Étirement et flexibilité - Physiologie de l'étirement

Le but de ce chapitre est de vous présenter certains des concepts physiologiques de base qui entrent en jeu lorsqu'un muscle est étiré. Les concepts seront initialement introduits avec un aperçu général et ensuite (pour ceux qui veulent connaître les détails sanglants) seront discutés plus en détail. Si vous n'êtes pas vraiment intéressé par cet aspect des étirements, vous pouvez sauter ce chapitre. D'autres sections feront référence à des concepts importants de ce chapitre et vous pouvez facilement les consulter sur la base du « besoin de savoir ».

• Le système musculo-squelettique
  
• Composition musculaire
  
• Tissu conjonctif
  
• Groupes musculaires coopérants
  
• Types de contractions musculaires
  
• Que se passe-t-il lorsque vous vous étirez

Le système musculo-squelettique

• Composition musculaire :(section suivante)
  
• Physiologie de l'étirement :(début du chapitre)

Ensemble, les muscles et les os constituent ce qu'on appelle le système musculo-squelettique du corps. Les os assurent la posture et le soutien structurel du corps et les muscles donnent au corps la capacité de bouger (en se contractant, et donc générant des tensions). Le système musculo-squelettique fournit également une protection pour les organes internes du corps. Afin de remplir leur fonction, les os doivent être réunis par quelque chose. Le point où les os se connectent les uns aux autres est appelé un découper , et cette connexion est faite principalement par ligaments (avec l'aide des muscles). Les muscles sont attachés à l'os par tendons . OS, tendons, et les ligaments n'ont pas la capacité (comme le font les muscles) de faire bouger votre corps. Les muscles sont très uniques à cet égard.

Composition musculaire

• Tissu conjonctif :(section suivante)
  
• Le système musculo-squelettique :(section précédente)
  
• Physiologie de l'étirement :(début du chapitre)

Les muscles varient en forme et en taille, et servent à de nombreuses fins différentes. La plupart des gros muscles, comme les ischio-jambiers et les quadriceps, contrôler le mouvement. D'autres muscles, comme le coeur, et les muscles de l'oreille interne, remplir d'autres fonctions. Au niveau microscopique, cependant, tous les muscles partagent la même structure de base.

Au plus haut niveau, le muscle (entier) est composé de nombreux brins de tissu appelés fascicules . Ce sont les brins de muscle que nous voyons lorsque nous coupons de la viande rouge ou de la volaille. Chaque fascicule est composé de faisceaux qui sont des paquets de fibre musculaire . Les fibres musculaires sont à leur tour composées de dizaines de milliers de filaments myofybrilles , qui peut contracter, se détendre, et allonger (allonger). Les myofybrilles sont (à leur tour) composées de millions de bandes mises bout à bout appelées sarcomères . Chaque sarcomère est composé de filaments épais et minces qui se chevauchent appelés myofilaments . Les myofilaments épais et minces sont constitués de protéines contractiles , principalement l'actine et la myosine.

• Comment les muscles se contractent
  
• Fibres musculaires rapides et lentes

Comment les muscles se contractent

• Fibres musculaires rapides et lentes :(sous-section suivante)
  
• Composition musculaire :(début de la section)

Le fonctionnement de tous ces différents niveaux du muscle est le suivant :Les nerfs relient la colonne vertébrale au muscle. L'endroit où le nerf et le muscle se rencontrent s'appelle le jonction neuromusculaire . Lorsqu'un signal électrique traverse la jonction neuromusculaire, elle est transmise profondément à l'intérieur des fibres musculaires. À l'intérieur des fibres musculaires, le signal stimule le flux de calcium qui fait glisser les myofilaments épais et minces les uns sur les autres. Lorsque cela se produit, il fait raccourcir le sarcomère, qui génère de la force. Lorsque des milliards de sarcomères dans le muscle se raccourcissent d'un seul coup, il en résulte une contraction de l'ensemble de la fibre musculaire.

Lorsqu'une fibre musculaire se contracte, il se contracte complètement. Il n'existe pas de fibre musculaire partiellement contractée. Les fibres musculaires sont incapables de faire varier l'intensité de leur contraction par rapport à la charge contre laquelle elles agissent. S'il en est ainsi, alors comment la force d'une contraction musculaire varie-t-elle de forte à faible ? Ce qui se passe, c'est que plus de fibres musculaires sont recrutées, comme ils sont nécessaires, pour effectuer le travail à accomplir. Plus les fibres musculaires sont recrutées par le système nerveux central, plus la force générée par la contraction musculaire est forte.

