Endurance musculaire locale et fatigue musculaire Flashcards
Quelle est la définition de la fatigue? Qu’est-ce que l’endurance?
Fatigue = incapacité temporaire à poursuivre / maintenir un travail musculaire avec une efficacité optimale (Performance ↓ avec l’exécution de la tâche)
- Réversible avec repos
Endurance = inverse de la fatigue (capacité à poursuivre un travail musculaire)
Comparaison fatigue subjective vs fatigue objective. Fatigue générale vs fatigue locale. Fatigue spécifique?
- Fatigue subjective = Fatigue rapportée par pt
- Fatigue objective = Représentée par la ↓ de performance
- Fatigue générale = A une part émotionnelle importante, certaines pathologies (SEP)
- Fatigue locale = Concerne 1 ou quelques grp musc. ou une région corporelle particulière
- Fatigue spécifique = spécifique à une pathologie (SEP, AVT, TCC) –> Généralement associé à fatigues subjectives persistantes
Qu’est-ce que la notion d’échec de la tâche?
Échec de la tâche = Moment où l’adaptation d’un système impliqué est insuffisant et provoque une ↓ de performance ou l’arrêt de la tâche
- Permet de ne pas associer de cause spécifique à l’arrêt de la performance d’une tâche (fatigue = très large)
- Différencie l’incapacité à continuer une tâche de la fatigue musculaire (incapacité peut arriver avant la fatigue musculaire)
De quels facteurs dépend la fatigue musculaire?
- Paramètres de l’Xs (type, durée, intensité)
- Type d’UM impliquées
- Condition physique et mentale
- Facteurs environnementaux
Quels sont les différents éléments impliqués dans la fatigue? Fatigue représente quoi p/r à ces éléments?
Fatigue centrale: Davantage présent lors de tâche prolongées de basse intensité
- Motivation
- Cortex cérébral impliqué dans commande motrice
- Tronc cérébral
- ME
- Nerf périphérique
Fatigue périphérique (a/n du muscle): Davantage lors d’activités à intensité élevée
- Jct neuro-musculaire (plaque motrice)
- Potentiel d’action musculaire
- Rétinaculum sarcoplasmique
- Étapes du glissement des myofilaments
- Type d’UM
- Métabolites générés par les mécanismes de contraction
- Chaleur produite lors d contraction
- Afférences sensorielles
Fatigue = atteinte à un niveau ou un autre de la chaîne (des centres supérieurs –> protéines contractiles)
Comment se manifeste la fatigue lors de tâches maximales?
- Force produite diminue rapidement après début de la tâche (F max = toutes les UM activées en mm temps)
- Les UM de type II se fatiguent rapidement (et sont responsables de la majeur partie de la production de la force)
- Force principalement produite par UM de type I (Ne peuvent produire autant de force –> Niveau de force global inférieur à F max initiale, mais maintenu longtemps)
Comment se manifeste la fatigue lors de tâches sous-maximales? La fatigue des UM est compensée par quoi? Durée du maintien dépend de quoi? Fatigue se manifeste comment?
Selon le % de F max demandé, une proportion seulement des UM sont impliquées en début de tâche (ex: tt type I et une partie de type II) et maintiendront la force constante
La fatigue des UM (surtout type II) sera compensée par:
- Une ↑ de la Fq de décharge des UM
- Une ↑ du nb d’UM de type II (inactives au début) –> Du mm muscle ou d’un muscle synergiste
Durée de maintien du niveau de force dépend de l’intensité de la contraction:
- Après une certaine durée, toutes les UM rapides sont fatiguées –> ↓ de la force produite (principalement produite par UM de type I)
- Synchronisation d’UM (↑ de la tension simultanée) –> Tremblements
Quels sont les marqueurs de la fatigue musculaire?
1) ↓ de la force musculaire produite (de la performance / AA…)
2) Modification de l’activité à l’EMG de surface :
- ↑ de l’activité de l’EMG de surface (EMG global) au début (tant qu’on peut recruter d’autres fibres, puis diminution de l’EMG global
- ↓ des fréquences de l’EMG de surface (abaissement de la fréquence médiane du signal) –> Diminution de Fq de tétanisation = adaptation de la fibre / allongement temps de relaxation
Étude expérimentale sur les types de fatigues (centrale vs périphérique). C’était quoi l’expérience? Conclusions p/r à l’activation volontaire vs stimulation? Que représente l’onde M? Comment fait-on pour différentier la fatigue centrale de la fatigue périphérique?
