Dans un monde parfait, tous les muscles seraient égaux. Si nous devions augmenter notre force, il nous faudrait simplement nous muscler. Malheureusement, le monde n'est pas parfait et toutes les fibres musculaires ne sont pas égales. Cela signifie qu'en matière de force fonctionnelle, la taille du muscle importe peu et la qualité est primordiale.
En dépit d’un siècle d’expérimentation, c’est un domaine qui fait toujours l’objet de recherches; il est donc important de plonger plus profondément dans le but de comprendre un peu mieux la mécanique des muscles du corps. Les muscles représentent jusqu'à 50% du poids total de notre corps. Parmi ceux-ci, certains sont des muscles cardiaques hautement spécialisés et d'autres des muscles lisses tels que ceux que l'on trouve dans nos tripes. Le reste est constitué du muscle squelettique, que nous essayons de contrôler volontairement par le biais d'un entraînement physique.
Comment fonctionnent les muscles ?
Bien que nous traitions souvent le corps comme une machine (par exemple, nous l'appelons une «machine adaptative») et que nous suggérons qu'il s'agisse d'une construction bio-mécanique à travers laquelle agissent les forces physiques, la vérité est que nous sommes bien plus complexes que cela. Au-delà de la biomécanique qui fait que nos muscles agissent comme des leviers capables d’exercer une force sur les objets, nous avons un aspect biochimique et neurologique.
Une personne non entraînée à qui on demande de lancer un coup de poing, par exemple, ne génère qu'une fraction de la force d'une personne entraînée, même si elle a plus de muscle. La raison en est neurologique. Une personne qui s’est entraînée à effectuer une action physique, comme lancer un coup de poing, possède des voies neuronales spécifiques dans le cerveau qui permettent au corps de recruter plus de fibres musculaires qu’une personne non entraînée et de les coordonner toutes ensemble pour produire une force maximale. La personne qui n'est pas formée n'a pas ces voies neurologiques dans son cerveau et ne peut donc pas recruter suffisamment de fibres musculaires ni coordonner adéquatement celles qu'elles recrutent. Ils finissent donc par utiliser beaucoup d'énergie, mais produisent très peu de rendement effectif. En termes simples, leurs muscles sont inefficaces.
Le même principe s’applique lorsqu’il s’agit de faire un push-up ou de soulever un poids lourd, c’est pourquoi ceux qui sont habitués à le faire semblent pouvoir le faire aussi facilement. Pour comparer les données, j'utiliserais le simple push-up tout au long de mon article pour analyser l'évolution de la musculature.
Maintenant, lorsque nous effectuons une poussée, plusieurs mécanismes différents entrent en jeu.
Le premier de ceux-ci est le système biochimique, appelé système adénosine triphosphate – créatine phosphate (ATP-CP). Il utilise du carburant stocké directement dans les muscles pour répondre rapidement et avec fougue à la nécessité d'activer les muscles.
Le cycle glycolytique ou de Krebs commence dès que le carburant est épuisé. Le cycle de Krebs est la voie métabolique centrale de tous les organismes aérobies. Le cycle est «une série de huit réactions qui se produisent dans la mitochondrie. Ces réactions prennent une molécule à deux carbones (acétate) et l'oxydent complètement en dioxyde de carbone ». Le cycle de Krebs est responsable de la dégradation du sucre dans le sang ou des glucides, par le processus de glycolyse, pour produire de l'adénosine triphosphate ou de l'ATP. Le cycle de Krebs est aérobie (c’est-à-dire qu’il utilise de l’oxygène).
Au moment où la glycémie est insuffisante pour que le cycle de Krebs se poursuive, le système oxydatif (totalement aérobie) se déclenche et les réserves de graisse stockées dans le corps sont catalysées. Ces trois systèmes énergétiques se chevauchent et même se renforcent mutuellement, aidant ainsi le cycle ATP-CP à se reconstituer tout en s'entraînant. C'est pourquoi, au milieu d'une course de 10 km, les muscles des jambes ont le sentiment d'être sans énergie, que nous pouvons toujours faire un sprint si nécessaire, même si au début de la course nous avons épuisé tout le carburant stocké dans nos muscles.
Bien que tout cela se passe biochimiquement, le côté mécanique du mouvement musculaire n’est pas moins fascinant. Pour que les muscles puissent bouger et que nous fassions une seule poussée avec nos bras, le cerveau doit donner l’ordre de recruter les fibres musculaires nécessaires pour le faire.
