Exemple d’utilisation de l’adaptation musculaire

Cet article est le numéro 6 sur 6 du dossier Adaptation musculaire à l'entraînement
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    Le but de cette partie n’est pas d’établir des recettes miracles qui n’existent pas (la variation étant la clé de l’adaptation musculaire), mais plutôt de présenter les possibles effets de quelques variables d’entraînement.

    Afin d’impliquer l’un de ces trois facteurs d’adaptation, nous devons adapter l’entraînement pour favoriser leurs apparitions. Pour cela, il est nécessaire d’utiliser les variables d’entraînement de manière correcte. Parmi ces variables, nous retrouvons l’intensité, le volume, les exercices, la récupération et la vitesse d’exécution de ces derniers. Observons les un par un.

    Ainsi, nous observerons les éléments suivants :

    • L’Intensité de l’entraînement
    • Le volume de l’entraînement
    • Le choix des exercices
    • La vitesse d’exécution des répétitions
    • L’échec musculaire
    • Les repos entre les séries

    La charge d’entraînement est synonyme d’intensité.

    C’est la résistance (le poids de l’haltère par exemple) qui définira l’intensité de l’exercice. C’est la variable d’entraînement la plus importante dans la recherche de la croissance musculaire (Fry, 2004).

    En fonction de l’intensité, l’athlète pourra effectuer plus ou moins de répétitions au cours d’une série d’entraînement. Ainsi, en fonction de l’intensité, le muscle utilisera majoritairement une filière énergétique plutôt qu’une autre (temps de travail possible) et fera fonctionner le système nerveux de différentes manières, provocant des réponses différentes.

    L’utilisation d’une intensité permettant l’exécution d’un nombre important de répétitions (+15) s’avère nettement moins performant en terme d’hypertrophie que les charges limitant ce nombre (Campos, 2002 – Homl, 2008). Cela proviendrait d’une limitation de l’ischémie lors de l’utilisation de charges inférieures à 65% du 1RM (McDonagh, 1984). Ce type de charge provoque un stress métabolique important, mais ne permet pas le recrutement d’un nombre suffisant d’Unités Motrices (UM) limitant ce stress général.

    Toutes les intensités permettant un nombre faible ou moyen de répétitions (1-12) permettent une réponse hypertrophique intéressante (Campos, 2002). Cependant, l’utilisation d’une intensité permettant l’exécution d’un faible nombre de répétitions (-5) s’avère moins intéressant que les charges permettant un nombre supérieur de répétitions (6-12). Pourquoi cela, alors que l’intensité est forcément plus importante ?

    L’usage des répétitions à très haute intensité n’applique pas le même usage énergétique et se cantonne majoritairement à la filière liée à la Phospho-Créatine. À côté de ceci, les intensités intermédiaires (6-12) permettent un usage importante de la glycolyse, apportant à la fois une baisse importante de l’ATP, de la Créatine phosphate, du glycogène et une augmentation importante du lactate sanguin et intra cellulaire, du glucose et donc du glucose-6-phosphate (Essen-Gustavsson, 1990 – Tesch, 1986). Ces baisses et augmentations sont propices à l’anabolisme musculaire (Kraemer, 2005).

    Il semble donc apparaître qu’il existe un équilibre à trouver entre intensité et stress métabolique pour permettre une réponse appropriée (hypertrophie). En effet, l’augmentation de l’intensité élève le nombre d’UMs exploitées et augmente l’ischémie. Mais la testostérone et l’hormone de croissance sont maximisées par l’accumulation métabolique (Kraemer, 1990, 1991, Hakkinen, 1993, McCaulley, 2009) grâce à ‘l’augmentation des interactions cellulaires facilitant le remodelage du tissu musculaire’. Cela maximise également l’hydratation cellulaire, amplifiant le gonflement cellulaire grâce à la dérivation d’une partie du sang capillaire des muscles inactifs (compression) vers les muscles moteurs, créant une augmentation de la concentration du plasma sanguin par voie intramusculaire : la fuite du plasma capillaire vers les espaces interstitiels, génère une accumulation qui engendre un gradient de pression extracellulaire, aboutissant à un flux de plasma dans le muscle (phénomène de chasse d’eau). Tout ceci est optimisé par l’augmentation des métabolites (Sjøgaard, 1985).

