Renforcement musculaire/Techniques et méthodes

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Le muscle et la cellule musculaire

Pour résumer, chez l'homme, le muscle est un tissu contractile, qui possède donc la capacité de se contracter en diminuant sa taille. Il permet de déplacer les segments de la charpente du corps rendus plus ou moins mobiles les uns par rapport aux autres grâce aux articulations, et en particulier permet de mobiliser les segments des membres : bras, avant-bras, main et doigts pour le membre supérieur ou thoracique ; cuisse, jambe, pied et doigts pour le membre inférieur ou pelvien.

Un muscle volontaire est composé de cellules spécialisées, les myocytes (myoblastes) ou fibre musculaire striée squelettique, cellules longilignes qui comporte des fibres contractiles, les myofibrilles constituées de protéines du cytosquelette : l’actine et la myosine. Le phénomène de contraction correspond à un glissement de ces deux éléments et résulte en un raccourcissement de la fibre musculaire.

Ces cellules sont contrôlées volontairement par le système nerveux, grâce à des neurones, rassemblés en nerfs et qui innervent chaque cellule du muscle. Un neurone atteint plusieurs fibres musculaires, formant une unité motrice. Le nombre de cellules par unité motrice va définir la précision possible du mouvement lors de la contraction. Ainsi un muscle très précis (muscle oculaire ou muscle des doigts) possédera des unités motrices avec peu de fibres musculaires, rendant possible une contraction très graduelle donc précise ; alors qu'un gros muscle puissant (muscle quadriceps fémoral ou muscle grand glutéal) possédera des unités motrices rassemblant beaucoup de cellules musculaires, perdant en précision mais gagnant en puissance pour le même nombre d'unité motrice activé.

De plus, il faut séparer ces cellules à morphologie quasi-unique selon des différences histologiques, métaboliques et fonctionnelles. C’est ainsi que l’on différencie 3 types de fibre strié squelettique :

• Les fibres rouges lentes, oxydatives (aérobies) et résistantes à la fatigue (type I ou S pour Slow) sont très riches en capillaires (sang qui apporte oxygène et nutriments), en myoglobine (transporte l'oxygène dans le muscle et donne cette couleur rouge caractéristique) et en mitochondries, ce qui permet une phosphorylation oxydative importante, c'est-à-dire la production d'énergie après dégradation des sucres en présence d'oxygène (aérobiose). Elles possèdent peu de réserve, et produisent surtout l'énergie dont elles ont besoin au fur et à mesure, grâce à ce qui leur est apporté, elles sont donc peu fatigables. Cependant, le débit d'énergie utilisable reste limité car la phosphorylation oxydative est une réaction complexe et lente (attention, le rendement de cette réaction reste exceptionnel (1 glucose → 38 ATP), mais à un débit assez faible).
• Les fibres rouges rapides et résistantes (type IIa ou FR pour fast resistant) sont intermédiaires entre les I et IIb.
• Les fibres blanches rapides, fatigables et glycolytique (type IIb ou FF fast fatigable) s'opposent aux fibres de type I. Elles sont assez pauvres en capillaires, en myoglobine et en mitochondries, donc utilisent très peu la phosphorylation oxydative pour produire leur énergie. Au lieu de produire l'énergie avec ce qui leur est apporté, elles puisent presque toute leur énergie dans leurs réserves. En effet, elles sont très riches en glycogène (moyen de stockage du glucose dans la cellule musculaire, qui leur donne leur couleur blanche) et leur myosine a une forte activité ATPasique, ce qui permet une grande activité glycolytique, une dégradation explosive du glucose par une réaction très succincte. Le débit d'énergie est énorme, mais le rendement s'effondre (1 glucose → 2 ATP).

Rq : le glucose produit de l’acide lactique quand il est dégradé par glycolyse anaérobie. C’est ce qui produit les crampes, car ce produit de dégradation assez acide s'accumule et fait baisser le pH, ce qui inactive les protéines de la cellule et provoque la relaxation forcée de la fibre musculaire. Cet acide lactique est plus tard relargué dans le sang, arrive au foie où il est retransformé en glucose en présence d'oxygène.

Ces fibres possèdent donc chacune un rôle particulier :

• Les fibres rouges lentes, oxydatives et résistantes de type I sont utilisées pour maintenir la posture et le tonus musculaire, en fonction de l'état de vigilance et de la posture. Les unités motrices qui les comprennent sont appelées unités motrices toniques.
• Les fibres rouges rapides et résistantes FR interviennent lors de mouvements de faible amplitude et de faible puissance (marche…).
• Les fibres blanches rapides et fatigables sont utilisées pour des mouvements amples et de forte puissance, de vitesse élevée mais de durée réduite, comme les mouvements phasiques (saut, course...). Les unités motrices qui les comprennent sont appelées unités motrices phasiques.

