Types de muscles – Sprinter vs Miler

Types de muscles – Sprinter vs Miler

Chaque muscle de votre corps est constitué de millions de cellules ou de fibres musculaires individuelles. Toutes les fibres ne sont pas égales. Nous en avons parlé dans les deux derniers chapitres (Muscles et systèmes énergétiques), mais aujourd'hui nous allons vraiment y plonger (désolé pour le jeu de mots). Aujourd'hui, nous allons commencer à voir ce qui est différent entre les « sprinters » et les « milers ».

Contraction rapide vs contraction lente et spectre

Chaque muscle de votre corps est constitué de millions de cellules ou de fibres musculaires individuelles. Toutes les fibres ne sont pas égales. Nous en avons parlé dans les deux derniers articles (Muscles et systèmes énergétiques), mais aujourd'hui nous allons vraiment y plonger (désolé pour le jeu de mots). Aujourd'hui, nous allons commencer à voir ce qui est différent entre les « sprinters » et les « milers ».

Dans l’article Muscles, nous avons parlé de la machinerie nécessaire pour permettre aux muscles de devenir plus courts, en particulier les têtes d’actine, de myosine et de myosine. Dans l'article sur les systèmes énergétiques, nous avons expliqué comment ces machines sont alimentées et avons vu que les muscles (et la plupart des autres cellules) utilisent un système hybride de moteurs pour générer de l'énergie, stockée sous forme d'ATP. Pour comprendre de quoi nous parlons aujourd’hui, vous devez vous rappeler ce fait : toutes les têtes de myosine ne sont pas identiques et les différentes fibres musculaires tirent l’essentiel de leur énergie de différents moteurs. Et comme les deux principaux systèmes énergétiques (glycolyse et aérobie) utilisent des carburants différents pour brûler (sucre et graisse), ces fibres stockeront également ces carburants différemment. Il est plus facile de réfléchir à « qu’est-ce que cette fibre essaie de faire » et « de quoi a-t-elle besoin pour le faire ». Voici un tableau récapitulatif :

Comme vous pouvez le constater, trois facteurs principaux déterminent le type de fibre musculaire dont vous disposez, le type de tête de myosine dont vous disposez, le principal système énergétique utilisé et le carburant stocké. Examinons chaque partie de la fibre musculaire et assemblons les pièces du puzzle, en commençant par les têtes de myosine. N’oubliez pas que ce sont les protéines responsables de l’action de « traction » qui permet aux muscles de se raccourcir.

Fibres à contraction rapide, alias… fatigables rapidement, alias… glycolytiques rapides, alias… fibres de type I. Comme ces noms le suggèrent, concentrez-vous sur un raccourcissement rapide et avec beaucoup de force, mais ils ne durent pas très longtemps. Ces fibres se concentrent sur le développement des têtes de myosine qui brûlent l'ATP à un rythme effréné et permettent au muscle de se raccourcir à une vitesse et une puissance maximales. C'est idéal pour le sprint.

Fibres à contraction lente, alias… oxydatives lentes, alias… posturales, alias… fibres de type II. En revanche, ces fibres se concentrent sur un raccourcissement lent et avec très peu de force. Ils ont des têtes de myosine qui consomment lentement l’ATP, mais peuvent maintenir leur contraction pendant une longue période. Parfait pour le kilomètre.

Il est plus simple de penser à deux types extrêmes de têtes de myosine, lentes et rapides. Mais en réalité, il existe tout un spectre de têtes de myosine possibles qui se situent entre les extrêmes rapides et lents . De plus, à l’intérieur d’une seule cellule musculaire, il peut y avoir n’importe quelle combinaison de différentes têtes de myosine, et non un seul type. Cela permet à une seule cellule musculaire d'avoir toutes les capacités qu'elle souhaite : lente, rapide ou quelque chose entre les deux simplement en ayant une combinaison différente de têtes de myosine. C’est l’un des nombreux facteurs qui expliquent pourquoi il existe une différence entre les sprinteurs et les milers.

Tangente : Ne vous laissez pas tromper en pensant que les fibres à contraction rapide signifient des « membres en mouvement rapide ». Il y a beaucoup plus à faire là-dedans. La grande différence entre les fibres rapides et lentes réside dans le poids de l'objet qu'elles peuvent déplacer et leur durée de vie.

