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Existe-t-il une corrélation entre les fibres musculaires et les types de corps ?

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On m'a dit que le nombre de fibres musculaires d'un muscle particulier varie d'une personne à l'autre. Malheureusement, la personne qui m'a dit cela n'en savait pas beaucoup plus que cela. La recherche initiale sur le Web n'a pas révélé beaucoup de détails à ce sujet ; certaines sources aléatoires ont suggéré qu'il y avait une corrélation, mais elles n'ont pas été référencées.

Existe-t-il une corrélation générale entre la numéro des fibres musculaires et du type de corps (mésomorphe, endomorphe, ectomorphe) ?

Qu'en est-il d'une corrélation entre la fibre musculaire taper (Type I/Type IIa/Type IIx/Type IIb) et type de corps ?


Un article récent intitulé 'Influences génétiques dans le sport et la performance physique'[1] déclare :

"La détermination du type de fibre musculaire est complexe. Alors que la composition initiale est susceptible d'être fortement influencée par des facteurs génétiques, l'entraînement a des effets significatifs sur les changements de fibres."

Ils continuent aussi à dire que :

"Cependant, le rôle de la variation génétique dans la détermination de l'état psychologique et des réponses reste mal compris ; ce n'est que récemment que des gènes spécifiques ont été impliqués dans le comportement motivationnel et le maintien de l'exercice."

Finalement:

"Dans l'état actuel des connaissances, le domaine des influences génétiques sur la performance sportive n'en reste qu'à ses balbutiements, malgré plus d'une décennie de recherche."

Un article plus ancien qui examinait également les types de fibres indiquait que :

"Ces résultats révèlent l'existence d'une grande variabilité interindividuelle et de différences entre les sexes dans les caractéristiques les plus courantes du muscle squelettique humain."[4].

Une autre étude émet l'hypothèse qu'il peut y avoir des différences raciales dans les types de fibres musculaires.[2]. Il est également dit qu'une grande variation dans la composition des fibres du muscle squelettique au sein des sous-groupes de capacité athlétique. Cela suggère que des facteurs autres que la composition du type de fibre contribuent à la performance.[3].

Une petite étude menée dans la marine croate a révélé que les ectomorphes avaient une meilleure capacité à sprinter que les endomorphes.[5]. Ils ont également trouvé une corrélation positive entre le tour de mollet et la capacité de sprint.

L'information est un peu décousue et clairsemée. Cependant, pour en venir enfin à la question, il semble que bien qu'il puisse y avoir des différences selon le type de corps au départ (qui a évidemment aussi une base génétique), l'entraînement et l'activité physique contribuent de manière significative au nombre et aux types de fibres que possèdent les individus. .

Il existe de nombreux articles de recherche spécifiques au sport examinant les performances et l'aptitude des individus en fonction des types de corps.

Une note sur le somatotypage : Je suppose qu'il pourrait également être utile de noter que le somatotypage (endomorphe, ectomorphe et mésomorphe) n'est qu'une théorie sur la mesure d'un individu et qu'il a des critiques. La théorie a été initialement développée pour tenter de lier le type de corps au comportement.

Il a été suggéré que des mesures comme l'IMC sont beaucoup plus objectives et utiles.[6]. Un autre point soulevé était que les corps changent en fonction d'un certain nombre de variables environnementales, de la nutrition, etc.[7]. Par exemple, une étude a suggéré que le travail intense pendant l'adolescence peut affecter le somatotype (il existe quelques études similaires).[8]. Alors peut-être que si l'utilisation de somatotypes pour identifier une personne à un moment donné est utile, elle a des limites en tant que classification à long terme.

Ce point a probablement plus de pertinence pour la question à l'étude puisqu'avec l'entraînement et l'activité physique, une personne peut potentiellement changer de somatotype au moins dans une certaine mesure ; et aussi le nombre et les types de fibres musculaires (que les preuves soutiennent).

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  3. DeLee : Médecine du sport orthopédique de DeLee et Drez. 3e éd. Saunders.

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  6. Maddan, et al. L'IMC comme mesure somatotypique du physique : Une réplique à Jeremy E.C. Genovese. La revue des sciences sociales. 2009. 46:394-401.

  7. Parnel. Article de recherche original sur les somatotypes simplifiés. Journal de recherche psychosomatique. 1964. 8(3):311-315.

  8. Ozener, et al. L'effet du travail sur le somatotype des hommes pendant la période de croissance de l'adolescence. Homo. 2008. 59(2):161-72.


J'étudie seul les somatotypes depuis 1994 et oui, j'observe la corrélation totale entre les biotypes et la prédominance d'un type de fibre musculaire par rapport aux autres. Depuis 1985, j'ai développé un système de formation qui est exactement au-dessus de la différenciation des biotypes. J'ai pu développer un système de différenciation des fibres grâce à un test de stress localisé. Ce test me permet de partir par un résultat obtenu la qualification de fibres prédominantes dans un certain groupe musculaire. Grâce à ces observations, je peux affirmer en toute sécurité que OUI, il existe un modèle qui se répète et montre qu'il existe une corrélation très étroite. Bien que ce test ait une grande marge de subjectivité, il m'a aidé et s'est avéré très efficace.


Pourquoi la taille des muscles n'est-elle pas proportionnelle à la force ?

Ce gars prétend que les haltérophiles olympiques travaillant dans la plage de 1 à 6 répétitions peuvent augmenter la force sans augmenter la taille des muscles.

Les haltérophiles olympiques entraînés, par exemple, ont montré sur une période de deux ans des augmentations de force significatives avec des augmentations à peine perceptibles de la masse musculaire (Hakkinen et al, 1988). J'ai eu une expérience similaire lorsque j'ai utilisé les principes Max-OT d'AST. Ma force a augmenté comme un fou, mais j'ai pris très peu de taille.

De toute évidence, l'entraînement en force traditionnel avec un faible volume et des séries faibles (1 à 6 répétitions, 3 séries ou moins) n'est pas la meilleure approche. L'entraînement en force provoque une hypertrophie (Hakkinen et al, 1985), mais il ne provoquera pas une hypertrophie maximale.

Quelle est l'explication scientifique à cela ? L'inverse est-il vrai ? C'est-à-dire, un gars chamois (avec beaucoup de muscles proéminents) peut-il réellement être faible ?


MATÉRIAUX ET MÉTHODES

Vingt-neuf muscles de chacun des six membres postérieurs appariés ont été prélevés chez des rats Sprague-Dawley mâles adultes (Rattus norvegicus Harlan Scientific, Indianapolis, IN, USA 323 ± 15 g). Une jambe a été utilisée pour l'analyse de la distribution des types de fibres et le membre controlatéral a été utilisé pour les mesures architecturales. Les animaux ont été sacrifiés par injection intracardiaque de pentobarbital et immédiatement écorchés et coupés en quartiers. Un membre a été placé dans du formaldéhyde tamponné à 10 % dans les 30 minutes suivant le sacrifice, avec la hanche et le genou maintenus à 90 ° et la cheville au neutre, et fixé pendant la nuit. Les muscles du membre controlatéral ont été congelés dans de l'azote liquide (–159 °C) et conservés à –80 °C pour une analyse ultérieure du type de fibre.

Détermination du type de fibre

Les isoformes de la chaîne lourde de la myosine (CMH) ont été définies par SDS-PAGE comme décrit précédemment (Talmadge et Roy, 1993). Une fraction riche en myofibrilles de muscles entiers individuels(N= 3 pour chacun des 29 muscles différents) a été préparé et le culot final a été remis en suspension dans un tampon d'échantillon à une concentration de 0,125 mg de protéine ml –1 (test de protéine BCA, Pierce, Rockford, IL, USA). La concentration totale d'acrylamide était de 4 % et 8 % dans les gels d'empilement et de résolution, respectivement (bis-acrylamide, 1:50). Des gels (16 x 22 cm, 0,75 mm d'épaisseur) ont été passés à un courant constant de 10 mA jusqu'à ce que la tension atteigne 275 V, puis à une tension constante pendant 21 h à 4-6°C. Un volume de 1,25 ug de protéine totale a été chargé dans un puits et les gels ont été colorés avec du bleu brillant de Coomassie. Pour s'assurer qu'une sensibilité adéquate a été atteinte pour détecter les bandes mineures du CMH, chaque échantillon a également été analysé sur des gels séparés qui ont été colorés à l'argent (Bio-Rad, Hercules, CA, USA). Les bandes MHC ont été identifiées et quantifiées par densitométrie (GS-800, Bio-Rad). Les gels colorés au Coomassie et à l'argent ont donné des résultats similaires, de sorte que les résultats de quantification sont rapportés exclusivement à partir des gels colorés au Coomassie.

Architecture des muscles squelettiques

Groupes musculaires

Les groupes musculaires ont été identifiés en fonction de leur action sur chaque articulation. Les fléchisseurs de la hanche se composaient du rectus femoris (RF) et du psoas (PS), et les extenseurs de la hanche se composaient du gluteus superficialis (GSup), du gluteus medius (GMed), du biceps femoris (BF), du semitendinosus (ST), du semimembranosus (SM) et du `muscle X'. Le muscle X était un muscle précédemment non décrit pour lequel aucune référence n'a pu être trouvée et aucun muscle de mammifère homologue n'a pu être défini. Son origine était le bassin craniolatéral et son insertion était le tibia cranio-médial (Fig. 1). Les adducteurs de la hanche comprenaient le grand adducteur (AddM), le long adducteur (AddL), le tertius adducteur (AddT) et le court adducteur (AddB). Les muscles du groupe fléchisseur du genou étaient les muscles gracilis (têtes crânienne et caudale GRcr et GRca, respectivement), BF, ST, SM, muscle X, gastrocnémien (têtes latérale et médiale GLH et GMH, respectivement) et plantaire (PLA), et les extenseurs du genou inclus vaste intermédiaire (VI), vaste latéral (VL), vaste médial (VM) et RF. Les fléchisseurs plantaires de la cheville comprenaient le GLH et le GMH, le PLA, le soléaire (SOL), le tibial postérieur (TP), le long fléchisseur des doigts (FDL) et le long fléchisseur de l'hallux (FHL), et les fléchisseurs dorsaux comprenaient le tibial antérieur (TA), le long extenseur des doigts (EDL) et extensor hallucis longus (EHL). Les éverseurs de cheville comprenaient le long fibulaire (PL) et le court fibulaire (PB). Ces groupes fonctionnels ont été définis pour comparer les mesures architecturales musculaires et la répartition des types de fibres entre les articulations.

Des comparaisons ont également été faites entre les muscles qui remplissaient principalement une fonction anti-gravité et ceux qui ne le faisaient pas. Les muscles anti-gravité étaient GSup, GMed, muscle X, VI, VL, VM, RF, GLH, GMH, SOL, PLA, TP, FDL et FHL. Les muscles restants ont été considérés comme des muscles non anti-gravité.

Il existe plusieurs muscles du membre postérieur du rat qui sont largement étudiés en laboratoire, que nous avons définis comme des muscles « typiques ». Ceci était important pour déterminer si les muscles « typiques » sont vraiment représentatifs de l'ensemble du membre postérieur. Ces muscles comprenaient VL, GLH, GMH, SOL, PLA, TA et EDL.

Analyses statistiques

Toutes les valeurs sont rapportées en moyenne ± erreur standard (s.e.m.), sauf indication contraire. Échantillon indépendant t-des tests ont été utilisés pour comparer les variables architecturales des muscles typiques du rat aux autres muscles des membres postérieurs et pour faire des comparaisons de groupes fonctionnels. Des analyses de variance à mesures répétées à sens unique (ANOVA) ont été utilisées pour tester les différences architecturales et de type de fibre parmi les muscles de rat typiquement étudiés. Post-hoccomparaisons par paires (avec Tukey's post-hoc corrections) ont été faites pour les variables après avoir trouvé une ANOVA unidirectionnelle significative.

Le PCSA a été calculé à l'aide de deux mesures effectuées directement sur les muscles : la masse et la longueur des fibres. Pour déterminer laquelle de ces deux mesures détermine la valeur de la PCSA, une régression par étapes multiples a été utilisée pour déterminer les contributions relatives de la longueur et de la masse des fibres à la PCSA.

Une analyse discriminante a été effectuée pour étudier les différences dans les paramètres architecturaux et de type de fibre entre les groupes musculaires fonctionnels au sein du membre postérieur du rat. Variables de regroupement incluses articulation, anti-gravité contre les muscles non anti-gravité et les groupes musculaires fonctionnels. Les données architecturales et les données sur les types de fibres des membres controlatéraux ont été combinées en partant de l'hypothèse que des différences minimales devraient exister entre les membres. Une analyse discriminante a été réalisée sur l'ensemble de données des membres postérieurs du rat en utilisant les variables suivantes : masse, longueur musculaire, longueur des fibres, PCSA, LF/Lm ratio, pourcentage de fibre de type I, pourcentage de type IIA, pourcentage de type IIX et pourcentage de type IIB.

Pour examiner les modèles architecturaux à travers les espèces, une analyse discriminante a également été utilisée pour prédire les espèces ou les muscles, en fonction de paramètres architecturaux absolus ou relatifs. Les espèces examinées étaient la souris (N=8)(Burkholder et al., 1994), rat(N=6), chat (N⩽4)(Sacks et Roy, 1982), humain(N=19) (Ward et al., sous presse) et le cheval (N=7)(Payne et al., 2005). Étant donné que les ensembles de données complets du chat et du cheval n'étaient pas disponibles, les variables architecturales musculaires ont été moyennées sur des spécimens individuels pour chaque espèce. Les variables architecturales absolues utilisées étaient la longueur, la masse et le PCSA de la fibre. Variables architecturales relatives incluses(LF/Lm rapport) et PCSA par rapport à la masse VL (PCSA/VLmass).

Vue latérale d'un membre postérieur de rat sectionné au-dessus de la colonne lombaire, avec le muscle X indiqué par la flèche. L'origine du muscle se situe sur le bassin craniolatéral et son insertion sur le tibia cranio-médial. Barre d'échelle, 10 mm.

Vue latérale d'un membre postérieur de rat sectionné au-dessus de la colonne lombaire, avec le muscle X indiqué par la flèche. L'origine du muscle se situe sur le bassin craniolatéral et son insertion sur le tibia cranio-médial. Barre d'échelle, 10 mm.

Diagramme de dispersion de la longueur des fibres et de la section transversale physiologique (PCSA) dans les muscles du membre postérieur du rat. Les muscles comprenaient le psoas, le fessier superficiel (GSup), le moyen fessier (GMed), le court adducteur (AddB), le long adducteur (AddL), le grand adducteur (AddM), l'adducteur tertius (AddT), le rectus femoris (RF), le vaste intermedius (VI ), vaste latéral (VL), vaste médial (VM), biceps fémoral (BF), semi-tendineux (ST), semi-membraneux (SM), muscle X, tête gracile crânienne (GRcr), tête gracile caudale (GRca), médiale tête du gastrocnémien (GMH), tête latérale du gastrocnémien (GLH), plantaire (PLA), soléaire (SOL), tibial postérieur (TP), long fléchisseur des doigts (FDL), fléchisseur de l'hallux long (FHL), long fibulaire (PL) , le court fibulaire (PB), le tibial antérieur (TA), le long extenseur des orteils (EDL) et le long extenseur de l'hallux (EHL). Les muscles de rat typiquement étudiés sont représentés par des triangles pleins, tous les autres muscles sont représentés par des carrés vides.

