Le Muscle, le Sport et la longévité

Christophe De Jaeger

• Éditeur: Odile Jacob
• Année: 2011
• Imprimer l'ISBN: 9782738125385
• ISBN de l'eBook: 9782738198952
• Sujet: Médecine
• Sujet: Santé générale

« Nos muscles ont trop longtemps été les parents pauvres de notre santé. Nous les maltraitons en permanence, soit par notre inactivité, soit par un excès d'activité sportive mal comprise. Nos muscles sont en fait des éléments essentiels de notre santé et de notre longévité. Les négliger équivaut à négliger notre capital santé et à diminuer nos chances de vivre longtemps en bonne santé. Pour autant,il est possible d'augmenter votre capital santé en développant votre masse musculaire. Et c'est facile à condition de le vouloir, et ce quel que soit votre âge ! » C. de J. Une foule de conseils ciblés qui vous aideront à bien choisir le sport le mieux adapté et le plus bénéfique pour votre santé et pour votre longévité.Auteur de La Méthode anti-âge, le docteur Christophe de Jaeger est gériatre, physiologiste et un des plus imminents spécialistes de la longévité humaine. Il est président de l'Institut européen pour la longévité, de la Société française de médecine et physiologie de la longévité et directeur du centre médical Santé et Longévité à Paris. Il est l'un des pionniers de la lutte contre le vieillissement en Europe.

Chapitre 1

Le muscle, élément clef
de notre métabolisme
et de notre santé

Nous avons une vision généralement très réductrice de notre système musculaire : c’est pour nous simplement un système de contraction qui permet le mouvement. En fait, il n’y a pas qu’un seul type de muscle. Notre corps comprend plus de 640 muscles dont la taille varie selon leur fonction et leur localisation. Les muscles constituent en moyenne 40 à 45 % du poids sec de notre corps. Pour mieux comprendre leur fonctionnement, découvrons la richesse et la complexité de notre système musculaire.

Des muscles différents pour des fonctions différentes

Il existe trois grandes catégories de muscles : les muscles striés squelettiques, les muscles lisses et le muscle cardiaque. Ces différentes catégories fonctionnent différemment, sont de natures variées et sont innervées par différentes parties du système nerveux, selon leur catégorie.

● Les muscles striés (ils ont un aspect strié au microscope), dits également squelettiques, sont sous contrôle du système nerveux central (système volontaire ou conscient). Ils se contractent lorsque nous le décidons : ce sont des muscles dits « volontaires ». Ils unissent en général des os entre eux (muscles du squelette ou muscles squelettiques) : ils permettent (notamment) la motricité (locomotion, mimique, maintien et changement de posture…) et le mouvement des articulations. Ils donnent sa physionomie, son apparence, au corps humain. Les muscles striés squelettiques sont fixés sur les os grâce aux tendons. Comme nous le verrons plus loin, les muscles squelettiques ont de nombreuses autres fonctions essentielles qui en font un organe central pour notre organisme.

● Les muscles lisses (non striés) ne sont pas sous contrôle direct du système nerveux volontaire, mais sous le contrôle du système nerveux autonome (système involontaire). Les muscles lisses composent les parois des organes creux ou des viscères (tube digestif, vaisseaux, vessie, utérus…) dans lesquels transitent des fluides ou des matières, et qui progressent grâce à la contraction spontanée de ces muscles : les contractions et relâchements spontanés (indépendamment de notre volonté) de ces muscles lisses le long de l’organe provoquent son resserrement, qui, comme une grosse vague, pousse le contenu à son extrémité. C’est ainsi que les aliments progressent de l’œsophage à l’estomac, ou que la vessie se vide. Les muscles lisses qui tapissent les parois des vaisseaux les rendent toniques et aident le sang à circuler régulièrement et rapidement dans notre corps. Ce sont également des muscles lisses qui permettent de régler le diamètre de la pupille de l’œil en tirant ou relâchant l’iris auquel ils sont fixés. Ce sont aussi des muscles lisses qui font se dresser nos poils sur notre peau lorsque nous avons froid.

