La faiblesse musculaire
La fatigue neuromusculaire peut être classée comme « centrale » ou « périphérique » selon sa cause. La fatigue musculaire centrale se manifeste par un sentiment général de privation d’énergie, tandis que la fatigue musculaire périphérique se manifeste par une incapacité locale, spécifique à un muscle, à effectuer un travail.
Fatigue neuromusculaireEdit
Les nerfs contrôlent la contraction des muscles en déterminant le nombre, la séquence et la force de la contraction musculaire. Lorsqu’un nerf subit une fatigue synaptique, il devient incapable de stimuler le muscle qu’il innerve. La plupart des mouvements nécessitent une force bien inférieure à celle qu’un muscle peut potentiellement générer, et sauf pathologie, la fatigue neuromusculaire est rarement un problème.
Pour les contractions extrêmement puissantes qui sont proches de la limite supérieure de la capacité d’un muscle à générer une force, la fatigue neuromusculaire peut devenir un facteur limitant chez les individus non entraînés. Chez les novices en musculation, la capacité du muscle à générer de la force est le plus fortement limitée par la capacité du nerf à soutenir un signal à haute fréquence. Après une période prolongée de contraction maximale, le signal du nerf diminue en fréquence et la force générée par la contraction diminue. Il n’y a aucune sensation de douleur ou d’inconfort, le muscle semble simplement « cesser d’écouter » et cesse progressivement de bouger, souvent en s’allongeant. Comme les muscles et les tendons ne sont pas suffisamment sollicités, il n’y a souvent aucune douleur musculaire à retardement après l’entraînement. Une partie du processus d’entraînement musculaire consiste à augmenter la capacité du nerf à générer des signaux soutenus à haute fréquence qui permettent aux muscles de se contracter avec la plus grande force. C’est cet « entraînement neuronal » qui entraîne des gains de force rapides pendant plusieurs semaines, qui se stabilisent lorsque le nerf génère des contractions maximales et que le muscle atteint sa limite physiologique. Passé ce point, les effets de l’entraînement augmentent la force musculaire par le biais de l’hypertrophie myofibrillaire ou sarcoplasmique et la fatigue métabolique devient le facteur limitant la force contractile.
Fatigue centraleEdit
La fatigue centrale est une réduction de l’entraînement neuronal ou de la commande motrice basée sur le nerf aux muscles qui travaillent, qui entraîne un déclin de la sortie de force. Il a été suggéré que la réduction de la commande neurale pendant l’exercice peut être un mécanisme de protection pour prévenir la défaillance des organes si le travail était poursuivi à la même intensité. Le rôle des voies sérotoninergiques suscite un grand intérêt depuis plusieurs années car sa concentration dans le cerveau augmente avec l’activité motrice. Pendant l’activité motrice, la sérotonine libérée dans les synapses en contact avec les motoneurones favorise la contraction musculaire. Lorsque l’activité motrice est élevée, la quantité de sérotonine libérée augmente et un débordement se produit. La sérotonine se lie aux récepteurs extrasynaptiques situés sur le segment initial de l’axone des motoneurones, ce qui a pour conséquence d’inhiber l’initiation de l’influx nerveux et donc la contraction musculaire.
Fatigue musculaire périphériqueModifier
La « fatigue musculaire périphérique » au cours d’un travail physique est une incapacité de l’organisme à fournir suffisamment d’énergie ou d’autres métabolites aux muscles contractants pour répondre à la demande énergétique accrue. Il s’agit du cas le plus courant de fatigue physique – affectant une moyenne nationale de 72% des adultes de la population active en 2002. Cela provoque un dysfonctionnement contractile qui se manifeste par la réduction ou l’incapacité éventuelle d’un seul muscle ou d’un groupe local de muscles à effectuer un travail. L’insuffisance d’énergie, c’est-à-dire un métabolisme aérobie sous-optimal, entraîne généralement l’accumulation d’acide lactique et d’autres sous-produits métaboliques anaérobies acides dans le muscle, provoquant la sensation stéréotypée de brûlure de la fatigue musculaire locale, bien que des études récentes aient indiqué le contraire, constatant en fait que l’acide lactique est une source d’énergie.
La différence fondamentale entre les théories périphérique et centrale de la fatigue musculaire est que le modèle périphérique de la fatigue musculaire suppose une défaillance sur un ou plusieurs sites de la chaîne qui initie la contraction musculaire. La régulation périphérique dépend donc des conditions chimiques métaboliques localisées du muscle affecté, alors que le modèle central de la fatigue musculaire est un mécanisme intégré qui s’efforce de préserver l’intégrité du système en initiant la fatigue musculaire par le biais du dérecrutement musculaire, sur la base du retour d’information collectif de la périphérie, avant que la défaillance cellulaire ou organique ne se produise. Par conséquent, le retour d’information lu par ce régulateur central pourrait inclure des signaux chimiques et mécaniques ainsi que des signaux cognitifs. L’importance de chacun de ces facteurs dépendra de la nature du travail induisant la fatigue qui est effectué.
Bien qu’elle ne soit pas universellement utilisée, la « fatigue métabolique » est un terme alternatif courant pour désigner la faiblesse musculaire périphérique, en raison de la réduction de la force contractile due aux effets directs ou indirects de la réduction des substrats ou de l’accumulation de métabolites dans la fibre musculaire. Cela peut se produire par un simple manque d’énergie pour alimenter la contraction, ou par une interférence avec la capacité du Ca2+ à stimuler l’actine et la myosine pour se contracter.
Hypothèse de l’acide lactiqueEdit
On croyait autrefois que l’accumulation d’acide lactique était la cause de la fatigue musculaire. L’hypothèse était que l’acide lactique avait un effet « décapant » sur les muscles, inhibant leur capacité à se contracter. L’impact de l’acide lactique sur la performance est maintenant incertain, il peut aider ou entraver la fatigue musculaire.
Produit comme un sous-produit de la fermentation, l’acide lactique peut augmenter l’acidité intracellulaire des muscles. Cela peut diminuer la sensibilité de l’appareil contractile aux ions calcium (Ca2+) mais a également pour effet d’augmenter la concentration cytoplasmique de Ca2+ par une inhibition de la pompe chimique qui transporte activement le calcium hors de la cellule. Cela contrecarre les effets inhibiteurs des ions potassium (K+) sur les potentiels d’action musculaires. L’acide lactique a également un effet négatif sur les ions chlorure dans les muscles, réduisant leur inhibition de la contraction et laissant K+ comme seule influence restrictive sur les contractions musculaires, bien que les effets du potassium soient beaucoup moins importants que s’il n’y avait pas d’acide lactique pour éliminer les ions chlorure. En fin de compte, on ne sait pas si l’acide lactique réduit la fatigue par l’augmentation du calcium intracellulaire ou augmente la fatigue par la réduction de la sensibilité des protéines contractiles au Ca2+.