Diagramme de dispersion de la longueur des fibres et de la section transversale physiologique (PCSA) dans les muscles du membre postérieur du rat. Les muscles comprenaient le psoas, le fessier superficiel (GSup), le moyen fessier (GMed), le court adducteur (AddB), le long adducteur (AddL), le grand adducteur (AddM), l'adducteur tertius (AddT), le rectus femoris (RF), le vaste intermedius (VI ), vaste latéral (VL), vaste médial (VM), biceps fémoral (BF), semi-tendineux (ST), semi-membraneux (SM), muscle X, tête gracile crânienne (GRcr), tête gracile caudale (GRca), médiale tête du gastrocnémien (GMH), tête latérale du gastrocnémien (GLH), plantaire (PLA), soléaire (SOL), tibial postérieur (TP), long fléchisseur des doigts (FDL), fléchisseur de l'hallux long (FHL), long fibulaire (PL) , le court fibulaire (PB), le tibial antérieur (TA), le long extenseur des orteils (EDL) et le long extenseur de l'hallux (EHL). Les muscles de rat typiquement étudiés sont représentés par des triangles pleins, tous les autres muscles sont représentés par des carrés vides.

Mise à l'échelle de l'architecture musculaire avec la masse corporelle (M) à travers les espèces a été examiné en utilisant la régression des moindres carrés des variables transformées en log. La masse corporelle a été traitée comme la variable indépendante et la variable architecturale était la variable dépendante. Le coefficient et l'exposant de l'équation allométrique, oui=un m b (où oui est la variable architecturale, une est le coefficient, M est la masse corporelle, et b est l'exposant de mise à l'échelle) ont été utilisés pour comparer les relations de mise à l'échelle entre les muscles des membres postérieurs. Les tests statistiques ont été effectués à l'aide du logiciel SPSS (SPSS, Inc., Version 11.5, Chicago, IL, USA). L'importance a été fixée au P<0,05 niveau.


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Les raisons anatomiques et physiologiques des différences de performance entre les athlètes féminins et masculins

Les hommes ont tendance à avoir des niveaux de performance athlétique plus élevés que les femmes. Il y a des facteurs sociologiques qui jouent un rôle. Dès leur plus jeune âge, les garçons sont encouragés à pratiquer une activité physique. L'inverse est vrai pour les filles. Les femmes peuvent ne pas avoir les mêmes opportunités de développer leurs habiletés physiques que les hommes. Avant la puberté, il n'y a pas d'écart dans les performances athlétiques. Les garçons et les filles sont à des niveaux égaux de force et de vitesse. Bien que certaines des barrières discriminatoires aient été supprimées, la différence de performance ne peut pas être uniquement environnementale ou sociologique. Il existe des facteurs anatomiques et physiologiques qui affectent les performances sportives. Les athlètes féminines d'élite ne pourraient pas, en moyenne, rivaliser avec les athlètes masculins d'élite. Lorsque les hommes et les femmes reçoivent le même programme d'entraînement, les hommes obtiennent en moyenne des performances à des niveaux plus élevés. Cependant, cela ne signifie pas qu'il ne peut pas y avoir un petit échantillon de femmes qui chevauche certains hommes en termes de performance. La différence de biologie, de physiologie, d'anatomie et d'endocrinologie contribue à l'écart de performance athlétique.

Un facteur qui affecte la performance athlétique est la structure du corps. Les corps des femmes et des hommes diffèrent par des attributs particuliers. Les caractéristiques sexuelles secondaires influencent la performance athlétique. Les hommes ont des épaules plus larges et plus de force dans le haut du corps. Avoir des épaules plus larges signifie plus d'espace pour développer les muscles sur cette partie du corps.

Cela donnerait aux hommes plus d'avantages dans les sports qui nécessitent une force du haut du corps comme la boxe ou l'haltérophilie. Les femmes devraient travailler plus fort pour gagner en force dans le haut du corps. Les femmes ont un bassin plus large, ce qui affecte la vitesse de course. Cependant, les femmes sont plus proches des hommes dans la force du bas du corps, il n'est donc pas impossible pour une femme de distancer un homme. Les femmes ont une taille plus petite et des épaules plus petites, ce qui signifie un espace limité pour la masse musculaire. Les femmes sont normalement plus petites et pèsent moins que les hommes. La différence entre la composition corporelle se produit après la puberté, les hommes développant plus de masse musculaire et les femmes plus de graisse. La graisse des femmes est plus concentrée dans les fesses, les cuisses et les hanches. Les hommes ont des pieds et des mains plus larges. Cela pourrait être utile à un athlète selon le sport. Les femmes ont une masse osseuse inférieure à celle des hommes. La différence de structure corporelle est due à l'endocrinologie.

Le système endocrinien joue un rôle majeur dans la performance sportive. Plus précisément, l'endocrinologie fait référence à l'étude des hormones, du système organique lui-même et des maladies qui pourraient lui arriver. Les hormones qui sont pertinentes à la performance sont la testostérone et les œstrogènes. Bien que les œstrogènes produisent de la graisse, il y a des avantages.

Les fonctions du système endocrinien.

L'œstrogène-B a un effet sur la vitesse du tissu contractile, mais cela signifie que le muscle est plus résistant à la fatigue. Ceci est essentiel pour la récupération après les entraînements. Dans le passé, les physiologistes de l'exercice supposaient simplement que les hommes avaient tous les avantages, en raison des préjugés sexuels. La testostérone, quant à elle, permet une plus grande masse musculaire. Il n'affecte pas seulement les muscles, mais les ligaments des os et les tendons. La testostérone produit également plus de globules rouges. Cela signifie que les hommes auraient une capacité anaérobie plus élevée. L'œstrogène et la progestérone sont des hormones sexuelles qui ont d'autres fonctions. L'œstrogène comme la testostérone est responsable des caractéristiques sexuelles secondaires chez les femmes. La progestérone est responsable de la préparation du corps féminin à la grossesse. Le système endocrinien métabolise les nutriments différemment dans le corps d'une femme. Les femmes auront des niveaux de graisse sous-cutanée plus élevés. La graisse est nécessaire pour l'ovulation et la menstruation. Même la femme la plus musclée conservera une graisse corporelle plus élevée qu'un homme. Les coureurs de marathon ont un faible pourcentage de graisse corporelle, mais les hommes sont généralement à quatre pour cent tandis que les femmes en ont huit pour cent.

La testostérone permet aux hommes d'avoir plus de masse musculaire. Les femmes produisent cette hormone, mais en plus petites quantités. Les femmes produisent au moins un dixième de la quantité de testostérone des hommes. Les niveaux hormonaux varient selon les individus, il n'est donc pas impossible qu'une femme produisant naturellement plus de testostérone puisse être exceptionnellement athlétique. La testostérone contribue à la synthèse des protéines, ce qui aidera à déterminer la réponse des muscles à un programme d'exercices. Cela signifie que les hommes atteindront un niveau plus élevé d'hypertrophie musculaire. Cependant, les hormones ne sont pas le seul facteur de force. Les testicules ne sont pas le seul rythme dans le corps masculin dans lequel la testostérone est produite. L'hypophyse y contribue également. L'hormone se lie aux fibres squelettiques et a également un effet sur les protéines. Un homme pourrait avoir plus de testostérone, mais pas plus qu'une femme en particulier.

L'hypothèse est que l'homme serait plus fort, en raison d'une production plus élevée de testostérone. Les testicules produisent plus d'hormones chez les hommes, mais cela ne signifie pas que chaque homme serait plus fort que chaque femme. Il ne fait aucun doute que la femme sur la photo pourrait avoir plus de force que l'homme.

La quantité de testostérone libre est un facteur majeur dans l'hypertrophie musculaire. La majorité de la testostérone est liée à la gloubine liant les hormones sexuelles ou à des protéines non spécifiques. Bien qu'il semble que la testostérone ait tous les avantages, l'œstrogène contribue également à quelque chose de vital. L'œstrogène joue un rôle dans la protection des os, du cœur et du cerveau. Les femmes lorsqu'elles produisent des œstrogènes permettent la création d'ostéoblastes. Ce type de cellule est ce dont sont faits les os. L'œstrogène collaborera ensuite avec le calcium, la vitamine D et d'autres hormones pour maintenir une bonne santé osseuse. Des études médicales récentes ont montré que les œstrogènes peuvent protéger le cerveau. Cela a été découvert en examinant des femmes pré-ménopausées qui ont subi une ablation des ovaires. Cela est parfois fait lorsqu'il y a un risque élevé de cancer. L'hormonothérapie est faite pour maintenir une bonne santé endocrinienne. L'œstrogène aide le cœur en relaxant les vaisseaux sanguins dilatés, ce qui contribue à augmenter le flux sanguin. L'hormone peut également maintenir et gérer les lipoprotéines de haute densité, qui sont essentielles pour avoir un bon cholestérol. Le système endocrinien remplit de nombreuses fonctions, mais le système musculaire est également essentiel à la performance sportive.

Le muscle et la force sont deux éléments dont un athlète a besoin pour réussir. Lors de l'examen de ce système d'organes, il y a peu de différence entre les femmes et les hommes. Contrairement à la croyance populaire, il n'existe pas de « muscles de filles » ou de « muscles d'hommes ». Au niveau cellulaire, les fibres sont les mêmes.

Les hommes et les femmes ont les mêmes muscles.

La différence se révèle dans la répartition de certains types de fibres musculaires. Les hormones jouent un rôle comme expliqué précédemment, mais ce n'est pas la seule raison de la différence de force. Les mâles ont une plus grande quantité de fibres musculaires à contraction rapide. Ces types de fibres musculaires permettent de plus grandes poussées de sortie physique. Les femmes ont des fibres musculaires à contraction plus lente, ce qui signifie qu'elles ont plus d'endurance. C'est la raison pour laquelle les muscles des femmes seraient plus résistants à la fatigue. Les femmes peuvent développer des fibres à contraction rapide grâce à la musculation, mais les hommes ont plus pour commencer. Selon certains physiologistes de l'exercice, les fibres musculaires masculines peuvent en fait être plus grosses. Les femmes sont plus proches des hommes pour la force du bas du corps.

Les hommes toujours à des niveaux d'entraînement égaux surpassent les femmes dans le bas du corps. Les femmes qui vont s'entraîner de la même manière surpasseront rarement leurs homologues masculins. Les femmes produisent au moins les deux tiers de la force physique d'un homme. Une autre considération importante est l'endurance musculaire. Cela décrit la capacité d'un groupe musculaire à se contracter sur une longue période de temps. Les hommes ne pourraient pas avoir plus d'endurance musculaire, simplement parce qu'ils ont plus de tissu musculaire. L'entraînement et la génétique semblent être des facteurs essentiels. L'activation musculaire, la circulation sanguine et le métabolisme jouent un rôle. Lors de l'examen de l'activation musculaire, les femmes avaient plus d'endurance, car elles se fatiguaient moins rapidement et recrutaient des groupes musculaires plus synergiques. Il a été constaté que les femmes utilisent mieux le flux sanguin, ce qui contribue à l'endurance musculaire. Les hommes et les femmes peuvent avoir des niveaux d'endurance musculaire similaires. Bien que la musculation puisse remédier à certaines disparités en termes de force absolue, l'homme le plus fort est généralement plus fort que la femme la plus forte. Les mâles pendant la puberté passent par une « poussée de force ». Cela se produit pendant les derniers stades de la puberté. Ce gain de force peut même se poursuivre à l'âge adulte, lorsque les niveaux de testostérone atteignent leur maximum. La poussée de force décrit le rythme de l'hypertrophie musculaire et est atteinte un an après le pic initial.

Zoe Smith a très probablement suivi le même régime d'entraînement que son homologue masculin. Cependant, il a l'avantage d'avoir plus de force dans le haut du corps.

S'il est vrai que les hommes ont plus de force absolue, lorsque l'on compare des hommes et des femmes de taille similaire, la disparité n'est pas aussi importante. Lors de l'examen de la section transversale du muscle, il semblerait que les muscles masculins et féminins soient de force égale. Les femmes réagissent de la même manière à la musculation, mais il existe certains facteurs hormonaux et histologiques qui pourraient limiter les gains physiques.

Les os et la structure squelettique sont également une raison des différences de performance athlétique. Les divers tendons et ligaments du squelette contribuent à la fonction biomécanique. Les femmes ont des os plus petits que les hommes. Des os plus gros sur le corps masculin permettent une plus grande surface articulaire et un effet de levier supplémentaire. Un grand cadre signifie plus d'opportunité de maintenir le muscle. Les ligaments des femmes sont plus lâches, ce qui signifie qu'elles doivent faire attention aux blessures. Un bassin plus large signifie que la vitesse de course d'une femme serait plus lente que celle d'un homme. Cela donne un avantage en équilibre, ce qui est nécessaire dans les sports tels que la gymnastique. Les femmes qui pratiquent des sports souffrent d'un taux plus élevé de blessures musculo-squelettiques. Les articulations, les épaules et les genoux sont les principaux points de blessure. Même si cette statistique est élevée, la construction de muscles particuliers peut prévenir de tels dommages. Des articulations plus lâches permettent une plus grande flexibilité chez les femmes.

Le muscle n'est pas le seul acteur de la force, mais la masse osseuse l'est aussi. La structure osseuse plus grande des hommes ajoute à la force de la masse corporelle maigre. Une plus grande taille des hommes leur donnerait un avantage dans des sports comme le basket-ball ou le volley-ball. Plus de masse osseuse signifie que le corps peut supporter plus de traumatismes. Cependant, les blessures telles que les commotions cérébrales peuvent affecter négativement les hommes et les femmes. C'est pourquoi il est plus important pour les femmes de développer leur masse osseuse autant que possible.

Il existe une différence dans les niveaux de forme cardiovasculaire. Les femmes ont des poumons et des cœurs plus petits, ce qui affecte la façon dont l'oxygène est utilisé. Le Vo2 max décrit comment l'oxygène est transporté vers les muscles pendant l'exercice. Les femmes ont des taux d'hémoglobine plus faibles et auraient une capacité aérobie moindre. Les muscles prennent l'oxygène transporté et l'utilisent pour produire l'adénosine triphosphate qui est essentielle à la contraction musculaire. Ceci décrit le traitement général de la puissance aérobie. La puissance aérobie des mâles est environ 50 % supérieure. Cela est dû à certains facteurs. Un cœur plus gros signifie qu'il y a plus de sang à pomper dans le corps. Des poumons plus gros permettent d'oxygéner complètement le sang provenant d'autres tissus du corps. Le rôle de l'hémoglobine est une protéine des globules rouges qui transporte l'oxygène des poumons vers d'autres tissus du corps.

