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Forme et force musculaire : pourquoi certains muscles produisent-ils plus de force
L'architecture musculaire fait référence à la disposition physique des fibres musculaires au niveau macroscopique, qui affecte directement la fonction mécanique du muscle. La définition architecturale des muscles est généralement divisée en trois types : les muscles parallèles, les muscles pennés et les hydrops musculaires. Dans le même temps, différents paramètres musculaires tels que la longueur du muscle, la longueur des fibres, l’angle de pennation et la section transversale physiologique (PCSA) affectent également la génération et la transmission de la force.
Types d'architecture
Les muscles parallèles et les muscles pennés sont les deux principaux types, tandis que l'hydrops musculaire peut être considéré comme un troisième sous-type. Le type d’architecture musculaire est déterminé par l’orientation des fibres musculaires vers l’axe de génération de force. Selon l'architecture musculaire, la force générée par un muscle est proportionnelle à sa section transversale, ce qui signifie que plus la section transversale est grande, plus la force générée est importante.
Muscles parallèles
Les muscles parallèles sont des muscles dont les fibres sont alignées le long de l'axe de génération de force, sont généralement utilisés pour des mouvements rapides ou à grande amplitude et peuvent être mesurés par la section transversale anatomique (ACSA). Les muscles parallèles peuvent être divisés en trois grandes catégories : les muscles sangles, les muscles fuseaux et les muscles éventails.
Muscles de la sangle
Les muscles des sangles ont la forme de rubans, les fibres étant disposées longitudinalement dans le sens de la contraction. Ces muscles ont des attaches plus larges que les autres types de muscles et peuvent être raccourcis jusqu’à environ 40 à 60 % de leur longueur au repos. Les muscles laryngés, comme les muscles du larynx, jouent un rôle important dans la parole et le chant.
Muscle fusiforme
Les muscles fusiformes sont cylindriques au centre et effilés aux extrémités. Ce type d'action linéaire est rectiligne entre les points d'attache. En raison de leur forme, la force générée par les muscles fusiformes est concentrée sur une petite zone. Le biceps humain est un exemple de ce type.
Muscle de convergence
Les muscles convergents sont des muscles triangulaires dont les fibres convergent d'un côté (généralement un tendon) et se déploient de l'autre côté. Le grand pectoral humain est un exemple de muscle convergent, qui a une force de traction plus faible que les autres fibres musculaires parallèles mais a la caractéristique de changer la direction de traction.
Muscle pendant
Contrairement aux muscles parallèles, les fibres musculaires pennées sont alignées à un angle par rapport à l'axe de génération de force (l'angle penné) et s'insèrent généralement dans un tendon central. Cette structure permet aux muscles pennés d'avoir un nombre relativement important de fibres, générant ainsi une plus grande force. Les muscles pennés peuvent être divisés en monopennés, bipennés et multipennés.
Une seule plume
Les fibres d'un muscle simplex sont disposées selon un seul angle sur un côté du tendon, comme le gastrocnémien latéral.
Plumes doubles
Les fibres des muscles bipariétaux sont situées des deux côtés du tendon, comme l'ossiculaire et le droit fémoral chez l'homme.
Plusieurs plumes
Dans les muscles à plusieurs plumes, comme le deltoïde humain, les fibres sont disposées à plusieurs angles le long de l'axe générateur de force.
Des muscles semblables à ceux de l'eau
Les muscles hydrogènes fonctionnent indépendamment du système squelettique rigide et sont généralement soutenus par du tissu conjonctif, présentant un volume stable. Les fibres musculaires se contractent selon trois lignes d’action générales : parallèle, perpendiculaire et spirale. Ces contractions permettent à l’hydrocéphalie d’effectuer une variété de mouvements complexes.
Production d'énergie
L'architecture musculaire affecte directement la production de force, la force étant directement corrélée à la section transversale par l'intermédiaire des variables du volume musculaire, de la longueur des fibres, du type de fibre et de l'angle de pennation. L'aire de section transversale physiologique (PCSA) décrit la production de force musculaire avec plus de précision que l'aire de section transversale anatomique (CSA).
Différents types de fibres musculaires affectent également la production de puissance. Les fibres de type I, IIa et IIb ont chacune leurs propres caractéristiques et méthodes de production de force.
Relation entre l'angle du pendule et la force
L'angle de pennation est lié à la vitesse de contraction du muscle entier et à la vitesse de contraction d'une seule fibre. En modifiant l'angle de pennation, nous pouvons obtenir des capacités de génération de force variables dans différentes conditions d'exercice, ce qui permet à différentes conceptions musculaires de s'adapter à différents besoins d’exercice.
Rapport de démultiplication de l'architecture
Le rapport de démultiplication architectural (AGR) compare la vitesse de contraction de l'ensemble du muscle à la vitesse de contraction des fibres individuelles. Le réglage de l’angle de pennation peut entraîner des changements dans la vitesse et l’efficacité de la génération de force du muscle pennation, affectant ainsi la performance athlétique globale du muscle.
Dans notre vie quotidienne, comment pouvons-nous utiliser les caractéristiques de ces muscles pour améliorer les performances sportives et devenir la clé de l'entraînement physique ?
