Effet de l'exercice excentrique sur l'architecture musculaire, la force musculaire et la performance du Musculus Triceps Surae

Les muscles squelettiques sont des masses organisées de fascicules musculaires recouverts de tissu conjonctif, attachés aux os aux deux extrémités par des tendons. Le volume d'un muscle est largement déterminé par le nombre total de sarcomères dans ce muscle. Les sarcomères mesurent environ 1 µm de diamètre et 2 à 3 µm de longueur. Ces unités fonctionnelles sont alignées bout à bout pour former des myofibrilles, qui sont regroupées parallèlement pour créer des fibres musculaires (environ 50 µm de diamètre chez l'homme). Le regroupement de ces fibres musculaires en parallèle forme des fascicules (environ 1 à 3 mm de diamètre chez l'homme), qui, à leur tour, se combinent en parallèle pour créer des muscles.

L'architecture musculaire est définie comme la disposition géométrique des faisceaux de fibres musculaires autour de l'axe qui génère la force. Les muscles dont les fibres s'étendent longitudinalement le long de la longueur du muscle possèdent une architecture musculaire longitudinale, tandis que les muscles dont les fibres s'étendent selon un certain angle le long de la longueur du muscle et contenant des fibres plus courtes possèdent une architecture musculaire pennée ou multipennée.

Cet arrangement affecte la vitesse de contraction d'un muscle, sa capacité de génération de force et son amplitude de mouvement appelée « excursion ». Dans les muscles pennés, des faisceaux de fibres, appelés fascicules, sont positionnés obliquement et s'attachent aux aponévroses du muscle. L'angle auquel un fascicule s'attache à l'aponévrose définit l'angle de pennation. La distance entre les épimysiums (aponévroses superficielles et profondes en échographie) définit l'épaisseur anatomique du muscle. Ces paramètres de l'architecture musculaire squelettique sont mesurés par la physiologie musculaire et des études biomécaniques pour déterminer les caractéristiques anatomiques et contractiles des muscles. Les paramètres typiques inclus dans l’analyse architecturale sont la longueur des fibres, l’angle de pennation et la section transversale physiologique.

L'échographie permet d'examiner la morphologie musculaire sans exposition aux radiations. La longueur du fascicule, l’angle de pennation et l’épaisseur musculaire peuvent être mesurés in vivo à l’aide d’une échographie bidimensionnelle (2D) en mode B. En imagerie échographique, le tissu musculaire normal apparaît comme une structure à faible intensité d'écho. Comme l'épimysium entourant le muscle est assez réfléchissant, les limites du muscle sont clairement visibles.

Alors que les muscles squelettiques présentent d’importantes similitudes structurelles à un niveau microscopique, l’architecture musculaire est le facteur fondamental créant des différences de force et de capacités fonctionnelles. Comprendre les caractéristiques architecturales des muscles permet d’évaluer et d’améliorer efficacement la fonction musculaire. La charge exercée sur les muscles entraîne un processus adaptatif menant au développement musculaire. L'architecture musculaire permet la compréhension et l'interprétation macroscopiques de ce processus d'adaptation.

Bien que la force musculaire soit principalement déterminée par la structure génétique, elle est également influencée par des facteurs tels que le niveau d’activité physique, l’âge, le sexe, la motivation et la nutrition. L'ampleur de la section transversale d'un muscle - qui comprend le nombre de fibrilles engagées et la taille de ces fibrilles - explique la force du muscle. Développer ces aspects est réalisable grâce à l’exercice.

L'exercice est défini comme une activité planifiée, structurée, intentionnelle et continue visant à améliorer la condition physique. Les exercices de musculation sont conçus pour augmenter la force musculaire et l’endurance en appliquant de la résistance.

Un type d'exercice, les exercices excentriques, implique des mouvements contre la gravité en utilisant le poids du corps ou des charges supplémentaires. Des exercices excentriques sont utilisés pour augmenter la force et la masse musculaire. Ces exercices peuvent générer davantage de force musculaire par rapport aux exercices concentriques ou isométriques. En raison de leurs caractéristiques dans la prévention des blessures, la rééducation et l’amélioration de la condition physique chez les individus en bonne santé, l’entraînement excentrique est devenu très populaire. Cependant, les résultats concernant les effets de l'entraînement excentrique sur le m. les triceps suraux sont contradictoires. Certaines études montrent que l'entraînement excentrique favorise une augmentation de la longueur des fibres musculaires, de l'angle de pennation et de l'épaisseur musculaire, tandis que d'autres ne constatent aucun changement dans ces résultats architecturaux. Cela pourrait être dû à la répartition non uniforme des charges entre les muscles synergiques et à l'observation de différentes charges mécaniques pour différentes composantes du m. triceps sural. De plus, les fibres musculaires courtes sont plus sensibles aux dommages musculaires causés par un entraînement excentrique que les fibres musculaires longues. Compte tenu des différences dans les caractéristiques architecturales de m. segments du triceps sural (GM, GL, SO et PL), les exercices excentriques peuvent produire des résultats différents.

Le but de l'étude est d'étudier les effets de 8 semaines d'exercices excentriques, effectués trois fois par semaine pour un total de 24 séances, sur l'architecture musculaire du m. triceps sural chez des participantes en bonne santé. L'échographie sera utilisée pour mesurer la longueur des fascicules, l'angle de pennation et l'épaisseur musculaire des muscles gastrocnémiens médiaux (GM), gastrocnémiens latéraux (GL), soléaires (SO) et plantaires (PL) avant et après le programme d'exercices. On suppose qu'un programme d'exercices excentriques de 8 semaines augmentera la longueur des fascicules, l'angle de pennation et l'épaisseur musculaire dans le m. muscles du triceps sural. Les adaptations architecturales aux exercices excentriques doivent être comprises pour développer des programmes d’exercices efficaces visant à améliorer la force et la fonction musculaires.