Le corps est vraiment une machine organique impressionnante. Bien que la forme cardio-vasculaire soit un élément important de la performance athlétique, l'endurance est nécessaire.

L'endurance peut être décrite comme la capacité de résister à la fatigue pendant des périodes d'effort physique. L'endurance peut être déterminée par l'efficacité avec laquelle le corps convertit les calories en énergie. Les femmes ont plus de facilité à convertir le glycogène en énergie. Lorsque les niveaux de glucose baissent, le glycogène agit comme une source d'énergie secondaire. Cela peut expliquer pourquoi les femmes excellent dans les épreuves de course ultra. L'endurance des femmes pourrait être liée aux œstrogènes. L'hormone semble avoir un rôle protecteur vis-à-vis des muscles après les entraînements. Il existe certaines indications que les œstrogènes pourraient également contrôler la fatigue en induisant un niveau de production de sérotonine. Il y a encore plus de recherches effectuées pour découvrir le rôle exact des œstrogènes dans la performance athlétique.

Ce sont les différences moyennes entre les hommes et les femmes en termes de physiologie et d'anatomie. Toutefois. lors de l'examen des athlètes masculins et féminins d'élite, il existe toujours un écart de performance. L'écart est resté stable depuis 1983 selon les records olympiques. Généralement, il y a une différence estimée à dix pour cent dans tous les événements. Les données pourraient être un peu faussées, car il existe encore des pays qui ne laissent pas les femmes concourir aux Jeux olympiques. Les femmes ne participent pas aux mêmes niveaux que les hommes et ce n'est que récemment que les femmes ont été autorisées à s'engager dans une compétition sérieuse. Bien qu'il s'agisse d'un petit échantillon, il fournit toujours une évaluation précise, mais pas précise.

Estimations des écarts de performance athlétique

Les sports tels que les épreuves équestres et le tir hommes et femmes sont presque égaux en performance. Compte tenu de la différence de masse squelettique et musculaire, on pourrait supposer que l'écart serait plus grand. Ce sont des moyennes, mais lorsque les individus sont examinés, il y a un niveau de chevauchement. Certains pensaient avec enthousiasme que les femmes rattraperaient les hommes en performance au 21e siècle. Cela ne s'est pas produit et beaucoup doutent que cela puisse arriver. Bien qu'il semble un peu présomptueux de dire que cela n'arriverait jamais, ce ne sera peut-être pas au cours de ce siècle. Les humains pourraient encore évoluer et il est possible que les femmes changent également. Ce processus prend des millions d'années. Vu que nous ne maîtrisons pas le voyage dans le temps, cette prédiction reste spéculative. Un autre problème est lié aux méthodes de formation. Les femmes peuvent ne pas être à leur meilleur, en raison de certaines mœurs culturelles. Certaines femmes, même sportives, ont peur de développer des corps musclés. Jessica Ennis, célèbre athlète sur piste, s'était rassasiée de devoir surmonter cette appréhension. Les femmes, si elles veulent réussir dans leur sport, devront embrasser la force musculaire. L'écart ne serait pas complètement comblé, mais rétréci.

Les femmes peuvent gagner en force, mais les hommes ont l'avantage d'avoir plus de fibres musculaires de type II.

Il y a une période où les performances physiques des hommes et des femmes sont égales. Les garçons et les filles n'ont pas complètement mûri ou grandi. À cette période, les niveaux de force et la composition corporelle sont les mêmes. La capacité aérobie est même similaire. Les femmes ne gagnent pas de force supplémentaire, à moins qu'elles ne s'entraînent vigoureusement. À mesure qu'elles grandissent, les filles développent un cycle menstruel. Cela n'entrave pas les performances sportives. Des études montrent que les performances sportives ne sont pas modifiées au cours du cycle de 28 jours. De nombreux mythes et contes de vieilles femmes ont entouré la fonction du corps des femmes. On croyait autrefois que les femmes perdaient la moitié de leur force pendant leur cycle menstruel. Cela s'est avéré erroné.

Les muscles ne sont pas les seuls contributeurs à la force, mais le squelette. Les trois principales différences sexuelles dans le squelette sont la cage thoracique, le bassin et le crâne.

Ce mythe s'est développé autour du 19ème siècle sur des fondements eugénistes. Il a été supposé que le corps féminin était trop faible pour une activité intense et le cycle menstruel a été utilisé comme preuve. Les professionnels de la santé de l'Occident ont dit que les filles, une fois la puberté atteinte, avaient besoin d'une cure de repos. Cela signifiait faire aussi peu d'activité physique et protéger le corps pour l'accouchement. Lorsque les femmes ont commencé à faire du sport, cela a mis fin à ces idées. En examinant les dossiers, il semble que la physiologie, la biologie et l'anatomie influencent les performances.

Après avoir examiné ces faits, beaucoup supposeraient que les hommes sont les meilleurs athlètes. C'est une conclusion erronée. Alors que les records masculins sont plus élevés, les athlètes féminines individuelles se sont révélées extrêmement qualifiées. Ce qui fait un bon athlète, c'est la persévérance dans le régime d'entraînement, la diligence, la génétique et la vitesse à laquelle ils peuvent maîtriser les habiletés physiques. Lors de l'examen de ces facteurs, le sexe biologique ne semble pas être un facteur. Même si le dimorphisme sexuel est un facteur majeur de la performance sportive, les facteurs sociologiques ne peuvent être ignorés. Les femmes sont des néophytes récentes dans le monde du sport professionnel. Les femmes doivent encore faire face aux problèmes d'image corporelle et aux normes de genre traditionnelles imposées par la société. L'inégalité et la discrimination sont toujours présentes en termes d'accès aux formations, de rémunération et de couverture médiatique. Cela explique que les différences de performances ne sont pas toujours biologiques, mais peuvent être environnementales.


Comprendre les types de fibres musculaires

Cet article traitera principalement de la façon dont les gens pensent que le type de muscle ne fait aucune différence, comment le type de muscle est surestimé et comment il obtient plus de crédit qu'il ne le mérite.

Avec toute discussion sur la performance sportive, un sujet qui revient sans cesse est le sujet du type de fibre musculaire. Alors, quelle est l'importance du type de fibre musculaire ? Si vous êtes dominant à contraction lente, est-il possible de devenir dominant à contraction rapide ? Ou votre type de muscle dépend-il entièrement de la génétique ?

Je pense que le typage des fibres musculaires est à la fois surestimé et sous-estimé. Les personnes et les entraîneurs ont tendance à appartenir à l'un des deux groupes suivants. Soit ils disent que le type de muscle détermine à peu près « tout » quand il s'agit de capacités athlétiques, soit ils disent que le type de muscle ne fait « aucune différence ». Cet article traitera principalement du 2ème argument, comment le type de muscle est surestimé et comment il obtient plus de crédit qu'il ne le mérite.

Un deuxième article traitera de la façon dont un petit pourcentage de personnes peut être en mesure d'améliorer davantage les résultats de leur formation s'ils prêtent attention et « mettent à zéro » les conversions de type de fibre. Permettez-moi de dire à l'avance que la grande majorité des gens devraient prêter beaucoup plus d'attention à cet article car le 2ème incorporera beaucoup de détails et ne s'appliquera qu'aux athlètes avancés ou à ceux qui aiment vraiment se plonger profondément dans la science de l'entraînement. Cela dit, allons-y.

Un aperçu des fibres musculaires

Il existe trois principaux types de fibres musculaires chez l'homme :

Le type I est appelé « oxydant à contraction lente », le type IIA est « oxydant à contraction rapide » et le type IIB est « glycolytique à contraction rapide ». Comme leurs noms l'indiquent, chaque type a des caractéristiques fonctionnelles très différentes. Les fibres de type 1 se caractérisent par une faible production de force/puissance/vitesse et une endurance élevée, le type IIB par une production de force/puissance/vitesse élevée et une faible endurance, tandis que le type IIA se situe entre les deux.

Ces caractéristiques résultent principalement de la composition de la chaîne lourde de myosine (CMH) de la fibre, les isoformes de chaîne lourde de mysosine I, IIa et IIx correspondant aux types de fibres musculaires I, IIA et IIB.

Les muscles individuels sont constitués de fibres musculaires individuelles et ces fibres sont en outre organisées en unités motrices regroupées au sein de chaque muscle. Une unité motrice est simplement un faisceau ou un groupement de fibres musculaires. Lorsque vous voulez bouger, le cerveau envoie presque instantanément un signal ou une impulsion à travers la moelle épinière qui atteint l'unité motrice.

L'impulsion dit alors à cette unité motrice particulière de contracter ses fibres. Lorsqu'une unité motrice déclenche toutes les cellules musculaires de cette unité motrice particulière, elles se contractent alors avec une intensité de 100 %. Ainsi, une cellule musculaire se contracte à 100 % ou pas du tout. Une unité motrice est soit recrutée à 100 %, soit pas du tout. Par conséquent, il n'existe pas d'unité motrice partiellement allumée ou de fibre musculaire partiellement contractée.

Lorsque vous vous engagez dans des activités de très faible intensité, comme porter une cuillère à votre bouche, votre cerveau recrute des unités motrices qui ont un plus petit nombre de fibres musculaires et les fibres qui composent ces petites unités motrices sont à contraction lente, ce qui signifie qu'elles ne se contractent pas comme rapide ou contracté avec le même niveau de force que les unités motrices à contraction rapide de type II et les fibres. Si c'était le cas, vous vous cognerez à la tête avec une cuillère à chaque fois que vous vous asseyez pour manger !!

Ces unités motrices plus petites sont appelées unités motrices à seuil bas. À mesure que l'intensité nécessaire pour appliquer la force augmente, le nombre d'unités motrices impliquées dans la tâche augmente également, en particulier le nombre d'unités motrices à contraction rapide ou à seuil élevé. La principale différence entre une unité motrice à contraction lente et une unité motrice à contraction rapide est que l'unité motrice à contraction rapide contrôle plus de fibres ou de cellules musculaires et que ces cellules sont plus grosses.

De la même manière, la principale différence entre une fibre musculaire à contraction lente et une fibre musculaire à contraction rapide est que la fibre à contraction rapide est plus grosse et peut donc produire plus de force.

Au cours d'une activité telle que le curling d'un haltère, non seulement votre corps recrute les mêmes unités motrices que lorsque vous soulevez une cuillère, mais, puisque le curling d'un haltère nécessite plus de force, il recrute suffisamment d'unités motrices à contraction rapide supplémentaires jusqu'à ce qu'il y en ait assez. recrutés pour faire le travail.

Le corps recrute d'abord les unités motrices à seuil inférieur (twitch lent), puis les unités motrices à seuil supérieur (twitch rapide) et continue de recruter et de tirer des unités motrices jusqu'à ce que vous ayez appliqué suffisamment de force pour faire ce que vous voulez. essayer de faire concernant le mouvement. Lorsque vous soulevez quelque chose d'extrêmement lourd ou que vous appliquez beaucoup de force, votre corps contractera pratiquement toutes les unités motrices disponibles pour ce muscle particulier.

Lorsque vous vous engagez dans des activités à haute intensité ou à haute force, vous obtenez beaucoup d'activation de l'unité motrice et donc beaucoup de force. Alors, quel est le rapport avec la fibre dans les unités motrices disponibles ? Eh bien, les unités motrices musculaires de type I se contractent avec moins de force et un peu plus lentement que les unités motrices à contraction rapide de type II et elles atteignent leur puissance maximale plus lentement. Ils sont également très résistants à la fatigue et ont donc une bonne endurance. C'est pourquoi vous pouvez vous asseoir et manger toute la journée ou jouer à Playstation toute la journée sans jamais vous fatiguer !

Les unités motrices de type II sont divisées en type IIA et type IIB. Ces deux sous-groupes sont capables de niveaux de force absolue plus élevés que le type I et se fatiguent également beaucoup plus rapidement. Les types IIA et IIB sont capables d'à peu près la même quantité de force de crête, mais les fibres IIA mettent plus de temps à atteindre leur puissance de crête par rapport au type IIB.

Les fibres de type IIA atteignent la puissance de crête en environ 50 millisecondes, tandis que le type IIB atteint la puissance de crête en environ 25 millisecondes. En raison de leurs vitesses de contraction plus élevées, la puissance de crête totale par IIB peut être jusqu'à 5 fois supérieure à celle de l'IIA.

Type de fibre Vitesse de contraction Temps jusqu'à la puissance maximale Fatigue
Je (contraction lente) Lent 100 millisecondes Lentement
IIA (contraction rapide) Rapide 50 millisecondes Rapide
IIB (contraction rapide) Très vite 25 millisecondes Rapide

Maintenant, lorsque nous réalisons que les mouvements sportifs se produisent généralement en environ 200 millisecondes ou moins, si vous regardez le temps nécessaire pour atteindre la puissance maximale des fibres musculaires individuelles, il devrait alors devenir évident que chaque type (I, IIA, IIB) a suffisamment de temps pour atteindre le pic de production d'électricité. Alors, pourquoi la supériorité d'avoir des fibres II B à contraction plus rapide ? Eh bien, deux choses. Comme ils se contractent plus rapidement, si vous avez un avantage pour le premier dixième (arbitraire) du mouvement, cela peut entraîner des performances supérieures. Étant donné que leur puissance de crête totale est supérieure, cela pourrait également donner un avantage lors de la production de force dans des conditions de vitesse élevée.

Cela peut être documenté lorsque vous analysez un grand groupe d'athlètes pour les performances de saut vertical et leur style d'exécution d'un saut vertical. Les athlètes avec plus de fibres FT (A&B) changent de direction un peu plus rapidement pendant leur contre-mouvement (de bas en haut) et ils ont tendance à utiliser moins de flexion du genou. (Bosco) Ces résultats peuvent être confirmés par une biopsie musculaire et même par une analyse spéciale de la plaque de force. Cela ne signifie pas que celui avec un pourcentage de fibres FT inférieur ne peut pas sauter encore plus haut, ils ont juste tendance à le faire un peu plus lentement et avec une flexion du genou plus profonde.

Bien qu'avoir un pourcentage élevé de fibres FT puisse donner un avantage, il ne fait aucun doute que le système nerveux est en réalité beaucoup plus important et devrait avoir la priorité.

Fibres musculaires et nerfs

Vous voyez, le type de fibre exprimé dans la mesure où le type I vs le type II est contrôlé par le système nerveux. Les nerfs qui contrôlent et se connectent à un groupe d'unités motrices vont du cerveau à l'unité motrice et sont câblés dans le cerveau. Les unités motrices à contraction rapide sont contrôlées par des nerfs à contraction rapide. Les unités motrices à contraction lente sont contrôlées par des nerfs à contraction lente.

En laboratoire, vous pouvez prendre un nerf d'une unité motrice qui alimente une fibre musculaire à contraction lente et le remplacer par un autre qui alimente une fibre à contraction rapide et la fibre à contraction lente se comportera exactement comme une fibre à contraction rapide ! L'inverse est également vrai.

