Les actions musculaires sont généralement divisées en 3 catégories: concentriques, isométriques et excentriques. On dit qu’un muscle actif qui se raccourcit et produit un travail mécanique positif fonctionne de manière concentrique; qu’un muscle actif qui ne change pas sa longueur, et ne produit donc pas de travail net, fonctionne de manière isométrique; et qu’un muscle actif qui est allongé par des forces externes, et absorbe ainsi le travail, ou produit un travail négatif, ,1
Les actions musculaires concentriques et isométriques sont bien étudiées et bien comprises, et elles s’inscrivent bien dans la façon dont nous pensons la contraction musculaire au niveau moléculaire: le filament2, 3 coulissant et la théorie des ponts croisés.4 en revanche, les actions musculaires excentriques ne sont pas autant étudiées que les actions concentriques et isométriques, et elles ne s’intègrent pas bien dans la pensée de la théorie des ponts croisés (p. ex., Herzog5)., Les Muscles travaillant de manière excentrique peuvent produire des forces beaucoup plus grandes que les muscles travaillant de manière concentrique ou isométrique6,7, ils restent plus forts après l’action excentrique (augmentation de la force résiduelle, par exemple, Edman et al., 8 Herzog et Leonard9), ils nécessitent moins d’énergie par unité de force, 10 et des actions musculaires excentriques se produisent tout le temps dans la vie quotidienne.11 les actions musculaires excentriques ont également été associées à des risques accrus de blessures musculaires (p. ex., Brooks et al., 12 Armstrong et coll.13), l’instabilité de la production de force et la longueur des sarcomes (par exemple,, Morgan14), et l’inhibition de l’activation volontaire (par exemple, Westing et coll.15). Cependant, les actions musculaires excentriques restent sous-étudiées et bon nombre des phénomènes associés aux actions excentriques ont échappé à une explication satisfaisante. Les actions musculaires excentriques, les propriétés qui leur sont associées et les explications mécanistes sous-jacentes restent mal comprises.
dans ce numéro spécial du Journal of Sport and Health Science (Jshs), des experts du domaine ont abordé certains des mystères entourant les actions musculaires excentriques., Ils ont abordé les propriétés mécaniques de l’action musculaire excentrique (production de force et amélioration de la force résiduelle), le contrôle neuronal et les inhibitions musculaires associées aux actions musculaires excentriques, et les problèmes associés à l’action musculaire excentrique et aux blessures comme outil de réadaptation.
Herzog explique pourquoi les muscles sont plus forts lorsqu’ils sont activement allongés que lorsqu’ils raccourcissent, en utilisant la théorie du pont croisé., Il identifie ensuite les lacunes de la théorie des ponts croisés pour expliquer les actions musculaires excentriques et explique comment la non-uniformité de la longueur des sarcomes et les éléments structurels passifs ont été utilisés pour combler le vide laissé par la théorie des ponts croisés. Il poursuit en expliquant des phénomènes tels que l’amélioration de la force résiduelle et la réduction du coût énergétique dans l’action musculaire excentrique en utilisant un modèle qui inclut l’engagement d’un élément structurel dans les actions musculaires excentriques.
Nishikawa et coll., explorez le sujet de l’action excentrique et de l’amélioration de la force résiduelle en utilisant un contexte historique, en faisant un argument solide pour le travail musculaire excentrique comme outil dans les milieux de réadaptation, en particulier pour les populations de patients ayant des capacités d’absorption d’oxygène compromises. Ils utilisent également une approche comparative entre les muscles squelettiques des mammifères et des mollusques qui peut expliquer certains des mystères entourant la propriété d’amélioration de la force résiduelle.,
Schappacher-Tilp propose un nouveau modèle passionnant de la façon dont les actions musculaires excentriques et les propriétés d’amélioration de la force résiduelle associées peuvent être expliquées et accommodées en utilisant une activation dépendante de la force du filament de myosine. Elle introduit un État de pont croisé nouvellement découvert, l’état dit super-détendu, qui offre des possibilités surprenantes pour stabiliser les muscles squelettiques et expliquer les propriétés excentriques.
