Force

1. Différents types de force Force -maximale -vitesse -endurance dynamique statique F de sprint F de saut F de tir F de lancer F de traction F de frappe F de poussée lancer traction poussée soutien traction pression

2. A) Les facteurs de la force maximale • La section du muscle (volume) • Le nombre de FM • La structure du muscle (typologie des fibres) • La longueur des fibres musculaires et l’angle de traction • La coordination (intra et inter musculaire) • La motivation

3. B) Les mécanismes de prise de force B.1) Les facteurs structuraux: • L’hypertrophie:  des myofibrilles:  de la surface de section Tesch et al., 1988 Sollicitation des FM I et IIa Gain de force par gain de volume  du nombre de myofibrilles Mc Dougall et al., 1986

4.  de la vascularisation (type de muscul° pratiquée) McCall et al., 1996  •  du tissu conjonctif: (poids des tendons et ligaments, espace entre les fibres) Sale et al., 1987 •  résistance du tissu conjonctif (haltérophiles / sédentaires) Stone et al., 1988

5.  du nb de fibres = hyperplasie (?) Mc Dougall et al., 1984 ≠ Mc Dougall et al., 1982

6. B.2) Les facteurs nerveux: Optimisation du recrutement  de l’innervation:  plus de fibres par UM (peu de conséquences sur le volume)  de la vitesse de contraction  meilleure synchro° des UM (activées de manière synchrone) meilleure coordin° intermusculaire (travail des différents muscles)

7. B.3) La composante élastique: optimis° du réflexe d’étirement = capacité du muscle à: emmagasiner et restituer l’énergie élastique

8. C) Les régimes de contraction Régime isotonique ou isocinétique: Tension musculaire constante (max) Variation de la longueur Régime isométrique: Longueur musculaire constante Variation de la tension musculaire Régime auxotonique ou anisométrique: Variation de la tension musculaire Variation de la longueur musculaire L’électromyostimulation: Contraction induite permettant de travailler dans les différents régimes

9. Les régimes de contraction auxotoniques Le régime concentrique ou dynamique positif: tension musculaire variable raccourcissement du muscle Le régime excentrique ou dynamique négatif: tension musculaire variable allongement du muscle Le régime pliométrique: tension musculaire variable 1 contract° excentrique suivie d’1 contract° concentrique

10. D) Les tests de force • La force maximale: - 1 réalisation sur 1 exo donné (3 essais avec récupération) : RM - peut être évaluée dans les différents régimes de contraction : Isocinétique : enregistrement de la force développée à vitesse constante Anisométrique : 1 contraction maximale x 3 (importance de la récupération) Isométrique : maintien d’une charge selon une angulation donnée

11. La force vitesse: Plus grande vitesse d’exécution possible contre une force sous maximale Les tests: sprints sur 20-30m saut en longueur sans élan multibond sans élan lancer de médecine-ball (force de pulsion, force de lancer)

12. La force endurance: Maintenir une performance de force au même niveau pendant une durée fixe Classification de Schroder: Force endurance à: court terme (0 à 2min) moyen terme (2 à 8min) long terme (plus de 8min) Peut s’exprimer en: statique ou dynamique localisée ou général

13. E) Méthodes de développement de la force maximale 5 méthodes principales : • Méthode des charges maximales • Méthode des charges sous max répétées un nb max de fois = efforts répétés • Méthode du 10 x 10 • Méthode des charges sous max à vitesse max = efforts dynamiques • Méthode de la pyramide

14. Principales caractéristiques des méthodes : • L’intensité de la charge : • Durée du travail : (nombre de répétitions, vitesse d’exécution) • La récupération : (nature et durée) • Volume de travail : (nombre de séries, nombre de mouvements)

15. E.1) Méthode des charges max ou efforts max • Intensité: entre 90 et 120% (concentrique + excentrique) • Durée du travail: 1 à 3 R (2 à 7’’, vitesse maximale) • Récupération: active, ≈ 5 min (1 semaine ?) • Volume de travail: 5 à 10 séries (3 mouvements)

16. E.2) Méthode des charges sous max répétées ou efforts répétés • Intensité: 70 à 85% • Durée de travail: 6 à 10 R (10 à 30’’, vitesse variable) • Récupération: active, 1’30 à 5’ (2 jours) • Volume de travail: 6 à 12 séries (2 à 3 mouvements)

