Entraînement en force : quelques questions musclées

De plus en plus de personnes, de tout âge, s’entraînent en levant des charges à répétition. On peut même parler de « rentrée musculaire » tellement les salles de musculation s’emplissent soudainement à l’automne. Tant mieux, puisque l’amélioration de sa vigueur musculaire est payante sur plusieurs plans : énergie accrue dans les activités de tous les jours (monter un escalier, transporter des colis, bricoler, déplacer des objets lourds, etc.); amélioration de la posture et de l’équilibre, réveil du métabolisme et, par conséquent, de la dépense calorique; renforcement des os et des tendons; diminution des risques de blessures; plaisir accru dans la pratique d’un sport ou d’une activité physique parce que les muscles ne nous lâchent pas; meilleur soutien des viscères par des muscles abdominaux (et en particulier le transverse) plus fermes; diminution des maux de dos grâce à un meilleur équilibre entre les muscles fixés au bassin et ceux fixés à la colonne vertébrale. Sur le plan psychologique, une vigueur musculaire accrue améliore la perception de son image corporelle et son estime de soi.

Cela dit, il se passe beaucoup de choses dans les cellules ou fibres musculaires quand nous soulevons plusieurs fois des charges élevées. Voyons cela de plus près en répondant aux questions que se posent souvent les personnes qui font de la musculation.

Pourquoi un muscle gonfle-t-il après un exercice de musculation?

Il est fréquent d’observer le grossissement immédiat d’un muscle après un exercice de musculation. Ce phénomène, que les physiologistes appellent l’hypertrophie transitoire, est simplement dû à une infiltration de liquide dans le muscle sollicité qui provoque un œdème (gonflement), non douloureux toutefois. Ce liquide provient du plasma (partie liquide du sang) et y retournera quelques heures après l’exercice, au grand dam de ceux qui croyaient avoir déjà des muscles plus gros après une seule séance de musculation!

Quel gain de force peut-on espérer obtenir en faisant de la musculation?

Tout dépend de votre vigueur musculaire de départ, mais aussi de votre niveau d’apprentissage en musculation. Ainsi, une personne débutante qui, en plus, n’a pas une vigueur musculaire élevée peut espérer faire un gain de force impressionnant de plus de 100 % en moins de quelques mois. Dans cet exemple, 50 % du gain de force pourrait être attribuable à l’apprentissage moteur, soit la maîtrise d’un nouveau mouvement (par exemple, le développé couché ou l’écarté rapproché des bras). En fait, il n’est pas rare qu’une personne débutante suivant un cours de musculation, à raison même de seulement deux séances par semaine, en arrive assez rapidement à doubler, voire tripler, pour certains exercices, les charges qu’elle soulève. Si, au contraire, vous avez déjà une bonne vigueur musculaire, le gain de force sera forcément moins impressionnant, mais tout de même significatif, c’est-à-dire d’au moins 20 % après quelques mois d’entraînement.

Peut-on devenir plus fort avant d’avoir des muscles plus gros?

Oui. Les études sur l’entraînement révèlent que les personnes qui s’initient à la musculation deviennent rapidement plus fortes, parfois dès la troisième semaine de musculation, malgré le fait que les muscles entraînés n’ont pas encore grossi. Cette observation suggère que les gains de force résultent d’abord d’une augmentation de l’activation nerveuse dans les muscles entraînés.

Quels sont ces facteurs nerveux qui augmentent la force du muscle?

Il y en aurait au moins quatre :

* un recrutement plus élevé des unités motrices;
* la diminution ou la neutralisation de l’inhibition autogène du muscle;
* la diminution de la coactivation des muscles agonistes et antagonistes;
* l’augmentation de l’intensité de la décharge nerveuse.

Nous y reviendrons. Mais d’abord, voici un cours allégé de Muscle 101, question de comprendre la structure du muscle.