Vous pouvez prendre un nerf à contraction lente et le connecter à une unité motrice à contraction rapide et la contraction rapide se comportera comme une contraction lente. Malheureusement, il est impossible de transformer un nerf à contraction lente en un nerf à contraction rapide et vice versa. Cependant, vous pouvez faire en sorte que la chaîne Myosin Heavy s'exprime dans une fibre à contraction rapide soit à contraction plus ou moins rapide, soit dans une fibre à contraction lente à contraction plus ou moins lente, mais nous en reparlerons plus tard.

Recrutement musculaire

Ainsi, à part l'implication des fibres musculaires, pourquoi le système nerveux est-il si important ? La plupart du temps, la vraie limite de vos performances est le nombre d'unités motrices que votre système nerveux peut recruter dans le court laps de temps dont vous disposez dans un mouvement sportif et la quantité de chevaux (taille des cellules musculaires) sous contrôle de ces unités motrices, et non le type de fibre musculaire (contraction lente ou rapide) qui comprend ces unités motrices. N'oubliez pas que le système nerveux détermine le degré d'implication de l'unité motrice.

Il convient également de noter qu'en ce qui concerne la production de "force" maximale, la seule vraie différence entre les fibres est leur taille. Les types II sont plus gros mais un volume égal de types I peut produire à peu près la même force de pointe. Par conséquent, pour les affichages de force maximale (résistance), le type de fibre a peu d'importance.

Maintenant, cette prochaine partie est importante. Rappelez-vous que la personne moyenne ne peut de toute façon recruter qu'environ 50 % de ses unités motrices musculaires. Il faut normalement entre 0,4 et 0,6 seconde au système nerveux pour faire appel à toutes les unités motrices musculaires disponibles pour se contracter. C'est le même temps qu'il faut pour démontrer la force maximale ou appliquer la force maximale. Cependant, cela ne prend que 0,2 seconde pour effectuer quelque chose comme un saut vertical.

Ainsi, le principal facteur déterminant est le nombre de TOUTES les unités motrices musculaires disponibles que l'on peut activer en 0,2 seconde et pas nécessairement la quantité de fibres à contraction rapide dont on dispose. Par conséquent, si l'on manque de fibre à contraction rapide mais a également un système nerveux très efficace capable de recruter presque toute la fibre FT dont il dispose, il aura tendance à avoir des performances supérieures par rapport à quelqu'un avec un système nerveux moins efficace et beaucoup de contraction rapide fibre.

Normalement, le corps inhibe la contraction de toutes les fibres musculaires disponibles en tant que mécanisme de protection. Un exemple de ce phénomène à l'envers peut être vu en regardant les haltérophiles. Souvent, les gens peuvent augmenter considérablement leur force sans augmenter la taille des muscles. Pourquoi cela est-il ainsi? C'est simplement parce que le corps devient plus efficace dans le recrutement musculaire et la synchronisation des tirs.

En vous engageant dans les bons programmes d'entraînement sur une période de temps en mettant l'accent sur la vitesse, l'explosivité et la puissance, vous pouvez mieux apprendre à votre corps et à votre système nerveux à recruter ses fibres FT.

Conversions lentes à rapides

Une autre raison pour laquelle le typage des fibres peut être largement ignoré est que les études chez l'homme et l'animal ont systématiquement montré une conversion rapide à lente en réponse à un entraînement de toute nature. C'est-à-dire que les fibres IIB se transforment en IIA à contraction plus lente et moins puissante.

En fait, devinez quel groupe de personnes a le pourcentage le plus élevé de fibres IIB qui se contractent le plus rapidement ? GLANDEUR! Avec à peu près n'importe quel type d'entraînement, les fibres à seuil plus élevé (IIB) se transforment en fibres IIA à contraction plus lente. Lorsque l'entraînement est terminé, ces fibres reviennent à nouveau à IIB. La raison probable pour laquelle cela se produit est l'efficacité métabolique.

Le corps gérera le stress de la manière la plus efficace possible et une transformation lente est métaboliquement plus efficace tout en permettant au corps de s'adapter aux stimuli.

Comme indiqué, la principale différence entre IIA et IIB est leur vitesse de contraction. Ils se contractent à peu près à la même force, mais les IIB/IIx se contractent plus rapidement et créent mieux de la force à grande vitesse. Par conséquent, avec les programmes de formation typiques, la relation entre l'IIA et l'IIB est également sans conséquence.

En fait, la quantité de l'un ou l'autre type de type II ne devient même très faiblement importante que lorsqu'une résistance est inférieure à 30% de la valeur max.

Exécution d'une voiture drôle sur l'autoroute

La conversion rapide en lente peut sembler paradoxale et serait évidemment pour un athlète de vitesse ou de puissance, mais cela a du sens lorsque l'on considère la survie. Le corps s'efforce d'être aussi efficace que possible dans un effort pour conserver l'énergie. Les fibres IIB à contraction rapide sont des machines gourmandes en carburant. Ils sont très forts, tirent très rapidement, brûlent beaucoup d'énergie par unité d'activité et récupèrent lentement. Par conséquent, ils sont très inefficaces.

Ils ressemblent beaucoup plus à une voiture amusante qu'à une Honda Civic. Si vous essayiez de prendre une voiture amusante à ultra haut régime sur l'autoroute et de la faire rouler à côté des voitures économiques, que se passerait-il ?

Ce serait probablement un peu comme prendre un powerlifter, un lanceur de poids, un haltérophile olympique ou un sprinter et les lancer sur l'autoroute dans un marathon de 26 milles avec des coureurs de fond !

Ils auraient des crampes, des crachotements et des pannes d'essence ! L'entraînement auquel les athlètes s'engagent ressemble beaucoup à ce stress. Une Honda Civic lente et économe aurait de meilleures chances de survie face à de gros volumes de travail. Cette adaptation est donc parfaitement logique même pour ceux qui pourraient être engagés dans un entraînement de vitesse.

Les fibres à contraction rapide n'aiment pas les volumes élevés ou les longues durées de travail. Ils n'aiment même pas une fréquence de travail élevée. Si nous revenons à nos racines ancestrales, chez l'homme, les fibres IIB à contraction rapide n'étaient utilisées que dans des circonstances difficiles et de stress ou pour des situations de "combat ou fuite". Il s'agirait notamment de fuir un prédateur, de se battre, de chasser de la nourriture ou d'autres brèves actions musculaires explosives.

Par conséquent, ils n'étaient actifs que quelques minutes par jour au maximum. Comme ils n'étaient pas souvent utilisés, le corps n'avait pas vraiment besoin de les sacrifier pour une fibre plus efficace. Les personnes sédentaires sont de la même manière et ont des muscles IIB à contraction plus rapide que les athlètes car l'utilisation de leurs fibres est limitée et leur corps n'a pas besoin de faire des adaptations plus efficaces.

Un sous-type musculaire plus rapide (voiture drôle) est avantageux pour un organisme dont l'objectif principal est de combattre occasionnellement un prédateur ou de protéger ses enfants comme cela pourrait l'être pour un humain sédentaire bien nourri.

Hypothyroïdie

Des transformations rapides à lentes (IIB à IIA) sont également observées dans l'hypothyroïdie, caractéristique d'un corps affamé. En cas de pénurie alimentaire, la principale chose que veut le corps est la « survie ». Ainsi, le corps sacrifie l'affichage des fibres FT IIB et les adaptations liées à l'affichage du combat ou de la fuite sont supprimées car elles consommeraient trop d'énergie.

Cela explique également en partie pourquoi ceux qui pensent pouvoir perdre une quantité métrique de graisse corporelle dans le but de mieux afficher leur puissance obtiennent souvent des résultats moins que satisfaisants. Ils peuvent encore perdre du poids, en fonction de la quantité de poids qu'ils perdent et de la façon dont ils maigrissent, ils finiront par commencer à perdre de la vitesse-force et de la compétence force-vitesse.

Selon Caleb Stone, l'inverse est vrai pour l'hyperthyroïdie, l'hyperinsulinémie et l'administration de leptine où des transformations lentes à rapides sont observées. Ce que tout cela a en commun, c'est qu'ils sont caractéristiques du corps étant dans un état de suralimentation. La vitesse, la puissance et la force se développent grâce à l'état nourri ! Dans ces cas, le besoin d'efficacité métabolique est inexistant laissant libre d'afficher des caractéristiques musculaires propices aux situations de combat ou de fuite.

Sprinters et conversion rapide à lente

La conversion rapide à lente a même été documentée chez des sprinteurs de niveau élite. Au cours d'un entraînement intensif, leur IIB% a en fait diminué même si leurs temps de sprint se sont améliorés. Si la dominance de la fibre est d'une telle importance, comment est-il possible qu'ils aient encore amélioré leurs temps de sprint ?? Eh bien, vous saviez que vous entendriez cela à nouveau, n'est-ce pas !? Le système nerveux! Ils sont devenus plus efficaces dans les mouvements.

Par conséquent, le principal facteur limitant est le système nerveux car il dicte la vitesse de recrutement de l'unité motrice et la quantité de muscle qui peut être recrutée. Le prochain facteur important serait la quantité de chevaux-vapeur activée lorsque ces unités motrices sont recrutées (taille des muscles par rapport au poids corporel), suivie de la vitesse à laquelle les chevaux courent (type de fibres musculaires) lorsqu'ils sont activés.

Ainsi, par ordre d'importance, les principaux facteurs seraient :

  1. Structure corporelle (longueurs et attachements des muscles, des tendons et des membres)
  2. Facteurs neuronaux (recrutement musculaire, etc.)
  3. Niveaux de force relatifs (force par livre de poids corporel)
  4. Type de fibre musculaire

Ceci est illustré davantage si vous comparez les capacités de performance et le physique des sprinters, des powerlifters, des bodybuilders, des lanceurs de baseball, etc. de haut niveau. La recherche indique que la fibre la plus grande, la plus puissante et la plus résistante est la fibre à contraction rapide.

Si c'était TOUT, alors un athlète avec une taille musculaire énorme serait également proportionnellement fort, puissant et rapide. Un athlète qui pourrait lancer ou courir vite serait aussi grand et fort. Un athlète fort serait aussi rapide et puissant. Ce n'est évidemment pas vrai.

Il convient également de noter que le fait d'avoir de bons facteurs neuronaux est en corrélation avec le fait d'avoir beaucoup de fibres à contraction rapide (tous deux de type IIA et ampB). Le pourcentage de muscles à contraction rapide est en corrélation avec le temps de réaction.

Par conséquent, lorsque vous voyez des études montrant que la fibre à contraction rapide est corrélée aux affichages de la puissance sportive, ces études montrent principalement que les bons facteurs neuronaux sont en corrélation avec les affichages de la puissance sportive.

Conclusion

Le point à retenir est que si vous avez moins de 3 ans d'expérience d'entraînement constante, vous devez être "conscient" du type de fibres musculaires et y réfléchir, mais ne vous en préoccupez pas. Ne mettez pas la charrue avant les bœufs ! Apprenez simplement à vous entraîner correctement pour la performance et votre corps s'occupera du reste comme une adaptation naturelle à votre entraînement.

Si vous avez suivi une solide formation systématique et que vous avez stagné et que vous vous sentez prêt à en devenir obsédé, lisez le prochain épisode, "Becoming a Fast Twitch Machine", où je ferai un 180 complet et vous fournirai de nombreuses informations. Dans ce but.


Revoir

2. Où se trouve le muscle squelettique et quelle est sa fonction générale ?

3. Pourquoi de nombreux muscles squelettiques travaillent-ils par paires ?

4. Décrire la structure d'un muscle squelettique.

5. Relier la structure des fibres musculaires aux unités fonctionnelles des muscles.

6. Pourquoi le tissu musculaire squelettique est-il strié ?

7. Comparer et contraster les fibres musculaires squelettiques à contraction lente et à contraction rapide.

8. Où se trouve le muscle lisse ? Qu'est-ce qui contrôle la contraction des muscles lisses ?

9. Comparez et contrastez le muscle lisse et le muscle strié (comme le muscle squelettique).

10. Où se trouve le muscle cardiaque ? Qu'est-ce qui contrôle ses contractions ?

11. Les tissus musculaires cardiaques et squelettiques sont striés, mais ils semblent différents les uns des autres. Pourquoi?

12. Le muscle cardiaque est plus petit et moins puissant que certains autres muscles du corps. Pourquoi le cœur est-il le muscle qui effectue le plus de travail physique dans une vie ? Comment le cœur résiste-t-il à la fatigue ?

13. Disposez les unités suivantes dans un muscle squelettique dans l'ordre, du plus petit au plus grand : fascicule sarcomère fibre musculaire myofibrille

14. Donnez un exemple de tissu conjonctif que l'on trouve dans les muscles. Décrivez une de ses fonctions.

15. Vrai ou faux: les fibres musculaires squelettiques sont des cellules à noyaux multiples.


Muscles : pourquoi sont-ils importants ?

Les muscles et les fibres nerveuses permettent à une personne de bouger son corps et permettent aux organes internes de fonctionner.

Il y a plus de 600 muscles dans le corps humain. Une sorte de tissu élastique constitue chaque muscle, qui se compose de milliers, voire de dizaines de milliers, de petites fibres musculaires. Chaque fibre comprend de nombreux petits brins appelés fibrilles.

Les impulsions des cellules nerveuses contrôlent la contraction de chaque fibre musculaire. La force d'un muscle dépend principalement du nombre de fibres présentes.

Pour alimenter un muscle, le corps fabrique de l'adénosine triphosphate (ATP), que les cellules musculaires transforment en énergie mécanique.

Les humains et les autres vertébrés ont trois types de muscles : squelettiques, lisses et cardiaques.

Les muscles squelettiques

Les muscles squelettiques déplacent les parties externes du corps et les membres. Ils recouvrent les os et donnent au corps sa forme.

Comme les muscles squelettiques ne tirent que dans une direction, ils travaillent par paires. Lorsqu'un muscle de la paire se contracte, l'autre se dilate, ce qui facilite le mouvement.

Les muscles s'attachent à des tendons forts, qui s'attachent ou se connectent directement aux os. Les tendons s'étendent sur les articulations, ce qui aide à maintenir les articulations stables. Une personne en bonne santé peut contrôler consciemment ses muscles squelettiques.

La plupart des mouvements corporels visibles, tels que courir, marcher, parler et bouger les yeux, la tête, les membres ou les doigts, se produisent lorsque les muscles squelettiques se contractent.

Les muscles squelettiques contrôlent également toutes les expressions faciales, y compris les sourires, les froncements de sourcils et les mouvements de la bouche et de la langue.

Les muscles squelettiques font continuellement de petits ajustements pour maintenir la posture du corps. Ils gardent le dos d'une personne droit ou tiennent sa tête dans une position. Avec les tendons, ils maintiennent les os dans la bonne position afin que les articulations ne se luxent pas.

Les muscles squelettiques génèrent également de la chaleur lorsqu'ils se contractent et se relâchent, ce qui aide à maintenir la température corporelle. Près de 85 % de la chaleur produite par le corps provient de la contraction musculaire.

