TPE Martin Chalot & Louis Mercier
Les facteurs de performance au saut à la perche
On distingue deux types de muscles : les muscles striés et les muscles lisses. Les muscles lisses ne sont pas contractés volontairement et contrôlent des parties comme les voies respiratoires ou digestives. Les muscles striés, quant à eux, régissent les autres parties du corps. Il existe aussi deux types de muscles striés : les muscles cardiaques (comme le cœur), et les muscles squelettiques. Le muscle squelettique est donc un organe relié au système nerveux qui met en mouvement une partie du corps. Il est relié à l'os (qui donne sa rigidité à ladite partie du corps) par des tendons. Ce muscle est constitué de deux éléments, la fibres musculaire et le tissu conjonctif, qui contient des vaisseaux sanguins et des nerfs.
Les fibres musculaires sont, quant à elles, constituées de plusieurs myofibrilles elles mêmes constituées de sarcomère. Cette partie du muscle est constitué de bandes sombres et claires, la myosine et l'actine, découvertes grâce à la dissection d'une pate de lapin. En plus de ces protéines, il existe la tropomine et la tropomyosine qui sont fixés sur l'actine afin d'empêcher toute contraction involontaire. On va donc étudier comment les muscles se contractent lors d'un saut à la perche. La durée du saut étant d'environ 10 secondes, on se place donc dans un effort alactique-anaérobie. C'est à dire que le muscle n'utilise pas le cycle de Krebs (cycle utilisant l'oxygène pour synthétiser de l'ATP) et ne produit pas d'acide lactique (substance menant aux crampes))
Pour contracter le muscle, l'actine et la myosine doivent coulisser entre elles. C'est une molécule chimique, l'ATP (adénosine triphosphate), qui va se fixer sur les têtes de myosine. Ensuite, celle-ci va donc se fixer sur les filaments d'actine. Par l'intermédiaire d'une réaction chimique, l'ATP perd un ion phosphate, ce lui permet de changer de forme. Ce changement de forme des molécules d'ATP entraîne donc le coulissement des bandes d'actine et de myosine, c'est ainsi que le muscle se contracte. Chaque molécule d'ATP utilisée est ensuite remplacée par une autre identique.
Durant la transformation la molécule d'ATP perd donc un ion phosphate : à la fin de la réaction, cette molécule est donc appelée ADP (adénosine diphosphate). Cependant, il existe des protéines, fixées sur les filaments d'actine. Ces protéines (la tropomyosine et la tropomine) empêchent aux têtes de myosine de s'accrocher aux filaments d'actine. Et c'est la commande nerveuse qui permet de déplacer ces protéines en libérant un ion calcium qui va se fixer sur la tropomine, ce qui va libérer les filaments d'actine, pour permettre ainsi la contraction.
Il existe donc un système dans l'organisme qui recycle l'ADP et la transforme à nouveau en ATP : il se situe dans le cytoplasme des cellules et particulièrement la mitochondrie. Ce mécanisme est très efficace, si bien que les molécules d'ADP sont recyclées presque à chaque fois en ATP. Et ce qui permet à ce mécanisme de fonctionner, c'est la créatine : en effet, ses deux dérivés, la créatine kinase et la phosphocréatine fixent un ion phosphate à l'ADP pour reformer une molécule d'ATP. La créatine est principalement synthétisée dans le foie. Elle est ensuite acheminée vers les muscles par le sang, relié aux muscles au niveau du tissu conjonctif. Cependant, le recyclage de l'ADP grâce à la créatine n'est fonctionnel que lors d'efforts courts, nécessitant une récupération d'au moins deux minutes. Lors d'une compétition de saut à la perche, un sauteur a droit à environ deux minutes de préparation avant son saut. Il peut donc récupérer et ainsi éviter toute sécrétion d'acide lactique (à l'origine des crampes et des courbatures).
La préparation au saut à la perche vise au développement de la masse musculaire. Pour cela, le sauteur doit augmenter sa teneur en ATP dans ses fibres musculaires. C'est d'ailleurs le principe de l'entraînement. Durant l'effort, on observe une synthèse permanente de l'ATP et de la créatine. Cependant, après l'effort, on observe, durant un certain temps un phénomène de ''surcompensation''. Cette réaction physiologique se définit par une continuité de la synthèse d'ATP malgré l'arrêt de l'effort. On a donc, une augmentation du taux d'ATP dans les fibres musculaires. Le principe de l’entraînement consiste à faire des séances durant ces phases de surcompensation afin d'augmenter au fur et à mesure la quantité d'ATP dans le muscle afin de gagner en puissance. De plus, ce phénomène de surcompensation est tout aussi valable pour la production de créatine par le foie. Cela permet donc une plus grande force musculaire, une augmentation de la puissance, de la vitesse et donc une meilleure flexion de la perche.
Ensuite, on voit que le travail technique est l'un des élément primordiaux de la réussite d'un saut. Ceci se caractérise par une répétition du nombre de saut. Ainsi, le perchiste pourra grâce à son entraîneur corriger ses défauts techniques par le biais de conseils et d'exercices tels que la PPG (préparation physique généralisée) qui permettront de corriger les défauts primaires tels que la pose du pied, la position du corps. Ces exercices rendent les déperditions d'énergie très faibles lors de la course d'élan et de l'impulsion. Le travail technique est très souvent long et laborieux. C'est d'ailleurs très souvent un effort de concentration et de visualisation des phases du saut. Il permet ainsi une planification du saut plus efficace lors de la compétition.
B/ Le fonctionnement du muscle
Cette image prise au proscope lors de notre expérience montre bien le tissu conjonctif (en bleu foncé). On voit de légères pigmentations en noires, qui sont les potéines de myosine. C'est grâce à cette image que l'on a pu déterminer les constituants du muscle.
Ce schéma, confectionné par nous même permet de montrer quelles sont les différentes phases de la contraction musculaire
Ce schéma est une illustration du principe d'entrainement avec les taux d'ATP et de créatine (réserves) en fonction du temps.