📚 Parcours STAPS – Licence APAS - Plas3cité des systèmes à l’ac3vité physique
I - Plas(cité des systèmes à l’ac(vité physique
Objec'f du résumé : présenter, de manière intégrée et opéra1onnelle, les adapta1ons nerveuses,
musculaires, métaboliques et structurelles induites par l’ac1vité physique chez le sujet jeune adulte
sain — et leurs implica1ons pour la prescrip1on APA.
1) Rappels : organisa0on et fonc0ons du muscle
Le muscle squeleBque est un 1ssu contrac1le strié, organisé en faisceaux de fibres. Chaque fibre
con1ent des myofibrilles composées de sarcomères, où l’interac1on ac1ne–myosine produit la force.
Autour des myofibrilles, le ré1culum sarcoplasmique stocke le calcium, dont la libéra1on déclenche la
contrac1on. Les propriétés fondamentales du 1ssu musculaire sont : excitabilité, contrac1lité,
élas1cité et tonicité (capacité à maintenir un tonus postural).
On dis1ngue trois grands ensembles 1ssulaires : muscles squeleBques (volontaires), muscle
cardiaque (stria1ons et automa1sme), et muscles lisses (non striés, péristal1sme). L’ac1vité physique
modifie l’organisa1on et le fonc1onnement de ces structures à court, moyen et long termes
(plas1cité).
2) Typologie des fibres et unités motrices (UM)
Un muscle est hétérogène, composé de fibres à contrac1on lente (type I) et rapide (IIa, IIb) en
propor1ons variables selon la fonc1on. Les fibres I ont un diamètre moindre, une forte capillarisa1on
et une densité mitochondriale élevée ; elles sont peu fa1gables et spécialisées dans l’aérobie. Les
fibres IIa sont intermédiaires ; les IIb ont un gros diamètre, une faible capillarisa1on et une forte
glycolyse, idéales pour des efforts brefs et intenses.
L’unité motrice est l’ensemble formé par un motoneurone alpha et les fibres qu’il innerve. Les
propriétés du motoneurone (diamètre axonal, vitesse de conduc1on, excitabilité) déterminent en
par1e les caractéris1ques des fibres du pool. Le recrutement obéit à la loi d’Henneman : les pe1tes
UM lentes sont recrutées en premier, puis les plus grandes et rapides, via une combinaison de
recrutement spa1al (nombre d’UM ac1ves) et temporel (fréquence de décharge).
La répar11on moyenne des types au vaste externe est d’environ 50–55 % de fibres I, 30–35 % de IIa
et 10–15 % de IIb, avec une grande variabilité inter-muscle et inter-individuelle. Des conversions de
phénotypes (I ↔ IIa ↔ IIb) sont possibles en réponse aux contraintes d’entraînement, via des
ajustements nerveux et métaboliques.
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, 📚 Parcours STAPS – Licence APAS - Plas3cité des systèmes à l’ac3vité physique
3) Filières énergé0ques et produc0on d’ATP
Trois voies principales resynthé1sent l’ATP :
- (i) l’anaérobie alac1que (phosphocréa1ne), à mise en route quasi instantanée
- (ii) l’anaérobie lac1que (glycolyse jusqu’au lactate), efficace sur ~15–90 s mais acidifiante
- (iii) l’aérobie (chaîne respiratoire mitochondriale), dont le rendement est élevé mais la puissance
plus faible.
La contribu1on rela1ve de chaque voie dépend de l’intensité et de la durée de l’effort.
La « puissance » renvoie à la quan1té produite par unité de temps, tandis que la « capacité »
correspond à la quan1té totale soutenable. L’entraînement module simultanément puissance et
capacité des filières par des adapta1ons enzyma1ques, mitochondriales et hémodynamiques.
4) Plas0cité nerveuse : commande, synchronisa0on et coordina0on
Les premiers gains de performance proviennent d’adapta1ons nerveuses : augmenta1on de la
fréquence de décharge, synchronisa1on des unités motrices, meilleure coordina1on intra- et
intermusculaire. La no1on de « commande nerveuse commune » décrit la co-ac1va1on coordonnée
de groupes d’UM au sein d’un muscle et entre muscles synergistes pour produire un effort résultant
efficace.
4.1 Co-contrac-on : rôle, indice et facteurs d’influence
La co-contrac1on correspond à l’ac1va1on simultanée d’agonistes et d’antagonistes autour d’une
ar1cula1on. Elle améliore la stabilité, protège les structures, contrôle l’amplitude et augmente la
raideur ar1culaire si nécessaire. L’indice de co-contrac1on compare les moments antagonistes et
agonistes pour quan1fier ce phénomène. Les niveaux de co-contrac1on dépendent de la tâche, de la
charge, de la fa1gue et de l’exper1se : chez l’athlète entraîné, l’ac1va1on antagoniste est moindre à
performance égale.
4.2 EMG de surface et synergies
L’électromyographie (EMG) permet d’analyser le schéma d’ac1va1on des muscles. Les synergies
musculaires reflètent des modules de contrôle communs, ajustés par l’entraînement pour op1miser
l’efficacité mécanique et réduire le coût énergé1que d’un geste.
5) Plas0cité musculaire, tendineuse et osseuse
L’entraînement de résistance induit surtout une hypertrophie myofibrillaire (augmenta1on des
myofilaments et de la sec1on des fibres) et des changements architecturaux (angle de penna1on,
longueur des fibres/sarcomères en série), ce qui a des effets sur la force et la vitesse. Les tendons
s’adaptent via des modifica1ons de raideur/compliance, par1cipant à la transmission de force et à la
res1tu1on d’énergie élas1que. L’os répond par un épaississement cor1cal et une densité accrue des
épiphyses sous contrainte mécanique.