Ce dernier est constitué de millions de cellules qu’on appelle fibres musculaires. À leur tour, ces fibres sont groupées en paquets de fibres. Chaque paquet est contrôlé par une unité motrice – imaginez un commutateur « on-off » – qui achemine l’influx nerveux dans toutes les fibres d’un même paquet. Lorsqu’une unité motrice envoie une décharge nerveuse dans les fibres qu’elle contrôle, toutes les fibres se contractent en même temps. C’est la loi du tout ou rien. On peut comparer cette stimulation nerveuse au courant qui circule dans les fils électriques.

Revenons aux facteurs nerveux. Un premier facteur, un recrutement plus élevé des unités motrices, jouerait un rôle important dans le gain de force. Après quelques séances de musculation, il y aurait, en effet, davantage d’unités motrices qui sont activées, ce qui provoque ainsi la contraction d’un plus grand nombre de paquets de fibres musculaires, et donc la production d’une plus grande force. Un second facteur serait la diminution ou la neutralisation de l’inhibition autogène du muscle. L’inhibition autogène est un réflexe de protection qui existe dans tous les muscles squelettiques. Ce réflexe vise à empêcher la production d’une trop grande force, ce qui pourrait endommager le muscle lui-même, les tendons et même l’os où est fixé le muscle. L’entraînement pourrait atténuer ce réflexe, autorisant ainsi le muscle à générer une plus grande force.

Un troisième facteur nerveux provoquerait la diminution de la coactivation des muscles agonistes et antagonistes, un mécanisme de contrôle du mouvement musculaire. Rappelons que les muscles agonistes sont ceux qui provoquent le mouvement, tandis que les antagonistes s’y opposent. Par exemple, si vous faites une flexion de l’avant-bras, le biceps est agoniste (il permet la flexion) et le triceps, antagoniste (il s’oppose à la flexion). Bref, l’antagoniste nous permet d’exécuter une flexion contrôlée. Or, l’entraînement en force provoquerait une diminution de la coactivation de ces paires de muscles qui s’opposent. En fin de compte, si on poursuit avec l’exemple de la flexion de l’avant-bras, le biceps peut générer, après entraînement, une plus grande force parce que le triceps est devenu moins actif en tant qu’antagoniste.

Enfin, le quatrième facteur nerveux met en cause l’augmentation de l’intensité de la décharge nerveuse dans les muscles entraînés. En schématisant toujours, c’est comme si on augmentait la force du courant dans les fils électriques. Toutefois, ces explications demeurent théoriques pour l’heure, même s’il est clair que le gain de force passe d’abord par une meilleure activation des facteurs nerveux.

Peut-on produire une grande force sans faire de musculation et sans avoir de gros muscles?Quels sont ces facteurs nerveux qui augmentent la force du muscle?

Absolument. Certaines personnes sous l’effet d’un stress intense (par exemple, une situation où leur vie est subitement mise en danger) peuvent générer une force souvent qualifiée de surhumaine. Dans cette situation hors de l’ordinaire, perçue par le cerveau comme étant une question de « vie ou de mort », toutes les unités motrices sont activées en même temps, ce qui permet la contraction de pratiquement toutes les fibres musculaires des muscles sollicités. En temps normal, un muscle utilise tout au plus 70 % de ses unités motrices, et cela, même lors d’une contraction maximale. Les facteurs nerveux dont on a parlé plus haut joueraient ici un rôle clé dans la production de cette force surhumaine qui, hélas! entraîne parfois des blessures aux muscles, tendons et os ainsi sollicités.

Après un certain temps, on observe une hypertrophie du muscle entraîné en force. Qu’est-ce qui explique ce phénomène?

En vertu de ce phénomène, appelé l’hypertrophie chronique, le muscle devient gros et il le restera à moins de tout arrêter. En conjonction avec les facteurs nerveux dont nous venons de parler, ce grossissement du muscle le rend encore plus fort. Les cuisses hypermusclées des sprinteurs et des haltérophiles, homme ou femme, en sont la preuve irréfutable. L’hypertrophie du muscle est due à une augmentation de la taille des fibres existantes ou encore à une augmentation du nombre de fibres (hyperplasie). Dans ce dernier cas, la fibre mère se dédoublerait en deux fibres-filles.

