La fatigue, aspect périphérique et centraux

La fatigue, aspect périphérique et centraux

La fatigue est définie « une incapacité à maintenir une force et une puissance requise ou espérées » ou encore « une incapacité à maintenir le travail physique usuel, menant à une réduction du niveau de performance ».

La fatigue apparait après une altération de la performance

La contraction maximal volontaire (MVC) vont devenir de plus en plus faible avec le temps, donc la fatigue est présente meme si elle n’est pas visible.

Lors d’une contraction sous maximale, il y a une augmentation d’activité centrale pour maintenir le meme niveau de performance. Donc pour maintenir la contraction il faut alors le solliciter pour qu’il se contracte, on a donc pas de baisse de performance mais la fatigue est présente.

De plus, on a une perte d’énergie au niveau du SN pour maintenir la contraction musculaire.

La fatigue aigu fait suite à un exercice isolé, elle est de courte durée.

La fatigue chronique fait suite à un surentrainement.

La fatigue est importante car elle permet de protéger l’organisme

La fatigue est spécifique de l’activité qui l’a générée, elle apparait plus tôt si l’activité demandé est plus dur.

Expérience : on fait une trace sur un cylindre a chaque fois que l’individu fait une flexion de son doigt en tenant un rythme. A un certain moment il aura du mal a continuer le rythme.
Les scientifiques on alors fait des stimulations électriques du muscle et il se contracte mais avec une certaine fatigue, on parle alors de fatigue musculaire.

Le muscle est alors capable de se contracter, donc une part de la fatigue vient du SN.

= fatigue musculaire (périphérique) et une fatigue du SN (centrale).

Pour la fatigue centrale, elle peut venir de la moelle épinière, du cerveau…

Pour la fatigue périphérique, elle peut venir du motoneurone lors de la jonction neuromusculaire, PA…

Notion de « Twitch interpolation » :

Demande a un sujet de faire une contraction à 100% de ses capacités, on fait alors une stimulation électrique, on observe que le muscle se contracte un peu plus.

• Donc la MVC (capacité de contraction maximal) est différente de la capacité maximale du muscle. La MVC est toujours inférieure à cette capacité.

B= capacité maximale du muscle

A= différence entre MVC et capacité max

Activation volontaire(%) = (1-a/b) x 100

• On est donc jamais a 100% des capacités du muscle

- Il existe alors des syndrome de la fatigue chronique qui entraine une fatigue centrale plus importante.

- Ou encore une myopathie, on a principalement une fatigue périphérie

- Ou une neuropathie, avec une fatigue importante du a une fatigue centrale (capacité du SN a activer le muscle).

La fatigue périphérique :

La fatigue périphérique est la fatigue qui aboutit à la défaillance mécanique, du à des phénomènes métabolique et ionique qui induit une diminution de la capacité maximale.

• Les fibres rapides vont produire plus de force que les fibres lente.
• Fusion partielle des secousses pour les fibres lentes
• Les fibres lentes maintiennent la meme force pendant longtemps (peu fatigable) alors que les fibres rapides vont etre vite fatigué

Expérience :

On demande a un individu de faire MVC et après 60sec on a une baisse de cette capacité -64% de la force développé par le muscle lors d’une contraction simple.

• La force est alors ralentie ainsi l’allongement de la vitesse de contraction et de la relaxation.

Les hypothèse d’une fatigue périphérique :

• Mécanisme ionique : la cellule musculaire est excitable et polarisé avec un potentiel de membrane qui dépend essentiellement du gradient de potassium. Avec des forces électrique et chimique. Cette ddp est le résultat des répartitions ionique autour de la membrane.

On a donc le maintiens de la ddp grâce aux pompes Na/K ATP dépendante.

Lors d’une fatigue périphérique, on a l’augmentation de concentration externe de K+ donc le potassium sort de la cellule.
La pompe Na/K est moins efficace lorsque la contraction dur, donc on aura une sortie massive de K+.

On a donc 3 canaux qui vont s’activer lors de la contraction : Ca dépendant, Voltage dépendant et ATP dépendant.

La pompe Na/K est donc insuffisant pour compenser les flux ionique, on aura donc un

Em = -52 mV ce qui créer une dépolarisation.

• La Dépolarisation du tubule T entraine une augmentation du seuil d’excitabilité des fibres donc changement de PA, donc diminution de l’amplitude et augmentation de la durée.

On aura d’abord une augmentation de Ca2+ lors d’une fatigue petite puis une diminution de Ca2+ lors d’une fatigue importante.

La caféine va alors stimuler la libération de calcium par le RS, elle va augmenter la force qui a diminuer du à une baisse de libération du Ca2+.

A la fin de la contraction : moins de Ca2+ libéré et moins de Ca2+ lié à la troponine donc moins de ponts actine-myosine donc moins de force généré.

• Métabolisme : Voir COURS

• Afférences : comment les fibres afférentes vont envoyer le message sur le motoneurone dans la moelle épinière ? Ils sont composé de métaborécepteurs et mécanorécepteurs,

Les mécanorécepteurs sont sensibles aux variation mécaniques du muscle (tension,étirement) : Fuseau neuromusculaire (sensibles au variation de longueur) et organe tendineux de glogi (sensible aux variations de tension) .

Les Métaborécetpeurs sont sensibles aux variations métaboliques du muscle.

Avec des terminaisons libres, myélinisé (groupe III) ou non (IV). Ils ont un role inhibiteur sur les motoneurones alpha. Ils peuvent etre activées par une augmentation de température, hypoxie, augmentation de force musculuaire…[pic 1]

On enregistre alors un métabolorécepteurs au cours de la fatigue :

Présenté en fréquence de décharge donc en potentiel d’action/sec.

Au repos la fréquence est faible , lors de la fatigue l’activité de nos 2 fibres est beaucoup plus importante donc activation importante des métabolorécepteurs.

On a alors ajouté de ASA (acide acétylsalicyclique) qui réduit les médiateurs de l’inflammation ce qui aura pour conséquence de diminuer l’activité, donc les médiateurs de l’inflammation sont des médiateur puissants pour les métabolorécepteurs.[pic 2]

Ajout aussi de DCA (dichloroacétate) qui réduit la production d’acide lactique, on a alors une diminution de l’activité aussi.

Donc lors de la contraction on a libération de NO, acide lactique, K+ … ce qui active les métabolorécepteurs qui eux inhibe le motoneurone alpha.

On a donc une boucle rétrocontrôle pour protéger le muscle de la fatigue.

Effet de hypoxie sur les afférences :

Sur les fibres 3 et 4, au cours du temps si on prive le muscle d’oxygène, les métabolorécepteurs s’active qui inhibe les motoneurones.