Fibres musculaires rapides et lentes

• Comment les muscles se contractent :(sous-section précédente)
  
• Composition musculaire :(début de la section)

L'énergie qui produit le flux de calcium dans les fibres musculaires provient de mitochondries , la partie de la cellule musculaire qui convertit le glucose (sucre dans le sang) en énergie. Différents types de fibres musculaires ont différentes quantités de mitochondries. Le plus de mitochondries dans une fibre musculaire, plus il est capable de produire d'énergie. Les fibres musculaires sont classées en fibres à contraction lente et fibres à contraction rapide . Les fibres à contraction lente (également appelées Fibres musculaires de type 1 ) sont lents à se contracter, mais ils sont aussi très lents à se fatiguer. Les fibres à contraction rapide se contractent très rapidement et existent en deux variétés : Fibres musculaires de type 2A qui fatigue à un rythme intermédiaire, et Fibres musculaires de type 2B qui fatigue très vite. La principale raison pour laquelle les fibres à contraction lente sont lentes à se fatiguer est qu'elles contiennent plus de mitochondries que les fibres à contraction rapide et sont donc capables de produire plus d'énergie. Les fibres à contraction lente ont également un diamètre plus petit que les fibres à contraction rapide et ont un flux sanguin capillaire accru autour d'elles. Parce qu'ils ont un diamètre plus petit et un flux sanguin accru, les fibres à contraction lente sont capables de fournir plus d'oxygène et d'éliminer plus de déchets des fibres musculaires (ce qui diminue leur « fatigabilité »).

Ces trois types de fibres musculaires (Types 1, 2A, et 2B) sont contenus dans tous les muscles en quantités variables. Les muscles qui doivent être contractés la plupart du temps (comme le cœur) ont un plus grand nombre de fibres de type 1 (lentes). Lorsqu'un muscle commence à se contracter, ce sont principalement les fibres de type 1 qui sont initialement activées, puis les fibres de type 2A et de type 2B sont activées (si nécessaire) dans cet ordre. Le fait que les fibres musculaires soient recruté dans cette séquence, c'est ce qui donne la possibilité d'exécuter des commandes cérébrales avec des réponses musculaires si bien ajustées. Cela rend également les fibres de type 2B difficiles à entraîner car elles ne sont activées que lorsque la plupart des fibres de type 1 et de type 2A ont été recrutées.

HFLTA déclare que la meilleure façon de se souvenir de la différence entre les muscles avec des fibres à contraction principalement lente et les muscles avec des fibres à contraction principalement rapide est de penser à la « viande blanche » et à la « viande brune ». La viande brune est brune car elle a un plus grand nombre de fibres musculaires à contraction lente et donc un plus grand nombre de mitochondries, qui sont sombres. La viande blanche se compose principalement de fibres musculaires qui sont au repos la plupart du temps, mais qui sont fréquemment sollicitées pour de brèves périodes d'activité intense. Ce tissu musculaire peut se contracter rapidement mais est rapide à fatiguer et lent à récupérer. La viande blanche est de couleur plus claire que la viande brune car elle contient moins de mitochondries.

Tissu conjonctif

• Groupes musculaires coopérants :(section suivante)
  
• Composition musculaire :(section précédente)
  
• Physiologie de l'étirement :(début du chapitre)

Situé tout autour du muscle et ses fibres sont tissus conjonctifs . Le tissu conjonctif est composé d'une substance de base et de deux types de fibres à base de protéines. Les deux types de fibres sont tissu conjonctif collagène et tissu conjonctif élastique . Le tissu conjonctif collagène se compose principalement de collagène (d'où son nom) et fournit une résistance à la traction. Le tissu conjonctif élastique se compose principalement d'élastine et (comme son nom l'indique) fournit de l'élasticité. La substance de base est appelée mucopolysaccharide et agit à la fois comme un lubrifiant (permettant aux fibres de glisser facilement les unes sur les autres), et comme colle (retenant les fibres du tissu ensemble en faisceaux). Plus le tissu conjonctif est élastique autour d'une articulation, plus l'amplitude de mouvement dans cette articulation est grande. Les tissus conjonctifs sont constitués de tendons, ligaments, et les gaines fasciales qui l'enveloppent, ou lier, muscles en groupes séparés. Ces gaines fasciales, ou fascia , sont nommés en fonction de leur localisation dans les muscles :

endomysium
La gaine fasciale la plus interne qui enveloppe les fibres musculaires individuelles.

périmysium
La gaine fasciale qui lie les groupes de fibres musculaires dans les faisceaux individuels (voir la section Composition musculaire).

