Étude physiologique de l’entraînement

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Que se passe-t-il dans vos muscles au cours d’une séance de musculation? Comment expliquer l’échec musculaire? Quels facteurs physiologiques régissent la musculation? Notre équipe médicale vous propose dans cet article les bases de la physiologie musculaire de l’entraînement. Ces informations vous permettront d’optimiser considérablement votre prise de masse musculaire.

Avant de commencer votre série

Vous commencez à vous mettre en condition, vous réfléchissez à l’exercice que vous allez exécuter, à la charge que vous allez soulever. Vous commencez à charger la barre ou prenez les bons haltères. Avant même d’entamer votre première répétition, votre corps commence à se mettre en condition pour ce qui l’attend. Le système nerveux sympathique sécrète de la noradrénaline à partir de fibres nerveuses spécialisées qui innervent le coeur: vous sentez alors le coeur qui s’accélère dans votre poitrine, l’excitation monte. Vos glandes surrénales sécrètent de l’adrénaline (avec de la noradrénaline en certaine quantité) que le sang transporte jusqu’au coeur afin de stimuler la fréquence cardiaque et la force des contractions cardiaques. La noradrénaline et l’adrénaline améliorent aussi la puissance de contraction de vos autres muscles, ce qui augmente leur force. Votre taux de testostérone commence à s’élever. Secrétée par les testicules, cette hormone circule dans le sang et se diffuse dans tout l’organisme où elle agit sur différentes cibles. Elle accélère la propagation des signaux nerveux en direction des muscles et donc, comme la noradrénaline et l’adrénaline, elle améliore la puissance de contraction musculaire. Plus vous vous concentrerez sur une série avant même de l’entamer, plus vous produirez de la noradrénaline, de l’adrénaline et de la testostérone. Vous pourrez donc soulevez une charge plus lourde et effectuer plus de répétitions. Celui qui ne se concentre pas à fond dans sa séance partira avec un gros désavantage.

Le début de votre série

Lorsque vous exécutez la première répétition de votre première série : vous êtes pleins d’énergie, vous ne sentez aucune douleur et votre charge semble relativement légère. Que se passe-t-il au niveau de vos muscles pour qu’ils puissent se contracter ? Pour provoquer une contraction des fibres musculaires, il faut que les protéines appelées actine et myosine agissent en synergie. Les nerfs moteurs transportent un signal électrique envoyé par le système nerveux central (cerveau) jusqu’aux muscles. Cela déclenche un afflux de sodium et une fuite de potassium au niveau des fibres musculaires. Ce phénomène appelé dépolarisation modifie la charge électrique des fibres et propulse le calcium en direction des cellules. C’est à ce moment-là que la myosine se lie à l’actine de manière à attirer les filaments d’actine. Les muscles se raccourcissent et la charge se déplace. Plus la myosine se rapproche des filaments d’actine, plus la contraction musculaire est importante. Au cours de la première répétition, les nerfs moteurs sélectionnent principalement les fibres à contraction lente. Elles sont beaucoup plus faibles que les fibres à contraction rapides, qui sont aussi plus épaisses. Malgré cela, comme celles-ci se fatiguent plus vite, l’organisme les préserve en prévision d’évènements plus intenses. Une fois que l’on est arrivé à la contraction désirée (tirage, poussée, soulevé), on redescend la charge : les muscles opposent une résistance en laissant l’actine et la myosine glisser et reprendre lentement leurs places.

Le milieu de votre série

Après les premières répétitions, la charge semble de plus en plus lourde. Au milieu de votre série, vous remarquez que votre force et votre énergie baissent et une douleur commence à se faire sentir. Comme les fibres musculaires à contraction lente s’épuisent, l’organisme en recrute davantage et commence à solliciter l’aide des fibres à contraction rapides. La myosine a besoin d’énergie pour permettre à ces fibres de se contracter, répétition après répétition. Cette énergie est apportée sous forme d’adénosine triphosphate (ATP), essentiellement apportée grâce à la créatine phosphate à l’intérieur des muscles. La créatine apporte du phosphate riche en énergie pour former de l’ATP. Cette énergie contenue dans l’ATP est transmise à la myosine afin de permettre à l’actine et à la myosine de se rapprocher. Pendant un exercice de musculation, les muscles fabriquent eux aussi de l’ATP en dégradant le glucose: c’est la glycolyse.

Concernant la congestion musculaire : beaucoup de personnes pratiquant la musculation pensent qu’à chaque répétition, l’afflux sanguin en direction des muscles augmente, provoquant ainsi la congestion. C’est une croyance fausse. En réalité, à chaque répétition, le sang est expulsé des muscles. Au moment où le muscle se contracte, la pression sur les vaisseaux sanguins qui alimentent les fibres est telle que le flux sanguin est réduit au minimum. Même si l’afflux sanguin augmente après une série, la congestion ressentie est provoquée par l’eau. Comment cela se passe-t-il ? C’est simple, chaque contraction musculaire augmente la production de déchets métaboliques et le sodium s’accumule dans les muscles. Sous l’effet de cette accumulation, l’eau présente en dehors des cellules ainsi que celle présente dans le sang s’engouffre dans les muscles, qui agissent comme des éponges. Pour augmenter votre force musculaire, vous pouvez prendre de la créatine après votre entrainement. Cela aura comme effet de réapprovisionner le taux de créatine musculaire pour la prochaine séance. Pour augmenter l’afflux sanguin (en direction des muscles), vous pouvez prendre de l’arginine. Si l’afflux de sang est plus important, vos muscles recevront et absorberont une plus grande quantité de nutriments et d’eau : c’est cette dernière qui vous provoquera une meilleure congestion. La créatine, la glutamine et la taurine augmenteront aussi la rétention d’eau dans les cellules musculaires.