Types de muscle squelettique

Les deux principaux types de muscles squelettiques sont les contractions lentes et les contractions rapides.

Muscles de type I, rouges ou à contraction lente

Celles-ci sont denses et riches en myoglobine et en mitochondries. Ils ont des capillaires, qui leur donnent leur couleur rouge. Ce type de muscle peut se contracter longtemps sans trop d'effort. Les muscles de type I peuvent soutenir une activité aérobique en utilisant des glucides et des graisses comme carburant.

Muscles de type II, blancs ou à contraction rapide

Ces muscles peuvent se contracter rapidement et avec beaucoup de force. La contraction est forte mais de courte durée. Ce type de muscle est responsable de la majeure partie de la force musculaire du corps et de son augmentation de masse après des périodes de musculation. Comparé au muscle à contraction lente, il est moins dense en myoglobine et en mitochondries.

Muscles striés

Les muscles squelettiques sont striés, ce qui signifie qu'ils sont constitués de milliers de sarcomères de taille égale, ou unités musculaires, qui ont des bandes transversales. Un muscle strié apparaît rayé au microscope à cause de ces bandes.

Lorsque les bandes des sarcomères se détendent ou se contractent, tout le muscle s'étend ou se détend.

Différentes bandes au sein de chaque muscle interagissent, permettant au muscle de se déplacer puissamment et en douceur.

Des muscles lisses

Les muscles lisses sont responsables des mouvements de l'estomac, des intestins, des vaisseaux sanguins et des organes creux. Les muscles lisses de l'intestin sont également appelés muscles viscéraux.

Ces muscles fonctionnent automatiquement, une personne ignorant qu'elle les utilise. Contrairement aux muscles squelettiques, ils ne dépendent pas d'une pensée consciente.

De nombreux mouvements corporels différents dépendent des contractions des muscles lisses. Ceux-ci incluent les parois intestinales poussant la nourriture vers l'avant, l'utérus se contractant pendant l'accouchement et les pupilles se rétrécissant et se dilatant pour s'adapter à la quantité de lumière disponible.

Les muscles lisses sont également présents dans les parois de la vessie et des bronches. Les muscles arrecteurs pili de la peau, qui font dresser les cheveux, comprennent également des fibres musculaires lisses.

Muscles cardiaques

Les muscles cardiaques sont responsables du rythme cardiaque et n'existent que dans le cœur.

Ces muscles travaillent automatiquement sans s'arrêter, de jour comme de nuit. Leur structure est similaire à celle des muscles squelettiques, de sorte que les médecins les classent parfois comme des muscles striés.

Les muscles cardiaques se contractent pour que le cœur puisse expulser le sang, puis se relâchent pour qu'il puisse à nouveau se remplir de sang.

Un large éventail de problèmes peut survenir avec les muscles.

  • Une crampe musculaire, ou cheval Charley: Ceux-ci peuvent résulter de la déshydratation, de faibles taux de potassium ou de magnésium, de certains troubles neurologiques ou métaboliques et de certains médicaments.
  • Anomalies musculaires congénitales: Certaines personnes naissent avec des muscles ou des groupes de muscles qui ne sont pas correctement développés. Ces anomalies peuvent être un problème isolé ou faire partie d'un syndrome.
  • Faiblesse musculaire: Les problèmes du système nerveux peuvent altérer la transmission des messages entre le cerveau et les muscles.

Faiblesse musculaire

La faiblesse musculaire peut affecter les personnes présentant un dysfonctionnement des motoneurones supérieurs ou inférieurs ou des affections telles que la myasthénie grave qui affectent la zone où les nerfs rejoignent le muscle. Les accidents vasculaires cérébraux, la compression de la moelle épinière et la sclérose en plaques peuvent également entraîner une faiblesse musculaire.

Si une personne consulte un médecin pour une faiblesse musculaire, le médecin procédera à un examen physique et évaluera la force des muscles de la personne avant de décider si des tests supplémentaires sont nécessaires.

Ils sont susceptibles d'utiliser l'échelle universelle pour tester la force musculaire :

  • 0: Pas de contraction musculaire visible
  • 1: Contraction musculaire visible sans ou trace de mouvement
  • 2: Mouvement avec une amplitude de mouvement complète, mais pas contre la gravité
  • 3: Mouvement avec une gamme complète de mouvement contre la gravité mais pas de résistance
  • 4: Mouvement avec une amplitude de mouvement complète contre au moins une certaine résistance fournie par l'examinateur
  • 5: Force maximale

Si un médecin découvre des signes de faiblesse musculaire, il peut ordonner des tests pour identifier le problème sous-jacent. Le traitement dépendra de la cause.

S'il y a des douleurs musculaires, cela peut être un signe d'infection ou de blessure.

Une personne peut souvent soulager les symptômes d'une blessure musculaire en utilisant la méthode RICE :

  • Se reposer: Faites une pause dans l'activité physique.
  • La glace: Appliquez un sac de glace pendant 20 minutes plusieurs fois par jour.
  • Compression: Un pansement compressif peut réduire l'enflure.
  • Élévation: Soulevez la partie affectée du corps pour réduire l'enflure.

Si une personne éprouve des douleurs musculaires extrêmes et inexpliquées ou une faiblesse musculaire, surtout si elle a également des difficultés à respirer, elle doit consulter un médecin dès que possible.

Le développement des muscles par l'exercice peut améliorer l'équilibre, la santé des os et la flexibilité, ainsi que la force et l'endurance.

Les gens peuvent choisir parmi un large éventail d'options d'activité physique, mais il existe deux principaux types d'exercices : aérobie et anaérobie.

Exercice d'aérobie

Les séances d'exercices aérobies sont généralement de longue durée et nécessitent des niveaux d'effort moyens à faibles. Ce type d'exercice nécessite que le corps utilise les muscles bien en deçà de leur capacité de force maximale. Un marathon est un exemple d'activité aérobique de très longue durée.

Les activités aérobies reposent principalement sur le système aérobie, ou oxygène, du corps. Ils utilisent une proportion plus élevée de fibres musculaires à contraction lente. La consommation d'énergie provient des glucides, des lipides et des protéines, et le corps produit de grandes quantités d'oxygène et très peu d'acide lactique.

Exercice anaérobie

Pendant l'exercice anaérobie, les muscles se contractent intensément à un niveau plus proche de leur force maximale. Les athlètes qui visent à améliorer leur force, leur vitesse et leur puissance se concentreront davantage sur ce type d'exercice.

Une seule activité anaérobie dure de quelques secondes à un maximum de 2 minutes. Les exemples incluent l'haltérophilie, le sprint, l'escalade et la corde à sauter.

L'exercice anaérobie utilise plus de fibres musculaires à contraction rapide. Les principales sources de carburant sont l'ATP ou le glucose, et le corps utilise moins d'oxygène, de graisses et de protéines. Ce type d'activité produit de grandes quantités d'acide lactique.

Les exercices anaérobies rendront le corps plus fort, mais les exercices aérobies le rendront plus en forme.

Pour maintenir des muscles en bonne santé, il est important de faire de l'exercice régulièrement et d'avoir une alimentation nutritive et équilibrée, si possible.

L'Académie de nutrition et de diététique recommande de faire des exercices de renforcement musculaire pour les principaux groupes musculaires - c'est-à-dire les jambes, les hanches, la poitrine, l'abdomen, le dos, les épaules et les bras - au moins deux fois par semaine.

Les gens peuvent renforcer leurs muscles en soulevant des poids, en utilisant une bande de résistance ou en effectuant des tâches quotidiennes, comme le jardinage ou le transport de courses lourdes.

Les protéines, les glucides et les graisses sont nécessaires à la construction musculaire. L'Académie suggère que 10 à 35% des calories totales devraient être des protéines.

Il recommande des glucides de bonne qualité et faibles en gras, tels que du pain complet, ainsi que du lait ou du yogourt faible en gras. Bien que les fibres soient importantes, cela suggère d'éviter les aliments riches en fibres juste avant ou pendant l'exercice.


Comment la structure et la composition musculaires influencent la qualité de la viande et de la chair

Le muscle squelettique est constitué de plusieurs tissus, tels que les fibres musculaires et les tissus conjonctifs et adipeux. Cette revue vise à décrire les caractéristiques de ces divers composants musculaires et leurs relations avec les propriétés technologiques, nutritionnelles et sensorielles de la viande/chair de différentes espèces de bétail et de poisson. Ainsi, les types contractiles et métaboliques, la taille et le nombre de fibres musculaires, le contenu, la composition et la répartition du tissu conjonctif, ainsi que le contenu et la composition lipidique de la graisse intramusculaire jouent un rôle dans la détermination de l'apparence, de la couleur, de la tendreté de la viande/chair. , jutosité, saveur et valeur technologique. Fait intéressant, les caractéristiques biochimiques et structurelles des fibres musculaires, du tissu conjonctif intramusculaire et de la graisse intramusculaire semblent jouer un rôle indépendant, ce qui suggère que les propriétés de ces divers composants musculaires peuvent être modulées indépendamment par la génétique ou des facteurs environnementaux pour atteindre l'efficacité de la production et améliorer la viande. /qualité de la chair.

1. Introduction

La masse musculaire des espèces de bétail et de poissons utilisées pour produire l'alimentation humaine représente 35 à 60 % de leur poids corporel. Les muscles squelettiques striés attachés à la colonne vertébrale sont impliqués dans les mouvements volontaires et facilitent la locomotion et la posture. Les muscles squelettiques présentent une grande diversité de formes, de tailles, de localisations anatomiques et de fonctions physiologiques. Ils se caractérisent par un aspect composite car en plus des fibres musculaires, ils contiennent des tissus conjonctifs, adipeux, vasculaires et nerveux. Les fibres musculaires, le tissu conjonctif intramusculaire et la graisse intramusculaire jouent un rôle clé dans la détermination de la qualité de la chair de la viande et du poisson. Concernant les produits carnés et aquatiques, les différents acteurs, c'est-à-dire les producteurs, les abatteurs, les transformateurs, les distributeurs et les consommateurs, présentent des exigences de qualité variées et spécifiques qui dépendent de leur utilisation des produits. La qualité est généralement décrite par 4 termes : la sécurité (qualité hygiénique), la salubrité (qualité nutritionnelle), la satisfaction (qualité organoleptique) et la facilité d'entretien (facilité d'utilisation, aptitude à la transformation et prix). La satisfaction est motivée par les qualités perçues par les consommateurs. Ils comprennent la couleur, la texture et la jutosité ainsi que la saveur, qui sont associées aux arômes libérés dans la bouche lorsque le produit est consommé. La satisfaction passe également par des qualités technologiques qui reflètent la capacité du produit à être transformé. Ils sont le plus souvent associés à une diminution du rendement technologique en raison d'une diminution de la capacité de rétention d'eau lors du stockage au froid (exsudations) et de la cuisson ou en raison des dommages qui se produisent après le tranchage. De meilleures qualités technologiques sont associées à de faibles pertes. Les qualités nutritionnelles dépendent principalement de la valeur nutritionnelle des graisses, des glucides et des protéines qui composent l'aliment. Une viande riche en protéines avec une forte proportion d'acides aminés essentiels et d'acides gras polyinsaturés est considérée comme présentant une bonne qualité nutritionnelle. Enfin, les qualités hygiéniques reflètent la capacité du produit à être consommé en toute sécurité. Ils sont principalement liés à la charge bactérienne du produit et à la présence de résidus chimiques tels que des herbicides ou des pesticides et d'autres polluants environnementaux dans le produit. Parmi les qualités citées, les points critiques concernant la qualité du bœuf pour les consommateurs sont principalement la tendreté, la couleur et la salubrité. Cependant, la principale cause de l'échec du consommateur à racheter du bœuf est la variabilité de la tendreté [1]. Chez les poissons, la meilleure qualité est une chair ferme et cohésive avec une bonne capacité de rétention d'eau [2]. Dans la chair de viande et de poisson, ces qualités sont influencées par de nombreux in vivo et autopsie (pm) des facteurs tels que les espèces, les génotypes, les facteurs nutritionnels et environnementaux, les conditions d'abattage et la transformation des pm. Étant donné que ces facteurs influencent également la structure et la composition du muscle squelettique, leur effet sur la qualité de la viande pourrait largement impliquer des relations directes entre les propriétés biologiques intramusculaires et les caractéristiques de qualité de la viande. Cependant, ces relations ne sont pas toujours claires entre les espèces. Ainsi, le but de cet article est de donner un aperçu de la structure et de la composition (fibres musculaires, tissu conjonctif intramusculaire et graisse intramusculaire) du muscle chez le bétail et les poissons et leurs relations avec les différentes qualités. Des études génomiques récentes sur diverses espèces d'élevage pour identifier de nouveaux biomarqueurs de la qualité de la viande ont été précédemment passées en revue [3] et, si nécessaire, seront brièvement abordées dans cet article.

2. Structure musculaire

2.1. Échelle macroscopique

Le muscle squelettique est constitué d'environ 90 % de fibres musculaires et de 10 % de tissus conjonctifs et adipeux. Le tissu conjonctif du muscle squelettique est divisé en endomysium, qui entoure chaque fibre musculaire, le périmysium, qui entoure les faisceaux de fibres musculaires, et l'épimysium, qui entoure le muscle dans son ensemble [4, 5].

Lorsque les morceaux de viande sont constitués d'un muscle unique, l'épimysium est retiré. Cependant, lorsqu'un morceau de viande comprend plusieurs muscles, seul l'épimysium externe est absent (Figure 1). Le muscle squelettique contient également du tissu adipeux et dans une moindre mesure des tissus vasculaires et nerveux. Chez le poisson, la partie comestible, les filets, est constituée de plusieurs muscles (myomères) emboîtés les uns dans les autres et séparés par des gaines de tissu conjonctif de quelques millimètres d'épaisseur, appelées myosepta. Les myosepta présentent une continuité structurelle de l'axe vertébral à la peau. Leur rôle est d'assurer la transmission des forces de contraction des fibres d'un myomère à l'autre ainsi qu'au squelette et à la peau. Cette structure particulière, avec une alternance de muscles et de gaines conjonctives, est appelée une organisation métamérique. Chez un poisson « rond » de taille commerciale, la forme des myomères d'un filet ressemble à un W (figure 2). Cependant, cette organisation est plus complexe en coupe transversale (c'est-à-dire une côtelette) (Figure 3). Le myosepta peut être considéré comme l'épimysie du muscle des espèces animales terrestres. Les autres tissus conjonctifs intramusculaires des poissons présentent une organisation similaire à celle des animaux terrestres. Une caractéristique unique du muscle de poisson est une séparation anatomique à l'échelle macroscopique des trois principaux types de muscles : un muscle blanc majeur, un muscle rouge superficiel (le long de la peau) et un muscle rose intermédiaire. Ces muscles sont présents dans chaque myomère (Figure 3). Le filet de poisson contient également du tissu adipeux intramusculaire situé dans un myomère entre les myofibres et dans le périmysium, mais principalement dans les myosepta séparant les myomères.