La commande de faire un push up est donnée par le cerveau qui parcourt la piste cortico-spinale pour atteindre un faisceau de fibres musculaires appelé unité motrice. Une unité motrice est un neurone unique et le faisceau de fibres musculaires qu'il active. Les mouvements délicats, comme dessiner au crayon, utilisent des unités motrices dans lesquelles chaque neurone active des dizaines de fibres musculaires pour créer des mouvements très précis et très contrôlés. Faire un push-up utilise des unités motrices où chaque neurone active des milliers de fibres musculaires entraînant des mouvements explosifs et moins précis.
Je reviendrais sur le mécanisme exact de la contraction musculaire, mais il convient de noter ici que le mouvement de poussé nécessite plus que des triceps puissants et des deltoïdes puissants. Il faut vraiment un bon noyau (pour garder le corps droit), des abdominaux forts (qui s'activent au fur et à mesure que nous remontons nos bras), de bons muscles du haut du dos et du cou (pour garder la tête droite), des pectoraux forts qui aident à soutenir la musculature du haut du corps, fessiers forts et quadriceps (pour cet effet de planche droite). Tous ces éléments permettent de créer un push-up fluide, facile et puissant. Très précisément contrôlé. Mais le recrutement de tous ces groupes musculaires nécessite des modifications de notre partie neurologique - les voies neuronales de notre cerveau qui reconnaissent le mouvement et disposent déjà de canaux clairement définis pour le réaliser sans trop travailler sur la meilleure façon de le faire.
La force n’est alors pas que physique. Un élément essentiel de ce processus est mental, c'est pourquoi la force fonctionnelle (la capacité des muscles à se coordonner et à bien travailler ensemble) ne repose pas sur la taille des muscles. Des études montrant que les powerlifters, par exemple, sont plus forts que les bodybuilders, qui ont clairement de plus gros muscles, montrent également que les powerlifters recrutent plus de groupes de muscles que les bodybuilders, dans un ordre différent.
Enfin, pendant que tout cela se produit, le véritable travail dans les muscles est effectué par l’acétylcholine, qui est libérée lorsque l’unité motrice déclenche sa commande pour effectuer la remontée de notre exemple. L'acétylcholine est un neurotransmetteur qui crée une contraction des fibres musculaires. Lorsque suffisamment de contractions se produisent ensemble, elles provoquent une contraction complète et génèrent un mouvement dans un groupe musculaire.
À ce stade, nous pouvons encore mieux classer les choses et constater que chaque fibre musculaire contient des cellules appelées myofibrilles, qui font le gros du travail. Chaque myofibrille est composée de sarcomères séparés par des lignes Z. Les lignes Z se rapprochent de plus en plus à mesure que les contacts de myofibrille se contractent. La contraction des myofibrilles s’explique par le fait que des chaînes protéiques constituées de filaments microscopiques d’actine et de protéines protéiques de myosine glissent les unes sur les autres.
Fondamentalement, le mouvement de poussée que nous avons effectué n'est devenu possible qu'en raison de l'action des chaînes d'actine et de myosine, action qui aurait été impossible sans d'autres protéines (troponine et tropomyosine), des ions (sodium, calcium et potassium), des vecteurs d'énergie circulation sanguine pour délivrer de l'oxygène et éliminer le dioxyde de carbone.
Construire du muscles
En théorie, connaître le fonctionnement des muscles nous permet de commencer à mieux comprendre ce que nous devrions faire pour renforcer nos muscles. Je dis bien en théorie car, même s'il existe de nombreuses preuves anecdotiques sur l'entraînement musculaire et la qualité musculaire, le processus lui-même est encore loin d'être clair.
Lorsque nous entraînons nos muscles, nous voulons combiner trois choses : la force, la vitesse et l’endurance. Avoir des muscles plus forts et plus rapides, qui se fatiguent moins facilement, nous rend plus sportifs et nous permet de tout faire plus facilement.
C'est le point où les choses deviennent vraiment intéressantes cependant. Bien que nous sachions quoi faire pour avoir de plus gros muscles, nous ne finissons pas toujours avec des muscles plus rapides et plus forts. En effet, lorsqu'il s'agit de développer des muscles, une augmentation de la taille musculaire, appelée hypertrophie, n'équivaut pas toujours à une augmentation correspondante de la force musculaire, de la vitesse ou de l'endurance.
La force, en particulier, est peut-être la plus trompeuse. Comme nous l’avons vu des adaptations neuronales, la capacité du cerveau à recruter puis à coordonner davantage de groupes musculaires de manière plus efficace joue un rôle important dans le développement de ce que nous appelons la force fonctionnelle. Les gymnastes, les artistes d'arts martiaux et les boxeurs peuvent générer une force plus efficace que ce qu’ils font, par exemple, un culturiste qui a des muscles visiblement plus gros et mieux définis.
