La structure des muscles
Les muscles sont formés de faisceaux composés de fines cellules, parfois très longues, appelées fibres musculaires. À l’intérieur des fibres se trouvent des filaments de protéines imbriqués les uns dans les autres. Lorsque la fibre est stimulée par une cellule nerveuse, ces filaments glissent les uns le long des autres, provoquant un raccourcissement de la fibre. Lorsque ce raccourcissement s’ajoute à celui de nombreuses autres fibres, le muscle se contracte.
Cette contraction consomme de l’énergie sous forme d’ATP provenant essentiellement de la transformation du glucose et des acides gras. Les fibres musculaires sont de deux types : des fibres rapides, capables de se contracter très rapidement mais peu de fois à la suite, et des fibres lentes, capables de se contracter un plus grand nombre de fois, permettant des exercices plus longs. La proportion de fibres rapides et de fibres lentes varie selon les muscles.
Les muscles responsables des mouvements se trouvent sous le contrôle de cellules nerveuses (les neurones) provenant du cerveau et passant par la moelle épinière. Au niveau des muscles, les terminaisons nerveuses se ramifient et chaque ramification est accolée à la membrane d’une fibre.
La détente verticale
Un test simple permet d’évaluer l’aptitude d’un sportif à pratiquer des sports de vélocité (sprint, lancers, judo, tennis, football, etc.) qui demandent un effort de type explosif (avec beaucoup de force développée en un temps très bref). Ce test, qui évalue la réactivité des fibres musculaires rapides, se fait en mesurant la hauteur maximale atteinte lors d'un saut vertical effectué pieds joints et avec élan.
L’adaptation des muscles à la pratique du sport
Pendant la pratique d'un sport, les muscles vont travailler davantage. Prévenir les accidents musculaires liés au sport (claquage, déchirure, etc.) implique de bien connaître les effets du sport sur les muscles.
L’adaptation des muscles à court terme pendant le sport
Lors de l’échauffement, les capillaires qui irriguent les muscles se dilatent pour laisser passer plus de sang. Pendant les premières minutes, les fibres musculaires utilisent leurs réserves d’ATP, de phosphocréatine et de glucose pour fournir l’énergie nécessaire à leur contraction, sans intervention de l’oxygène. Ensuite, l’utilisation de l’oxygène permet d’obtenir une plus grande quantité d’énergie, tout d’abord à partir du glucose puis, après une vingtaine de minutes, à partir des acides gras.
L’adaptation des muscles à long terme pendant le sport
La pratique régulière d’un sport de type musculation favorise le développement de la masse musculaire. Les muscles deviennent plus visibles parce que le diamètre des fibres musculaires augmente. Ces fibres deviennent plus réactives aux stimulations des cellules nerveuses. Elles se contractent plus efficacement et améliorent leur utilisation des nutriments : le recours aux acides gras comme source d’énergie se fait plus rapidement. Pour les fibres rapides, cette adaptation se traduit par un gain de chaque contraction en vitesse et en force. L'adaptation des fibres lentes permet d'améliorer les capacités d'endurance. La pratique du sport provoque aussi l'augmentation du nombre de capillaires qui irriguent les muscles.
L’importance de la musculation pour l'ensemble des sports
L’adaptation des muscles à la pratique sportive peut avoir des conséquences négatives. Sous l’effet de l’exercice, et en particulier des exercices de force, les muscles tendent à perdre de leur élasticité. Ils sont plus toniques : leur longueur au repos est plus courte du fait d’un état de contraction résiduel permanent. La présence de muscles trop toniques peut provoquer des anomalies de la posture, c’est-à-dire de la façon de se tenir.
Par exemple, les personnes qui pratiquent l'escalade font énormément travailler les muscles du devant de l'épaule et les pectoraux : ils ont souvent une posture particulière avec les épaules « enroulées » vers l'avant. Ces mauvaises postures peuvent être responsables de douleurs, voire de problèmes de dos après plusieurs années. Ces problèmes sont corrigés par la pratique d'étirements après l'effort et par la mise en place d'un programme de musculation destiné à faire travailler les muscles qui ne sont pas sollicités par ailleurs. Pour les mêmes raisons, les pratiquants de sports asymétriques (sports de raquette, golf, lancers, etc.) ont intérêt à pratiquer des exercices de musculation symétrique pour éviter des problèmes de posture.
Ainsi, pour tous les sportifs de haut niveau, l’entraînement ne consiste pas seulement à pratiquer leur discipline. Un programme personnalisé de musculation ou d’endurance tient toujours une place importante dans leur entraînement : pour faire travailler les muscles nécessaires à une bonne gestuelle, pour compenser les déséquilibres posturaux, mais aussi pour améliorer la résistance (pour les sportifs d’endurance) ou l’endurance (pour les sportifs de résistance).
Ce programme personnalisé relève de la compétence des préparateurs physiques qui encadrent les sportifs.
Chez les sportifs, la fatigue n'est pas que musculaire !
Lors d’un effort intense et prolongé, les muscles peuvent donner des signes de fatigue : diminution de la vitesse et de la qualité des gestes, crampes, sensations de brûlure, tremblements, raideur, défaillance, etc. Les origines de ces signes peuvent être diverses :
L’accumulation d’acide lactique lors de la production d’énergie augmente l’acidité au sein des fibres musculaires. Cette acidité a tendance à inhiber la synthèse d’ATP à partir du glucose et des acides gras et diminue l’énergie disponible pour la contraction des muscles ;
Les réserves de glycogène s’épuisent et l’utilisation des acides gras comme source d’énergie est moins efficace ;
Les concentrations locales de calcium, potassium ou magnésium sont perturbées et nuisent aux contractions des muscles atteints ;
Les messagers chimiques qui permettent la communication entre les neurones et les fibres musculaires s’épuisent.
Au-delà de ces modifications chimiques au niveau des muscles (regroupées sous le nom de fatigue périphérique), la fatigue peut également provenir d’une réaction du cerveau face aux signes de la fatigue musculaire : c’est la fatigue centrale.
Elle se traduit par :
Une diminution de la capacité de coordination des mouvements ;
Un affaiblissement des capacités à analyser les sensations ;
Des troubles de l’attention et de la concentration ;
Une baisse de la motivation et du plaisir ;
Un allongement du temps de réaction des réflexes.
Continuer la pratique malgré la fatigue provoque des microlésions au niveau des fibres musculaires. La fatigue est un signal d’alerte destiné à préserver les réserves d’énergie qui sont vitales pour les fonctions de base du corps.
La fatigue ne s’observe pas seulement pendant l’effort. Les sportifs sont également victimes de fatigue chronique, c’est-à-dire qui n’est pas effacée par le repos. Elle est causée par une sollicitation répétée et trop fréquente du corps, par exemple par un surentraînement. La fatigue chronique peut se traduire par des douleurs musculaires et tendineuses, des fractures de fatigue, mais aussi des problèmes psychologiques.