Étant donné que différents types de muscles utilisent l’ATP à des rythmes différents, il devient important pour cette cellule musculaire de modifier ses systèmes énergétiques afin de répondre à la demande d’ATP tout en étant aussi efficace que possible . Pour rappel, la glycolyse (qui fait partie du système anaérobie) utilise le sucre pour produire rapidement beaucoup d'ATP, mais a le défaut de produire également de l'acide. Le système aérobie (utilisant les mitochondries) utilise le sucre et les graisses pour produire un approvisionnement constant en ATP à un rythme plus lent.

Les muscles à contraction rapide brûlent rapidement beaucoup d’ATP et doivent être remplacés tout aussi rapidement. C’est pourquoi les muscles à contraction rapide possèdent des systèmes énergétiques de glycolyse très bien développés. Étant donné que la glycolyse est essentiellement un ensemble d’enzymes, un système bien développé fait flotter un grand nombre de ces enzymes, ce qui leur permet de brûler rapidement beaucoup de sucre. Étant donné que les fibres à contraction rapide dépendent principalement de la glycolyse , elles ont tendance à se surcharger rapidement en acide, ce que l'on appelle la fatigue. Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi ces sprinteurs « paresseux » ont besoin de autant de repos après avoir fait un 25 ? Très probablement, ils contiennent beaucoup de fibres à contraction rapide pleines d’acide qui ont besoin de leur temps doux pour se traiter et revenir à la normale.

Les fibres à contraction lente n'utilisent pas autant d'ATP, elles peuvent donc s'appuyer sur un système énergétique aérobie plus lent et plus efficace. Cela signifie que les fibres à contraction lente possèdent de nombreuses mitochondries qui sont également plus grosses que la normale . Ils contiennent également des enzymes de glycolyse, mais pas autant que les fibres rapides. En raison de la combinaison de têtes de myosine « faibles » et de mitochondries très efficaces, les nageurs avec beaucoup de fibres à contraction lente ont tendance à être plus lents, mais peuvent maintenir cette vitesse pendant longtemps… c'est-à-dire les « milers ».

Jusqu'à présent, nous avons parlé des différences entre les machines et les systèmes énergétiques entre les fibres à contraction rapide et lente, nous devons maintenant comprendre la différence entre la viande de poulet blanche et brune . Oui, vous avez aussi de la viande blanche et brune. Étant donné que différents systèmes énergétiques utilisent des carburants différents, ces fibres musculaires stockeront le carburant qu’elles utilisent le plus.

Les fibres à contraction rapide utilisent principalement la glycolyse, qui utilise uniquement du sucre. Ces fibres auront des réserves élevées de sucre (appelé glycogène) et moins de graisse à l’intérieur des cellules musculaires . C'est de la viande blanche. Étant donné que le sucre stocké a tendance à être entouré d’eau, ce qui prend de la place et ajoute beaucoup de poids, la cellule musculaire est limitée quant à la quantité qu’elle peut stocker . Pendant les entraînements de natation, ces fibres manqueront de sucre en 30 minutes environ. C'est pourquoi les sprinteurs ont beaucoup de mal à aller vite à la fin d'un entraînement, même si l'entraînement était « facile ».

Les fibres à contraction lente utilisent principalement les mitochondries, qui consomment beaucoup de graisse. Ces fibres auront des réserves élevées de graisse à l’intérieur de la cellule. Et comme les mitochondries dépendent de l’oxygène pour brûler leur carburant, elles possèdent une protéine spécialisée appelée myoglobine qui peut stocker l’oxygène à l’intérieur de la cellule musculaire. Si vous pensiez que l’hémoglobine et la myoglobine ont la même signification, vous avez probablement compris qu’elles font la même chose : stocker et déplacer l’oxygène. L’hémoglobine est ce qui donne au sang sa couleur rouge, et la même chose se produit avec la myoglobine, faisant de ces fibres musculaires la viande brune du poulet.

Tangente : Si vous y réfléchissez, les parties du poulet qui sont de la viande brune ou blanche ont du sens. La viande de poitrine d'un poulet ne fait pas grand-chose. Au mieux, ils peuvent « voler » sur environ 10 pieds pour s’enfuir (sprint). Les cuisses, cependant, travaillent et déplacent constamment le poulet toute la journée, c'est pourquoi ce sont des viandes brunes, contenant beaucoup de myoglobine et beaucoup plus grasses (miam).