Utilisation de stimulation mécanique surimposée (ajoutée à la contraction musculaire volontaire) –> Recrute tt les UM au max (supramaximale)
Il y a ↑ de la force musculaire suite à la stimulation surimposée –> Il reste des UM non-activées suite à commande volontaire
- F max absolue = F atteinte par stimulation supramax = > à FMV (aspect de protection)
- Intensité de la secousse = Activation des motoneurones pas activés par contraction volontaire
Onde M = stimulation électrique supramax sur muscle au repos = activation max de tt les UM = F max absolue
Fatigue centrale vs fatigue périphérique:
On évalue avant et après l’activité fatiguante:
- Si secousse ø modifiée p/r à avant = onde M réduite (N’atteint ø Fmax absolue) –> ↓ de force ne provient ø d’une ↓ de la commande motrice = Fatigue périphérique (↓ des capacités de production de force)
- Si secousse modifiée p/r à avant l’activité, onde M identique (atteinte de F max absolue avec stimulation) = Fatigue centrale
Quels sont les différents types de phénomènes associés à la contraction musculaires impliqués dans la fatigue musculaire?
- Phénomènes mécaniques
- Phénomènes thermiques
- Phénomènes métaboliques
Quels sont les phénomènes mécaniques associés à la contraction musculaire impliqués dans la fatigue musculaire?
- Occlusion vasculaire
- Niveau de force musculaire de la personne
- Composition des UM (lentes vs rapides)
Qu’est-ce que l’occlusion vasculaire? À partir de quel % de FMV? Conséquence de l’occlusion vasculaire?
La pression provoquée par la contraction musculaire sur les vaisseaux peut réduire / interrompre la circulation locale
À partir de entre 40 et 60% (±50%) de FMV = occlusion vasculaire
Conséquence:
Une partie du muscle n’est plus vascularisé
- Ne reçoit plus les nutriments
- N’évacue plus les métabolites
Que se passe-t-il a/n du Q local en fct du % de FMV?
- Au début (% faible de FMV): ↑de Q local
- ↑ de la contraction (↑ % FMV) –> ↑de R périphérique –> ↓ Q local
- À partir de 50% de FMV : Q local < Q repos (ne répond ø aux besoins) = occlusion vasc.
Qu’est-ce que la loi de Monod-Rohmert? Qu’est-ce que la force critique? Qu’est-ce que le temps-limite? Pq on dit que la fatigue survient avant le temps-limite?
Loi de Monod-Rohmert = Relation entre force relative (% FMV) et le temps de maintien de la force
- Contraction < 20% peut être maintenue presque indéfiniment
- Contraction à 50% peut être maintenue en général entre 60 et 120 sec
- Contraction max ne peut être maintenue que quelques secondes
Force critique = % de FMV en-dessous duquel il est possible de maintenir contraction indéfiniment
Temps-limite = Temps de maintien pour différents niveaux de force
- La fatigue survient avant le temps-limite (Car F max ↓ pendant l’épreuve –> La charge correspond donc un % de la FMV plus élevé que celui mesuré au début de l’épreuve)
Qu’est-ce que l’expérience en cdt d’ischémie nous permet de conclure (avec une garrot en proximal du grp musculaire étudié)?
Avec une garrot, il y a une ↓ du temps de maintien pour les % de FMV < à 50% –> Si diminution de performance = pcq habituellement il n’y a pas d’occlusion vasc.
Pour les contractions à des % de FMV de 50% et plus, il n’y a ø de changement a/n du temps de maintien –> La circulation est déjà grandement bloquée par la P intramusculaire (occlusion vasculaire)
Comment est-ce que le niveau de force de la personne affecte-t-il l’apparition de la fatigue musculaire (phénomène mécanique)? Explication?
Sujet plus forts ont des temps de maintien plus court pour un même niveau d’effort.