● Le muscle cardiaque, ou myocarde, est un cas particulier. Bien que ce muscle soit strié (microscopiquement parlant), c’est un muscle creux. Il n’est pas dit « squelettique », car il n’est pas rattaché au squelette. Il se contracte comme les autres muscles striés, à la différence que les contractions sont indépendantes de la volonté : elles se déclenchent automatiquement et de manière régulière afin de propulser le sang dans les artères (rôle de pompe). C’est donc un muscle « non volontaire » et autonome. Les contractions correspondent aux battements cardiaques. Un cœur bat en moyenne près de 100 000 fois par jour.

Le muscle strié squelettique

Les muscles striés squelettiques sont responsables de nos mouvements volontaires et interviennent dans la position du corps (posture). Ils se contractent de façon volontaire, à notre demande, à partir d’un ordre, transmis par l’influx nerveux, provenant de notre cerveau. Leur capacité à se contracter et leur élasticité leur permettent d’effectuer tous les mouvements habituels : courir, se tenir debout ou assis, rire, écrire, respirer…

Les muscles n’ont pas tous la même forme : ceux des bras et des jambes sont allongés, ceux du dos sont plats et en éventail et ceux du contour des yeux ou des lèvres sont en anneau… La forme des muscles est en effet adaptée à la fonction qu’ils doivent remplir. Les muscles de la cuisse sont grands et puissants car ils permettent de se propulser. Les muscles qui maintiennent la colonne vertébrale sont petits et très puissants. Ceux du visage sont petits car ils dirigent des mouvements fins.

Les muscles striés squelettiques sont constitués de nombreuses cellules, aussi appelées fibres musculaires. Elles sont groupées en paquets dans des faisceaux musculaires séparés les uns des autres par une enveloppe fibreuse (voir figure n° 1). Plusieurs vaisseaux sanguins alimentent les faisceaux, et apportent ainsi les nutriments énergétiques nécessaires au fonctionnement des fibres musculaires. À leurs extrémités, les fibres musculaires sont reliées à d’autres cellules solides et élastiques qui constituent les tendons et permettent la fixation aux os.

Figure 1 : Schéma d’un muscle squelettique.

La taille des fibres (cellules) musculaires varie également selon leur fonction et donc leur localisation ; elles peuvent être géantes : les plus longues peuvent mesurer plusieurs dizaines de centimètres et les plus courtes quelques millimètres seulement. Ces fibres possèdent des centrales énergétiques que l’on appelle des mitochondries et qui participent à fournir l’énergie nécessaire à la contraction, ainsi que plusieurs noyaux (qui renferment les chromosomes porteurs de l’information génétique). Elles se contractent grâce à la présence dans chaque fibre musculaire de nombreux filaments très fins que l’on appelle des myofilaments. Grâce à tous ces éléments, la fibre musculaire est très solide et peut remplir sa fonction de contraction. Nous allons voir que lorsque ces filaments glissent les uns sur les autres, le muscle se raccourcit, donc se contracte puis se détend lorsque les filaments retrouvent leur place initiale.

Les myofilaments sont formés de deux types de molécules qui s’enchaînent solidement comme des perles : l’actine forme un filament très fin et la myosine un filament plus épais. Ces deux molécules sont à l’origine de la contraction musculaire.

Quelle est l’organisation anatomique des muscles ?

L’anatomie du muscle squelettique

Un muscle squelettique est constitué de milliers de cellules musculaires cylindriques nommées fibres musculaires. Une seule cellule musculaire constitue une fibre musculaire. Chaque fibre musculaire squelettique est un cylindre ayant un diamètre de 10 à 100 microns et une longueur qui peut atteindre jusqu’à 30 cm. Ces fibres longues et fines comportent de nombreux noyaux, à la différence de la majorité des cellules de l’organisme qui ne possèdent qu’un seul noyau. Elles sont dites multinucléées. Toutes les fibres musculaires sont parallèles les unes aux autres et la force de contraction s’applique dans le sens du grand axe de la fibre.

Le muscle strié squelettique présente une organisation anatomique et cellulaire particulière. Cette particularité musculaire est liée à sa constitution (fibres musculaires de morphologie spécifique et comportant de nombreux noyaux), son innervation par un nerf unique et la morphologie particulière de ses organites intracellulaires (myofibrilles, réticulum sarcoplasmique…).

