L’excentrique: les mécanismes

Cet article est le numéro 5 sur 8 du dossier L'excentrique
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    Comme nous venons de le voir, la succession des sarcomères donne la longueur d’une fibre musculaire. Celle-ci n’a rien à voir avec la longueur ni la forme des muscles. En effet, certains muscles longs présentent de toutes petites fibres et inversement. De même, les fibres musculaires ne sont pas systématiquement dans le sens du muscle. Ainsi pour les massages, attention à connaître votre anatomie, sinon vous aller produire l’effet inverse de ce que vous recherchez (notamment avec les Rollers Foam pour les automassages).On peut les retrouver dans la longueur, la largeur, obliquement et dans toutes les possibilités intermédiaires. On parle alors de faisceaux de fibres lorsque l’on a un regroupement de fibres ayant la même orientation.

    Ceci est très important dans la notion de contraction, car un muscle peu parfaitement se contracter par raccourcissement dans la longueur, mais également dans la largeur ou obliquement. C’est pour cela que selon les gestes, un muscle peut être moteur (raccourcissement), synergique (il ne se raccourcira que lorsque l’articulation sera à un angle donné, permettant aux fibres d’être dans le sens du mouvement) ou de maintien (ou gainage). C’est ce que l’on appelle l’angle de pennation : le sens de force des fibres musculaires par rapport au sens de fonctionnement d’un muscle. Plus l’angle est grand (sens des fibres déviées du sens de la force du muscle), moins le muscle est fort. Plus le muscle est entraîné, plus l’angle augmente (augmentation du diamètre des fibres, augmentation du nombre de secousses de contraction). Ainsi, même si la force d’une fibre est liée à sa grosseur (en plus du nombre d’accroches), elle n’est pas proportionnelle et, dans la préparation physique, la recherche de la force maximale pour un poids donné est souvent prioritaire sur la masse globale (hors aspect balistique ou catégorie de poids).

    Ceci est facilement compréhensible :

    Quand un muscle se contracte, si les fibres mal orientées se contractent, elles vont provoquer une raideur à cette zone, s’opposant au mouvement (raccourcissement ou allongement du muscle). Plus elles vont grossir, plus cette raideur va augmenter. Plus elles vont travailler (fatigue immédiate durant l’entraînement), moins elles pourront se contracter. Là, elles créeront des zones ‘molles’ qui feront baisser la raideur musculaire et donc la transmission des forces pour la phase concentrique. Pour la phase excentrique, ne pouvant amener la même raideur, le muscle aura moins de notion élastique (plus de lâche), donc également baisse de force.

    Ainsi, la perte de force (et donc l’impression d’être allé au bout) n’est pas nécessairement liée à la fatigue nerveuse (même s’il ne faut pas oublier cette notion), ni énergétique, mais tout simplement à l’impossibilité du muscle à poursuivre l’effort dans le temps. C’est en partie cette notion qui limitera par exemple le cycliste ou le nageur dans la durée de course à pied alors qu’ils sont capables d’établir des séances de durées très nettement supérieures à celle des coureurs.

    Ceci est valable sur un angle articulaire donné. Toute modification articulaire change l’orientation des fibres qui ne sont pas naturellement dans le bon sens (le muscle n’intervient plus de la même manière) et donc l’angle de pennation change également. Ainsi, Ito  et coll., 1998, Narici, 1999, Maganaris et coll., 2001, ont montré que chaque muscle présente une force potentielle maximale à un angle donné, lorsque les fibres dans le mauvais sens sont perpendiculaire à l’axe des tendons, puis que cette force décroit au fur et à mesure que l’articulation bouge. C’est pour cela que le travail isométrique totale (à ne pas confondre avec maximal, cf Le Static) propose des bénéfices sur l’angle donné plus ou moins 5-10° selon les études et les muscles.

    Ainsi, nous venons de voir que les études sur les fibres n’auront pas les mêmes impacts sur l’entraînement que les études sur les muscles en action (les interactions sont très importantes, pouvant s’ajouter ou s’annihiler selon les cas).

    Regardons donc les informations sur le corps.

