• A. Un exemple d'articulation : le genou
• B. Le muscle strié squelettique
• C. Un exemple de mouvement : flexion extension du membre supérieur
• L'essentiel
II. Le système musculo-articulaire est fragile
• A. Les accidents musculaires
• B. Les accidents tendineux
• C. Les accidents ligamentaires
• L'essentiel
III. Les bonnes pratiques sportives
• A. L'échauffement
• B. La récupération
• L'essentiel
IV. Des pratiques inadaptées ou dangereuses provoquent des accidents
• A. Le surentraînement a des effets négatifs
• B. La tentation du dopage
La pratique régulière d’une activité physique facilite la minéralisation osseuse et permet de prévenir l’obésité, le diabète (type 2), les maladies cardiovasculaires, etc. Par exemple, la course à pied est une activité physique complète, qui renforce sensiblement les capacités cardio-respiratoires et musculaires, à condition de suivre un plan logique d'entraînement pour éviter les accidents.
Source : www.pratique.fr
Mouvement à l'origine d'une entorse de la cheville
La pratique sportive présente des risques d’accident : traumatismes musculo-articulaires, crise cardiaque, choc thermique, déshydratation…
Image : usmsenlis.footeo.com
● La pratique régulière d’une activité physique est bénéfique pour la santé mais présente des risques, notamment des traumatismes musculo-articulaires.
● On cherche à préciser comment pratiquer une activité physique en préservant sa santé.
Une articulation est une jonction entre deux os qui permet généralement un mouvement grâce à des muscles squelettiques.
Organisation générale
L'articulation du genou relie le fémur au tibia (plus la rotule) et permet la flexion de la jambe sur la cuisse. Les têtes osseuses sont recouvertes de cartilage et enfermées dans une capsule articulaire. Le cartilage est un tissu flexible dont la surface lisse minimise les frottements. Entre les deux cartilages, dans la cavité articulaire, se trouve le liquide synovial, qui joue le rôle de lubrifiant.
Image : www.institut-hanche
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Les ligaments du genou
Les os d'une articulation sont reliés entre eux par des ligaments qui sont des bandes de tissu conjonctif pouvant résister à de fortes tensions. Dans le genou, on distingue un ligament rotulien, deux ligaments latéraux (interne et externe) et deux ligaments croisés (antérieur et postérieur). Sur la vue 2, le ligament rotulien est coupé et relevé, ce qui permet de voir les ligaments croisés.
Images : SVT 2e Bordas 2010 p. 234
Musculature du genou
1 muscle couturier, 2 muscle droit interne, 3 muscle demi tendineux, 4 muscle demi membraneux, 5 muscle vaste interne, 6 muscle vaste externe, 7 muscle tenseur du facia-lata, 8 muscle biceps crural, 9 muscle jumeau externe, 10 muscle jumeau interne.
Image : users.skynet.be
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1 Principaux muscles squelettiques - 2 et 3 Le muscle squelettique est constitué faisceaux musculaires, eux-mêmes formés de fibres (= cellules musculaires), et entourés d'une gaine de tissu conjonctif. Des vaisseaux sanguins et des fibres nerveuses empruntent les espaces du tissu conjonctif puis se ramifient avant de parvenir à chaque fibre. Les tendons relient le muscle au squelette.
- 4. Fibres musculaires striées (microscope photonique x 600) -
Ce sont des cellules plurinucléées de 50 à 120 µm de diamètre, dont la longueur peut atteindre plusieurs centimètre et liées entre elles par du tissu conjonctif. Elles présentent des stries transversales (alternance de bandes sombres et de bandes claires) et sont contractiles. Le raccourcissement d’un muscle qui se contracte traduit le raccourcissement des fibres qui le constituent.
Images : 1 www.institut-myologie.org - 2 espace-svt.ac-rennes.fr - 3 www.institut-myologie.org - 4 www.ac-rennes.fr/pedagogie
Lors de sa contraction un muscle exerce une traction sur l’os auquel il est rattaché par l’intermédiaire des tendons qui ne sont pas élastiques. Le jeu des muscles antagonistes (ici le biceps et le triceps) permet la réalisation d’un mouvement de flexion-extension.
Images : pedagogie.ac-toulouse.fr
La contraction musculaire n'est pas obligatoirement suivie d'un raccourcissement.
En travail concentrique une charge est soulevée lentement (le biceps se contracte et se raccourcit lentement), en travail isométrique la charge est maintenue sans mouvement (le biceps se contracte sans se raccourcir) en travail excentrique la charge est lentement abaissée (le biceps s'allonge en contraction).
● Dans une articulation les os, reliés entre eux par des ligaments, sont emboîtés. Les muscles squelettiques, reliés aux os par des tendons, sont fomés de cellules contractiles : les fibres musculaires striées. La contraction des muscles antagonistes exerce une force sur les tendons, ce qui fait jouer l'articulation et permet un mouvement.
Les accidents musculo-articulaires entraînent une détérioration du tissu musculaire, des tendons, ou de la structure articulaire.
