Les types de fibres musculaires et leur relation avec le sport

Les différents types de fibres musculaires sont le principal facteur qui détermine la capacité de performance de tout muscle squelettique.

Composition des fibres musculaires

Lorsque nous pensons aux muscles, nous avons tendance à considérer chacun d’entre eux comme une seule unité. C’est naturel car un muscle squelettique semble agir comme une unité indépendante, mais ils sont beaucoup plus complexes que cela.

En disséquant un muscle, on couperait d’abord le tissu conjonctif qui le recouvre à l’extérieur, puis à l’intérieur, on localiserait les fibres musculaires, qui sont les cellules musculaires individuelles.

Le nombre de fibres musculaires par muscle varie considérablement en fonction de la taille et de la fonction du muscle

Unité motrice et fibre musculaire

Une unité motrice est un neurone unique et les fibres musculaires qu’il innerve. Le neurone détermine si les fibres sont lentes ou rapides. Dans une unité motrice lente, le neurone innerve un groupe de 10 à 180 fibres musculaires. En revanche, une unité motrice rapide innerve entre 300 et 800 fibres musculaires.

Par conséquent, les fibres rapides atteignent leur tension maximale plus rapidement et génèrent relativement plus de force que les fibres lentes. Cependant, la résistance des fibres lentes et rapides n’est pas radicalement différente.

La différence de développement de la force entre les unités motrices rapides et lentes est due au nombre de fibres musculaires par unité motrice, et non à la force générée par chaque fibre.

Les types de fibres musculaires

Le corps humain possède trois principaux types de fibres musculaires squelettiques:

Ces distinctions semblent influencer la façon dont les muscles réagissent à l’entraînement et à l’activité physique. Et chaque type de fibre est unique dans sa capacité à se contracter d’une certaine manière.

Fibres rapides ou fibres de type II-B

La plupart des fibres musculaires squelettiques du corps sont appelées fibres rapides, car elles peuvent se contracter en 0,01 seconde ou moins après la stimulation.

Les fibres rapides ont un diamètre important. Elles contiennent des myofibrilles denses, de grandes réserves de glycogène et les mitochondries sont relativement rares. La tension produite par une fibre musculaire est directement proportionnelle à la quantité de sarcomères, donc les muscles dominés par des fibres rapides produisent de fortes contractions.

Plusieurs noms sont utilisés pour désigner ces fibres musculaires, notamment fibres musculaires fortes>blanches, fibres à contraction glycolytique rapide et fibres de type II-B.

Les activités ou sports dans lesquels les athlètes se distinguent par la composition majoritaire en fibres de type II-B sont ceux qui utilisent leur force maximale et de courte durée, tels que les « sprinters »

Fibres lentes ou fibres de type I

Les fibres lentes n’ont que la moitié du diamètre des fibres rapides et mettent trois fois plus de temps à se contracter après la stimulation.

Les fibres lentes sont conçues de manière à pouvoir continuer à fonctionner pendant de longues périodes.

Le tissu musculaire lent contient un réseau de capillaires plus étendu que le tissu musculaire à contraction rapide et dispose donc d’un apport en oxygène beaucoup plus important. Cette protéine globulaire est structurellement apparentée à l’hémoglobine, le pigment qui transporte l’oxygène dans le sang.

La myoglobine et l’hémoglobine sont les pigments rouges qui se lient de manière réversible aux molécules d’oxygène. Bien que d’autres types de fibres musculaires contiennent de petites quantités de myoglobine, celle-ci est plus abondante dans les fibres lentes. Ainsi, les fibres lentes contiennent d’importantes réserves d’oxygène qui peuvent être mobilisées lors d’une contraction.

Elles sont également connues sous le nom de fibres musculaires rouges, de fibres à contraction lente par oxydation et de fibres de type I.

