Les causes de la fatigue musculaire

               GRAND ORAL SUJET 2

Les causes de la fatigue musculaire

                J’ai toujours été très sportive, d’une part pour préserver mon capital santé mais surtout pour m’aider à évacuer le trop plein d’énergie liée à mon hyperactivité. Depuis mon année de 3 ème j’évolue donc danc un club de football ce qui m’amène à m’entrainer régulièrement pour me permettre de participer à des rencontres sportives qui peuvent être intenses. D’ailleurs il m’arrive fréquemment de ressentir des tremblements, une sensation de fatigue intense et une perte de force contractile en fin de match qui peuvent m’imposer de quitter le stade. D’où vient cette fatigue musculaire ? Quels sont les mécanismes mis en jeu quand nos « jambes flageolent » ? Pour comprendre ce phénomène nous étudierons les espèces jouant un rôle dans le maintien du ph sanguin ensuite nous verrons comment la baisse du pH provoque la fatigue musculaire.

1. Espèces jouant un rôle dans le maintien du ph sanguin :

Le pH plasmatique doit vérifier, dans les conditions physiologiques : 7, 38 ≤ pH ≤ 7, 42

• Si pH < 7 ou pH > 7, 8 : c’est la mort.

On comprend donc à quel point il est essentiel que le pH soit sévèrement régulé. C’est aux nombreux tampons sanguins d’amortir les variations de pH.

Le principal système tampon  du plasma humain, est le « tampon bicarbonate » formé par le couple acide/base : (CO2,H2O(aq) / HCO3 - (aq)).

 C'est un système tampon très efficace dont la réaction en cas de variation de pH est très rapide. Par ailleurs, la concentration de chacune des deux espèces est elle-même régulée par le rein pour l'ion HCO3 - (aq) et par les poumons pour CO2,H2O(aq).

Ce système tampon participe à une réaction acido-basique avec le couple H3O + (aq)/H2O(l). Le dioxyde de carbone est un acide faible : il réagit sur l’eau plasmatique selon la réaction :

[pic 1]

(poumons)                 Acide carbonique               Bicarbonate (reins)

La valeur du pH d'une solution contenant ce système tampon est donnée par :

[pic 2]

Ainsi, pour que le pH du sang soit maintenu constant, le rapport [pic 3]ne doit quasiment pas varier.

Lors d’une activité physique intense, en l’absence d’oxygène et par fermentation, une mole de glucose (C6 H12 O6) est transformée en deux moles d’acide lactique (CH3 -CHOH-CO2 H) avec une libération d’énergie. Au pH intramusculaire (qui peut varier entre 7,05 et 6,1) la molécule d’acide lactique dont la constante de dissociation (pKa) est assez faible (3.86), est entièrement dissociée en un proton (H+) et en un anion = le lactate.

[pic 4]

Les HCO3- plasmatiques sont disponibles pour tamponner les excès d’ions H+ d’origine métabolique : H+ + HCO3           H2CO3          CO2 + H2O[pic 5][pic 6]

Le proton est capté par l'ion HCO3, formant de l'acide carbonique. Celui-ci étant un acide faible, il n'abaisse alors que très légèrement le pH de la solution.

Le CO2, déchet du métabolisme cellulaire, est expulsé par le système respiratoire à mesure qu'il se forme.

1. Origine de la fatigue musculaire:

1. Les mécanismes biochimiques de la contraction musculaire :

Les  fibres musculaires ont un cytoplasme rempli de myofibrilles. Ces myofibrilles sont constituées de la répétition de sarcomères qui sont les unités contractiles du muscle. Les sarcomères sont constitués de 2 types de protéines : l’actine et la myosine.

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