Ce sont les principales différences physiques entre les fibres musculaires à contraction rapide et lente : types de têtes de myosine, préférence du système énergétique et stockage du carburant. Bien qu'il soit plus facile de considérer que les fibres musculaires sont rapides ou lentes, la réalité est qu'il existe un spectre de ce qu'une fibre musculaire peut être , et ce spectre dépend du mélange et de la correspondance des facteurs dont nous avons parlé. Les termes que nous utilisons : contraction rapide, fatigable rapide, contraction lente, fibres de type I, type IIa, type IIb, type IIx… ce sont tous des « lignes dans le sable » artificielles pour nous aider à parler des différentes fibres musculaires. Votre corps ne trace pas de lignes, il fabrique simplement des fibres musculaires qui finissent par se situer quelque part sur le spectre. Alors ne vous y trompez pas, il est facile de parler « rapide ou lent », mais c'est un peu plus flou que cela.

À grande échelle, chaque muscle est constitué de millions de fibres musculaires, et chaque fibre se situe quelque part sur le spectre des contractions rapides à lentes. Si une personne a plus de fibres à contraction rapide, tout son muscle agira comme un seul gros muscle à contraction rapide avec tous les avantages et inconvénients qui vont avec. Il en va de même pour les contractions lentes et tout le reste. Voici quelques exemples de répartitions des types musculaires chez les sprinteurs, les milers et la plupart des autres personnes.

Le fait que vous vous situez dans le spectre des fibres rapides à lentes est principalement basé sur la génétique et est présent à un jeune âge. Avec l’entraînement, une seule fibre musculaire peut « glisser » sur cette échelle, mais elle ne peut jamais changer totalement ! Nous en saurons plus à ce sujet prochainement, mais pour l'instant, regardons quelque chose que vous pouvez contrôler.

La taille compte : pourcentage par rapport à la surface des fibres à contraction lente et rapide

Supposons que je prélève un échantillon de 10 cellules musculaires des biceps d'un sprinter et d'un miler et que j'examine les cellules en coupe transversale. Supposons également que toutes les fibres soient à contraction totalement rapide ou totalement lente… pas de spectre. Que verrais-je ? Probablement quelque chose comme ceci :

Nous nous attendons à ce qu'un sprinter de classe mondiale ait plus de fibres à contraction rapide que de fibres à contraction lente, et l'inverse pour un miler de classe mondiale. Autrement dit, sur 10 cellules musculaires, un sprinter peut avoir jusqu’à 9 fibres rapides, et 9 fibres lentes pour le miler. De toute évidence, avoir beaucoup d'un type de fibre musculaire peut vous donner une longueur d'avance sur la compétition dans certaines courses, et ces athlètes de classe mondiale ont tendance à commencer leur vie avec des fibres musculaires biaisées vers une extrémité du spectre. Cette « asymétrie » s’applique généralement à tous les muscles du corps de cette personne.

Tangente : Le nombre total de cellules musculaires est généralement le même d’une personne à l’autre et ne peut pas être augmenté. Même en soulevant des poids lourds, le nombre de cellules musculaires reste le même, c'est juste que chaque cellule peut changer de taille et de capacité avec l'entraînement.

Le pourcentage de type de fibre est un moyen de mesurer si une personne est plutôt un sprinter ou un miler, mais la taille des fibres est également importante. Utilisons une histoire de formation pour raconter cette histoire. Vous et votre jumeau imaginaire avez commencé dans la vie comme la plupart des autres personnes, avec 5/5 de fibres à contraction rapide et lente.

Vous décidez intelligemment de devenir nageur et votre jumeau décide de courir en ligne droite pendant 10 secondes à la fois. Plus tard, vous devenez chacun des élites dans votre sport respectif. Vous êtes maintenant un patron au 400IM et votre jumeau est un phénomène de course à pied sur 100 mètres. Comment? Vous avez tous deux commencé avec le même pourcentage de fibres musculaires, alors comment pourriez-vous tous les deux être bons dans les épreuves de distance et de sprint ? Ce qui s'est probablement produit, c'est que vos 5 fibres lentes se sont entraînées davantage et ont grandi plus que vos fibres rapides et ont repris la majeure partie de la masse musculaire réelle . Idem avec votre jumeau, mais avec le type de fibre opposé. Même si vous avez tous les deux encore 5 fibres lentes et 5 fibres rapides, parce que les 5 que vous avez entraînées sont beaucoup plus grosses, vos muscles ressemblent maintenant à ceci :

