la force de la contraction concentrique, comme dans le saut à contre-mouvement.
Saut debout:
- flexion
- Longue pause
- extension
Les rallonges:
- ils allongent
- ils s'arrêtent
- ils deviennent plus courts
Sauter avec contretemps:
Cycle d'étirement-raccourcissement des extenseurs:
- flexion
- Extension immédiate
L'altitude est plus grande (démonstration pratique de ce qui a été dit jusqu'à présent).
Exemple de cycle élongation-raccourcissement
(Le saut avec contre-mouvement)
1) Extrait de J. Dapena, 1977, modifié.
- Les articulations fléchissent puis s'étendent.
- Les extenseurs s'allongent puis se raccourcissent;
2) Graphique de J. Dapena, 1977, basé sur les données de P. Komi, 1973.
a) Les extenseurs des hanches et des genoux sont presque complètement désactivés. Ils passent presque passivement, du fait de la force de gravité, ce qui provoque une accélération du corps vers le bas, entraînant une flexion des articulations. La vitesse d'étirement augmente rapidement.
3) De J. From Penalty, 1977, modifié.
b) Lorsque la vitesse d'étirement est élevée, les rallonges sont activées. Leur tension est élevée et produit une poussée sur le sol au-dessus du poids de l'athlète. Par conséquent:
La chute du corps continue, mais est freinée brusquement.
La vitesse d'étirement diminue rapidement.
4) De J. From Penalty, 1977, modifié.
c) Arrêt des chutes et des étirements. Les rallonges sont toujours activés, avec un pourcentage élevé de recrutement de fibres. Pendant un moment, les extenseurs sont immobiles (contraction isométrique).
5) De J. From Penalty, 1977, modifié.
d) Commencez immédiatement à raccourcir les extenseurs. Le pourcentage de recrutement est maximum, mais la tension diminue à mesure que la vitesse de raccourcissement augmente.
e) Poursuivre le raccourcissement, toujours plus rapidement, avec pour conséquence une diminution de la tension.
La force des extenseurs est transmise au sol à travers les leviers du squelette. L'athlète pousse vers le bas et par réaction, selon la première loi de Newton, reçoit une poussée ascendante d'intensité égale (réaction contraignante du sol).
De www.armin-kibele.de/oldpro_e.html, modifié.
Notez que la poussée maximale ( Force ) est produite au point le plus bas du centre de gravité (position c ), lorsque l’élongation se termine et que le raccourcissement commence.
De J. Dapena, 1977, modifié.
Dans les positions a et b, les rallonges s'allongent rapidement, mais la force produite est inférieure à celle isométrique (position c ). Selon la courbe force-vitesse, le muscle pourrait exercer, dans la phase d'allongement, une force beaucoup plus grande que celle enregistrée en position c . Par conséquent, dans la phase d'extension, les extensions ne sont pas activées au maximum .
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