- Présence de tissus adipeux plus importante chez sujets forts (sujets normaux, Ex: joueurs de football, pas culturistes)
- Occlusion vasculaire survient à un niveau de tension relative plus bas (Ex: 40% fort, 60? faible)
- Proportion plus grande d’UM de type II (diamètre plus important, contraction provoque occlusion vasculaire précoce)
Comment est-ce que la composition des UM d’un muscle affecte-t-il l’apparition de la fatigue musculaire (phénomène mécanique)?
A un impact sur le temps auquel la fatigue apparait (ø la mm résistance à la fatigue)
- Les muscles toniques (majorité d’UM de type 1) résistent mieux à la fatigue
Quels sont les phénomènes thermiques associés à la contraction musculaire impliqués dans la fatigue musculaire? De quoi dépend l’élévation de la T° du muscle?
T° normale des muscles = 32-33°C –> T° plus élevées peuvent altérer les mécanismes de contraction
↑ de la T° dépend de :
- La quantité de tissu adipeux (Effet isolant –> Garde la chaleur dans le tissu musculaire)
- Condition environnementale (T° extérieure chaude)
- Niveau d’entrainement (Dissipent la chaleur plus efficacement via sudation)
Quels sont les phénomènes métaboliques associés à la contraction musculaire impliqués dans la fatigue musculaire? Ex de produits métaboliques?
Les différentes voies métaboliques utilisées pour re-synthétiser l’ATP produisent chacunes des métabolites
- Les ∆ de concentration des différents métabolites et autres produits cellulaires ont un effet sur le pH intracellulaire –> Affecte performance musculaire
Ex:
- ATP
- Na+, K+, Ca2+
- Phosphocréatine, glucose, acides gras
- Créatine, acide lactique, CO2
- Pi
Quels sont les mécanismes compensatoires impliquant le système nerveux (Sous-max vs maximal)? Effets de l’allongement de la période de relaxation? À l’ECG?
1) Pour effort sous-max: Il reste des UM non-fatiguées
- Recrutement de nouvelles UM
- ↑ de la fréquence de recrutement des UM non-fatiguées
2) En effort maximal / lorsque tt les UM sont utilisées: Modification de la durée de l’état actif (allongement de la période de relaxation = sagesse musculaire)
Allongement de période de relaxation a pour effet de ↓ de la fréquence de tétanisation :
- Fq des décharges des UM a besoins d’être moins élevée pour maintenir mm tension –> ↓ Fq décharge des motoneurones alpha –> Économie des substrats (glucose et ATP) via réduction des cycles (effets mécaniques de la fatigue)
- Empêche apparition de fatigue à haute fréquence (fatigue centrale)
- ↓ efficacité pour Xs où on alterne des contractions (agoniste relâche moins rapidement –> antagoniste travaille plus pour le contrer)
À l’EMG (en effort max):
- ↓ de l’intensité de l’activité EMG global
- ↓ de la Fq de décharge des UM (Relation force-fréquence déplacée vers la G car Fq de fusion / tétanisation plus basse)
Quels sont les différents types d’évaluation de l’endurance musculaire locale (dynamométrique)?
- Endurance absolue (statique)
- Endurance relative (statique)
- Endurance dynamique
De quoi dépend le choix du type d’évaluation de l’endurance musculaire locale? Ex?
Dépend des objectifs de l’évaluation / de ce qu’on veut voir.
- Travailleur qui doit maintenir un outil dans les airs = statique absolu (outils a un poids précis)
- Travailleur qui doit maintenir des objets longtemps ou les déposer et les reprendre = statique relatif continu ou intermittent
En général, l’endurance locale est plus faible pour?
- Sujets forts
- Proportion faible de fibres de type I
- Plus grande proportion de tissu adipeux
- Hommes
- Jeunes
- Évaluation en mode continu
Qu’est-ce que l’endurance absolue (statique)? Dépend de quoi? Quels sont les critères de fatigue / ce qu’on mesure?