C’est l’une des nombreuses façons dont votre corps s’adapte à l’entraînement, et nous ne le mentionnerons ici. Le point important à retenir est que la surface totale des fibres à contraction rapide et lente représente probablement plus que le nombre de fibres individuelles dont vous disposez en termes d’activité musculaire réelle. Cela signifie que vous avez peut-être commencé avec seulement 5 fibres rapides, mais avec l'entraînement, ces 5 peuvent croître et occuper plus de 90 % de votre masse musculaire. Maintenant, j'invente simplement ces chiffres pour illustrer un point. Ce que cela signifie pour vous, c'est :

Le travail acharné bat le talent quand le talent ne travaille pas dur !

Commencer la vie avec un pourcentage élevé de fibres rapides ou lentes vous donnera une longueur d’avance et un avantage, autrement connu sous le nom de « talent naturel ». Mais ce n’est pas parce que vous commencez votre vie en tant que personne normale que vous ne pouvez pas être un bon nageur. Sans oublier qu’il existe de nombreuses courses qui nécessitent un rapport équilibré entre vitesse et vitesse. N'oubliez pas que « le nageur ne choisit pas l'épreuve, c'est l'épreuve qui choisit le nageur ». Ne combattez pas votre destin !

Changer de muscle : génétique, nerfs et entraînement

Nous avons parlé des différences entre les fibres musculaires à contraction rapide et lente, mais comment tout cela a-t-il commencé ? Est-ce aléatoire que les fibres deviennent quoi ? Est-ce ainsi que vous vous êtes entraîné quand vous étiez enfant ? Est-ce que tout est génétique ? Voyons cela.

Si vous prenez des échantillons de muscles chez n'importe qui dans le monde (nageur ou autre), vous constatez qu'en moyenne les gens ont un rapport d'environ 50/50 de fibres lentes et rapides (ignorons la taille des fibres pour l'instant). Bien sûr, il existe tout un spectre et vous trouverez certaines personnes avec un ratio asymétrique. Cette « asymétrie » est déterminée par la génétique, et nous pensons qu'elle est présente dès la naissance (nous n'en sommes pas sûrs car il est un peu contraire à l'éthique de prélever des échantillons de muscles sur des bébés et de les entraîner ensuite d'une certaine manière pour voir si cela est le cas). changements).

Comme vous pouvez le voir sur le graphique, les 50 freestylers d'élite commencent par avoir des fibres à contraction plus rapide, tandis que tous les autres nageurs commencent par avoir des fibres à contraction lente, et cela est basé sur la génétique. Vous avez vu ces familles de nageurs où les parents étaient des 200 papillons collégiaux, et maintenant tous leurs enfants étaient bons dans la même course. Nous pouvons supposer que cette famille est née avec une majorité de fibres musculaires dans la catégorie à contraction lente, idéale pour les vols longue distance.

Si nous regardons de plus près, nous constatons que les nerfs qui s’attachent à ces fibres musculaires contrôlent leur type. Voici ce que je veux dire : certains nerfs (et je parle d’une cellule nerveuse, pas d’un faisceau entier de nerfs) veulent uniquement contrôler les fibres à contraction lente, tandis que d’autres nerfs veulent uniquement contrôler les fibres à contraction rapide. Si un nerf est désigné comme « à contraction lente », alors le muscle auquel il s’attache deviendra une fibre à contraction lente, et il en va de même pour les nerfs à « contraction rapide ». Les nerfs enverront des signaux aux cellules musculaires auxquelles ils s'attachent et modifieront les têtes de myosine et les systèmes énergétiques dont ils doivent suivre le nerf. En réalité, la génétique contrôle le type de nerfs dont vous disposez, qui contrôlent ensuite le type de muscles dont vous disposez.

Alors… comment savons-nous cela exactement ? Une expérience a été réalisée dans laquelle les nerfs de chaque type de fibre musculaire (lents et rapides) ont été détachés et échangés. Le nerf de la fibre rapide était connecté à une fibre lente et le nerf de la fibre lente était attaché à la fibre rapide. Sans entraînement, sans suppléments, sans autre chose que du temps, les fibres musculaires et leurs nouveaux nerfs ont changé de côté et se sont transformées en la fibre que leurs nerfs voulaient qu'elles soient.