    Ainsi, le travail à des charges moyennes (6-12 répétitions) permet d’avoir un équilibre entre une intensité haute et un gonflement cellulaire propice à l’hypertrophie (les mécanismes ne sont pas encore connus). C’est la notion de tension sous tension ou de temps de travail réel.

    Le surplus de répétitions par rapport à une intensité supérieure permet d’augmenter le temps sous tension, engendrant plus de dégradation (dommages musculaires). Cet aspect de l’hypertrophie est surtout bénéfique aux fibres de type lent. Comme la majorité des muscles présentent des profils plutôt lents (Lexell, 1983 – Haggmark, 1979), cela peut être intéressant du point de vue d’une optimisation de l’hypertrophie.

    Néanmoins, attention à ne pas tomber dans l’idée reçue présentant une meilleure hypertrophie des fibres lentes par des intensités faibles (et donc un long temps sous tension) et une meilleure hypertrophie des fibres de type rapide par des intensités fortes. Aucune recherche n’a pu confirmer qu’un ordonnancement d’une réponse hypertrophique était possible entre le type de fibres et le nombre de répétitions effectuées.

    Partant de tout cela, une hypothèse semble se profiler : si l’intensité permet le choix du nombre d’UMs travaillées, il est donc nécessaire de travailler sous l’intensité la plus haute ; ceci dans la limite d’un usage glycolytique des filières énergétiques. Ces hautes charges permettant une meilleure ischémie, il serait logique de supposer une meilleure hypertrophie à très haute intensité pourvu que l’on puisse apporter un temps sous tension suffisant pour créer le stress métabolique et le gonflement des cellules musculaires.  Ainsi, pourquoi ne pas proposer de travailler avec des temps de repos très très courts (que l’on appelle communément Rest-paus) permettant un début de récupération énergétique (notamment nerveuse) sans pour autant permettre une récupération significative, et ainsi reproduire sur un temps long le travail habituellement court. Par exemple, en travaillant à une intensité ne permettant que 3-5 répétitions, le principe du Rest-Paus et de se reposer 5-15 secondes après 2 ou 3 répétitions et de recommencer l’exercice 1 fois ou 2. Nous arrivons ainsi à des temps de travail aussi long qu’avec des charges modérées (usage de la filière glycolytique), mais avec des intensités très importantes, touchant donc un plus grand nombre d’UMs.

    Le volume d’entraînement

    C’est également une variable importante dans l’élaboration d’une routine d’entraînement (comme nous avons commencé à le voir lors de la notion d’intensité).

    Le volume de l’entraînement est en relation directe avec le nombre de répétitions par série (donc la charge), le nombre de séries et le nombre d’exercices durant la séance.

    Un minimum de volume est nécessaire pour permettre une activation hormonale (Schwab, 1993), notamment de la testostérone. À cet égard, le multi-série semble donc meilleur que le one-set pour l’hypertrophie, ainsi que du point de vue du stress métabolique lié à l’usage de la filière glycolytique (Krieger, 2010). Ceci n’interdisant pas au one-set de produire une réaction hypertrophie réelle (Carpinelli, 2002), mais non maximisée.

    L’augmentation du volume d’entraînement augmentant le stress métabolique, le taux de sécrétion de la GH augmentera à son tour (Hoffman, 2003 – Craig, 1994 – Mulligan, 1996). Il semble que ce soit l’accumulation des métabolites créée par un volume de travail important qui permettent des seuils supérieurs de sécrétion de la GH (Smilios, 2003).

