les différents types de travail musculaire philippe hamant interne, besançon
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Les différents types de travail musculaire
Philippe HAMANT
Interne, Besançon
Formules du travail en physique
Rappels:
3 types de forces
3 éventualités
Les différentes fibres musculaires:
• Fibres de type I, lentes, oxydatives et résistantes à la fatigue
• Fibres de type IIa, rapides, oxydatives et résistantes à la fatigue
• Fibres de type IIb, rapides, glycolytiques et sensibles à la fatigue
Deux pratiques sportives
La contraction musculaire isométrique
• La secousse musculaire
• Le tétanos musculaire
(d’après précis de physiologie du travail. Scherrer J., Masson)
Schéma d’un fibre musculaire
Contractile Elastique
Le travail statique (modèle)
Le travail statique (exemples)
on exprime le travail statique par le produit F(force) * T(durée)
sachant que le résultat n’a pas la dimension d’un travail en Joules
(on parle de newton.secondes au lieu de newton.mètres par seconde)
Exemples :– maintien de posture – station érigée de l’homme (nous ne sommes pas complètement statiques !)– maintien d’une charge extérieure : contraction isométrique continue parfois
intense. La plupart du temps, on s’oppose à la pesanteur.
Le moment d’une force
Quelle force doit développer le biceps
(principal muscle de la flexion de l'avant-bras
sur le bras) pour maintenir l'avant-bras à l'horizontal (coude à 90°) avec une boule de 12 kg (environ 120 N) dans la
main ?
La contraction musculaire anisométrique
(source :http://prevost.pascal.free.fr/theorie/muscle/travail_muscul.htm)
Moment d’une force: exemple Le biceps doit développer une force 7,7 fois plus grande que le poids
de la charge placée dans la main pour maintenir la position, et lutter en même temps contre la force de pesanteur qui s'exerce sur l'avant-bras, la main et la boule.
Cette force est de 924 N (environ 92,4 kg de traction). Si le biceps ne peut développer au maximum qu'une force 1000 N, un
simple produit croisé nous donne la charge maximale que le sujet peut maintenir en position horizontale avec ce muscle : (12*1000)/924 = 12,98 kg.
Par conséquent, tant que la personne soulève des charges inférieures à 12,98 kg, elle pourra faire un travail dynamique concentrique.
Avec une charge 12,98 kg, elle sera dans l'incapacité de fléchir son coude et ne pourra que maintenir la position (travail statique).
Et pour toute charge supérieure à 12.98 kg, la force de son biceps ne pourra suffire à lutter contre cette force externe : elle ne pourra que freiner la charge trop lourde pour elle malgré une contraction maximale du biceps. Elle sera alors dans des conditions de travail dynamique excentrique.
Régimes et répartitions topographiques
Travail musculaire local léger (frappe sur machine à écrire) Travail musculaire à composante statique (chanfreineur-
burineur ; pénibilité liée au poids de l’outil) Travail musculaire général (travaux miniers)
Notion d’adaptation circulatoire et ventilatoire:
vue avec le groupe précédent
Les processus énergétiques
Trois réactions fondamentales, sources d’ATP– Source anaérobie alactique, la
phosphocréatine– Source anaérobie lactique– Oxydation mitochondriale
Les régimes musculaires
Anaérobiose alactique et lactique: premières secondes d’un exercice maximum de courte durée
Aérobiose: activité musculaire moyenne prolongée
Anaérobiose lactique: à partir de 60% de VO2 max
La dette d’oxygène
Conclusion
Difficulté de modéliser en laboratoire le type de travail effectué sur le terrain
Nombreuses tâches, gestes, stéréotypés certes, mais toujours adaptés, combinés, enchaînés, selon les demandes.
L’activité n’est pas modélisable par un modèle simple.L’environnement influe trop sur la réalisation du travail.
W=F(n1, n2, …, VO2, VO2max, VCO2, lactacidémie, …, ni,…)
Cependant, il est possible de déterminer précisément son l’aptitude à l’effort
(en aérobiose et anaérobiose)Il faut considérer son activité comme la somme de multiples taches uniques et
stéréotypées, formulables.
W=W1+W2+…WiMesurables simplement (VO2, lactacidémie…).
Dans un second temps, il faut tenir compte de l’enchaînement, du cumul.Et pour cela, rien ne vaut l’observation du salarié, de visu et filmé en parallèle.
Références
CNAM Paris – Ergonomie – Cours ERG 110 (B1) – 2002-2003 Précis de physiologie du travail, notions d’ergonomie. Scherrer J., Masson
ed., 1981 Ergonomies, Monod H., Masson ed, 1999 Dépenses énergétiques, sources chimiques de l’énergie, adaptation cardio-
respiratoire à l’exercice, Hervé Sors ; certificat optionnel de Médecine du Sport ; faculté Necker ; Pr Elghozi
www.physiologie.staps.univ-mrs.fr