Apports de la fibre intacte isolée dans la compréhension des mécanismes de la fatigue mise en évidence chez l’homme

Contribution of intact single fibre model in understanding of mechanisms underlying fatigue in exercising human

Institut des Sciences du Mouvement et de la Médecine du Sport, Faculté de Médecine, Université de Genève, 10 rue du Conseil général, 1205 Genève, Suisse

Reçu : 1 Mars 2010
Accepté : 31 Mars 2010

Résumé

L’exercice prolongé (course à pied, cyclisme…) induit une diminution de force et de puissance musculaire, caractérisant un état de fatigue. Cependant, les mécanismes responsables de la diminution de force musculaire ne peuvent pas être mis en évidence en utilisant seulement des techniques non invasives telles l’électromyographie de surface et la force développée lors de contractions volontaires et évoquées. Cette courte revue montre l’intérêt d’une approche translationnelle, i.e. intégrant les données issues du modèle de la fibre intacte isolée pour expliquer les altérations du couplage excitation-contraction observées chez l’homme. Ainsi, la forme de la relation entre la force et la concentration de Ca²⁺ intracellulaire ([Ca²⁺]_i) ainsi que son évolution au cours de la fatigue, deux paramètres mesurables chez la fibre isolée in vitro, permettent une meilleure compréhension des observations réalisées chez l’homme in vivo.

Abstract

Prolonged dynamic exercises (running, cycling…) induce a reduction in muscle force / power, evidencing muscle fatigue. However, the mechanisms underlying the decrease in muscle force cannot be revealed with the only use of non invasive techniques such as surface electromyography and voluntary / electrically evoked force. This brief review highlights the use of a translational approach, i.e. using data from intact single fibres to explain alterations in excitation-contraction coupling observed in exercising humans. Indeed, the shape of the force-intracellular Ca²⁺([Ca²⁺]_i) relationship (both measured in intact single fibre in vitro), combined with the time course of this relation during fatigue, allow a better understanding of the muscular adaptations observed in humans in vivo.