2.2. Échelle microscopique

Les fibres musculaires sont des cellules allongées, multinucléées et fusiformes d'environ 10 à 100 micromètres de diamètre et d'une longueur allant de quelques millimètres chez les poissons à plusieurs centimètres chez les animaux terrestres. Chez toutes les espèces, la taille des fibres augmente avec l'âge de l'animal et constitue un paramètre important de la croissance musculaire postnatale. La membrane plasmique des fibres musculaires est connue sous le nom de sarcolemme. La section transversale (CSA) des fibres dépend de leurs types métaboliques et contractiles (voir la section 3.1 pour les types de fibres musculaires). Chez le poisson, la distribution de la taille des fibres varie selon l'importance des stades de croissance hypertrophique (augmentation de la taille des cellules due à une augmentation du volume) et hyperplasique (augmentation du volume musculaire due à une augmentation du nombre de cellules). La présence simultanée de petites et de grosses fibres se traduit par la structure dite « en mosaïque » typiquement rencontrée chez les poissons (Figure 4).

Quelle que soit l'espèce, les myofibrilles alignées en faisceaux occupent la quasi-totalité du volume intracellulaire des fibres musculaires. Les myofibrilles ont un diamètre d'environ 1 ??m et se composent de petites sous-unités : les myofilaments (Figure 1). Les coupes transversales longitudinales des myofibrilles observées en microscopie électronique présentent une alternance de zones sombres (bandes A) et claires (bandes I). Chaque bande I est divisée en deux parties par une ligne Z. L'unité répétitive trouvée entre deux lignes Z est le sarcomère, qui est l'unité fonctionnelle contractile de la myofibrille (Figure 5). Les myofilaments minces sont principalement constitués d'actine, des troponines T, I et C (qui régulent la contraction musculaire) et de la tropomyosine disposées bout à bout le long du filament d'actine. Les myofilaments épais consistent principalement en un assemblage de molécules de myosine dont l'activité ATPase catalyse la dégradation de l'adénosine triphosphate (ATP) en adénosine diphosphate (ADP) et fournit l'énergie chimique nécessaire à la contraction musculaire. Le sarcoplasme, c'est-à-dire le cytoplasme des fibres musculaires, contient de nombreuses protéines solubles, notamment des enzymes de la voie glycolytique et la myoglobine, qui transporte l'oxygène vers les mitochondries et colore les cellules en rouge. Il contient également des granules de glycogène, qui représentent la principale réserve d'énergie locale des cellules musculaires, en plus des gouttelettes lipidiques.

3. Composition biochimique musculaire

Les muscles squelettiques contiennent environ 75 % d'eau, 20 % de protéines, 1 à 10 % de matières grasses et 1 % de glycogène. Les propriétés biochimiques des principaux composants musculaires (c'est-à-dire les fibres musculaires, le tissu conjonctif et le tissu adipeux) sont décrites ci-dessous.

3.1. Fibre musculaire

Les fibres musculaires sont généralement caractérisées par leurs propriétés contractiles et métaboliques [6, 7]. Les propriétés contractiles dépendent principalement des isoformes de la chaîne lourde de la myosine (MyHC) présentes dans les filaments épais. Dans la plupart des muscles striés squelettiques des mammifères matures, quatre types de MyHC sont exprimés : I, IIa, IIx et IIb. L'activité ATPase de ces MyHC est liée à la vitesse de contraction : lente (type I) et rapide (types IIa, IIx et IIb). Les fibres de type I présentent des contractions de faible intensité mais résistent à la fatigue. Ils prédominent dans les muscles posturaux et respiratoires. La contraction musculaire nécessite de l'énergie de l'ATP, dont les besoins diffèrent considérablement selon les types de fibres musculaires [8].

Deux voies principales de régénération de l'ATP sont utilisées dans le muscle : la voie oxydative (aérobie) par laquelle le pyruvate est oxydé par les mitochondries, et la voie glycolytique (anaérobie) dans laquelle le pyruvate est converti en acide lactique dans le sarcoplasme. L'importance relative de ces deux voies détermine le type de fibre métabolique : oxydative (rouge riche en myoglobine qui est le transporteur d'oxygène et pigment responsable de la couleur rouge), ou glycolytique (blanc presque dépourvu de myoglobine car les besoins en oxygène sont très limités). Généralement, les fibres rouges oxydantes présentent un CSA plus petit que les fibres blanches glycolytiques. Cependant, la taille différentielle entre les types de fibres peut varier en fonction du muscle et au sein d'un même muscle. Par exemple, la fibre oxydante CSA est supérieure à la fibre glycolytique CSA dans la partie rouge du semi-tendineux musculaire chez le porc [10]. De même dans le Grand droit de l'abdomen muscle des bovins, la fibre rouge oxydative CSA est plus grosse que la fibre glycolytique blanche CSA [11]. Enfin, les fibres musculaires sont des structures dynamiques qui peuvent passer d'un type à un autre selon le cheminement suivant : I

IIA IIX IIB [12]. Un résumé des différentes propriétés des types de fibres dans le muscle squelettique des mammifères matures est présenté dans le tableau 1. Malgré la présence évidente de leurs gènes, aucune des trois isoformes de MyHC rapide adulte n'est présente dans les muscles matures de toutes les espèces de mammifères. En effet, le IIb MyHC n'est pas exprimé chez les moutons et les chevaux et n'a été retrouvé que dans certains muscles des bovins avec de fortes différences entre les races [13]. En revanche, une forte expression de IIb MyHC est observée dans les muscles squelettiques des races porcines conventionnelles sélectionnées pour leur maigreur et leurs performances de croissance élevées [14]. Quelle que soit l'espèce, le facteur le plus important qui détermine la composition des fibres musculaires est le type de muscle, probablement en relation avec sa fonction physiologique spécifique. Pour un muscle donné, la composition en fibres varie selon les espèces. Ainsi, le cochon Longissimus le muscle contient environ 10 % de fibres de type I, 10 % IIA, 25 % IIX et 55 % IIB, tandis que les Longissimus contient en moyenne 30 % de fibres de type I, 18 % IIA et 52 % IIX. La composition des fibres musculaires est également influencée par la race, le sexe, l'âge, l'activité physique, la température ambiante et les pratiques alimentaires. Comme chez les mammifères, les fibres musculaires des oiseaux peuvent être classées en fonction de leurs activités contractiles et métaboliques. Cependant, des classes supplémentaires, par exemple, les fibres lentes innervées multitoniques de types IIIa et IIIb, qui sont spécifiques aux muscles aviaires, ont été décrites [15]. Chez les oiseaux, il est difficile de faire correspondre une isoforme de MyHC avec un type de fibre en raison de la présence simultanée de types adultes et développementaux de MyHC dans les fibres matures.Les poissons présentent également différents types de fibres musculaires caractérisées par leurs propriétés contractiles et métaboliques. Cependant, contrairement aux mammifères ou aux oiseaux, une séparation anatomique entre les deux principaux types de fibres peut être observée chez les poissons. Par exemple, chez la truite, les fibres rapides (similaires aux fibres IIB des mammifères) se trouvent au centre dans une zone transversale du corps, et les fibres lentes (similaires au type I des mammifères) se trouvent à la périphérie le long d'une ligne longitudinale sous la peau [16]. En plus de ces deux principaux types de fibres, des types mineurs, tels que le type intermédiaire (par exemple, le type de fibre rose, comparable au type IIA) peuvent être trouvés chez certaines espèces ou à certains stades de développement. Les deux principaux types de fibres blanches et rouges ont été associés à l'expression de MyHC rapide et lente, respectivement [17]. Cependant, il peut être difficile d'apparier systématiquement une isoforme MyHC avec un type de fibre en raison de la présence simultanée de plusieurs MyHC au sein d'une même fibre chez le poisson, en particulier dans les petites fibres musculaires.

3.2. Tissu conjonctif intramusculaire

Le tissu conjonctif qui entoure les fibres musculaires et les faisceaux de fibres est un tissu conjonctif lâche. Il se compose de cellules et d'une matrice extracellulaire (MEC) qui consiste principalement en un réseau composite de fibres de collagène enveloppées dans une matrice de protéoglycanes (PG) [4, 18, 19]. Cet article se concentre sur les molécules qui ont été démontrées ou suspectées de jouer un rôle dans la détermination de la qualité sensorielle de la viande. Les collagènes sont une famille de protéines fibreuses. Quel que soit le type de collagène, l'unité structurelle de base du collagène (tropocollagène) est une structure hélicoïdale constituée de trois chaînes polypeptidiques enroulées les unes autour des autres pour former une spirale. Les molécules de tropocollagène sont stabilisées par des liaisons interchaînes pour former des fibrilles de 50 nm de diamètre. Ces fibrilles sont stabilisées par des liaisons intramoléculaires (ponts disulfure ou hydrogène) ou intermoléculaires (notamment pyridinoline et désoxypyridinoline), appelées cross-links (CL). Divers types de collagène se trouvent dans le muscle squelettique. Les collagènes fibrillaires I et III sont les principaux qui apparaissent chez les mammifères [19]. Chez les poissons, les collagènes de types I et V prédominent [20]. Les autres composants principaux du tissu conjonctif sont les PG [21]. Les PG sont des molécules multifonctionnelles complexes constituées d'une protéine centrale de poids moléculaire allant de 40 à 350 kDa, liée par des liaisons covalentes à plusieurs dizaines de chaînes de glycosaminoglycanes (GAG). Les PG forment de grands complexes en se liant à d'autres PG et à des protéines fibreuses (telles que le collagène). Ils se lient aux cations (par exemple, sodium, potassium et calcium) et à l'eau [22]. La proportion et le degré de réticulation intramusculaire du collagène dépendent du type de muscle, de l'espèce, du génotype, de l'âge, du sexe et du niveau d'exercice physique [23]. La teneur totale en collagène varie de 1 à 15 % du poids sec musculaire chez les bovins adultes [19], alors qu'elle varie entre 1,3 (Psoas majeur) et 3,3% (Grand dorsal) du poids sec de muscle chez les porcs Large White au stade de l'abattage commercial [24]. Chez les volailles, le collagène représente 0,75 à 2 % du poids sec du muscle [25]. Chez les poissons, des teneurs variables ont été rapportées selon les espèces (les quantités varient de 1 à 10 % entre sardines et congres [26]), au sein des espèces et entre les parties antérieure et caudale (plus riches) du filet [27]. Les PG représentent une faible proportion du poids sec musculaire (0,05 % à 0,5 % chez les bovins selon les muscles) [28].

3.3. Graisse intramusculaire

Chez les mammifères, la graisse de réserve est située à plusieurs endroits anatomiques externes et internes tels qu'autour et à l'intérieur du muscle pour les graisses intermusculaires et intramusculaires (IMF). Dans cet article, nous nous concentrons essentiellement sur l'IMF car la graisse intermusculaire est coupée lors de la coupe et a donc moins d'impact sur la viande de porc et de bœuf. Chez le poisson, la graisse est localisée en sous-cutané et dans le périmysium et les myosepta, et principalement ces derniers contribuent à la qualité de la chair et sont considérés dans cet article. L'IMF se compose principalement de lipides structurels, de phospholipides et de lipides de stockage (les triglycérides). Ces derniers sont principalement (environ 80 %) stockés dans les adipocytes musculaires situés entre les fibres et les faisceaux de fibres, et une proportion mineure (5 à 20 %) est stockée sous forme de gouttelettes lipidiques dans les myofibres du cytoplasme (lipides intracellulaires) [29]. Entre les types musculaires, la teneur en phospholipides est relativement constante (i.e. allant de 0,5 à 1 % de muscle frais chez le porc), alors que la teneur en triglycérides musculaires est très variable quelle que soit l'espèce [30, 31]. La teneur en IMF dépend fortement de la taille et du nombre d'adipocytes intramusculaires. Chez les porcs [32, 33] et les bovins [30, 34], la variation interindividuelle du contenu en IMF d'un muscle donné entre animaux de patrimoine génétique similaire a été associée à une variation du nombre d'adipocytes intramusculaires. En revanche, il a été démontré que la variation de la teneur en IMF d'un muscle donné entre des animaux de même origine génétique et soumis à des apports énergétiques alimentaires différents est associée à une variation de la taille des adipocytes [33]. Chez les poissons, l'augmentation de la largeur des myosepta est probablement liée à une augmentation du nombre et de la taille des adipocytes [35]. La teneur en IMF varie en fonction de l'origine anatomique des muscles, de l'âge, de la race, du génotype, du régime alimentaire et des conditions d'élevage du bétail [30, 36-39]. Par exemple, les porcs chinois et américains (par exemple, Meishan et Duroc, resp.) ou les races porcines locales européennes (par exemple, ibérique et basque) ont des niveaux plus élevés d'IMF que les génotypes conventionnels européens, tels que Large White, Landrace ou Pietrain [ 40]. La teneur en FMI varie de 1 à environ 6% du frais Longissimus poids musculaire dans les génotypes conventionnels de porcs au stade de l'abattage commercial, avec des valeurs allant jusqu'à 10 % dans certaines races [38]. Chez les bovins, la teneur en FMI de Longissimus le muscle varie de 0,6 % chez le Belge bleu à 23,3 % chez le Noir japonais à l'abattage à 24 mois [41]. Dans les races bovines françaises, il a été démontré que la sélection sur la masse musculaire était associée à une diminution des teneurs en IMF et en collagène. Par exemple, les principales races à viande Charolaise, Limousine et Blonde d'Aquitaine ont moins d'IMF que les races rustiques, comme l'Aubrac et la Salers, toutes présentant des niveaux d'IMF plus faibles que les races laitières [42] ou les races américaines ou asiatiques élevées dans les mêmes conditions. [36, 43]. Chez les poissons, la teneur en IMF varie également entre les espèces de moins de 3 % chez les espèces « maigres » comme le cabillaud à plus de 10 % chez les espèces « grasses », comme le saumon atlantique [37], mais aussi au sein des espèces. Par exemple, dans la chair de saumon, la teneur en matière grasse peut varier entre 8 et 24 % [44].