épimysium
La gaine fasciale la plus externe qui lie des fascicules entiers (voir la section Composition musculaire).

Ces tissus conjonctifs contribuent à apporter souplesse et tonus aux muscles.

Groupes musculaires coopérants

• Types de contractions musculaires :(section suivante)
  
• Tissu conjonctif :(section précédente)
  
• Physiologie de l'étirement :(début du chapitre)

Lorsque les muscles font bouger un membre dans l'amplitude de mouvement de l'articulation, ils agissent généralement dans les groupes de coopération suivants :

agonistes
Ces muscles provoquent le mouvement. Ils créent l'amplitude normale de mouvement dans une articulation en se contractant. Les agonistes sont également appelés chevilles ouvrières car ce sont les muscles qui sont principalement responsables de la génération du mouvement.

antagonistes
Ces muscles agissent en opposition au mouvement généré par les agonistes et sont chargés de ramener un membre à sa position initiale.

synergistes
Ces muscles fonctionnent, ou aider à effectuer, le même ensemble de mouvements communs que les agonistes. Les synergistes sont parfois appelés neutralisants parce qu'ils aident à annuler, ou neutraliser, mouvement supplémentaire des agonistes pour s'assurer que la force générée fonctionne dans le plan de mouvement souhaité.

fixateurs
Ces muscles fournissent le soutien nécessaire pour aider à maintenir le reste du corps en place pendant le mouvement. Les fixateurs sont aussi parfois appelés stabilisateurs .

Par exemple, quand tu fléchis le genou, vos contractions aux ischio-jambiers, et, dans une certaine mesure, votre gastrocnémien (mollet) et le bas des fesses aussi. Pendant ce temps, vos quadriceps sont inhibés (relâchés et légèrement allongés) pour ne pas résister à la flexion (voir rubrique Inhibition réciproque). Dans cet exemple, les ischio-jambiers servent d'agoniste, ou moteur principal ; le quadriceps sert d'antagoniste; et le mollet et le bas des fesses servent de synergistes. Les agonistes et les antagonistes sont généralement situés sur les côtés opposés de l'articulation touchée (comme vos ischio-jambiers et quadriceps, ou vos triceps et biceps), tandis que les synergistes sont généralement situés du même côté de l'articulation à proximité des agonistes. Les muscles plus gros font souvent appel à leurs voisins plus petits pour fonctionner comme des synergistes.

Voici une liste des paires de muscles agonistes/antagonistes couramment utilisées :

• pectoraux/latissimus dorsi (pecs et lats)
  
• deltoïdes antérieurs/deltoïdes postérieurs (épaule avant et arrière)
  
• trapèze/deltoïdes (pièges et deltoïdes)
  
• abdominaux/érecteurs rachidiens (abdominaux et bas du dos)
  
• obliques externes gauche et droit (côtés)
  
• quadriceps/ischio-jambiers (quads et jambons)
  
• tibias/mollets
  
• biceps/triceps
  
• fléchisseurs/extenseurs de l'avant-bras

Types de contractions musculaires

• Que se passe-t-il lorsque vous vous étirez :(section suivante)
  
• Groupes musculaires coopérants :(section précédente)
  
• Physiologie de l'étirement :(début du chapitre)

La contraction d'un muscle n'implique pas nécessairement que le muscle se raccourcit; cela signifie seulement que la tension a été générée. Les muscles peuvent se contracter des manières suivantes :

contraction isométrique
C'est une contraction dans laquelle aucun mouvement n'a lieu, parce que la charge sur le muscle dépasse la tension générée par le muscle en contraction. Cela se produit lorsqu'un muscle tente de pousser ou de tirer un objet immobile.

contraction isotonique
Il s'agit d'une contraction dans laquelle le mouvement Est-ce que prend place, parce que la tension générée par le muscle en contraction dépasse la charge sur le muscle. Cela se produit lorsque vous utilisez vos muscles pour pousser ou tirer avec succès un objet.