Endurance absolue = capacité à maintenir une tension mécanique de mm valeur absolue (ex: 10kg) pour différentes personnes ou grp musculaires ou angles d’un mm grp musculaire –> Toujours mm charge
Dépend de :
- La force maximale du sujet / grp musculaire / angle évalué (correspond à un % différent de la FMV pour chaque personne) –> Plus personne est forte, plus la charge = un petit % de la FMV –> Capable de maintenir plus longtemps
Critère de fatigue:
- Temps de maintien
- ↓ de la force max après une temps donné de contraction
Qu’est-ce que l’endurance relative (statique)? Quels sont les 2 types d’évaluation de l’endurance relative? Permet quoi? En générale, qu’est-ce qu’on peut conclure en comparant 2 personnes? Temps de maintien dépend de quoi? Quels sont les critères de fatigue / ce qu’on mesure?
Endurance relative = capacité à maintenir une tension à un % spécifique de la FMV sur une période prolongée
2 types d’endurance relative:
- Relative continue
- Relative intermittente
Permet:
- Une comparaison entre les sujets, les grp musculaires ou les différents angles d’une art.
En général:
- Sujets plus forts = ↓ de force plus imp. pour un temps donné ou temps de maintien plus bas (moins endurant)
- Proportion plus importante de fibres de type I = ↓ de perte de force lors du test (plus endurant)
Temps de maintien dépend de:
- L’occlusion vasculaire (Force > à 25% et 40-60% –> ↑ résistance périphérique totale –> ↓ Q local)
- Type d’UM (tonique ou phasique)
- Force maximale (tissus adipeux, proportion et taille des UM)
Qu’est-ce que l’endurance relative continue? Quels sont les critères de fatigue?
Endurance relative continue = Maintien de la charge sans pause.
Critères de fatigue / seuil de fatigue:
1) En sous-maximal:
- Temps de maintien pour différent niveau de tension relative (loi de Monod-Rohmert) –> Fatigue apparait avant le temps-limite
- ↓ de la force max après une temps donné de contraction à un % de FMV déterminé (Ex : Mesure FMV avant et après une contraction à 50% de FMV pendant 1 min) –> ↓ de force = fatigue
2) En maximal: On mesure le déclin de force en fct du temps (durée de maintien de F max trop court)
- Taux de décroissance de la force après une durée déterminée (Ex : % de ↓ de force après 30sec)
- Temps écoulé pour atteindre un niveau de force donné (Ex : temps pour que la force ↓ à 50% FMV)
- Force moyenne maintenue pour une période donnée
Qu’est-ce que l’endurance relative intermittente? Comparaison avec relative continue? Qu’est-ce que le cycle de travail? Quels sont les critères de fatigue?
Endurance relative intermittente = Temps de repos entre les contractions (alterne contraction-repos)
Endurance plus grande qu’en continue (temps de repos permet retour de la circulation)
Cycle de travail = Temps de contraction / (temps de contraction + temps de repos)
Critères de fatigue: Semblable à continu, mais fatigue apparait moins rapidement
- Sous-max: Temps de maintien pour différent niveau de tension relative (± loi de Monod-Rohmert) –> Courbe déplacée vers la droite
Qu’est-ce que l’endurance dynamique? Quels sont les critères de fatigue? L’endurance en sous-maximal dépend de quoi? Quel est le désavantage de ce type d’évaluation? Justifie l’utilisation de quel type d’évaluation?
Endurance dynamique = Capacité à exécuter des contraction musculaires répétées sur une longue période.
Critères de fatigue:
1) En sous-maximal: (arrêt lorsque: ↓ AA, ↓ vitesse, compensation)
- Travail mécanique pendant un temps donné (force x distance totale ou force x amplitude totale) (nb de degrés parcourus)
- Nb de mvt contre une charge donnée à un fq donnée
Dépend de :
- Charge utilisée
- Fq des contractions (cycle travail-repos)
2) En maximal:
- Réduction de l’amplitude au cours de la série
Désavantage = Ne permet pas l’observation d’un % de FMV précis (F max varie selon l’angle, accélérations et décélérations, concentrique et excentrique…) –> Par contre représente bien les AVQ –> Justifie l’utilisation de tests d’endurance absolue (charge fixe, qui ne dépend par de % FMV)
Avec quels types d’appareils peut-on évaluer l’endurance dynamique?