    L’objectif est donc maintenant d’arriver à augmenter le volume d’entraînement sans créer de surentraînement. Ceci semble possible grâce à la Split routine qui, à l’inverse des entraînements Full ou Half-Body, implique de ne travailler que 1 ou 2 muscles par séance. Kerksick (2009) nous montre que ce système d’entraînement maximise la réponse hypertrophique. Cette méthode de répartition permet un même volume d’entraînement par muscle et par semaine, par rapport à la full-body, tout en dégageant un temps de récupération nettement supérieur, Kerksick (2006).

    Afin de maximiser l’hypertrophie, il est nécessaire d’augmenter le volume chaque semaine au cours d’un cycle. Cela amène progressivement à un léger surentraînement (voulu et donc programmé) qui sera surcompensé par une courte période de repos (total ou par une baisse de volume de l’ordre de 50%). Fry (2004) et Volek (2004) nous montrent qu’une baisse de l’anabolisme provoquée par l’augmentation du volume oblige le corps à surcompenser en augmentant significativement la synthèse protéinique. Ce surentraînement doit être manipulé avec précaution et sur des athlètes experts (Fry, 1994, nous apprend que le surentraînement affecte moins le système endocrinien au fur et à mesure des années d’entraînement).

    Il convient également d’arriver à faire la balance entre l’augmentation du volume et de l’intensité (qui baissera nécessairement) puisqu’une intensité minimale est nécessaire. Pour y parvenir, Zatsiorsky (1995) nous montre qu’une séance d’entraînement intense (mêlant volume et intensité) ne doit pas dépasser 1 heure pour ne pas entraîner trop rapidement à une impossibilité de récupération complète et donc un surentraînement involontaire.

    En troisième élément modifiable dans un entraînement, nous retrouvons le choix des exercices.

    Lorsque nous choisissons les exercices, nous les choisissons de manière à mobiliser les articulations et les muscles sous différents angles. Bloomer (2000) nous montre qu’un muscle doit être travaillé selon différentes positions (angle d’effort, position des membres, etc.) afin de provoquer différents types d’activations (au niveau des compartiments musculaires d’un même muscle) permettant ainsi des synergies plus ou moins actives. Cela permet ainsi un développement plus uniforme du muscle travaillé.

    Lorsque nous parlons de régions ou de compartiments, nous parlons de subdivisions fonctionnelles. Par exemple, la portion claviculaire du grand pectoral est moins activée durant le DC décliné (Glass, 1997) ou au DC prise large alors qu’il interviendra de manière active sur un DC serré (Barnett, 1995). Les différentes régions d’un muscle peuvent changer leurs réponses en fonction du choix de l’exercice.

    En effet, les UMs lentes et rapides, qui sont souvent dispersées dans le muscle, peuvent travailler de manière à ce que les unes se contractent pendant que les autres se relâchent (Antonio, 2000), ce qui correspond à l’une des composantes de la coordination intramusculaire.

    Les muscles sont aussi divisés en zones à innervation distinctes, permettant de mettre en activité certaines parties d’un muscle pendant que les autres sont au repos (Antonio, 2000). Par exemple, le biceps fémoral est divisé en compartiment (cloisons matérialisées par des bandes fibreuses). Chacune de ces subdivisions est innervée de manière autonome (Wickiewicz, 1983 et Woodley, 2005). Le travail de la coordination sera d’amener à une synchronisation maximale entre ces compartiments pour développer le maximum de force en même temps (Egger, 1992). De même, ces portions (ou compartiments) peuvent être beaucoup plus anatomiques. Par exemple, le muscle gracile possède des fibres très courtes qui se terminent à l’intérieur des fascias (Heron, 1993). Ceci permet de comprendre que dans un même muscle toutes les fibres n’ont pas forcément ni la même origine, ni la même terminaison, offrant ainsi une multitude de possibilité d’angles d’attaques pour les travailler.

    Afin de donner un exemple de possibilité de travail de cette compartimentation, observons le muscle biceps brachial. Les études sur l’activité électrique du long chef montrent une activité de la zone latérale lors de la flexion du coude, de la face médiale pour une supination et du centre lors des combinaisons non linéaires c’est-à-dire flexion et supination (Ter Haar Romeny, 1982, 1983 – Van Zuylen, 1988).