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Avant l’échec musculaire

Vous êtes presque arrivé à la fin de votre série, il ne vous reste plus que quelques répétitions, vous commencez à faiblir et il vous devient difficile de maintenir une cadence aussi rapide qu’au début. Votre énergie baisse brutalement. Une sensation de brûlure croissante envahit les muscles que vous sollicitez. Vous vous sentiez puissant, mais ce n’est plus qu’un souvenir ! Votre avant-dernière répétition est encore plus difficile mais vous l’arrachez à la force des tripes, ne tenant pas compte de la douleur qui vous demande d’arrêter. À la dernière répétition, sous l’effet de la douleur causée par l’acide lactique, vos muscles sont parcourus d’impulsions nerveuses qui vous appellent à arrêter votre série. Malgré cela et avec beaucoup de concentration, vous arrivez à terminer la dernière répétition de votre série. Au cours de ces dernières répétitions, le corps recrute davantage de fibres à contraction rapides qui se fatiguent vite : cela explique pourquoi cette sensation de force et d’énergie disparaît aussi rapidement d’une répétition à l’autre. Plus la charge est lourde et plus vous faites de répétitions, plus les filaments d’actine et de myosine ont du mal à se rétrécir sous la force du poids. A l’intérieur de certaines fibres musculaires, l’actine est littéralement arrachée de la myosine. Cela endommage les fibres musculaires au niveau moléculaire. À la suite de la glycolyse sont produites des molécules d’ATP mais aussi de l’acide lactique. C’est ce que redoutent beaucoup de pratiquants de la musculation, car ce déchet métabolique est accusé d’être responsable de l’échec musculaire. C’est lui qui provoque la brûlure dans les muscles pendant et après une séance intense. Cela créer un environnement acide qui peut vous contraindre à arrêter votre série. Cet acide lactique à cependant un côté positif ! C’est lui qui provoque la sécrétion de l’hormone de croissance. Quand le taux d’acide lactique s’élève : la sécrétion d’hormone de croissance augmente également. Ce pic d’acide lactique qui se produit à la fin d’une série et qui indique à l’organisme qu’il doit sécréter de l’hormone de croissance (GH) intensifie la lipolyse (combustion des graisses) et met en route le processus de régénération et de développement musculaire.

Concernant l’échec musculaire, des études récentes montrent qu’il n’est pas provoqué uniquement par l’accumulation d’acide lactique. Comme il est écrit plus haut, quand les muscles reçoivent le signal électrique venant du cerveau, les cellules se chargent en sodium et libère du potassium. Lorsque vous effectuez des répétitions supplémentaires, le sodium s’accumule alors dans les muscles, tandis que le taux de potassium diminue constamment. La pompe sodium/potassium présente sur la membrane cellulaire (les bords de la cellule) permet de compenser ces changements en activant l’échange des électrolytes entre l’intérieur et l’extérieur des cellules. Cette pompe utilise de l’énergie pour fonctionner : de l’ATP. Au cours d’un effort intense, la modification de la contraction en électrolytes est telle que la pompe ne peut plus suivre le rythme. En conséquence, la force musculaire diminue, entraînant la fatigue et à terme, l’échec musculaire.

L’échec musculaire

Après votre dernière répétition, lorsqu’il est impossible, même au prix d’un effort surhumain, d’arracher une répétition de plus, les fibres sont épuisées et ne peuvent plus se contracter. L’actine et la myosine tentent doucement de s’allonger afin de pouvoir ramener la charge à sa position de départ. Il est possible que certaines fibres musculaires soient alors déchirées.

Le repos musculaire

Après votre série, l’environnement acide créé par l’acide lactique est tamponné principalement par le bicarbonate, ce qui diminue ou efface rapidement la douleur avant d’attaquer la série suivante. Simultanément, des graisses sont brulées et transformées en ATP, apportant alors du phosphate à la créatine et rétablissant le taux de créatine phosphate, d’où un retour d’énergie pour la série suivante. La dégradation cellulaire causée par la série que vous venez d’effectuer a pour effet de saturer les muscles en protéines qui détruisent encore plus les structures déjà endommagées. Ce processus inflammatoire provoque une prolifération des globules blancs qui assurent de nombreuses fonctions telles que l’élimination du tissu musculaire lésé qui sera alors remplacé par du tissu musculaire nouveau, plus puissant. Cela prendra plusieurs jours mais au bout de 24 à 48h après votre séance, vous devriez sentir les effets du calcium et des prostaglandines. Toutes ces substances s’accumulent dans les fibres musculaires, agissant sur les cellules nerveuses qui envoient des signaux au cerveau, c’est de cette manière que naît cette douleur persistante connue sous le nom de courbatures différées.

Conseils : avant votre entraînement, prenez des BCAA pour limiter le catabolisme musculaire. Après votre entraînement, prenez de la whey, et des glucides simples afin d’améliorer la régénération musculaire et atténuer les courbatures différées. Pour accélérer la récupération musculaire, vous pouvez pratiquer une activité de faible intensité comme la marche, le vélo ou la natation. Les massages accélèrent aussi la récupération.

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