Sciensport© - Force maximale : page 1.3/6

Les unités motrices et leurs caractéristiques

Toutes les fibres musculaires d'un muscle sont innervées par les axones des nerfs moteurs émanant de la partie antérieure de la moelle épinière. Chaque nerf moteur ou motoneurone innerve ainsi plusieurs fibres musculaires. Par contre, une fibre musculaire n'est innerve que par un seul motoneurone. L'ensemble formé par un motoneurone et les fibres qu'il innerve est appelé unité motrice (UM) (Liddell et Sherrington, 1925).
Si le sarcomère est la plus petite unité du muscle d'un point de vue fonctionnel (cliquez ici pour en savoir plus), c'est l'unité motrice qui constitue d'un point de vue physiologique la plus petite unité de mouvement. On peut ainsi considérer que la plus petite secousse ou plus petite contraction musculaire résulterait en fait de l'activation d'une seule unité motrice.

Les UMs varient entre elles par :

leur type de fibres : une UM contient un seul type et même type de fibres musculaires (I, IIa, IIx) ; ceci aura une influence à la fois sur la rapidité de contraction de l'UM mais aussi sur sa capacité à résister à la fatigue ;
leur densité en fibres musculaires : plus l'UM innerve de fibres musculaires, plus la force qu'elle pourra développer sera importante ;
la taille du motoneurone qui innerve les fibres musculaires : plus son diamètre est important, plus la vitesse de conduction de l'influx est rapide, mais plus sa sensibilité à l'influx nerveux est faible (il faudra une intensité de décharge plus élevée pour réussir à l'exciter car sa gaine de myéline - un isolant constitué de graisses - est plus épaisse).

Il faut également rappeler ici que, lors de la stimulation d'un motoneurone, la totalité des fibres d'une UM sont excitées et se contractent donc toutes en même temps (loi du "tout ou rien").
L'ensemble des motoneurones qui innervent un muscle s'appelle un pool. C'est à ce niveau que sont intégrées les multiples sources de stimulations, qu'elles soient d'origine centrale ou périphérique, mais encore excitatrice ou inhibitrice. La résultante de ces influences constitue la commande motrice. Ainsi, chaque motoneurone constitue ce que Sherrington (1906) a appelé une "voie finale commune".

A l'instar des fibres musculaires, il existe plusieurs types d'unités motrices. Leurs caractéristiques sont liées tant au nombre qu'à la qualité des fibres musculaires qui les composent. Ainsi, on peut utiliser la même nomenclature que celle dont on se sert pour les fibres musculaires, au lieu de celle proposées par Burke et coll. (1971).
Le tableau ci-dessous permet d'avoir une vision globale des caractéristiques des UMs :

**Tableau récapitulatif des unités motrices et de leurs caractéristiques**
Nomenclature	S	FR	FF
Diamètre des axones	petit	moyen	grand
Taille du corps cellulaire	petite	moyenne	grande
Nombres de fibres	faible	moyen	élevé
Durée de la secousse	longue	courte	très brève
Force tétanique	faible	moyenne	élevée
Fatigabilité	faible	moyenne	élevée

En analysant ce tableau, on retrouve bien les caractéristiques de rapidité et de fatigabilité des fibres musculaires.
Cette classification est illustrée par la figure ci-dessous.

Chaque tracé correspond à la force isométrique mesurée au niveau du tendon du Peroneus tertius du chat.
Dans les enregistrements de la colonne A (tétanos c'est-à-dire production d'une tension maximale), les flèches indiquent la chute du plateau tétanique du tétanos imparfait (phénomène de sag).
Dans la colonne B (secousse), les temps de contraction (t_c) sont mentionnés. L'amplitude correspondante des secousses est respectivement de 0.8, 5.7, 26 g pour les unités lentes (S), rapides résistantes à la fatigue (FR) et rapides fatigables (FF).
Dans la colonne C (fatigue) ont superposées les enregistrements du premier, soixantième et cent-vingtième tétanos. Dans les colonnes A et C, la durée de la stimulation à 40 Hz est figurée par la barre horizontale, sous l'enregistrement. Les vitesses de conduction des axones innervant les unités motrices FF, FR et S sont respectivement de 102, 97 et 85 m/s soit 367 km/h, 349 km/h et 306 km/h ! (D'après Jami et coll. 1982 In Bouisset et Maton 1995).