Courbatures : douleurs musculaires sans gravité consécutives à un effort important ou à une infection virale (grippe). Elles sont dues à des micro-traumatismes des cellules musculaires.
Crampe : contracture violente, involontaire, passagère et douloureuse d'un muscle. Elle est généralement liée à une perte d'ions sodium suite à une sudation importante.
Contracture : contraction involontaire d'un muscle qui se distingue de la crampe par une durée plus longue.
Contusion : lésion du muscle liée à un choc.
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1. Élongation, déchirure, rupture
Élongation : réaction inflammatoire liée à un étirement anormal des fibres musculaires.
Déchirure (= claquage ss) : rupture d'un nombre plus ou moins important de fibres musculaires suite à un effort d'intensité supérieure à ce que le muscle peut supporter. Il y a rupture de vaisseaux sanguins. La poursuite du mouvement est impossible. Rupture : déchirure importante d'un muscle, partielle ou complète. Elle se traduit toujours par un hématome.
Image : www.rc-epinay.org (modifiée) - Source www.volodalen.com
2. Échotomographie d'une déchirure musculaire de 46 mm × 4 mm sur le jumeau interne du muscle gastrocnémien (mollet droit) Image : encyclo.voila.fr
Tendinite : inflammation qui apparaît quand le tendon est trop sollicité.
Tendinite du tendon d'Achille
Le tendon d'Achille relie le muscle du mollet (muscle soléaire) à l'os du talon (calcanéum).
Image : www.osteopathebuonomo.fr (modifiée)
(A) Tendon d'Achille et (B) rupture du tendon d'Achille
1 tibia ; 2 astragale ; 3 calcaneum ; 4 tendon d'Achille ; flèche = rupture.
Images : A www.chirurgie-du-pied.fr ; B www.info-radiologie.ch
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Foulure ou entorse : distension ou rupture de ligaments suite à un étirement trop important.
1 Karim Benzema atteint d'une entorse du genou gauche (torsion du ligament interne) lors du match Lyon-PSG le 23 mars 2008, cette blessure a nécessité deux semaines d'immobilisation. Source : 2 Lésions ligamentaires associées à une entorse du genou.
Images : www.sport24.com et entorsedugenou.com
Luxation : déplacement des os d’une articulation associé à une entorse.
Luxation de l'épaule
A. Épaule normale : 1 clavicule, 2 col de l'humérus, 3 humérus, 4, omoplate (scapula), 5 côte, flèche = espace articulaire. B : Épaule luxée : la tête de l'humérus est déplacée.
Images : www.info-radiologie.ch et commons.wikimedia.org (modifiées)
● On distingue trois types d'accidents musculo-articulaires.
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Les accidents musculaires touchent les fibres musculaires à la suite d'une sollicitation intense. Ils vont de la simple élongation jusqu'à la déchirure ou claquage et même à la rupture.
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Les accidents tendineux surviennent quand les tendons sont soumis à une traction excessive. Il en résulte soit une inflammation ou tendinite soit parfois une rupture.
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Les accidents ligamentaires proviennent d'un mouvement excessif de l'articulation. Cela provoque une foulure ou entose car des ligaments sont distendus voire rompus. Il y a luxation quand les os sont déplacés.
Performance au 100 m et température musculaire en fonction de la durée de l'échauffement
L’échauffement contribue à diminuer le risque de blessure tout en permettant une amélioration de la performance sportive.
Image : SVT 2e, Hatier 2010 p. 249
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Une séance d’échauffement consiste en des exercices d’intensité croissante pendant environ 15 minutes et comporte deux parties.
1. L’échauffement général a trois objectifs
a. Augmenter la température corporelle et la fréquence cardiaque car le système musculo-articulaire a un rendement maximum à 39°C (ex : footing léger, FC<140 battements/min, au moins 5 min).
b. Assouplir les muscles et les articulations (flexions, extensions, rotations… pendant environ 4 min).
c. Accroître l’irrigation sanguine (étirements, contractions en excentrique ou en concentrique pendant environ 3 min).
2. L’échauffement spécifique insiste particulièrement sur les muscles et les articulations sollicités par le sport pratiqué (3 à 10 min).
Images : 1a www.acp15.com - 1b www.wts.fr - 1c paris-guyancourt.adidasrunningpartners.com - 2 www.elan94.net
L'activité sportive entraîne une perte d'eau et d'ions minéraux par transpiration, une accumulation de déchets métaboliques (acide lactique), un épuisement de la réserve glucidique et des lésions musculaires.
La récupération, proportionnelle à l'intensité de l'effort, permet de pallier ces perturbations, ce qui évite les blessures. Elle permet aussi l’amélioration de l’efficacité du cœur, l’augmentation du nombre de capillaires musculaires et l’augmentation de la quantité de glycogène stocké dans les muscles…
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Juste après l'effort : boire de l'eau (1) pour se réhydrater et éliminer l'acide lactique (choisir de préférence une eau riche en ions minéraux). Consommer des aliments sucrés (2) afin de reconstituer la réserve glucidique. Attention. Les sodas sont trop acides et trop sucrés, ils réhydratent mal. Du repos (3) et des étirements (4) permettent de soulager la fatigue musculaire.
