Toutes les fibres musculaires qui constituent le muscle ne sont pas strictement identiques. Il en existe trois types principaux, qui ont des propriétés biochimiques et mécaniques différentes.
| Type I | Type IIA | Type IIB | |
Caractéristiques structurales |
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| Couleur | rouge | rose | pâle |
| Diamètre | petit | intermédiaire | grand |
| Mitochondries | nombreuses | rares | |
| Capillaires | nombreux | nombreux | rares |
| Type I | Type IIA | Type IIB | |
Caractéristiques métaboliques |
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| Contenu en glycogène | faible | intermédiaire | élevé |
| Contenu en myoglobine | élevé | élevé | faible |
| Enzymes oxydatives | nombreuses | intermédiaires | faibles |
| Enzymes glycolytiques | faibles | intermédiaires | nombreuses |
| Type I | Type IIA | Type IIB | |
Caractéristiques mécaniques |
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| Durée de la contraction (ms) | 100-120 | 40-45 | 40-4 5 |
| Fatigabilité | faible | intermédiaire | élevée |
| Type I | Type IIA | Type IIB | |
Caractéristiques de l’unité motrice |
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| Nom | S | FR | FF |
| Taux d’innervation | faible | élevé | élevé |
| Diamètre du MN (µm) | 7-14 | 12-20 | 12-20 |
| Vitesse de conduction (m·s−1) | 40-80 | 65-120 | 65-120 |
| Fréquence de décharge du MN (Hz) | 10-20 | 30-60 | 30-60 |
| Seuil de recrutement | faible | élevé | élevé |
Les différents types de fibres
Les fibres de type I sont de petite taille et ont une couleur rouge, car elles sont riches en capillaires sanguins. Elles contiennent de nombreuses mitochondries. Ainsi, elles sont tout à fait adaptées à un métabolisme oxydatif. Parce qu’elles peuvent se contracter de façon soutenue sans manifester de signes de fatigue, on les trouve principalement dans les muscles posturaux. D’un point de vue mécanique, leur contraction est lente.
Les fibres de type II se caractérisent par des propriétés mécaniques rapides. On les divise en IIA et IIB, selon leurs caractéristiques métaboliques. Les IIB sont de grosses fibres qui développent des forces importantes. À cause de leur métabolisme glycolytique, elles se fatiguent rapidement et se trouvent donc principalement dans les muscles présentant des contractions phasiques, brèves et intenses. Les fibres IIA ont des propriétés intermédiaires entre les fibres I et les IIB.
Les différents types d’unités motrices (UM)
Les unités motrices sont homogènes : elles rassemblent des fibres musculaires d’un même type.
Les UM constituées de fibres de type I sont dites lentes (S, slow), elles sont rapides et résistantes (FR, fast resistant) quand elles sont constituées de fibres IIA et rapides fatigables (FF, fast fatigable) lorsqu’il s’agit de fibres IIB.
Les motoneurones alpha qui innervent les UM de type S sont petits. Selon le principe d’Henneman, qui stipule que les motoneurones de petite taille sont plus excitables que les gros, ces UM sont recrutées en priorité. La fréquence de décharge des motoneurones innervant les UM de type S est plus lente que pour les UM de type FR et FF, ce qui a une incidence sur les caractéristiques mécaniques de la contraction.
Les différents types de muscles
Les muscles quant à eux ne sont pas homogènes. Ils contiennent les trois types de fibres, en quatité variable.
La proportion de fibres dans un muscle est variable et détermine sa fonction. Par exemple, les muscles moteurs des yeux contiennent presque exclusivement des fibres IIA car les mouvements sont toujours brefs.
Le taux d’innervation, qui est le nombre de fibres musculaires innervées par un même motoneurone, est élevé (1:4) dans ces muscles qui nécessitent un contrôle très fin.
Les muscles impliqués dans la motricité somatique quant à eux présentent une majorité de fibres rapides (par exemple, le triceps, extenseur du coude contient 60 % de fibres II).
Le muscle soléaire (mollet) qui est typiquement un muscle antigravitaire et permet la station debout pendant des temps très longs, contient 80 % de fibres I. Son taux d’innervation est très faible, de l’ordre de 1:2000. Il contient davantage de collagène qu’un muscle rapide, et sa raideur est donc plus importante. De même, sa titine est plus extensible. Ainsi, il est capable, lorsqu’il est légèrement étiré, de développer une force sans aucune consommation d’énergie.