4. Relations entre les différents composants musculaires

Des études basées sur des comparaisons entre types musculaires indiquent que la teneur en IMF est typiquement corrélée positivement avec le pourcentage de fibres oxydatives et négativement avec les fibres glycolytiques [45]. Bien que les fibres oxydatives, en particulier les fibres lentes, présentent une teneur en lipides intramyocellulaires plus élevée que les fibres glycolytiques rapides [46] et bien que la teneur en IMF se soit souvent révélée plus élevée dans les muscles oxydatifs que dans les muscles glycolytiques du porc (c. Semi-épineux contre Longissimus muscles) [47], de nombreuses études n'indiquent également aucune relation stricte entre la teneur totale en IMF et la composition en fibres musculaires [6]. Dans les cas extrêmes, la teneur en IMF peut être trois fois plus élevée dans la partie glycolytique blanche que dans la partie oxydante rouge de la Semi-tendineux musculaire chez le porc [34] (Figure 6). Une corrélation négative entre la teneur en IMF et le métabolisme oxydatif a également été trouvée chez le porc. Longissimus musculaire dans une approche génomique fonctionnelle [48]. Cependant, des corrélations génétiques et phénotypiques positives ont été observées entre la teneur en IMF et la fibre musculaire CSA chez le porc. Longissimus musculaire [49]. Chez les poissons, dans lesquels les muscles blancs et rouges sont anatomiquement séparés, on suppose que les muscles rouges présentent une teneur en graisse plus élevée que les muscles blancs en raison d'un nombre plus élevé de cellules graisseuses dans le périmysium et d'un nombre plus élevé de gouttelettes lipidiques dans les fibres musculaires. Chez le saumon atlantique, une corrélation génétique négative (rg = -0,85) a été rapportée entre le nombre total de fibres et la teneur en IMF, ce qui suggère qu'à poids similaire, la sélection pour un faible IMF entraînerait une augmentation du nombre de fibres [50]. De plus, une corrélation négative entre la teneur en collagène et l'IMF (rg = -0,8) a été observée, ce qui indique qu'une augmentation de l'IMF entraînerait une diminution relative de la teneur en collagène musculaire probablement en raison de sa « dilution » dans le tissu musculaire [51]. Aucune relation systématique entre les caractéristiques biochimiques du tissu conjonctif et le type de fibres musculaires n'a été trouvée chez les animaux producteurs de viande. En revanche, chez les poissons, la teneur en collagène est plus élevée dans les muscles rouges que dans les muscles blancs [52].

5. Mécanismes des changements musculaires pm et qualité de la viande et de la chair : modulation par les propriétés musculaires

Après l'abattage, la viande est généralement stockée dans une chambre froide à 4°C pendant 2 à 30 jours selon l'espèce, les méthodes de transformation ultérieures et l'emballage. Les durées de stockage les plus longues sont utilisées pour la viande bovine (une à deux semaines pour les carcasses à un mois pour les morceaux de viande stockés sous vide) pour faciliter un processus naturel d'attendrissement (vieillissement). La réduction de la fibre musculaire CSA observée lors de la réfrigération résulte d'un rétrécissement latéral des myofibrilles dont l'amplitude dépend du stress d'abattage des animaux et de la technologie d'étourdissement (Figure 7) [53]. La phase de vieillissement est caractérisée par divers changements ultrastructuraux et entraîne la fragmentation des fibres musculaires. L'action de différents systèmes protéolytiques entraîne des ruptures myofibrillaires caractéristiques le long des lignes Z (Figure 7). Les mitochondries sont déformées et leurs membranes altérées [18, 54]. Conséquence de la dégradation des costamères, c'est-à-dire de la jonction des protéines du cytosquelette avec le sarcolemme, le sarcolemme se sépare des myofibrilles périphériques [55]. Selon Ouali et al. [54], le processus enzymatique démarre dès l'apparition du saignement, avec une activation des caspases, responsables de l'endommagement des composants cellulaires lors de l'apoptose. D'autres systèmes protéolytiques (par exemple, la calpaïne, le protéasome et les cathepsines) prennent le relais pour poursuivre la dégradation des protéines des cellules et du tissu musculaire [56].

Le tissu conjonctif subit également des changements morphologiques au cours du vieillissement de la viande [19, 21], qui sont détectables dès 12 h pm chez les poulets [25] mais seulement après 2 semaines pm chez les bovins [57]. Cette dégradation facilite la solubilisation du collagène lors de la cuisson, améliorant ainsi la tendreté de la viande cuite. Un effet indirect des PG sur la tendreté de la viande cuite a également été suggéré. En effet, au cours du vieillissement, la réduction de la résistance au périmysium est associée à une diminution des quantités de PG ainsi qu'à une augmentation de la solubilité du collagène due à l'augmentation de l'activité de certaines enzymes. Une hypothèse est que les PG peuvent se dégrader (spontanément ou enzymatiquement) au cours de la maturation et ne plus protéger le collagène des attaques enzymatiques [21]. Chez le poisson, l'attendrissement de la chair est associé à une rupture progressive de l'endomysium [58] et à un décollement des fibres les unes des autres par rupture des liens avec l'endomysium et avec les myosepta [59]. Les poissons à chair molle présentent plus de dégradation de l'endomysium (collagène, PG) [60]. Les myofibrilles de poisson présentent de faibles modifications ultrastructurales du complexe d'actomyosine, contrairement au muscle bovin [61]. Ainsi, chez la daurade (Sparus aurata), les bandes I et Z ne sont que partiellement dégradées après 12 jours de stockage réfrigéré [62].

6. Relations entre les propriétés musculaires et la qualité de la viande

Parmi les différentes composantes de la qualité de la viande, les dimensions technologiques, nutritionnelles et sensorielles sont considérées. La composante qualité nutritionnelle est principalement déterminée par la composition chimique du tissu musculaire à l'abattage, tandis que les composantes technologiques et sensorielles résultent d'interactions complexes entre la composition chimique et les propriétés métaboliques du muscle à l'abattage et les modifications biochimiques pm qui conduisent à sa conversion en viande. [56, 63]. La structure et la composition musculaire, la cinétique des changements de pm et les méthodes supplémentaires d'utilisation et de transformation de la viande qui sont appliquées (par exemple, hachage, cuisson) varient selon les espèces et les coupes, ce qui entraîne des différences intrinsèques majeures dans les qualités de viande entre les espèces animales et coupes. Par conséquent, la hiérarchie entre les composants qualitatifs les plus recherchés varie selon les espèces. Parmi les exemples marquants, citons la tendreté des bovins, la fermeté de la chair de poisson et la capacité de rétention d'eau des porcs et des poulets.

6.1. Qualité technologique

Après abattage, selon les espèces et les marchés, les carcasses sont stockées en chambre froide puis découpées en morceaux ou en muscles. Pendant le stockage, la structure interne des muscles change. Les fibres musculaires se contractent latéralement en expulsant l'eau intracellulaire vers les espaces extracellulaires, dont la taille augmente. Par la suite, cette eau est expulsée aux extrémités coupées des muscles [53]. Concernant la transformation en produits cuits, la qualité technologique est liée à la capacité de rétention d'eau de la viande, c'est-à-dire sa capacité à retenir son eau intrinsèque. La capacité de rétention d'eau est fortement influencée par la vitesse et l'étendue de la diminution du pH pm. Un taux élevé combiné à une température musculaire élevée (par exemple, à cause du stress ou d'une activité physique intensive juste avant l'abattage) provoque une dénaturation des protéines musculaires, une capacité de rétention d'eau réduite et une augmentation de l'exsudation, et une perte de cuisson de la viande chez les porcs et la volaille. Une diminution importante du pH (c'est-à-dire de la viande acide) réduit la charge électrique nette des protéines, ce qui réduit également la capacité de rétention d'eau [64, 65]. En mesurant le pH dans l'heure qui suit l'abattage puis le lendemain pour évaluer le taux et l'ampleur de la baisse du pH, la détermination de la couleur et la perte d'eau au cours du stockage au froid sont les principaux indicateurs de la qualité technologique de la viande. La composition des fibres musculaires influence la qualité technologique de la viande, comme la capacité de rétention d'eau, qui dépend de l'évolution de la cinétique du pH et de la température du muscle pm. La diminution du pH pm est généralement plus rapide dans les muscles glycolytiques que dans les muscles oxydatifs [66] bien que cette relation ne soit pas systématique. En effet, le pH à 45 min pm est beaucoup plus bas chez le porc Psoas majeur muscle (27% fibre I) que dans Longissimus musculaire (10 % de fibres I) [6], ce qui pourrait s'expliquer par la plus faible capacité tampon de la fibre de type I (tableau 1) ou des différences de cinétique de baisse de température pm selon la localisation anatomique des muscles. De plus, la stimulation du métabolisme glycolytique musculaire dans l'heure qui suit l'abattage augmente le taux de diminution du pH qui, associé à une température musculaire élevée, peut entraîner une dénaturation des protéines et un syndrome pâle, mou et exsudatif (PSE) dans les muscles blancs, en particulier chez les porcs et poulets. En revanche, l'étendue de la chute du pH pm (pH ultime généralement déterminé 24 h pm) est systématiquement plus importante dans les muscles blancs glycolytiques que dans les muscles oxydatifs rouges en raison d'une teneur plus élevée en glycogène musculaire. in vivo et pendant l'abattage dans les fibres glycolytiques blanches à contraction rapide. En Gros Cochon Blanc Longissimus muscle, l'augmentation du taux et de l'étendue de la diminution du pH pm sont associées à une couleur plus pâle et à une luminance et une exsudation plus élevées [49, 67]. Chez le porc, deux gènes majeurs qui influencent considérablement la cinétique de diminution du pH pm et la capacité de rétention d'eau ont été identifiés. La mutation du gène RYR1 (également connu sous le nom de gène halothane), qui code pour un récepteur de la ryanodine faisant partie du canal de libération du calcium du réticulum sarcoplasmique, est responsable d'une diminution rapide du pH pm et du développement de la viande PSE [68] . Un autre défaut de qualité du porc est dû à une mutation du gène PRKAG3 qui code pour une sous-unité de la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK) [69]. Cette mutation se traduit par un taux de glycogène musculaire très élevé à l'abattage (+70%), en particulier dans les muscles glycolytiques, qui est responsable en grande partie de la baisse du pH pm et d'une « viande acide » à faible capacité de rétention d'eau. Fait intéressant, le muscle Longissimus des porcs PRKAG3 mutés contient plus de fibres oxydatives [47] et une capacité tampon plus faible [70] qui contribue au faible pH final en plus de la plus grande production de lactate à partir du glycogène. Une étude protéomique récente chez les bovins a révélé certaines corrélations entre les enzymes métaboliques, antioxydantes et protéolytiques avec une baisse du pH. Ces données permettent de mieux comprendre les mécanismes biologiques précoces impliqués dans la baisse du pH [71].

6.2. Qualité nutritionnelle

La viande et la chair sont une source importante de protéines, d'acides aminés essentiels (AA), d'acides gras essentiels (AG), de minéraux et de vitamines (A, E et B), qui déterminent la qualité nutritionnelle. Le profil AA est relativement constant entre les muscles ou entre les espèces [72]. Cependant, les muscles riches en collagène ont une valeur nutritionnelle plus faible en raison de leur teneur élevée en glycine, un AA non essentiel [19]. Par rapport aux muscles blancs, les muscles rouges ont une teneur en myoglobine plus importante et fournissent ainsi des quantités plus élevées de fer hémique, qui est facilement assimilé par le corps. Bien que l'IMF constitue une petite fraction de la masse musculaire, elle est impliquée dans l'apport en AG de l'homme car la teneur et la nature (c'est-à-dire le profil) des AG de viande varient selon les espèces, l'origine anatomique d'un muscle donné et l'alimentation animale [30, 73]. Les stratégies alimentaires ont été intensivement étudiées et optimisées pour diminuer les apports en acides gras saturés et augmenter les acides gras cis-monoinsaturés et polyinsaturés ou d'autres lipides bioactifs dans les produits d'origine animale destinés à la consommation humaine [30, 73]. De plus, comme les acides gras n-3 avec plus de 20 carbones sont principalement incorporés dans les phospholipides plutôt que dans les triglycérides, il est possible d'enrichir la teneur de la viande en ces acides gras polyinsaturés sans augmenter l'IMF. Par exemple, concernant les lipides bioactifs, la particularité de la viande de ruminants est la présence d'acides gras qui résultent directement ou indirectement de la biohydrogénation ruminale et qui sont proposés comme acides gras bioactifs, comme l'acide ruménique, qui est le principal isomère naturel de la acides linoléiques conjugués [30] et connus pour prévenir certaines formes de cancer dans des modèles animaux. Cependant, au cours du vieillissement et du stockage de la viande, les lipides subissent des altérations (par exemple, la peroxydation), dont l'importance dépend de la composition en AG de la viande. Ces altérations peuvent altérer les qualités sensorielles (par exemple, la couleur, la saveur) et nutritionnelles de la viande [63, 74].

6.3. Qualité sensorielle
6.3.1. Couleur et apparence

La composition des fibres musculaires influence la couleur de la viande passant par la quantité et l'état chimique de la myoglobine. La teneur élevée en myoglobine des fibres de type I et de type IIA entraîne une relation positive entre la proportion de ces fibres et l'intensité de la couleur rouge. Dans les muscles profonds et la viande conservée sous vide, la myoglobine est à l'état réduit et présente une couleur rouge pourpre. Lorsqu'elle est exposée à l'oxygène, la myoglobine est oxygénée en oxymyoglobine, ce qui donne à la viande une couleur rouge vif attrayante. Pendant le stockage de la viande, la myoglobine peut être oxydée en metmyoglobine, qui produit une couleur brune peu attrayante qui est perçue négativement par les consommateurs [75, 76]. De nombreux ante- et les facteurs pm, tels que l'espèce animale, le sexe, l'âge, l'emplacement anatomique et la fonction physiologique des muscles, l'activité physique, la cinétique de la diminution du pH pm, la vitesse de refroidissement de la carcasse et l'emballage de la viande, influencent la concentration et l'état chimique des pigments et par conséquent la couleur de la viande [77]. Les muscles des bovins, des moutons, des chevaux et des oiseaux migrateurs (p. En revanche, une forte proportion de fibres glycolytiques entraîne la production de viande blanche, comme on en trouve chez les poulets et les porcs. Bovins à double musculature (mutation dans le myostatine gène) présentent des muscles avec une forte proportion de fibres glycolytiques rapides et par conséquent une viande pâle [3].

La couleur de la viande dépend aussi de l'alimentation. Par exemple, l'alimentation des veaux avec du lait de vache exempt de fer limite la biosynthèse de la myoglobine, ce qui entraîne une pâleur de la viande due à une carence en fer.

Chez le poisson, seul le muscle rouge latéral superficiel, riche en myoglobine, présente une couleur intense (généralement brune), alors que le muscle blanc est plutôt translucide. Dans le cas des salmonidés, la couleur rouge orangé de la chair est due à la présence de pigments caroténoïdes d'origine alimentaire, comme l'astaxanthine, dans les fibres musculaires. Les différences dans les niveaux de lipides peuvent entraîner des variations dans l'épaisseur des myosepta (c'est-à-dire le trait « rayures blanches »), qui peuvent être détectées par un panel sensoriel entraîné chez les poissons qui présentent les rendements musculaires contrastés associés à différents contenus lipidiques [78]. Sur une tranche de poisson donnée (coupe transversale), des muscles rouges peuvent également être observés sur le bord du muscle blanc, qui représente environ 90 % du muscle. La perception par les consommateurs du muscle rouge, qui s'oxyde rapidement pm au brun puis au noir, est généralement négative, et ce muscle rouge est parfois retiré pour les produits haut de gamme (par exemple, les filets fumés). En plus de la couleur, la quantité et la répartition des marbrures au sein d'une tranche de muscle affectent l'apparence et peuvent donc affecter l'acceptation de la viande et des produits carnés par les consommateurs (cf. Section 6.3.3). Chez le poisson, un autre défaut majeur d'aspect de la chair (filet) est le défaut dit de « béance », qui résulte de la rupture partielle du myosepta ou de l'interface fibre/myosepta. L'origine biologique et/ou technologique de ce défaut de qualité reste incertaine.