Les contractions isotoniques sont divisées en deux types :

contraction concentrique
Il s'agit d'une contraction dans laquelle le muscle diminue en longueur (raccourcit) contre une charge opposée, comme soulever un poids.

contraction excentrique
Il s'agit d'une contraction au cours de laquelle le muscle s'allonge (s'allonge) lorsqu'il résiste à une charge, comme abaisser un poids lentement, mode contrôlé.

Lors d'une contraction concentrique, les muscles qui se raccourcissent servent d'agonistes et font donc tout le travail. Lors d'une contraction excentrique, les muscles qui s'allongent servent d'agonistes (et font tout le travail). Voir la section Groupes musculaires coopérants.

Que se passe-t-il lorsque vous vous étirez

• Types de contractions musculaires :(section précédente)
  
• Physiologie de l'étirement :(début du chapitre)

L'étirement d'une fibre musculaire commence par le sarcomère (voir rubrique Composition musculaire), l'unité de base de la contraction de la fibre musculaire. Au fur et à mesure que le sarcomère se contracte, la zone de chevauchement entre les myofilaments épais et minces augmente. Au fur et à mesure qu'il s'étire, cette zone de chevauchement diminue, permettant à la fibre musculaire de s'allonger. Une fois que la fibre musculaire est à sa longueur maximale au repos (tous les sarcomères sont complètement étirés), un étirement supplémentaire exerce une force sur le tissu conjonctif environnant (voir la section Tissu conjonctif). Au fur et à mesure que la tension augmente, les fibres de collagène du tissu conjonctif s'alignent le long de la même ligne de force que la tension. Par conséquent, lorsque vous vous étirez, la fibre musculaire est tirée sur toute sa longueur de sarcomère par le sarcomère, et puis le tissu conjonctif prend le reste de mou. Lorsque cela se produit, il aide à réaligner les fibres désorganisées dans le sens de la tension. Ce réalignement est ce qui aide à remettre en état les tissus cicatriciels.

Lorsqu'un muscle est étiré, certaines de ses fibres s'allongent, mais d'autres fibres peuvent rester au repos. La longueur actuelle de l'ensemble du muscle dépend du nombre de fibres étirées (de la même manière que la force totale d'un muscle en contraction dépend du nombre de fibres recrutées qui se contractent). Selon SynerStretch il faut penser à « des petites poches de fibres réparties dans tout le corps musculaire qui s'étirent, et d'autres fibres qui accompagnent simplement la balade ». Plus il y a de fibres étirées, plus la longueur développée par le muscle étiré est grande.

• Propriocepteurs
  
• Le réflexe d'étirement
  
• La réaction d'allongement
  
• Inhibition réciproque

Propriocepteurs

• Le réflexe d'étirement :(sous-section suivante)
  
• Que se passe-t-il lorsque vous vous étirez :(début de la section)

Les terminaisons nerveuses qui transmettent toutes les informations sur le système musculo-squelettique au système nerveux central sont appelées propriocepteurs . Les propriocepteurs (également appelés mécanorécepteurs ) sont la source de tout proprioception :la perception de la position et du mouvement de son propre corps. Les propriocepteurs détectent tout changement de déplacement physique (mouvement ou position) et tout changement de tension, ou forcer, au sein du corps. On les trouve dans toutes les terminaisons nerveuses des articulations, muscles, et les tendons. Les propriocepteurs liés à l'étirement sont localisés dans les tendons et dans les fibres musculaires.

Il existe deux sortes de fibres musculaires : fibres musculaires intrafusales et fibres musculaires extrafusales . Les fibres extrafusil sont celles qui contiennent des myofibrilles (voir la section Composition musculaire) et sont ce que l'on entend généralement lorsque nous parlons de fibres musculaires. Les fibres intrafusales sont également appelées fuseaux musculaires et sont parallèles aux fibres extrafusales. fuseaux musculaires, ou récepteurs d'étirement , sont les principaux propriocepteurs du muscle. Un autre propriocepteur qui entre en jeu lors de l'étirement est situé dans le tendon près de l'extrémité de la fibre musculaire et s'appelle le organe tendineux de golgi . Un troisième type de propriocepteur, appelé un corpuscule de Pacini , est situé à proximité de l'organe tendineux de Golgi et est chargé de détecter les changements de mouvement et de pression dans le corps.