    Après ces choix d’exécution (angles, positions), il convient de choisir les exercices, c’est-à-dire de définir les exercices simples (mono-articulaires) et complexes (poly-articulaires). Hansen, 2001 et Kraemer, 1992 nous montrent que les sécrétions hormonales sont liées à la quantité de masse musculaire mobilisée. Les exercices poly-articulaires semblent donc prédisposés à provoquer ces sécrétions vitales pour l’adaptation musculaire. Un squat, par exemple, mobilisera de manière dynamique ou stabilisatrice, plus de 200 muscles. Le nombre d’exercices mono-articulaires pour arriver à ce résultat (sans forcément y parvenir pour certains muscles non sollicitables directement) rend nécessaire son exécution sauf à rendre l’entraînement inefficace et peu pratique.

    Néanmoins, ces exercices poly-articulaires (sauf dans des mouvements partiels mais qui alors ne peuvent plus être considérés comme pleinement poly-articulaires) ne permettent pas les travaux multi-plans et multi-angles que nous venons de voir.

    Ainsi, l’usage de ces deux types d’exercices semble non seulement souhaitable, mais de manière combinée.

    Après avoir choisi les exercices, la charge et le volume, il est nécessaire de choisir comment les mouvements seront réalisés.

    La vitesse des répétitions.

    Elle est très importante et surtout sujette à discussion à cause de mauvaises interprétations des études existantes.

    Commençons par l’absence de vitesse (l’isométrie). Cette pratique produit de l’adaptation musculaire (hypertrophie donc également renforcement) (Moore, 2005). Néanmoins, la réponse anabolique est moins importante que lorsqu’il existe un mouvement. Ainsi, cette méthode semble devoir n’être utilisée qu’adjointe à d’autres types de contractions. L’intérêt de l’isométrie seule sera surtout énergétique (isométrie totale) et/ou nerveuse (isométrie maximale, stato-dynamique).

    Pour la portion de mouvement concentrique, Nogueira (2009) montre que des répétitions avec une phase concentrique rapide (1 seconde au lieu de 3) produit plus d’hypertrophie. Cela n’enlève pas la possibilité de produire de l’hypertrophie grâce à des phases concentriques lentes (Hakkinen, 1985 et Ballor, 1987). La différence entre les deux vitesses sera que les répétitions concentriques rapides permettront une activation de plus d’UMs (donc plus de fibres endommagées) alors que les répétitions concentriques lentes induiront plus de stress métabolique (plus de temps sous tension) et potentiellement une hypoxie et une ischémie supérieure. Ces deux vitesses semblent donc nécessaires pour améliorer la réponse d’adaptation du muscle. La périodisation apparaît ici encore primordiale pour permettre un usage cohérent de tout ceci.

    A l’inverse, la méthode super-slow (phase concentrique très lente de l’ordre de 10 secondes) n’apporte pas d’adaptation musculaire (ni force, ni hypertrophie significatives), phénomène démontré par Keeler, 2001 et Neils, 2005.

    Maintenant passons à la phase excentrique. L’allongement sous tension du muscle (phase excentrique) semble induire une augmentation rapide de la synthèse protéique (Moore, 2005). Ceci proviendrait d’une augmentation de l’action de l’IGF-1 (Shepstone, 2005). Farthing, 2003, Higbie et Hortobagyi, 1996 ont montré la supériorité des exercices présentant une phase excentrique (ou ceux à qui l’on adjoint un travail excentrique spécifique). Shepstone, 2005 et Takarada, 2000 imputent cela à une inversion du principe de taille de recrutement des UM, provoquant ainsi une sollicitation des fibres de type rapide avant les fibres de type lent (hypothèse). McHugh, 2000 et Nardone, 1989 ajoutent qu’il y aurait également sollicitation de fibres rarement sollicitées de par leurs tailles. Cela semble surtout le cas lors d’exercices en excentrique pur (intensité supérieure à 100% du 1RM).