Les fibres musculaires sont composées :

● D’une membrane élastique qui délimite le contenu cellulaire de la fibre. Cette membrane est appelée sarcolemme.

● D’un cytoplasme ou protoplasme aqueux (le sarcoplasme), qui contient de nombreux organites et réserves énergétiques.

● De plusieurs centaines de noyaux rejetés à la périphérie.

● D’organismes intracytoplasmiques (très nombreuses mitochondries, réticulum sarcoplasmique en réseau…).

● De myofibrilles (organisées en unités fondamentales de raccourcissement, les sarcomères), reliées entre elles pour former un cytosquelette, lui-même fixé au sarcolemme. Les principales myofibrilles sont : la myosine et le complexe actinique (actine surtout, mais aussi troponine, tropomyosine…). Le raccourcissement du muscle se fait par coulissement/glissement de l’unité de raccourcissement des myofibrilles : le sarcomère.

● De myoglobine, d’enzymes (phosphocréatine…).

● Des réserves de graisse et de glycogène.

Les enveloppes de tissu conjonctif

Les muscles striés squelettiques, observés sur des coupes transversales, montrent une organisation à trois étages, chacun étant séparé de l’autre par un tissu conjonctif de soutien.

Il existe en fait plusieurs enveloppes de tissu conjonctif autour des structures musculaires :

● L’enveloppe de tissu conjonctif appelée endomysium entoure chaque fibre musculaire.

● Le tissu conjonctif dénommé périmysium entoure et regroupe les fibres musculaires pour former un faisceau de fibres musculaires (le périmysium enveloppe jusqu’à 150 fibres pour former un faisceau).

● Enfin, un fascia de tissu conjonctif fibreux appelé épimysium recouvre et enveloppe l’ensemble du muscle.

Ces enveloppes de tissu conjonctif sont très peu extensibles et imposent donc que la contraction des cellules musculaires qu’elles soutiennent se fasse dans un axe déterminé par l’axe d’« emballage » de ces enveloppes conjonctives. Ces enveloppes conjonctives dans leur ensemble se rejoignent et fusionnent aux extrémités et s’unissent aux autres enveloppes du tissu intramusculaire pour former le tissu conjonctif dense et fort des tendons (tissu fibreux, à la fois élastique et solide) qui relie le muscle à l’os. Les muscles peuvent être par ailleurs reliés entre eux par des ligaments.

La composition chimique du muscle

Le muscle est une usine chimique indispensable à la régulation d’équilibre très fragile dans l’organisme.

Le muscle squelettique est constitué d’environ 75 % d’eau et 20 % de protéines ; le reste est composé de sels inorganiques et autres substances comme des phosphates riches en énergie, de l’urée, de l’acide lactique et divers minéraux, des enzymes et pigments, des ions, des acides aminés, des graisses et des sucres.

Les protéines musculaires les plus abondantes sont la myosine, l’actine et la tropomyosine. Ces protéines représentent respectivement 52 %, 23 % et 15 % du contenu protéique musculaire. En outre, l’activité musculaire nécessite la présence d’une protéine particulière : la myoglobine. La myoglobine est une molécule semblable à l’hémoglobine dont le rôle est d’assurer la présence d’une petite réserve supplémentaire d’oxygène à l’intérieur de la fibre musculaire (on compte environ 700 milligrammes de myoglobine pour 100 grammes de tissu musculaire).

L’innervation et la vascularisation du muscle

Le muscle est constitué essentiellement de cellules musculaires et de tissu conjonctif. Mais il contient également d’autres structures indispensables à son fonctionnement : notamment des fibres nerveuses nécessaires à la transmission de l’ordre de contraction provenant de notre cerveau et différents vaisseaux sanguins permettant d’apporter à chaque cellule musculaire l’oxygène et les différents substrats énergétiques nécessaires au fonctionnement cellulaire et à débarrasser ensuite le muscle de ses déchets métaboliques.

Les nerfs moteurs (ou fibres nerveuses motrices) transmettent aux muscles les ordres (par l’intermédiaire de l’influx nerveux) provenant du cerveau (système nerveux central). Mais pour pouvoir transmettre l’ordre nerveux à toutes les cellules musculaires en même temps, chaque nerf va se diviser en autant de terminaisons nerveuses que nécessaire. Ces ramifications des nerfs moteurs gagnent le périmysium et se terminent dans la jonction neuromusculaire pour innerver les différentes fibres musculaires. Chaque fibre musculaire est donc innervée par une terminaison nerveuse d’un nerf moteur. C’est cette innervation qui permet l’activation de la fibre musculaire et donc sa contraction à partir d’un ordre cérébral.