    Ici, une notion supplémentaire va intervenir : la vitesse. Celle-ci modifiera énormément les informations liées aux études sur les fibres musculaires.

    Depuis Hill (1922), nous savons que la force concentrique produite par un muscle décroit proportionnellement avec la vitesse du mouvement. D’autres études (Stienen, 1992, Roots, 2007) ont montré la même chose sur plusieurs muscles isolés. Ceci est logique : plus la vitesse de raccourcissement augmente, moins les têtes de myosines (accroches) n’ont le temps de fonctionner, moins il y aura d’accroches. Comme le nombre d’accroches définie la force, CQDF ((Woledge, 1985, Gordon, 2000).

    D’autres notions interviennent également :

    Certaines accroches n’ont pas le temps de revenir dans leurs positions initiales et seront moins étirées durant leurs raccourcissements.

    Certaines accroches semblent ‘paniquer’ et produire des mouvements inverses (donc s’opposant au raccourcissement).

    Ainsi, lors des efforts rapides, il convient d’avoir des fibres musculaires dites rapides opérationnelles, car sinon le mouvement sera anarchique, dé-coordonné. La préparation physique est également là pour préparer cet aspect qualitatif.

    Passons maintenant à l’excentrique, qui nous intéresse plus particulièrement.

    Plusieurs études montrent que la tension neuromusculaire augmente à mesure de l’augmentation de la vitesse d’allongement de la fibre, jusqu’à une vitesse où il y aura stagnation de cette tension. Ainsi, l’aspect cinétique est important durant l’excentrique, mais il n’est pas nécessaire d’aller trop vite (pas d’intérêt supplémentaire à cause de l’augmentation des risques de blessures): Katz, 1939, Joyce et Rack, 1969, Edman, 1978, Lännergren, 1978, Lombardi et Piazzesi, 1990, Stienen, 1992.

    Durant l’excentrique, la tension développée (force musculaire + raideur élastique) est plus importante que celle présentée par l’isométrie (Lännergren, 1978).

    Comme nous le voyons sur les graphes ci-dessous, la vitesse angulaire de l’articulation joue un rôle aussi bien en régime concentrique, qu’excentrique, jusqu’à un certain point (vitesse) où il n’y aura plus de modification de tension induite.

    Ceci semble vrai chez l’animal et sur les fibres isolées. par contre, lorsque nous arrivons aux études sur l’homme, et dans des notions de force maximale, rien n’est simple.

    Pour certains, la vitesse ne semble plus jouer (Colliander 1989, Hageman 1988, Colliander 1989, Westing, 1988, 1989 et 1991, Duley 1990, Amiridis 1996, Seger et Thorstensson 2000, Pinniger 2000 et 2003). Pour d’autres, elle a un impact jusqu’à un certain point (Westing 1988, Kellis 1998, Hortobagyi 1990, Komi 1973). Komi (2000) a même montré un moindre couple de force en régime excentrique quel que soit la vitesse de mouvement.

    Ainsi, lorsque l’on affirme que tel régime de contraction est mieux pour telle amélioration, attention…

    Tout dépend en fait de l’angle où est mesurée la force et aussi de la pré-activation (beaucoup d’études utilisent une phase isométrique préalable).

    en 2000, Seger et Thorstensson ont tenté de faire une étude simplificatrice (uniformisation des données) pour avoir des informations exploitables. Il en résulte que l’excentrique produit plus d’impulsions électriques fortes que l’isométrie qui elle-même en produit de plus fortes que le concentrique. il n’y a pas de différences électriques avec les vitesses.

    Mais cela ne prend pas en compte la notion de tension globale (force + raideur) et surtout cela s’arrête à des efforts allant jusqu’à 70% de la contraction maximale volontaire:


      Cet article fait partie du recueil 2011-2012


     

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      A propos de Sébastien BÊME

      Préparateur physique depuis +20 ans. De formation Staps, diplômé BPJEPS AGFF, Certifié CrossFit Level 1, Gymnastics et Weightlifting. Formation CrossFit Judge et Scaling Auteur de nombreuses publications et propriétaire des sites internet www.gymsante.eu (et ses déclinaisons), www.fuck-genetics.fr et www.etre-conscient.com

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