Système Musculaire

SYSTEME MUSCULAIRE

DIFFUSION MUSCULAIRE

Selon les besoins en oxygène, l’oxygène se dissocie de l’hémoglobine et se diffuse passivement, à travers les capillaires jusqu’aux mitochondries des cellules musculaires à travers un mécanisme dit : Diffusion. Le transport dans le muscle est facilité par la myoglobine (qui permet à la concentration dissoute de rester faible et donc de garder un gradient de pression important).

La quantité d'oxygène qui peut être transportée aux muscles dépend de plusieurs facteurs :

Le débit cardiaque, plus il est grand plus la quantité d'oxygène sera grande

La qualité du sang, referee à la quantité des hématocrites (globules rouges)

Les besoins énergétiques

CONSOMMATION D'O2 / LIMITATION PERIPHERIQUE

VO2 : Corresponde à la consommation d'oxygène. Elle peut être décrite selon deux approches différentes :

Approches convective : en utilisant l'équation de Fick.

Approches diffusive : en regardant la quantité diffusée. En utilisant la loi de Flick

Dans le deux cas la consommation d'o2 doit être la même.

Approche convective : Convective c'est à dire transport d'oxygène.

L'équation de Fick dit que la Vo2 est égal au débit cardiaque multiplie par la différence arterio-veneux de l'oxygène.

En autre termes on peut écrire cette équation par la différence entre le contenu artérielle en oxygène et le contenu veineux en oxygène. Une partie d’oxygène du contenu artérielle est dessus dans le plasma (2%) et la restante partie est transporté par l'hémoglobine (98%), donc d'un point de vue de la quantité on peut négliger la partie qui est dessus (le 2%). Une fois qu'on la néglige le contenu artérielle en oxygène corresponde à la saturation artérielle en O2 multiplie par la quantité d'hémoglobine présente multiplie par un facteur qui est 1.34 qui corresponde à la valeur d’O2 que chaque gramme d'hémoglobine présent.

“VO2= Q x (SaO2-SvO2) x Hb x 1.34”

Q = Débit

SaO2 = Saturation artérielle en oxygène

SvO2 = Saturation veineux en oxygène

Hb = Hémoglobine

1.34 = La valeur d’oxygène que chaque gramme d’hémoglobine présent.

À l'exercice on aura des changements, parce qu’on a vu que la courbe de dissociation de l'hémoglobine est décalée vers le bas et le droit. Pourquoi ça ? Parce que le pH va diminuer, Co2 va augmenter et étant donné qu'on produit énergie aussi la température va augmenter. En plus avec l'exercice on a une radiante de pression partielle d'O2 qui va augmenter, on a toujours une pression partielle égal a 100 à niveau artérielle, par contre à niveau de tissu cette pression partielle va diminuer étant donner qu'on utilise oxygène et donc le gradient va augmenter. Tout ça fait qu’on arrive a extrait plus oxygène pendant l'exercice.

Approche Diffusive : Correspond a combien d'oxygène a été diffuse.

On va utiliser la loi de Fick laquelle dis que la consommation d'oxygène est égal à une constante de diffusion (Kd) multiplier par la différence de pression (delta P) multiplie pour la surface de diffusion (S) le tous divisée par la distance de diffusion (E), c'est à dire la distance moyenne entre capillaire et mitochondries.

VO2= Kd x DeltaP x S / E

- Constante de diffusion : du solvant et du soluté, mais c'est la même chose étant donne qu'on a l'oxygène et le sang.

- La surface de diffusion : dépend du nombre des capillaires qui entourent chaque fibre musculaire.

Le nombre de capillaires par fibres musculaires est plus élevé pour des personnes qui ont une consumation maximale d'oxygène. Plus le sujet est entrainé plus le nombre de capillaires est grande.

Quel ‘est l'avantage d'avoir un grand nombre de capillaires par surface de muscle?

Avec un nombre de capillaire qui augmente on a une surface d'échange qui va augmenter, la distance de diffusion va diminuer et le temps de transit du sang dans le capillaires va augmenter (c'est à dire que on peut prendre plus d'oxygène et donc la différence arterio-veneux d'O2 va augmenter). Donc le transport d'oxygène est le ravitaillement (rifornimento) de substrats (spécialement les acide gras libres) est facilité.

- La distance de diffusion : dépend du nombre de capillaires mais aussi de la densité de mitochondrie.

Etant donné que certain de ces paramètres étaient difficiles à le mesurer ont été regroupé en une seule c'est à dire la capacité de diffusion (DO2). Donc en récrivant cette équation on aura :

Consommation d'oxygène (VO2) = Capacité de diffusion (DO2) multiplie par la différence de pression de capillaires (PcapO2) et pression de la mitochondrie (PmitoO2).

VO2= DO2 X (PcapO2 -PmitoO2).

On a été fait des études intéressantes sur 6 sujets en mesurant la pression capillaire moyenne à l'exercice max en conditions différents :

À niveau de la mer

En altitude simule à 15% d'O2 (corresponde à 2600m)

En altitude de 4100m.

Ils ont remarqué pour tous le sujet qu’ils avaient primairement une consumation d'oxygène qui diminuait, par contre en modélisant le tous sur une graphique ils ont noté que la pente qui représente la capacité de diffusion ne changeait pas (point tous alliée) par rapport aux différents conditions, mais ce qu'il changeait c'était la pression partielle en oxygène à niveau capillaire, étant donné qu’en altitude elle diminuait.

Si la pente diminue c'est à dire que la VO2 Max diminue. Donc ils ont conclus que la diffusion à niveau musculaire pouvait être une limite à la performance.

STRUCTURE MUSCULAIRE

La membrane qui entoure la cellule musculaire est appelée sarcolemme, lequel est composée par la lame basale et le plasmalemme.

Entre le deux il y a les cellules satellites, normalement quiescentes mais lors d’une lésion elles se multiplient en formant de nouveaux cellules dit myoblastes. Ceux-ci donnent leur noyaux à la cellule endommage en permettant une augmentation de la synthèse protéique et de cellules contractiles. Ce procès porte à la réparation et à la croissance du muscle squelettique (hypertrophie).

Chaque fibre musculaire contient les Myofibrilles, qui sont les éléments contractiles du muscle squelettique, et chaque myofibrille présent différents types de protéines : celles contractiles l'actine et la myosine, celles régulatrices tropomyosine et troponine et cellules structurelle titine et la nebuline.

Entre les myofibrilles il y a une substance gélatineuse dit sarcoplasme. À l'intérieur il y a les Tubules transverse (tubules T) qui sont très importants étant donne qui permettent aux impulsions nerveuses d'être transmises rapidement à chaque myofibrille. Un autre élément très important c'est le réticulum sarcoplasmique, un réseau de tubules longitudinaux, qui est le lieu du stockage du calcium (Ca2), essentiel à la contraction.

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