6.3.2. Tendresse

La tendreté et sa variabilité sont la caractéristique sensorielle la plus importante pour les consommateurs de bœuf. La viande de bœuf a une ténacité de base beaucoup plus élevée (déterminée par la proportion, la distribution et la nature du tissu conjonctif intramusculaire) et un processus d'attendrissement pm plus faible que ceux du porc ou de la volaille [63]. Ainsi, la durée de vieillissement pm est essentielle pour la tendreté de la viande bovine [79]. Chez les porcs et les volailles, la cinétique d'acidification pm des muscles, qui est plus rapide que chez les bovins [79], influence fortement la texture (c'est-à-dire la jutosité, la tendreté) et les propriétés technologiques de la viande (par exemple, la capacité de rétention d'eau) [63] . Chez les bovins, les relations entre les caractéristiques des fibres et la tendreté sont complexes et varient selon le muscle, le sexe, l'âge et la race [80]. Par exemple, chez les taureaux, Longissimus thoracis la sensibilité est souvent associée à une diminution du CSA des fibres et à une augmentation du métabolisme oxydatif, alors que dans le Vaste latéral et semi-tendineux muscles, plus l'activité glycolytique est élevée, plus la viande est tendre [81]. Cependant, une corrélation négative entre l'intensité du métabolisme oxydatif et la sensibilité a également été observée chez les Longissimus muscle de bovin [82]. À l'aide de biomarqueurs de la tendreté du bœuf, Picard et al. [83] ont démontré que dans les races caractérisées par un métabolisme musculaire glycolytique plus rapide, comme les races bouchères françaises, les plus tendres Longissimus thoracis sont les plus oxydants. Au contraire, chez les races dont le métabolisme musculaire est plus oxydatif, comme l'Aberdeen Angus, le plus glycolytique Longissimus thoracis sont les plus tendres. Ceci est en accord avec le fait que chez les races qui présentent des muscles oxydatifs, comme les races Angus ou laitières, les steaks de côtes à faible intensité de couleur rouge sont plus tendres. En revanche, parmi les principales races bouchères françaises qui présentent plus de muscles glycolytiques, plus le muscle est rouge, plus la viande est tendre [83]. Une proportion plus élevée de fibres glycolytiques pourrait améliorer la tendreté de certains muscles en accélérant le vieillissement pm du fait de la présence d'un rapport calpaïne/calpastatine plus élevé (deux protéines impliquées dans la protéolyse) [84] dans la viande des espèces animales à vieillissement lent, comme les bovins et les moutons [82]. Cependant, pour d'autres auteurs, l'amélioration de la tendreté de la viande associée à l'augmentation de la proportion de fibres de type I s'explique par le renouvellement plus élevé des protéines et l'activité protéolytique associée dans les fibres oxydatives [85]. Chez les taureaux, à l'exception de l'entrecôte, la tendreté de la viande ne semble pas associée aux fibres CSA mais aux propriétés métaboliques des fibres musculaires.

Chez le porc, une étude génomique fonctionnelle a rapporté un impact négatif de l'abondance de fibres rapides et d'un métabolisme glycolytique élevé sur la tendreté de la viande [48]. Cette étude démontre également que des expressions réduites des gènes de synthèse des protéines (p. c'est-à-dire une sensibilité améliorée) à 1 jour pm. Une relation négative entre le CSA fibre glycolytique rapide moyen et la sensibilité a été démontrée chez le porc [86]. Par conséquent, une stratégie visant à augmenter le nombre total de fibres combinées à un CSA fibreux modéré et à une augmentation du pourcentage de fibres oxydantes à contraction lente pourrait être un moyen prometteur d'augmenter la quantité de muscle tout en préservant la qualité sensorielle du porc [6]. En revanche, chez les poulets, une augmentation de la fibre CSA dans le pectoraux le muscle est associé à une diminution de la teneur en glycogène musculaire, à un pH ultime et à une capacité de rétention d'eau plus élevés et à une meilleure sensibilité [87]. Cependant, des données contradictoires pour les poulets rapportent également des effets négatifs de la fibre CSA sur la capacité de rétention d'eau et la tendreté de la viande [88]. Chez les poissons, les comparaisons entre espèces ont permis d'observer une corrélation négative entre le diamètre moyen des fibres musculaires et la fermeté de la chair. Cependant, cette relation semble plus controversée au sein des espèces : des résultats similaires ont été trouvés pour le saumon atlantique fumé et la chair crue de truite brune et arc-en-ciel, alors que d'autres études n'ont pas démontré de relation entre la taille des fibres et la texture de la chair de saumon ou de morue. Dans l'ensemble, comme chez les porcs, il apparaît que la croissance musculaire hyperplasique plutôt qu'hypertrophique est meilleure pour la qualité des produits de la pêche.

Le tissu conjonctif influence la tendreté de la viande par sa composition et sa structure [4], en particulier chez les bovins, le collagène étant généralement considéré comme le principal déterminant de la force de cisaillement. Cependant, il existe des différences substantielles entre la viande crue et la viande cuite. La force de cisaillement de la viande crue est fortement corrélée à sa teneur en collagène [21, 89]. Dans la viande cuite, le niveau de corrélation entre le contenu, la solubilité thermique ou le niveau de réticulation du collagène et la force de cisaillement de la viande n'est pas clair et varie selon le type de muscle et les conditions de cuisson [90, 91]. Lors du chauffage, les fibres de collagène se contractent et pressurisent les fibres musculaires avec une amplitude qui dépend du degré de réticulation du collagène et de l'organisation de l'endomysium et du périmysium. Le niveau d'interaction entre le collagène et les fibres musculaires module la dénaturation thermique du collagène (c'est-à-dire sa gélatinisation) et donc le développement de la tendreté de la viande lors de la cuisson [89]. Chez les porcs et les poulets, on considère généralement que le collagène a un impact limité sur la qualité sensorielle de la viande. La raison en est que les animaux sont abattus à un stade physiologique relativement précoce, auquel le collagène intramusculaire n'est pas significativement réticulé [19].

Outre sa composition, la structure du tissu conjonctif, en particulier son organisation et la taille des faisceaux du périmysium (qui déterminent le grain de la viande, notamment chez le bœuf), joue également un rôle dans l'élaboration de la texture de la viande [92] . Selon Purslow [23], les relations entre le grain de viande et la texture indiquent que la tendreté est positivement corrélée avec la proportion de faisceaux de petit diamètre (appelés faisceaux primaires) mais que ce paramètre ne permet pas de prédire avec précision la tendreté. Ellies-Oury et al. [80] n'ont démontré aucune relation significative entre le grain de viande et la tendreté évaluée par un panel sensoriel entraîné, la force de cisaillement ou la teneur en collagène et la solubilité. De plus, la force de cisaillement du muscle augmente avec l'épaisseur des faisceaux secondaires du périmysium chez les bovins [93] et les porcs [94]. Des paquets plus gros (par exemple, tertiaires, quaternaires) se produisent mais sont rarement pris en compte dans les études qui traitent de la tendreté de la viande. Ainsi, leur influence sur la structure du tissu conjonctif musculaire et la tendreté de la viande reste incertaine.

Chez les poissons, des comparaisons entre espèces ont démontré une relation positive entre la fermeté de la chair crue et sa teneur en collagène. Cependant, cette relation n'a pas été observée au sein des espèces. Concernant l'influence de la réticulation du collagène sur la fermeté de la chair crue, seule une faible relation (

= 0,25) entre la teneur en hydroxylysyl pyridinoline (CLs) et la résistance mécanique du filet a été observée chez le saumon [95]. En raison de sa faible stabilité thermique par rapport à celle des mammifères, le collagène de poisson musculaire ne conserve pas ses propriétés structurelles lors de la cuisson. Ainsi, la texture de la chair cuite dépend en grande partie des protéines myofibrillaires. Des comparaisons entre espèces ont mis en évidence des corrélations positives entre la teneur en collagène musculaire et la tendreté et l'élasticité de la chair cuite [26]. Cependant, aucun de ces résultats n'a été trouvé chez les espèces de poissons. Les espèces de poissons à chair ferme présentent un réseau très dense de fibres de collagène dans l'endomysium, alors que ce réseau est beaucoup plus lâche chez les espèces à chair moins ferme [96].

6.3.3. Jus et saveur

Chez les bovins et les agneaux, une proportion accrue de fibres de type I est associée à une meilleure jutosité et saveur de la viande [85, 97]. Cet effet favorable sur la saveur s'explique probablement par la teneur élevée en phospholipides des fibres de type I, les phospholipides étant un déterminant majeur de la saveur de la viande cuite [98]. Cependant, la teneur élevée en AG polyinsaturés en phospholipides augmente le risque de goût rance. Chez les porcs, un pourcentage élevé de fibres oxydoglycolytiques rapides altère la capacité de rétention d'eau et la jutosité de la viande [85, 99]. L'IMF est souvent reconnu comme jouant un rôle clé dans la détermination des qualités sensorielles de la viande ou de la chair chez différentes espèces animales en influençant positivement la jutosité, la saveur et la tendreté, bien que son influence sur les traits sensoriels varie selon les espèces [37]. Il est généralement admis que de très faibles niveaux d'IMF donnent une viande sèche avec un faible goût. Cependant, une forte corrélation entre l'IMF et les notes de qualité sensorielle attribuées par un panel formé ne peut être observée que lorsque des variations importantes et des niveaux maximaux élevés d'IMF se produisent (c'est-à-dire chez les porcs) [100]. En effet, d'autres facteurs peuvent moduler cette relation, comme le pH ultime de la viande chez le porc, ou la teneur et le type de CL intramoléculaires de collagène chez les bovins [37]. Par exemple, le bœuf avec des niveaux similaires d'IMF (environ 3,2%) mais issu de quatre races différentes (Angus, Simmental, Charolais et Limousine) présentait une saveur similaire mais une jutosité plus élevée dans la race Limousine et moins juteuse dans les races Angus [101]. Concernant l'appréciation de la viande fraîche et des produits carnés par les consommateurs, l'influence de l'IMF semble contradictoire. Avant consommation, les consommateurs préfèrent le porc moins persillé, alors qu'au moment de la consommation, les viandes les plus persillées sont considérées comme plus juteuses, plus tendres et plus savoureuses [100, 102, 103]. Bien que les graisses soient un facteur clé dans le développement de la saveur pendant la cuisson de la viande et dans la jutosité de la viande, les consommateurs sont souvent résistants à la viande qui présente un IMF visible. Ainsi, plusieurs études ont démontré que le niveau d'acceptabilité globale du porc augmente avec la teneur en IMF jusqu'à 2,5–3,5 % [102, 104]. Cependant, d'autres études observent qu'un nombre important de consommateurs préfèrent un porc moins persillé (1 à 1,5% d'IMF) [100, 105]. Une distinction entre groupes de consommateurs basée sur la préférence pour le bœuf moyennement ou légèrement persillé a également été notée et associée respectivement à des attentes gustatives ou nutritionnelles [106]. Ainsi, l'évaluation des relations entre la teneur en IMF et les attributs sensoriels de la viande dépend des habitudes alimentaires et des cultures des consommateurs et des produits considérés. Par exemple, il a été démontré que la tendreté, la jutosité et l'acceptabilité du jambon sec augmentent avec la teneur en IMF [107]. Cependant, l'inverse a été observé pour le jambon cuit, dont l'acceptabilité diminue avec une augmentation de l'IMF de 2 à 4% dans le Semi-membraneux musculaire [108]. De même, une variation de 2,9 à 10,7 % de l'IMF influence différemment l'acceptabilité des filets de saumon selon le produit particulier. Une teneur réduite en IMF est plus favorable pour le filet cuit, alors que l'inverse est vrai pour les filets fumés [109].

7. Conclusion

Les trois principaux composants du muscle (c'est-à-dire les fibres musculaires, le tissu conjonctif et le tissu adipeux) sont impliqués dans la détermination de diverses dimensions de la qualité de la viande, mais à des degrés divers selon l'espèce, le type de muscle et les techniques de transformation de la viande après abattage. La relative indépendance entre les caractéristiques de ces trois constituants musculaires majeurs suggère qu'il est possible de manipuler indépendamment ces caractéristiques génétiques, nutritionnelles et environnementales afin de contrôler la qualité des produits et ainsi mieux répondre aux attentes des producteurs, des transformateurs de viande et des consommateurs. Par conséquent, une connaissance précise des caractéristiques structurelles et biochimiques de chaque composant musculaire et de leurs relations avec les performances de croissance et les dimensions de la qualité de la viande est un prérequis pour comprendre et contrôler les bases biologiques de la quantité et de la qualité des produits animaux. Les recherches futures devraient se concentrer sur la modulation des propriétés musculaires qui déterminent les composants majeurs de la qualité de la viande chez les différentes espèces : tendreté chez les bovins, capacité de rétention d'eau et tendreté chez les porcs et les volailles, texture de la chair chez les poissons.

Conflit d'interêts

Les auteurs déclarent qu'il n'y a pas de conflit d'intérêts concernant la publication de cet article.

Remerciements

Les auteurs remercient ceux qui ont participé aux différents projets qui ont conduit à ces résultats et tous ceux qui ont soutenu financièrement cette recherche. Cet article est basé sur un article en français de Listrat et al. [110].

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Droits d'auteur

Copyright © 2016 Anne Listrat et al. Il s'agit d'un article en libre accès distribué sous la licence Creative Commons Attribution, qui permet une utilisation, une distribution et une reproduction sans restriction sur n'importe quel support, à condition que l'œuvre originale soit correctement citée.


Conclusion

La présente étude présente des valeurs de référence pour la masse SM du corps entier pour un échantillon sain et multiethnique de 468 hommes et femmes âgés de 18 à 88 ans. Ces valeurs peuvent être utilisées comme normes comparatives pour de futures études évaluant le statut SM dans le vieillissement et la maladie. Bien que la masse musculaire relative (%) ait diminué à partir de la troisième décennie, une diminution notable de la masse SM absolue n'a pas été observée avant la fin de la cinquième décennie. La diminution de MS avoisinait 1,9 et 1,1 kg/décennie chez les hommes et les femmes, respectivement. Le vieillissement était associé à une diminution préférentielle de la masse musculaire dans le bas du corps.

Ce travail a été soutenu par la subvention MT 13448 du Conseil de recherches médicales du Canada et la subvention OGPIN 030 du Conseil des sciences naturelles et du génie du Canada (à R. Ross) et par les subventions des National Institutes of Health RR-00645 et DK-42618 (à S. Heymsfield) . I. Janssen a été soutenu par la bourse d'études supérieures B du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.