17. E.3) Exemple du 10 x 10 • Intensité: dépend du niveau (charge max que l’on peut lever 10 x 10) • Durée de travail: 10 R (20 à 30’’, vitesse maximale) • Récupération: active, 3’ • Volume de travail: 10 séries (≈ 3 mouvements)

18. E.4) Méthode des charges sous max à vit max ou efforts dynamiques • Intensité: moins de 70% (optimale / vitesse max) • Durée de travail: moins de 10 R (> 10’’) • Récupération: active, 2 à 6’ (maintien de la qlté d’exécution, pas couteuse / énergétique) • Volume de travail: 6 à 15 séries (jusqu’à 4 mouvements) Adapter / niveau de pratique

19. 1 R 3 R 5 R 7 R 10 R E.5) Méthode de la Pyramide • Intensité: variable (entre efforts répétés et maximaux) • Durée du travail: de 1 à 10 R • Récupération: active, 2 à 5 min (adapter / série précédente) • Volume de travail: ≈ 6 séries (3 exercices)

20. E.6) Mécanismes d’action des méthodes a) Méthode des efforts maximaux: Charges quasi-maximales Qualité des activations neuromusculaires Faible quantité de travail Conséquences: Effet –if sur coordinations intermusculaires Effet limité sur la prise de masse Sportif : plutôt phase terminale de PPG Pathologies : pas très adapté

21. b) Méthode des efforts répétés: Nb élevé de répétitions Fatigue musculaire =>  recrutement Adaptation des structures passives Conséquences: Effet cumulatif de la fatigue Effet important sur la prise de masse Baisse de la vitesse de contraction Sportif : plutôt phase préparatoire Pathologies : relativement adapté mais attention au cumul

22. c) Méthode des efforts dynamiques: Nb élevé de répétitions Vitesse maximale d’exécution  qualitative du recrutement Conséquences: Effet sur la qualité d’innervation Effet sur coordination intermusculaire Transferts importants vers l’activité Sportif : plutôt phase terminale de préparation Pathologie : bien car charge non maximale et amélioration qualités neuromusculaires

23. F) Notion de puissance • La puissance maximale = capacité à mettre en œuvre la plus grande force possible avec une vitesse d’exécution maximale. • P = F X V (Watts) Calcul de la puissance (F X V) et détermination de Pmax, Vopt et Fopt.

24. 4. Souplesse musculaire

25. Souplesse : capacité à pouvoir exécuter des mouvements avec une grande amplitude avec ou sans l’influence de forces externes • Souplesse = mobilité – flexibilité • 2 composantes : • Souplesse articulaire : concerne la structure des articulations • Capacité d’étirement : concerne les muscles, tendons, ligaments et structures capsulaires • Attention à l’hyper souplesse

26. Facteurs limitant de la souplesse : • structure de l’articulation (forme et direction des os…). • masse et force musculaire (attention si trop hypertrophiée, la force peu être un avantage dans la souplesse active qui est fonction de la capacité d’étirement des muscles antagonistes et de la force des muscles agonistes) • tonus musculaire (capacité de relâchement des muscles : rôle des fuseaux neuromusculaires) • capacité d’étirement des muscles (fatigue des muscles) • capacité d’étirement des tendons, des ligaments, des capsules articulaires et de la peau • l’âge et le sexe (capacité d’étirement des tendons, muscles, ligaments… > chez F et > chez jeunes) • le degré d’échauffement de l’appareil locomoteur et la période dans la journée (échauffement : souplesse , midi : plus souple que le matin)

27. Quelques étirements types • Etirement balistique • Attention aux blessures • Etirement passif • Maintien d’une tension modérée pendant 5-6 s: éviter d’être trop brusque et une tension trop grande • Méthode du « Tension-relâchement ». • Avant d’étirer le muscle, le mettre en tension maximale afin de provoquer une auto-inhibition via les récepteurs sensitifs des tendons. • Contraction isométrique 10 s – relâchement 3 s – étirement 10 s

28. 5. Pathologies

29. Bronchopneumopathie obstructive (BPCO / COPD) D’après Couillard et coll. (2003)

30. Bronchopneumopathie obstructive (BPCO / COPD) D’après Couillard et coll. (2003)

31. D’après Couillard et coll. (2003)

32. Substrats énergétiques et exercice – réserves de masse grasse – obésité et diabète CM3

33. 1. Mobilisation des substrats énergétiques à l’exercice

34. A-Filières énergétiques à l’exercice ATP – CP: Puissance très importante (pic rapide, ms), Capacité faible (< 8 -10 s) 1. Anaérobie alactique Glycolyse « anaérobie » : Puissance élevée (Pic 6s), Capacité moyenne (90 -120 s) 2. Anaérobie lactique Voie oxydative (gluc/lip) : Puissance faible (Pic 140 s), Capacité très importante (des heures) 3. Aérobie Saut 400 m sur piste Puissance/énergie 3000 m sur piste 1 2 3 Marathon 10 s 30 s 60 s 2 min 15 min +

