Comment fonctionne la prise de masse musculaire ? Un voyage au cœur du muscle.
Comment fonctionne la prise de muscle ?
Alors, comment fonctionne vraiment la prise de muscle ? On entend sans cesse des contes, par exemple que les muscles grossissent par à-coups. Dans le blog d'aujourd'hui, nous abordons donc la structure de la musculature ainsi que les processus biologiques de la prise de muscle.
Structure du muscle
Le muscle est composé de faisceaux de fibres musculaires. Les faisceaux de fibres musculaires sont les « fibres » de viande visibles à l'œil nu et ont un diamètre d'env. 100 à 1000 μm. Les faisceaux de fibres musculaires se composent à leur tour de plusieurs fibres musculaires. Les fibres musculaires, soit les cellules musculaires, ont un diamètre d'env. 10 à 100 μm (10-100·10-6 m) et peuvent mesurer plusieurs centimètres de long. La membrane de la cellule musculaire s'appelle sarcolemme et entoure le sarcoplasme (cytoplasme), plusieurs noyaux cellulaires, des mitochondries, des substances assurant l'approvisionnement en oxygène et en énergie, ainsi que quelques centaines de myofibrilles.
Chaque myofibrille à l'intérieur de la fibre musculaire est divisée par des disques Z en compartiments d'env. 2 μm de long, les sarcomères. Le (demi-)sarcomère est la plus petite unité contractile du muscle. Lors d'une observation microscopique (bidimensionnelle), les myofibrilles présentent alternativement des bandes et des lignes claires et sombres (d'où la musculature striée), causées par la disposition des filaments (épais) de myosine II et (fins) d'actine. Un sarcomère se situe entre deux lignes Z ou, en trois dimensions, entre deux disques Z (image ci-dessous).
a) Représentation schématique des composantes principales d'un sarcomère (Pradeep K. Luther 2009)
b) Vue d'un sarcomère sur une coupe longitudinale au microscope électronique d'un muscle de poisson (Pradeep K. Luther 2009)
Le glissement des filaments
La contraction musculaire se produit par le glissement des filaments, grâce à l'énergie fournie par l'adénosine triphosphate (ATP). Les têtes de myosine, avec leur activité ATPase, sont les moteurs. Les filaments d'actine et de myosine d'un sarcomère sont donc disposés de manière à pouvoir glisser les uns dans les autres. Les têtes de myosine se lient alors aux filaments d'actine selon un angle déterminé. Grâce à un changement de conformation qui se produit au niveau du site de liaison, dont l'ampleur spatiale est renforcée par le mouvement du col, la tête de myosine se « plie » et entraîne ainsi le filament fin sur plus de 4 nm (4 · 10-9 m). La tête se détache ensuite, se « retend » pour se lier de nouveau à l'actine et donner le prochain « coup de rame ».
Comment fonctionne la prise de muscle ?
La prise de muscle consiste à former des protéines musculaires. Cela se fait par le taux de synthèse des protéines musculaires. Son contraire est le taux de dégradation des protéines musculaires. Si le taux de synthèse des protéines musculaires est supérieur au taux de dégradation, davantage de protéines musculaires sont produites et le muscle « grossit ».
La synthèse des protéines musculaires
La synthèse des protéines se déroule, de manière très simplifiée, comme suit. Dans les noyaux cellulaires se trouve l'ADN. L'ADN est une très longue molécule qui se présente chez l'être humain sous forme de chromosomes. Il contient le plan génétique codé de toutes les cellules de l'organisme vivant. La production des protéines ne se fait toutefois pas dans le noyau mais à l'extérieur. Comme l'ADN ne peut pas quitter le noyau cellulaire, l'information de l'ADN doit être copiée. Les informations sont copiées de l'ADN vers l'ARN, dit messager. Ce processus s'appelle transcription. Un segment d'ADN qui est « écrit » sur un ARN pour une caractéristique héréditaire est appelé gène.
L'ARNm (ARN messager) est transporté par les pores nucléaires vers le cytoplasme. Dans le cytoplasme, il se lie aux ribosomes. Les ribosomes traduisent l'information en séquence d'acides aminés de la protéine. C'est ce qu'on appelle aussi la traduction. Les acides aminés nécessaires à la fabrication des protéines musculaires proviennent des acides aminés libérés lors de la dégradation d'autres protéines ou de l'apport de protéines par l'alimentation. Les protéines musculaires sont donc construites et dégradées en permanence. Toi aussi, en ce moment même, tu construis et dégrades des protéines musculaires.
Une cellule musculaire peut réguler aussi bien la transcription que la traduction. Cela se fait par exemple grâce à des stimuli liés à l'entraînement et à l'alimentation.