Lorsque les fibres extrafusales d'un muscle s'allongent, il en va de même pour les fibres intrafusales (fuseaux musculaires). Le fuseau musculaire contient deux types différents de fibres (ou récepteurs d'étirement) qui sont sensibles au changement de longueur musculaire et au taux de changement de longueur musculaire. Lorsque les muscles se contractent, cela exerce une tension sur les tendons où se trouve l'organe tendineux de Golgi. L'organe tendineux de Golgi est sensible au changement de tension et à la vitesse de variation de la tension.

Le réflexe d'étirement

• La réaction d'allongement :(sous-section suivante)
  
• Propriocepteurs :(sous-section précédente)
  
• Que se passe-t-il lorsque vous vous étirez :(début de la section)

Lorsque le muscle est étiré, le fuseau musculaire aussi (voir la section Propriocepteurs). Le fuseau musculaire enregistre le changement de longueur (et à quelle vitesse) et envoie des signaux à la colonne vertébrale qui transmettent cette information. Cela déclenche le réflexe d'étirement (appelé aussi le réflexe myotatique ) qui tente de résister au changement de longueur du muscle en provoquant la contraction du muscle étiré. Plus le changement de longueur musculaire est soudain, plus les contractions musculaires seront fortes (pliométrie, ou "sauter", la formation est basée sur ce fait). Cette fonction de base du fuseau musculaire aide à maintenir le tonus musculaire et à protéger le corps des blessures.

L'une des raisons pour lesquelles vous maintenez un étirement pendant une période prolongée est que lorsque vous maintenez le muscle dans une position étirée, le fuseau musculaire s'habitue (s'habitue à la nouvelle longueur) et réduit sa signalisation. Progressivement, vous pouvez entraîner vos récepteurs d'étirement pour permettre un plus grand allongement des muscles.

Certaines sources suggèrent qu'avec une formation approfondie, le réflexe d'étirement de certains muscles peut être contrôlé de sorte qu'il y ait peu ou pas de contraction réflexe en réponse à un étirement soudain. Si ce type de contrôle offre la possibilité de gagner en flexibilité les plus importants, il présente également le plus grand risque de blessure s'il est mal utilisé. Seuls les athlètes et les danseurs professionnels accomplis au sommet de leur sport (ou art) sont censés posséder ce niveau de contrôle musculaire.

• Composants du réflexe d'étirement

Composants du réflexe d'étirement

• Le réflexe d'étirement :(début de la sous-section)

Le réflexe d'étirement a à la fois une composante dynamique et une composante statique. La composante statique du réflexe d'étirement persiste tant que le muscle est étiré. La composante dynamique du réflexe d'étirement (qui peut être très puissante) ne dure qu'un instant et est en réponse à l'augmentation soudaine initiale de la longueur musculaire. La raison pour laquelle le réflexe d'étirement a deux composants est qu'il existe en fait deux types de fibres musculaires intrafusales : fibres de la chaîne nucléaire , qui sont responsables de la composante statique ; et fibres de sac nucléaire , qui sont responsables de la composante dynamique.

Les fibres de la chaîne nucléaire sont longues et fines, et allonger régulièrement lorsqu'il est étiré. Lorsque ces fibres sont étirées, les nerfs réflexes d'étirement augmentent leurs taux de décharge (signalisation) à mesure que leur longueur augmente régulièrement. C'est la composante statique du réflexe d'étirement.