35. B-Mobilisation des substrats énergétiques Dans le muscle : [ATP] = 5 mmoles/kg de muscle frais (qq sec de contractions musculaire) hydrolyse de l'ATP catalysée par une enzyme : ATPase Des voies métaboliques prennent le relais pour re-synthétiser de l’ATP, elles utilisent des substrats énergétiques :  Pcr  glucides : glucose  lipides (d’acides gras libres)

36. PCr (phosphocréatine): PCr Pi + Cr + En En + Pi + ADP ATP PCr : stockée dans le muscle [PCr]muscle ---------> 80 à 150 mmole/kg de poids sec Très variable d ’un sujet à l ’autre Reconstitution pendant la récupération : 2 à 5 min Besoins journaliers : 2 g synthèse : foie, rein, pancréas

37. Dégradation du glucose : Glycolyse (dans le cytosol) : Glucose Ac. pyruvique Ac. lactique Dégradation incomplète du glucose Dans le muscle : démarre au glycogène Cycle de KREBS et phosphorylations oxydatives (dans les mitochondries) Ac. pyruvique CO2 + H20 O2 Dégradation complète du glucose

38. CO2 Acétyl CoA Oxalo-acétate citrate malate Cycle de KREBS isocitrate fumarate 8 étapes succinate -cétoglutarate succinyl Acides pyruviques Mitochondrie Membrane externe Espace intermembranaire transporteur Membrane interne PDH Citrate synthase Métabolisme aérobie

39. Oxydation des lipides : Acides gras Acides gras -oxydations Mitochondrie Chaque acide gras donne des dizaines d’acétyl coA Acétyl CoA Acides gras Citrate synthase Oxalo-acétate citrate malate Cycle de KREBS isocitrate fumarate 8 étapes succinate -cétoglutarate succinyl Triglycérides (acides gras + glycérol) = stockés surtout dans muscles et dans tissu adipeux

40. Mobilisation des substrats énergétiques :

41. Chaîne respiratoire et re-synthèse d’ATP :

42. Entrée du glucose dans la cellule musculaire Glucose Sang Insuline Récepteur à insuline Cellule musculaire Translocation des GLUT 4 GLUT 4 inactifs Sans insuline, le glucose entre par d’autres transporteurs en suivant le gradient de concentration

43. Entrée des acides gras libres dans le muscle D’après Spriet (2002) Rôle important des FAT-CD36 (~ action proche de celle des GLUT-4 pour le glucose)

44. D’après Mercier et coll (1999)

45. D’après Spriet (2002)

46. 2. L’obésité

47. A-Définition de l’obésité • Surcharge pondérale : poids > à la normale / taille • Obésité : forme de surcharge pondérale qui comporte des risques pour la santé. Différents indices : • IMC (ou BMI) Indice de masse corporelle (IMC) ou body mass index (BMI) Poids (kg) Taille (m2) Valeurs normales : 18,5 – 24,9 ; Pré-obésité : 25 – 29,9 ; Obésité stade 1 : 30 – 34,9 ; Obésité stade 2 : 35 – 39,9 ; Obésité stade 3 : 40+

48. Rapport taille/hanche (ou waist-to-hip ratio, WHR) WHR Tour de taille (cm) Tour de hanche (cm) Valeurs normales : Femmes : 0,64 à 0,85 Hommes : 0,85 à 0,95 Analyser aussi les valeurs de tour de taille et de tour de hanche Si les valeurs sont supérieures à ces normes : facteur de risque de maladies liées à l’obésité • Mesure du pourcentage de masse grasse par impédancemetrie

49. B-Les causes de l’obésité Apport d’énergie Consommation d’énergie Alimentation riche en graisses et en calories Style de vie sédentaire Prédisposition génétique 1994: gène ob qui code pour la leptine, hormone inhibitrice du neuropeptide Y qui stimule la consommation des aliments. Modèle animal de l’obésité et du diabète NID : rat FAFA (déficit en leptine)

50. 3. Les complications liées à l’obésité