Liber développe la question des lésions musculaires associées aux actions musculaires excentriques et développe des expériences utilisant des muscles déficients en desmin., La desmine n’est pas seulement une protéine sarcomérique structurelle essentielle, mais est également un indicateur biologique sensible des lésions musculaires. Il propose des moyens de prévenir les blessures musculaires, en développant le thème de Nishikawa et al. voir l’action musculaire excentrique comme un outil de réadaptation.
Les 4 articles précédents s’appuient sur la théorie de la contraction musculaire, la recherche moléculaire et cellulaire et les modèles animaux, tandis que les 4 autres articles se concentrent sur la recherche appliquée chez l’homme utilisant la contraction musculaire volontaire.,
Ce thème est lancé par une excellente revue des aspects de contrôle de l’action musculaire excentrique par Aagaard. Il se concentre sur l’activité neuromusculaire supprimée dans les contractions excentriques chez des individus non entraînés, démontrant que cette inhibition de l’action musculaire excentrique peut être surmontée par un entraînement spécifique à la résistance à la charge lourde sur des semaines et des mois. Il discute des adaptations neuronales qui se produisent avec un tel entraînement et comment elles affectent l’activation musculaire dans une action excentrique.,
Hahn poursuit l’argument sur l’inhibition de l’action musculaire excentrique volontaire et aborde la question de la réduction de la force musculaire dans les contractions excentriques volontaires. Il soutient que ce n’est peut-être pas une « inhibition” de l’activité musculaire en soi, mais plutôt une méconnaissance des tests musculaires excentriques en laboratoire qui peuvent être surmontés par la familiarisation des sujets avec les tâches excentriques avant le test.
De Brito Fontana et coll., démontrer dans une évaluation rare de l’amélioration de la force résiduelle suite à l’action excentrique des muscles fléchisseurs du bras supérieur que l’efficacité neuromusculaire augmente pour une variété d’actions excentriques différentes, mais que l’efficacité neuromusculaire est atteinte de différentes manières en fonction de la longueur des muscles. Ces différences en fonction de la longueur entraînent une courbe force-longueur qui est aplatie sur l’amplitude de mouvement du coude après une action excentrique, améliorant ainsi la fonction musculaire à des longueurs très courtes et très longues, où les fléchisseurs du coude sont naturellement faibles.
Enfin, Mazara et coll., étudier l’efficacité neuromusculaire suite à une action musculaire excentrique dans le groupe fléchisseur plantaire de la cheville humaine. Ils démontrent une augmentation de la force et une diminution de l’activation suite à une action musculaire excentrique par rapport à la contraction de référence purement isométrique. Ils ont observé que cette augmentation apparente de l’efficacité musculaire avait un coût: les sujets avaient réduit le contrôle de la force musculaire, suggérant que l’efficacité musculaire après une action excentrique se fait au prix d’une perte de contrôle moteur fin., bien capturé par la théorie traditionnelle des ponts croisés, que les actions musculaires excentriques sont contrôlées par des stratégies d’activation différentes de celles des contractions concentriques ou isométriques, que ces stratégies d’activation sont plastiques et peuvent être adaptées par l’entraînement et la familiarisation des tâches, que les actions excentriques modifient les propriétés mécaniques des muscles, qu’elles ne sont pas un risque de blessure (si elles sont effectuées correctement) et qu’elles offrent des avantages pour les programmes de réadaptation et d’entraînement chez les patients et les athlètes qui vont au-delà (et ont des avantages distincts par rapport) à ceux des contractions concentriques et isométriques.,
inutile de dire que tous les mystères des actions musculaires excentriques n’ont pas été résolus dans ce numéro spécial. Il faut encore expliquer et comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents à l’augmentation de la force et à la diminution du coût métabolique pendant et après les actions musculaires excentriques, comprendre les voies inhibitrices de l’action musculaire excentrique et leur adaptation à l’entraînement et à la familiarisation, et mettre en œuvre et comprendre pleinement les avantages de l’action musculaire excentrique dans l’entraînement et la réadaptation, tout en évitant les blessures., Je crois que l’étude des actions musculaires excentriques contient beaucoup plus de défis et de surprises pour nous, tout comme elle l’a fait au cours de la dernière décennie. Je crois également que les protéines structurelles, telles que la titine, apparaîtront comme des régulateurs cruciaux de la force excentrique et que l’étude des actions musculaires excentriques aidera à notre compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à la contraction.