    Du fait de l’inversion du principe de recrutement des fibres, la force nécessaire à la phase excentrique nécessitera un petit nombre de fibres (qui sont plus ‘fortes’ que les fibres de type I). Ainsi, la structure de la fibre sera principalement lâche et les protéines structurelles non soutenues par une résistance suffisante à la tension, générant des dommages important à ce niveau (destruction de la titine au niveau de la ligne Z) montré par Crameri, 2004 et Yu, 2002. Ceci provoque une expression supérieure de l’Arn MyoD que nous savons maintenant importante quant à la différenciation des Cellules Satellites (Jensky, 2010).

    Maintenant abordons la vitesse de cette phase excentrique. Sur ce point, nous avons quelques soucis de protocoles de recherche. En effet, différentes études, dont notamment Shepstone (2005), montrent qu’une vitesse rapide conduit à une hypertrophie plus importante des fibres de type II par rapport aux phases excentriques plus lentes. En observant le protocole de recherche, nous remarquons que cette étude utilise un appareil isocinétique. Le principe de cet appareil est que la vitesse est obtenue par un effort volontaire. Or, dans les salles de sport, la vitesse de la phase excentrique est exactement l’inverse, à savoir que l’effort volontaire va ralentir le travail de la pesanteur. Nous arrivons donc à Garg, 2009 qui présente le ralentissement de cette phase excentrique comme nécessaire pour maximiser l’adaptation du muscle.

    À l’inverse, la vitesse excessive de la phase concentrique va induire une autre technique d’entraînement que l’on nomme pliométrie (cycle d’étirement très rapide couplé à une phase concentrique quasi immédiate). Cette technique est intéressante du point de vue de l’amélioration de la raideur musculaire, de l’utilisation du réflexe myotatique (composantes de l’énergie élastiqueGymsanté, 2011) mais qui, aux intensités nécessaires à l’obtention de l’hypertrophie, engendre des stress non seulement aux muscles (effet recherché) mais également aux tendons et parties non contractiles et sujettes aux blessures par la notion de surcharge due à un changement de sens très rapide.

    Après avoir défini la vitesse de contraction (donc la méthode d’exécution) de l’exercice, il convient de choisir quand arrêter celui-ci. En effet, la fatigue peut induire un échec avant l’atteinte du volume défini initialement. Doit-on l’atteindre ou préserver un peu de fraîcheur au muscle ?

    L’échec musculaire correspond à un état de fatigue, durant une série, où les muscles ne peuvent plus produire la force nécessaire pour soulever la charge concentrique donnée, ou pour maintenir la vitesse/technique de cette dernière.

    Willardson, 2007 montre que l’entraînement à l’échec est nécessaire pour maximiser la réponse hypertrophique en activant un nombre plus important d’UMs. L’intensité ne variant pas, le Potentiel d’Action des nerfs desservant la zone de travail ne variera pas, donc ne provoquera pas de sollicitation de fibres supplémentaires. Néanmoins, nous avons précédemment abordé la théorie des compartiments neuromusculaires au sein d’un même muscle. Willardson présente donc l’activation d’UMs supplémentaires par l’activation de nouveaux compartiments travaillés dans le muscle travaillé. Ceci avait également été montré par Rooney, 1994. Cela permettrait également une augmentation du stress métabolique (augmentation de l’accumulation des métabolites liés à l’activité glycolytique). Linnamo, 2005, montre que des séries de 10RM (à l’échec) augmente significativement la sécrétion de la GH par rapport à la même intensité (10RM) qui n’est pas portée à l’échec.

    Néanmoins, il semble nécessaire de freiner les ardeurs des athlètes. Ce type de travail à l’échec semble également augmenter le risque de surentraînement et d’épuisement psychologique (Fry, 1997). De la même manière, une routine prolongée (16 semaines) basée sur le travail à l’échec réduirait les niveaux de testostérone.

