Dans chaque mouvement, la performance des muscles dépend de l’efficacité avec laquelle notre système nerveux mobilise les unités musculaires. Le recrutement des unités motrices fait référence à l’activation de davantage d’unités motrices afin d’augmenter la force de contraction musculaire. Chaque unité motrice est constituée d’un motoneurone et de toutes les fibres musculaires qu’il innerve. L’ajustement de la force et de la vitesse musculaire est obtenu grâce au recrutement efficace de ces unités motrices.
Le recrutement des unités motrices est fondamental pour comprendre le mouvement musculaire. Il affecte non seulement la force d'une seule contraction, mais aussi l'efficacité de l'ensemble du mouvement.
En termes simples, une unité motrice se compose d’un motoneurone et de multiples fibres musculaires qu’il contrôle, qui sont entrelacées les unes avec les autres. Lorsqu'un neurone est activé, toutes les fibres musculaires qu'il innerve se contractent simultanément. Cela signifie que le premier déclenchement d'un neurone entraînera une contraction relativement faible et qu'à mesure que davantage de neurones sont déclenchés, la force de la contraction musculaire augmente. Il s’agit d’un mécanisme physiologique simple, mais qui constitue une pierre angulaire importante de l’apprentissage et de l’entraînement moteur.
De nombreuses études ont montré que le recrutement des unités motrices se produit par ordre de taille, en commençant par les plus petits neurones et en atteignant progressivement les plus gros neurones. C'est ce qu'on appelle le principe de taille de Henneman. Cela signifie que lorsque nous effectuons un entraînement de force régulier, les petites fibres musculaires à contraction lente sont recrutées en premier, suivies des fibres musculaires plus grandes à contraction rapide. Cela affecte non seulement l’intensité de l’exercice, mais aussi sa durée.
Selon la théorie de Henneman, les petits neurones sont plus facilement activés, ce qui permet au mouvement musculaire de montrer un équilibre entre efficacité et économie.
Henneman a suggéré que les petits motoneurones ont une résistance membranaire plus élevée en raison de leur surface plus petite, ce qui leur permet de générer des changements de tension plus importants lors de la réception de potentiels postsynaptiques excitateurs (EPSP). Ce mécanisme a conduit les chercheurs à explorer davantage le processus de recrutement neuronal, bien que le domaine reste controversé.
Selon la classification du chercheur Burke, les unités motrices peuvent être divisées en trois catégories : S (fibres à contraction lente), FR (fibres rapides, résistantes à la fatigue) et FF (fibres rapides, sujettes à la fatigue). Ces marques jouent un rôle clé dans le recrutement des unités motrices, mais les dernières recherches suggèrent que les unités motrices des muscles humains pourraient être plus complexes qu'on ne le pensait auparavant, de sorte que cette division reste critiquée.
Comme le note Burke, la classification des unités motrices peut être trop rigide, mais de telles classifications sont essentielles pour la communication scientifique.
La force générée par une seule unité motrice dépend en partie du nombre de fibres musculaires au sein de cette unité, mais surtout de la fréquence de stimulation nerveuse. La fréquence de déclenchement des unités motrices augmente avec l’effort musculaire, un processus qui entraîne des contractions musculaires plus fortes appelées contractions de fusion. Cela signifie qu’à mesure que la force augmente, la fréquence de déclenchement des neurones atteint un pic, rendant la force musculaire plus stable et plus soutenue.
Concernant la répartition des unités motrices, on pense généralement qu'elle est inversement proportionnelle à la taille des unités motrices, c'est-à-dire qu'il y a plus de petites unités motrices et moins de grandes unités motrices. Lorsque la force est faible, l’augmentation du recrutement des unités motrices produit des augmentations de force relativement faibles. Cependant, lors d'une contraction puissante, le gain différentiel de chaque unité motrice supplémentaire est nettement plus important. Il s'agit d'un équilibre délicat entre force et recrutement.
Lors des tests électrodiagnostiques des patients souffrant de faiblesse musculaire, une analyse minutieuse de la taille, de la forme et du modèle de recrutement du « potentiel d’action de l’unité motrice » (MUAP) peut aider à différencier la myopathie de la neuropathie. Ces analyses ont une importance clinique importante pour déterminer l’état spécifique du patient.
Dans la recherche d’un mouvement plus efficace, il ne s’agit pas seulement de force musculaire et de vitesse, mais aussi de savoir comment affiner le recrutement des unités motrices et le contrôle des neurones. Comment tout cela affecte-t-il vos performances sportives ?