Toutefois, l’explication de l’hypertrophie musculaire demeure un sujet controversé parmi les chercheurs d’autant plus que le dédoublement des fibres a été constaté dans quelques études menées notamment sur des chats. Quoiqu’il en soit, ce qui est certain, c’est que l’entraînement avec des charges élevées augmente le volume musculaire. Ce gain de volume est habituellement beaucoup plus marqué chez les hommes que chez les femmes à cause de la forte concentration de testostérone (20 à 30 fois plus élevée) dans le sang des premiers. La testostérone est l’hormone qui stimule la synthèse des protéines du muscle.

L’entraînement avec des charges lourdes, donc en force, peut-il modifier le type de fibres musculaires?

Oui. Précisons d’abord que le muscle squelettique renferme deux types de fibres; les fibres à contractions lentes (FL) et les fibres à contractions rapides (FR). Si vous vous entraînez en endurance, vous entraînez du coup vos FL. Si vous vous entraînez en force, vous développez vos FR. Les biopsies musculaires effectuées chez différents groupes d’athlètes le confirment. Par exemple, les muscles des cuisses des marathoniens sont très riches en FL, mais pauvres en FR tandis que ceux des sprinteurs sont très riches en FR et plus pauvres en FL. Toutefois, ces dernières années, des études ont fait la preuve que l’entraînement en force pouvait transformer des FL en FR.

Que se passe-t-il quand un muscle devient totalement inactif à la suite d’une blessure, par exemple?

En moins de six heures, le rythme de la synthèse des protéines commence déjà à ralentir. Cela signifie le début de l’atrophie du muscle, c’est-à-dire la diminution de son volume. De plus, lors de la première semaine d’inactivité musculaire, le muscle voit sa force diminuer de 3 à 4 % par jour. Par la suite, la perte de force est moins prononcée. Heureusement, la reprise de l’activité physique s’accompagne d’une récupération rapide de la force musculaire et, à plus long terme, de la masse musculaire préinactivité physique, ce qui démontre la grande plasticité du muscle.

Comment la musculation renforce-t-elle les os?

La pression exercée sur les os lors des contractions musculaires stimule le remodelage et la formation des os. Or, les exercices où on oppose une résistance au mouvement comme c’est le cas en musculation sont parmi les meilleurs pour stimuler le remodelage des os. Ils obligent le corps à travailler contre la force de gravité ou contre une force comme celle des poids et haltères par exemple. Ils augmentent ainsi le travail exigé de la part des muscles et des os. La recherche révèle aussi que la quantité de masse musculaire d’une région corporelle (un indicateur de force musculaire) est associée à la solidité des os (teneur en minéraux) de cette région. C’est pour cette raison que les diètes hypocaloriques qui font perdre du muscle (ce qui est fréquent) font perdre aussi du tissu osseux!

Une personne souffrant d’ostéoporose peut-elle faire de la musculation?

Oui, mais il y a lieu de demander l’avis de son thérapeute (physiothérapeute, ergothérapeute, médecin), car certains exercices peuvent augmenter le risque de fractures (les sauts, les flexions profondes ou torsions du tronc et les activités où le risque de chute est élevé). Pour en savoir plus sur les précautions à prendre, consulter les lignes directrices pour l’activité physique sur le site d’ostéoporose Canada.

La musculation peut-elle retarder le déclin de la force qui se produit habituellement en vieillissant?

Oui, et de beaucoup, comme l’illustre le graphique ci-contre. On peut même noter que des hommes entraînés de 80 ans conservent un niveau de force qui équivaut à celui de jeunes hommes sédentaires de 20 ans! Cet effet de la musculation est identique chez les femmes.