    Cela va également dans le sens d’une planification par périodes distinctes (périodisation) afin de bénéficier des bienfaits du travail à l’échec sans en subir les inconvénients.

    L’entraînement étant maintenant établi, tout du moins du point de vue du travail, il convient de regarder la partie récupération de celui-ci.

    Du point de vue musculaire, il est communément défini 3 types de récupération : courte (30 secondes et moins), modérée (1 à 1 minute 30) et longue (3 minutes et plus).

    D’un point de vue énergétique, chacune de ces récupérations permettra de récupérer plus ou moins fortement les possibilités de force du muscle (en fonction de l’activité métabolique mise en jeu). Travailler avec des temps de repos plus courts que la récupération complète provoquera une diminution de l’intensité mobilisable mais également une accumulation des métabolites créant ainsi un stress propice à une hypertrophie (Willardson, 2006).

    Les Ris (Repos inter-séries) courts provoquent de fortes accumulations métaboliques augmentant l’anabolisme (Goto, 2005), mais ne permettent pas des intensités suffisantes pour utiliser cet anabolisme sur un maximum de fibres (Pincivero, 1997, Ratamess, 2007). S’il est nécessaire, du point de vue de « l’optimisation énergétique », d’utiliser des Ris courts, il semble alors judicieux d’utiliser des séries descendantes (1ère série à l’intensité maximale, 2ème série à une intensité plus faible, etc.), tout en sachant qu’il ne s’agira que d’une solution ‘moins pire’.

    À l’inverse, les Ris longs permettent une récupération quasi intégrale des capacités de force, permettant de s’entraîner sur plus de séries de manière intensive (Miranda, 2007). Cette augmentation de tension mécanique permettra un renforcement très important du muscle. Mais elle limitera le stress métabolique (Kraemer, 1990, 1991), atténuant la réponse anabolique (mais ne l’annihilant pas).

    Tout comme l’intensité modérée (6-12 répétitions), les Ris modérés semblent les plus propices à la réponse hypertrophique. En effet, la majorité des capacités de force est récupérée durant la première minute (Stull, 1971). À long terme, l’usage des Ris modérés semble permettre une meilleure tenue dans le temps de leurs pourcentages de 1RM par l’augmentation du nombre de répétitions pour une même intensité (Kraemer, 2005) avec une augmentation capillaire, mitochondriale et une meilleure tenue à l’acidification du milieu musculaire.

    Ces Ris modérés permettent également un meilleur stress métabolique que les Ris longs, tout en permettant des intensités de travail supérieures aux Ris courts. Ils induisent également une hypoxie supérieure générant ainsi le potentiel de croissance du muscle (Toigo, 2006).

    Par contre, à l’inverse des Ris longs, les Ris modérés ne tiennent pas les élévations hormonales (les Ris courts produisent plus de GH en début de cycle, mais retrouvent les mêmes niveaux que de sécrétions que les Ris longs après 5 semaines pour être inférieurs après 10 semaines), Buresh (2009). Ici encore la périodisation et l’alternance semblent nécessaires.

    Fin du dossier.


    Cet article fait partie du recueil 2011-2012


    Partie 01 – Introduction à l’adaptation musculaire

    Partie 02 – Le renforcement musculaire

    Partie 03 – L’hypertrophie musculaire

    Partie 04 – L’hyperplasie

    Partie 05 – Les cellules satellites

    Partie 06 – Exemples d’utilisation de l’adaptation musculaire


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      A propos de Sébastien BÊME

      Préparateur physique depuis +20 ans. De formation Staps, diplômé BPJEPS AGFF, Certifié CrossFit Level 1, Gymnastics et Weightlifting. Formation CrossFit Judge et Scaling Auteur de nombreuses publications et propriétaire des sites internet www.gymsante.eu (et ses déclinaisons), www.fuck-genetics.fr et www.etre-conscient.com

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      Livre – Entraînement Fonctionnel