- Ergographe / ergomètre à charge ou dynamomètre –> Fq imposé par métronome
- Dynamomètre isocinétique –> Critère de fatigue = ↓ de la force de contraction à vitesse constante ou taux de décroissance de la force pour un nb de contraction déterminé
Quels sont les critères de fatigue (ce qu’on évalue) dans les différents types de tests d’endurance musculaire?
1) Teste d’endurance statique continu:
En sous-maximal:
- Temps de maintien pour différent niveau de tension relative (ou pour une charge fixe)
- ↓ de la force max après une temps donné de contraction à un % de FMV déterminé (ou pour une charge fixe)
En maximal:
- Taux de décroissance de la force après une durée déterminée (Ex : % de ↓ de force après 30sec)
- Temps écoulé pour atteindre un niveau de force donné (Ex : temps pr que la force ↓ à 50% FMV)
- Force moyenne maintenue pour une période donnée
2) Tests d’endurance statique intermittent:
- Semblable à test continu, mais fatigue apparait moins rapidement
3) Tests d’endurance dynamique:
- Travail mécanique pendant un temps donné (force x distance totale ou force x amplitude totale (nb de degrés parcourus)
- Nb de mvt à fréquence donnée
- Réduction de l’amplitude au cours de la série (Test maximal)
- Isocinétique : ↓ de la force musculaire à vitesse constante
Qu’est-ce que la récupération? Comment se fait la récupération (à quelle vitesse)? Explication? Le temps de récupération dépend de quoi?
Récupération = ↑ de la force maximale p/r à la fin de l’Xs à l’origine de la fatigue ad niveau pré-exercice
Vitesse de récupération:
Récupération rapide dans les premières minutes:
- Associé à reformation de la créatine-phosphate
Récupération plus lente par le suite (ad 24h): Associé à : - Reformation des stocks de glycogène - L'élimination des lactates - La normalisation du pH
Temps de récupération dépend du type d’UM impliquées dans l’effort
Comment peut-on vérifier le temps de récupération en fct du type d’UM impliqué dans l’effort? Fatigue induite par fq de stimulation basse? Par fq de stimulation plus élevée?
On utilise des stimulations prolongées à des fréquences différentes (Fq de tétanisation est différente selon le type d’UM –> Fq plus basse pour type I que type II)
1) Fatigue induite par Fq de stimulation basse (10Hz): UM de type lentes surtout
- Production de force par ces Um est presque inexistante entre 1 et 60 min après l’arrêt de la stimulation –> Récupération bcp plus lente
2) Fatigue induite par Fq plus élevée (80Hz): UM rapides surtout
- Récupération post-stimulation = plus rapide
Qu’est-ce qu’on doit faire si on veut avoir des gains en endurance musculaire locale? Comment?
But = Augmenter la demande métabolique pour que le muscle soit obligé de s’adapter
- ↓ de la qt de substrat disponible
- ↑ les concentrations des métabolites (limiter le temps de repos)
- Volume de travail important
Comparaison entre endurance musculaire locale et endurance cardio-vasculaire (facteurs limitants, Masses musculaires impliquées, intensité de la tâche)? Comment se fait la mesure du VO2 max?
Facteur limitant:
- Muscle = Fibres de type 2
- Cardio = Facteurs aérobie (capacité maximale à apporter l’O2 aux tissus = VO2max)
Masse musculaire impliqué:
- Muscle = 1 grp musculaire en général
- Cardio = Plusieurs grands grp musculaires
Intensité de la tâche (voies métaboliques) :
- Muscle = Participation imp. des voies anaérobie (période de latence de la voie aérobie et % FMV)
- Cardio = Généralement intensités qui demandent une production d’ATP < à capacité max permise par mitochondries en présence d’O2, anaérobi entre en jeu par insuffisance d’O2 a/n des mitochodries
Mesure VO2max:
- Lors d’épreuve à intensité progressive sur bicyclette ou tapis roulant
- Mesure de la concentration des gaz expirés (CO2 et O¬2) tout au long du test
- La consommation d’O2 atteint un plateau à une certaine intensité = VO2max