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I - Plas(cité des systèmes à l’ac(vité physique
Objec'f du résumé : présenter, de manière intégrée et opéra1onnelle, les adapta1ons nerveuses,
musculaires, métaboliques et structurelles induites par l’ac1vité physique chez le sujet jeune adulte
sain — et leurs implica1ons pour la prescrip1on APA.
1) Rappels : organisa0on et fonc0ons du muscle
Le muscle squeleBque est un 1ssu contrac1le strié, organisé en faisceaux de fibres. Chaque fibre
con1ent des myofibrilles composées de sarcomères, où l’interac1on ac1ne–myosine produit la force.
Autour des myofibrilles, le ré1culum sarcoplasmique stocke le calcium, dont la libéra1on déclenche la
contrac1on. Les propriétés fondamentales du 1ssu musculaire sont : excitabilité, contrac1lité,
élas1cité et tonicité (capacité à maintenir un tonus postural).
On dis1ngue trois grands ensembles 1ssulaires : muscles squeleBques (volontaires), muscle
cardiaque (stria1ons et automa1sme), et muscles lisses (non striés, péristal1sme). L’ac1vité physique
modifie l’organisa1on et le fonc1onnement de ces structures à court, moyen et long termes
(plas1cité).
2) Typologie des fibres et unités motrices (UM)
Un muscle est hétérogène, composé de fibres à contrac1on lente (type I) et rapide (IIa, IIb) en
propor1ons variables selon la fonc1on. Les fibres I ont un diamètre moindre, une forte capillarisa1on
et une densité mitochondriale élevée ; elles sont peu fa1gables et spécialisées dans l’aérobie. Les
fibres IIa sont intermédiaires ; les IIb ont un gros diamètre, une faible capillarisa1on et une forte
glycolyse, idéales pour des efforts brefs et intenses.
L’unité motrice est l’ensemble formé par un motoneurone alpha et les fibres qu’il innerve. Les
propriétés du motoneurone (diamètre axonal, vitesse de conduc1on, excitabilité) déterminent en
par1e les caractéris1ques des fibres du pool. Le recrutement obéit à la loi d’Henneman : les pe1tes
UM lentes sont recrutées en premier, puis les plus grandes et rapides, via une combinaison de
recrutement spa1al (nombre d’UM ac1ves) et temporel (fréquence de décharge).
La répar11on moyenne des types au vaste externe est d’environ 50–55 % de fibres I, 30–35 % de IIa
et 10–15 % de IIb, avec une grande variabilité inter-muscle et inter-individuelle. Des conversions de
phénotypes (I ↔ IIa ↔ IIb) sont possibles en réponse aux contraintes d’entraînement, via des
ajustements nerveux et métaboliques.
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3) Filières énergé0ques et produc0on d’ATP
Trois voies principales resynthé1sent l’ATP :
- (i) l’anaérobie alac1que (phosphocréa1ne), à mise en route quasi instantanée
- (ii) l’anaérobie lac1que (glycolyse jusqu’au lactate), efficace sur ~15–90 s mais acidifiante
- (iii) l’aérobie (chaîne respiratoire mitochondriale), dont le rendement est élevé mais la puissance
plus faible.
La contribu1on rela1ve de chaque voie dépend de l’intensité et de la durée de l’effort.
La « puissance » renvoie à la quan1té produite par unité de temps, tandis que la « capacité »
correspond à la quan1té totale soutenable. L’entraînement module simultanément puissance et
capacité des filières par des adapta1ons enzyma1ques, mitochondriales et hémodynamiques.
4) Plas0cité nerveuse : commande, synchronisa0on et coordina0on
Les premiers gains de performance proviennent d’adapta1ons nerveuses : augmenta1on de la
fréquence de décharge, synchronisa1on des unités motrices, meilleure coordina1on intra- et
intermusculaire. La no1on de « commande nerveuse commune » décrit la co-ac1va1on coordonnée
de groupes d’UM au sein d’un muscle et entre muscles synergistes pour produire un effort résultant
efficace.
4.1 Co-contrac-on : rôle, indice et facteurs d’influence
La co-contrac1on correspond à l’ac1va1on simultanée d’agonistes et d’antagonistes autour d’une
ar1cula1on. Elle améliore la stabilité, protège les structures, contrôle l’amplitude et augmente la
raideur ar1culaire si nécessaire. L’indice de co-contrac1on compare les moments antagonistes et
agonistes pour quan1fier ce phénomène. Les niveaux de co-contrac1on dépendent de la tâche, de la
charge, de la fa1gue et de l’exper1se : chez l’athlète entraîné, l’ac1va1on antagoniste est moindre à
performance égale.
4.2 EMG de surface et synergies
L’électromyographie (EMG) permet d’analyser le schéma d’ac1va1on des muscles. Les synergies
musculaires reflètent des modules de contrôle communs, ajustés par l’entraînement pour op1miser
l’efficacité mécanique et réduire le coût énergé1que d’un geste.
5) Plas0cité musculaire, tendineuse et osseuse
L’entraînement de résistance induit surtout une hypertrophie myofibrillaire (augmenta1on des
myofilaments et de la sec1on des fibres) et des changements architecturaux (angle de penna1on,
longueur des fibres/sarcomères en série), ce qui a des effets sur la force et la vitesse. Les tendons
s’adaptent via des modifica1ons de raideur/compliance, par1cipant à la transmission de force et à la
res1tu1on d’énergie élas1que. L’os répond par un épaississement cor1cal et une densité accrue des
épiphyses sous contrainte mécanique.
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