Les fibres du sac nucléaire sont bombées au milieu, où ils sont les plus élastiques. La terminaison nerveuse sensible à l'étirement de ces fibres est enroulée autour de cette zone médiane, qui s'allonge rapidement lorsque la fibre est étirée. Les zones médianes extérieures, en revanche, agir comme s'ils étaient remplis de liquide visqueux ; ils résistent aux étirements rapides, puis s'étendre progressivement sous tension prolongée. Donc, lorsqu'un étirement rapide est demandé à ces fibres, le milieu prend la majeure partie de l'étirement au début; alors, au fur et à mesure que les parties médianes extérieures s'étendent, le milieu peut raccourcir quelque peu. Ainsi, le nerf qui détecte l'étirement de ces fibres se déclenche rapidement avec le début d'un étirement rapide, puis ralentit au fur et à mesure que la section médiane de la fibre se raccourcit à nouveau. C'est la composante dynamique du réflexe d'étirement :un signal fort pour se contracter au début d'une augmentation rapide de la longueur musculaire, suivi d'une signalisation légèrement « supérieure à la normale » qui diminue progressivement à mesure que le taux de changement de la longueur musculaire diminue.

La réaction d'allongement

• Inhibition réciproque :(sous-section suivante)
  
• Le réflexe d'étirement :(sous-section précédente)
  
• Que se passe-t-il lorsque vous vous étirez :(début de la section)

Lorsque les muscles se contractent (peut-être à cause du réflexe d'étirement), ils produisent une tension au point où le muscle est connecté au tendon, où se trouve l'organe tendineux de Golgi. L'organe tendineux de Golgi enregistre le changement de tension, et le taux de variation de la tension, et envoie des signaux à la colonne vertébrale pour transmettre cette information (voir la section Propriocepteurs). Lorsque cette tension dépasse un certain seuil, il déclenche le réaction d'allongement ce qui empêche les muscles de se contracter et les fait se détendre. D'autres noms pour ce réflexe sont le réflexe myotatique inverse , inhibition autogène , et le réflexe du couteau fermé . Cette fonction de base de l'organe tendineux de Golgi permet de protéger les muscles, tendons, et les ligaments d'une blessure. La réaction d'allongement n'est possible que parce que la signalisation de l'organe du tendon de Golgi à la moelle épinière est suffisamment puissante pour surmonter la signalisation des fuseaux musculaires indiquant au muscle de se contracter.

Une autre raison de maintenir un étirement pendant une période prolongée est de permettre à cette réaction d'allongement de se produire, aidant ainsi les muscles étirés à se détendre. Il est plus facile de s'étirer, ou allonger, un muscle lorsqu'il n'essaie pas de se contracter.

Inhibition réciproque

• La réaction d'allongement :(sous-section précédente)
  
• Que se passe-t-il lorsque vous vous étirez :(début de la section)

Lorsqu'un agoniste se contracte, afin de provoquer le mouvement souhaité, il force généralement les antagonistes à se détendre (voir la section Groupes musculaires coopérants). Ce phénomène est appelé inhibition réciproque parce que les antagonistes sont empêchés de se contracter. Ceci est parfois appelé innervation réciproque mais ce terme est vraiment impropre puisque ce sont les agonistes qui inhibent (détendent) les antagonistes. Les antagonistes font ne pas innervent réellement (provoquent la contraction) des agonistes.

Une telle inhibition des muscles antagonistes n'est pas nécessairement requise. En réalité, une co-contraction peut se produire. Lorsque vous effectuez un sit-up, on supposerait normalement que les muscles de l'estomac inhibent la contraction des muscles lombaires, ou plus bas, région du dos. Dans ce cas particulier, cependant, les muscles du dos (redresseurs rachidiens) se contractent également. C'est l'une des raisons pour lesquelles les redressements assis sont bons pour renforcer le dos ainsi que l'estomac.

Lors de l'étirement, il est plus facile d'étirer un muscle détendu que d'étirer un muscle qui se contracte. En profitant des situations où l'inhibition réciproque Est-ce que se produire, vous pouvez obtenir un étirement plus efficace en induisant les antagonistes à se détendre pendant l'étirement en raison de la contraction des agonistes. Vous voulez également détendre tous les muscles utilisés comme synergistes par le muscle que vous essayez d'étirer. Par exemple, quand tu tends ton mollet, vous voulez contracter les muscles du tibia (les antagonistes du mollet) en fléchissant votre pied. Cependant, les ischio-jambiers utilisent le mollet comme synergiste, vous voulez donc également détendre les ischio-jambiers en contractant le quadriceps (c'est-à-dire, garder la jambe droite).

Étirement et flexibilité - Physiologie de l'étirement

par Brad Appleton

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