La vascularisation est également indispensable au bon fonctionnement du muscle. Après avoir traversé l’épimysium, les vaisseaux sanguins (artérioles, veinules) qui assurent la vascularisation du muscle, donnent naissance à un fin réseau de capillaires qui traversent le périmysium puis l’endomysium pour vasculariser chaque fibre musculaire. Les artères musculaires et leurs ramifications apportent au tissu musculaire, l’oxygène et les différents nutriments et substrats énergétiques nécessaires à son fonctionnement. Les veines musculaires constituent la circulation de retour et ramènent vers le cœur et les poumons, le sang chargé des différents déchets (acide lactique, dioxyde de carbone [CO₂]) provenant du travail musculaire, évitant ainsi leur accumulation.

Les propriétés fonctionnelles du tissu musculaire

Les caractéristiques fonctionnelles des cellules musculaires permettent au muscle de remplir ses fonctions spécifiques.

L’excitabilité

L’excitabilité musculaire est la capacité du muscle à percevoir un stimulus et à induire une réponse appropriée (contraction). La stimulation à l’origine de l’excitabilité musculaire, provenant d’une source électrique (le nerf), est liée à la libération par la terminaison nerveuse (plaque motrice) d’un produit biochimique : l’acétylcholine. Le muscle va répondre à cette stimulation biochimique par la propagation d’un courant électrique le long de la fibre musculaire (le potentiel d’action) qui va déclencher la contraction musculaire.

La contractilité

La contractilité est la réponse caractéristique du tissu musculaire à se contracter fortement après stimulation par la plaque motrice et la libération d’acétylcholine.

L’élasticité

L’élasticité est la propriété caractéristique que possèdent les fibres musculaires de pouvoir s’étirer et de reprendre leur longueur initiale (de repos) après l’étirement. L’élasticité joue le rôle d’amortisseur pour le muscle lors de variations brutales de la contraction musculaire.

L’extensibilité

C’est la faculté d’étirement du muscle. La taille des fibres musculaires peut varier dans les deux sens. En se contractant, le muscle se raccourcit. À l’opposé, à partir de sa longueur de repos, on peut étirer et allonger le muscle au-delà de sa longueur initiale.

La plasticité

Un muscle est capable de modifier sa structure interne et notamment les types de fibres qu’il contient, en fonction du travail qu’il effectue. Nous verrons ainsi comment le muscle s’adapte en fonction de l’effort régulier, afin de rendre un muscle plus endurant ou plus résistant selon le travail musculaire réalisé.

Les différents types de muscles squelettiques

Le muscle strié squelettique est constitué de deux parties : une partie centrale, le corps du muscle, constituée des fibres musculaires striées squelettiques, et les extrémités qui correspondent aux tendons. Ces tendons permettent d’insérer ce muscle au squelette. Cependant tous les muscles ne possèdent pas deux extrémités tendineuses. L’orientation des fibres musculaires et la structure tendineuse permettent de différencier plusieurs types de muscles.

Les muscles parallèl...

Table des matières

• Couverture
• Titre
• Copyright
• Dédicace
• Préface
• Introduction
• Chapitre 1 - Le muscle, élément clef de notre métabolisme et de notre santé
• Chapitre 2 - Les conséquences du vieillissement musculaire
• Chapitre 3 - Le muscle du sportif : entretien et développement
• Chapitre 4 - L’exercice physique ou l’activité sportive : de multiples bienfaits sur la santé
• Chapitre 5 - Muscle, agents pharmacologiques et médicaments font-ils bon ménage ?
• Chapitre 6 - L’activité physique peut-elle révéler une maladie musculaire ?
• Chapitre 7 - Comment bien pratiquer une activité sportive lorsqu’on est senior
• Chapitre 8 - Vers une nouvelle conception de la santé : la prévention active
• Conclusion
• Petit glossaire du muscle
• Bibliographie
• Du même auteur