En plus de réécrire votre code génétique, c'est le seul moyen de changer totalement de type de fibre, et non… nous ne pouvons pas vous le faire non plus… pour l'instant. L’entraînement peut « faire glisser » vos fibres musculaires le long du spectre allant du rapide au lent (plus d’informations à ce sujet dans une autre émission), mais vous ne pouvez jamais effectuer un changement permanent. Même les suppléments illégaux ne changeront pas une fibre rapide en fibre lente. Le mieux que vous puissiez faire est d’entraîner vos fibres à mieux gérer les courses de distance ou de sprint, mais vous finirez par atteindre une limite. En parlant de limites, la génétique détermine non seulement par où commencer, mais aussi jusqu’où vous pouvez glisser. Les athlètes de classe mondiale commencent avec une répartition asymétrique des types de fibres, puis ils peuvent entraîner ces fibres à un degré plus élevé qu'une personne moyenne (plus d'informations dans notre section Adaptations de l'entraînement).

Tangente : La plupart des muscles du corps commencent avec des pourcentages similaires de fibres rapides et lentes. Mais certains muscles dotés de mouvements très spécialisés peuvent être très asymétriques. Le soléaire (qui fait partie du muscle du mollet) est responsable d’une grande partie de la marche, il s’agit donc presque à 100 % de fibres à contraction lente, peu importe qui vous êtes.

Sprinters dans le mile et milers dans le 50 : pourquoi l'entraîneur vous engage pour tout.

Disons que nous mettons un vrai sprinter, 90% de fibres rapides, dans le kilomètre… le pauvre. Ce qui se passerait? Comme tous ses frères « voler et mourir », le sprinter sortait vite les 50 premiers, peut-être les 75 premiers, puis dégénérait rapidement en un rythme lent et douloureusement lent. Prenons ce que nous venons d'apprendre et appliquons-le ici pour comprendre ce qui s'est passé.

Au début de la course, le sprinter avait toutes ses fibres musculaires fraîches, mais dans les 50 premières minutes, toutes ses fibres rapides étaient surchargées d'acide et ont cessé de fonctionner . Ces fibres rapides fonctionneront encore un peu, mais elles constituent pratiquement un poids mort et le sprinter est obligé d'effectuer le reste de la course en utilisant uniquement ses fibres à contraction lente restantes . Comme il n'a pas beaucoup de fibres lentes à utiliser, sa vitesse sera limitée à la quantité de puissance que ses fibres lentes peuvent générer, ce qui n'est pas beaucoup.

À ce stade, l'entraîneur ira à l'hospitalité et prendra le déjeuner, il n'y aura pas grand chose à voir ici. Notre sprinter est maintenant une voiture de course d'accélération qui est tombée en panne de carburant et qui est poussée par l'équipe des stands jusqu'à la ligne d'arrivée.

Regardons un miler dans le 50. Tout a l'air bien de l'extérieur, le plongeon, le tempo, le virage… mais le temps n'est guère meilleur que leur rythme sur 500. En plus de cela, le nageur vient ensuite vers l'entraîneur sans respirer fort, sans avoir le visage rouge, mais avec un regard de "Je ne sais pas... J'ai couru aussi vite que j'ai pu".

Étant donné que le miler est constitué principalement de fibres à contraction lente, il ne pourra pas générer beaucoup de puissance, ce qui limitera sa vitesse de pointe dans l'eau . De plus, comme les fibres lentes fonctionnent principalement à partir des mitochondries et ne produisent pas beaucoup d'acide , elles ne respireront pas très fort après les courses.

Ce sont des exemples extrêmes pour mettre la théorie à l’épreuve. Cela ne signifie en aucun cas qu’un sprinteur ne devrait jamais parcourir le mile ou qu’un miler ne devrait jamais participer à une épreuve de sprint ! La formation est la formation. Même les « 10 % de fibres lentes » d'un sprinter doivent être entraînées pour le sprint, et les fibres rapides d'un miler doivent gérer les épreuves de longue distance. En réalité, tous les nageurs, à l’exception peut-être de quelques 50 freestylers exclusifs, sont pour la plupart dominants en contraction lente. Et comme nous l'avons dit au début, fibres lentes ne signifient pas membres lents, et la vitesse peut être entraînée par n'importe quel type de nageur, ce qui fait l'objet de notre prochain article, L'unité motrice.

Karl Hamouche - Fondateur de Swim Smart

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