Dans les heures qui suivent l'effort,
l'alimentation devra apporter les nutriments énergétiques (5) nécessaires à la reconstitution des réserves de l'organisme et les protéines (6) nécessaires à la reconstitution de la masse musculaire. On respectera ensuite rapidement un équilibre alimentaire (7) .
Images : 1 an-sante.blogspot.com - 2 Image : www.logiciel-freeware.net - 3 sportlavoisier.over-blog.fr - 4 www.montpellier-rugby.com - 5 etudiantscesf.unblog.fr/ - 6 3danslepetitnid.blogspot.com - 7 www.mangerbouger.fr
● Avant un effort physique, l’échauffement augmente la température corporelle et le rythme cardiaque, assouplit les articulation et "réveille" les muscles qui vont être sollicités. Cela permet d'améliorer la performance sportive.
● Après l'effort, la récupération permet non seulement la "reconstruction" de l'organisme (réhydratation, élimination des déchets métaboliques, reconstitution de la réserve énergétique, réparation des lésions) mais elle permet aussi l'aptitude de l'organisme à l'effort.
● Ignorer l'une ou l'autre de ces étapes augmente considérablement le risque de blessure et peut avoir des effets néfastes sur l'organisme.
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1 Relation entre charge d'entraînement et performance au marathon
Outre lune baisse des performances, le surentraînement peut engendrer des manifestations cliniques : impression de fatigue persistante, fatigabilité musculaire, troubles du sommeil, micro et macro traumatologie, troubles cardioventilatoires. 2 Performance cardiaque et entraînement. Source : SVT 2e Nathan 2010 p. 262
3. Fracture de fatigue. C'est une fracture incomplète (fissure) causée par un stress excessif et répété lié par exemple à un entraînement trop intensif et/ou pratiqué sur une surface trop dure. Les traumatismes osseux n'ont pas le temps d'être réparés entre deux séances et ils s'accumulent jusqu'à la fracture. Cet accident touche particulièrement les sportifs en excellente condition physique.
Image : www.image-echographie.net
La testostérone : un stéroïde anabolisant
La testostérone est une hormone dérivée du cholestérol (stéroïde) qui permet le développement des caractères sexuels masculins. Elle a en particulier un effet anabolisant : augmentation de la masse musculaire et osseuse et production de cellules sanguines. Cela a conduit à produire des substances mimétiques de la testostérone à effet thérapeutique (exemple la nandrolone).
Chaque groupe comprend 10 hommes. Les mesures sont effectués après 10 semaines en milieu médical. Un placebo est une substance sans effet. Source : SVT 2e Belin 2010 p. 244.
Les effets des stéroïdes anabolisants peuvent être détournés pour améliorer les performances physiques, réduire la sensation de fatigue et stimuler l’agressivité.
Effets des stéroïdes anabolisants utilisés comme dopants
Le dopage nécessite des doses 100 à 1000 fois supérieures à l’usage thérapeutique et absorbées sur de longues périodes. Il en résulte une multiplication des effets secondaires qui ont des conséquences néfastes sur la santé à effet immédiat (déchirures musculaire, rupture de tendons, fractures…) ou différé (cancers, maladies cardiovasculaires...).
Image : www.doping.chuv.ch
Le cas Florence Griffith-Joyner
Elle détient les records du monde des 100 et 200 mètres depuis les J. O. de Séoul en 1988. Elle fut soupçonnée de dopage aux stéroïdes anabolisants, mais aucun contrôle n'a jamais permis de le prouver. Elle a pris sa retraite sportive en 1989, en pleine gloire et au moment où les contrôles antidopage surprises furent instaurés. Elle a survécu à une crise cardiaque en 1988. Elle est décédée en 1998, à lâge de 39 ans, asphyxiée lors d'une crise d'épilepsie.
Images : klalum.com et fr.beijing2008.cn
● C'est au cours de la récupération que les bienfaits liés à l'activité physique se révèlent. Sauter la récupération revient à rendre l'effort sportif inutile, voire dangereux, c'est le surentraînement.
● Le dopage consiste à absorber des substances ou à utiliser des actes médicaux afin d'augmenter artificiellement ses capacités physiques ou mentales. Non seulement cette pratique est contraire à l'éthique sportive mais elle est dangereuse pour la santé.
Le contrôle médical est nécessaire pour rechercher une éventuelle contre indication au sport envisagé (problème cardiaque par exemple).
Un encadrement compétent adapte les exercices au niveau du pratiquant, 'organise la progressivité des entraînements et améliore les gestes techniques.
Un matériel adapté et le respect des règlements conditionnent la sécurité des activités.
Une bonne hygiène de vie permet de pleinement tirer profit de l'activité sportive.
● Si l'activité sportive a des effets bénéfiques sur la santé elle peut aussi présenter des risques d'accident. Ceux-ci peuvent être minimisés par une bonne connaissance du fonctionnement de l'organisme et par un respect des règles de sécurité propres à chaque sport.