Chaque muscle est composé d'un mélange de ces différentes fibres en quantité variable selon la fonction du muscle (et selon une part de variabilité génétique), ainsi que de l'entraînement : un athlète courant le 100 mètres aura une grande proportion de fibres rapides au niveau des muscles de la jambe, alors qu'un marathonien, qui doit résister à un effort prolongé, possèdera plus de fibres lentes aux niveau de ces mêmes muscles. Un muscle qui a un rôle dans la posture comme le chef soléaire du muscle triceps sural possédera une concentration plus importante de fibres rouges de type I que de fibres blanches de type IIb. Au contraire, un muscle explosif et moins postural comme le biceps brachial ou les chefs gastrocnémiens du muscle triceps sural aura une concentration beaucoup plus importante en fibres blanches rapides, fatigables et glycolytiques de type IIb qu'en fibres rouges résistantes de type I.

Lorsqu'un muscle se contracte, ces trois catégories de fibres musculaires vont être recrutées tour à tour. Au début de toute contraction, les fibres de type I sont recrutées, ce qui augmente le tonus musculaire. Quand ces fibres expriment 100 % de leur tension, les fibres de type IIa sont recrutées, ce qui augmente la tension musculaire. Puis, à leur tension maximale, les fibres IIb blanches rapides et fatigables sont recrutées, c’est un mouvement physique explosif. Ce sont ces dernières fibres qui donnent la plus grande partie de la tension musculaire exprimée.

Techniques

L'entraînement de musculation provoque un accroissement de la masse et du volume musculaire sans augmenter le nombre de fibres musculaires au sein du muscle travaillé ; il améliore, au point de vue nerveux, la coordination intermusculaire (la synchronisation temporelle du recrutement des unités motrices du muscle est améliorée), ce qui donne une plus grande efficacité au mouvement et une force accrue.

Entraînement du muscle

On peut utiliser 3 possibilités :

• prendre une charge maximale, c'est-à-dire environ 90 % du maximum possible et faire un faible nombre de répétitions.
• prendre une charge moyenne et faire le mouvement à vitesse maximale.
• prendre une charge moyenne et faire le mouvement jusqu'à l'échec musculaire.

Spécificité du renforcement musculaire

Il existe une spécificité en fonction :

• du mouvement :

si l’on recherche un transfert efficace de la force acquise, il faut que le mouvement spécifique de renforcement musculaire soit proche du geste de la spécialité.

• de la charge :

si l’on utilise une charge maximale avec peu de répétitions, on augmentera la force maximale de contraction du muscle ; par contre, l’utilisation d'une charge légère ou moyenne avec un grand nombre de répétitions visera principalement l'endurance musculaire.

• de la vitesse :

l'exécution du mouvement à vitesse maximale se fera soit avec une charge lourde ou une charge légère et recherchera un travail de vitesse de mouvement pour respectivement des résistances lourdes ou légères

• des types de contraction musculaire :

les contractions isométriques, dynamiques, isocinétiques ou pliométriques renforcent les muscles et déterminent des méthodes de travail différentes

Méthodes

La technique sera d'effectuer différents mouvements en utilisant une charge variable (haltères ou machines modernes donnant plus de sécurité). Peu de personne ont des haltères chez eux, mais des objets quotidiens peuvent faire l'affaire (quelques idées d'objets sont données dans les différents exercices suivants).

Les exercices seront variés et toucheront tous les groupes musculaires importants : abdominaux, dorsaux, quadriceps, ischio-jambiers, triceps,…

La charge est déterminée par rapport à votre maximum, n'ayez pas peur de vous sous-estimer.

Début d’un théorème

Méthode des séries

• Utiliser des charges variant de 60 % à 85 % de votre maximum
• Faire 6 à 8 répétitions de l'exercice par série
• Répéter les séries 6 à 10 fois

Exemple :

7 séries de 8 répétitions avec une charge de 70 %

Fin du théorème

Début d’un théorème

Méthode des paliers

• Utiliser des charges modifiées à chaque série
• Diminuer le nombre de répétitions en fonction de l’augmentation de la charge

Exemple :

2 séries de 10 répétitions avec une charge de 60 %

2 séries de 5 répétitions avec une charge de 70 %

2 séries de 3 répétitions avec une charge de 90 %

Fin du théorème

Début d’un théorème

Méthode pyramidale

• Utiliser des charges variables et progressives à chaque série et réduire le nombre de répétitions suivant la charge

Exemple :

1 séries de 8 répétitions avec une charge de 75 %

1 séries de 6 répétitions avec une charge de 80 %

1 séries de 4 répétitions avec une charge de 85 %

1 séries de 2 répétitions avec une charge de 90 %

1 séries de 1 répétitions avec une charge de 95-100 %

Fin du théorème

Début d’un théorème

Méthode maximale

• Faire 1 ou 2 répétitions (maximum 3) avec une charge maximale
• Répéter les séries de 3 à 5 fois

Exemple :

3 séries de 2 répétitions avec une charge de 95-100 %

Fin du théorème

On verra dans le chapitre suivant comment appliquer ces méthodes avec les différents exercices de renforcement musculaire.