Pour rendre les réserves d’oxygène et l’approvisionnement en sang plus efficaces, les mitochondries des fibres lentes peuvent apporter plus d’ATP pendant la contraction. Les fibres lentes dépendent donc moins du métabolisme anaérobie que les fibres rapides. Une partie de la production d’énergie mitochondriale est la dégradation des lipides stockés au lieu du glycogène, de sorte que les réserves de glycogène des fibres lentes sont plus petites que celles des fibres rapides.

Les fibres lentes contiennent plus de mitochondries que les fibres rapides.

Les activités ou sports dans lesquels les athlètes se distinguent par la composition majoritaire en fibres de type I sont ceux de nature résistive et de longue durée, tels que les marathoniens

Fibres intermédiaires de type II-A

Les propriétés des fibres intermédiaires sont une combinaison entre celles des fibres rapides et des fibres lentes. En apparence, les fibres intermédiaires ressemblent aux fibres rapides, car elles contiennent peu de myoglobine et sont relativement claires.

Dans les muscles contenant un mélange de fibres rapides et moyennes, la proportion peut varier en fonction de la condition physique. Par exemple, si un muscle est utilisé de manière répétée pour des tests de résistance, certaines des fibres rapides développeront l’apparence et les capacités fonctionnelles des fibres intermédiaires. Le muscle dans son ensemble devient donc plus résistant à la fatigue.

Génétique et élimination des fibres musculaires

Les caractéristiques des fibres musculaires lentes et rapides sont déterminées à un stade précoce de la vie, elles sont génétiquement déterminées.

Les pourcentages de fibres lentes et rapides ne sont pas les mêmes dans tous les muscles du corps. En général, les muscles des membres supérieurs et inférieurs d’une personne ont une composition de fibres similaire.

Différences entre les fibres lentes et les fibres rapides

La principale différence concerne le type de fibre et son impact sur la performance physique: notre type de fibre musculaire peut influencer la performance sportive pour déterminer si une personne est naturellement rapide ou forte.

Les athlètes olympiques ont tendance à exceller dans les sports qui correspondent à leur constitution génétique. Les sprinter ont environ 80% de fibres à contraction rapide, tandis que ceux qui excellent dans les marathons ont tendance à avoir 80% de fibres à contraction lente.

Dans l’image suivante, vous pouvez voir la prédominance des fibres en fonction de l’activité physique:

On observe que ces efforts de nature résistive et de longue durée seront liés à une personne ayant une plus grande répartition de fibres rouges. Comme nous nous orientons vers des activités de plus grande intensité et de plus courte durée, l’oscillation se tourne vers une plus grande prédominance des fibres blanches.

La réussite de l’athlète selon le type de fibres

La connaissance de la composition et de l’utilisation des fibres musculaires suggère que les athlètes qui ont un pourcentage élevé de fibres à contraction lente peuvent avoir un avantage dans les tests d’endurance prolongés, tandis que ceux qui ont une prédominance de fibres à contraction rapide peuvent être mieux équipés pour des activités courtes et explosives.

Les muscles des extrémités inférieures des coureurs de fond, qui dépendent de leur capacité d’endurance, sont principalement constitués de fibres lentes. Chez les coureurs de fond, leurs muscles jumeaux (situés à l’arrière de la jambe) présentent plus de 90% de fibres lentes. Les muscles jumeaux sont principalement composés de fibres rapides chez les sprinters, qui dépendent de la vitesse et de la force.

Sprinters VS Marathoniens

La composition en termes de fibres musculaires des coureurs de fond et des sprinters est remarquablement différente.

Cependant, il peut être un peu risqué de penser que nous pouvons sélectionner des champions de la course de fond et des sprinters en nous basant uniquement sur le type de fibre musculaire prédominant.

D’autres facteurs, tels que la fonction cardiovasculaire et la taille des muscles, contribuent également à la réussite de ces tests d’endurance, de vitesse et de force.

Vous trouverez ci-dessous une vidéo illustrative où, à titre d’exemple, les différences entre les types de fibres musculaires seront précisées:

Sources bibliographiques:

• Fisiología del esfuerzo y del deporte. Jack H. Wilmore. David L. Costill, SL. Editorial Paidotribo, 2004.

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