Afin de faire une analogie plus efficace, les études sur la qualité du muscle qui peut être construit se sont concentrées sur la comparaison de la musculation avec son cousin, le powerlifting. Généralement, les bodybuilders semblent avoir un avantage sur la taille, mais les powerlifters peuvent déplacer plus de poids. Cela suggère que la structure des fibres musculaires n'est pas toujours la même et que, selon le type d'entraînement que vous pratiquez, vous pouvez obtenir une augmentation de la taille du muscle sans gagner beaucoup en force.
La preuve directe de cela vient des annales de Bodybuilding elles-mêmes. En 1993, Tom Platz Bodybuilder professionnel qui aurait les jambes les plus importantes de l’histoire du bodybuilding, a pris part à une compétition de squats avec Fred Hatfield un Champion de Powerlifting, qui a été le premier à squatter 480 kgs.
Bien que les jambes de Tom Platz soient bien plus grosses que celles de Fred Hatfield, Fred pèse 855 lbs contre 765 lbs. Mais, quand ils ont pris un peu de poids sur la barre et ont réduit la charge à 525 livres pour un test d'endurance au bas du corps, Tom a battu Fred, réalisant 23 répétitions par rapport à 11.
Une étude plus scientifique publiée par la National Strength & Conditioning Association a corroboré cet argument en montrant que les personnes déjà bien entraînées qui s'entraînaient avec de faibles charges et beaucoup de répétitions (comme les bodybuilders) étaient en mesure d'augmenter l'endurance et la taille des muscles, mais celles qui s'entraînaient avec de fortes charges et peu de répétitions sont devenus plus forts sans augmenter leur volume musculaire.
Si nous utilisions les tractions comme exemple d'entraînement, dix répétitions lentes effectuées au cours de la journée entraîneraient une augmentation de la taille des muscles et permettraient d'améliorer la capacité de faire des répétitions lentes plus fréquemment sans fatigue. Cependant, cinquante pompes effectuées en une fois, aussi rapidement que cela est humainement possible (avec une charge musculaire élevée), entraîneraient une augmentation de la force sans nécessairement augmenter la taille des muscles impliqués.
Muscle de qualité
Bien que personne ne veuille de muscle de qualité médiocre, l'idée de ce qu'est un muscle de qualité est subjective et dépend du sport pratiqué. Les bodybuilders, par exemple, veulent que leurs muscles soient aussi gros que possible et qu'ils soient de qualité, leur taille étant égale. En revanche, les Powerlifters veulent des muscles qui vont générer une grande force dans les plus brefs délais. Pour eux, un muscle de qualité est un muscle lourd et fort au lieu de gros.
Avant de passer à la question cruciale de savoir comment construire un muscle vraiment fort, il convient de se demander comment un muscle peut-il être gros sans être aussi très fort ? C’est là que l’architecture musculaire entre en jeu. Selon le type d’entraînement, il existe trois façons de générer de la taille musculaire sans améliorer sa force :
Les muscles fortement pennés - la pennation* est liée à la croissance des fibres musculaires angulaires, par rapport à la direction de la force appliquée par un tendon. Les muscles des mollets, par exemple, sont fortement pennés. En conséquence, seule une partie de leur force est dirigée vers l'axe du tendon à convertir en puissance utile. Le reste est utilisé pour serrer le muscle étroitement ensemble. Des biopsies transversales de muscles de bodybuilding ont montré que l'angle de pennation de leurs muscles est supérieur à celui d'autres athlètes. Cela se traduit par des muscles plus volumineux qui, cependant, n'utilisent pas efficacement leur puissance et ne fournissent pas une augmentation correspondante de la force.
Fibre d'action à contraction lente - Les muscles qui ont été entraînés à l'endurance ont beaucoup de fibres d'action à contraction lente. Ceci est généralement plus volumineux que sa fibre beaucoup plus courte, à action rapide, qui rend les muscles plus gros mais pas plus forts.
Hypertrophie sarcoplasmique - il est possible d’augmenter les éléments non contractiles de l’architecture d’un muscle, tels que l’augmentation du collagène, du glycogène et d’autres sous-unités cellulaires, ce qui entraîne une plus grande rétention de liquide et une augmentation du muscle sans augmentation de la force.
Un muscle construit pour la force nécessite :
Forte charge, faibles répétitions
Fibres musculaires alignées avec la direction de la force tendineuse appliquée (ce qui nécessite des mouvements balistiques et des exercices au poids de corps.
Entraînement à haute intensité d'intervalle (HIIT) effectué régulièrement.
Exercices au poids corps car ils recrutent beaucoup de groupes de muscles différents et constituent l'un des meilleurs raccourcis pour développer la force fonctionnelle.
En résumé
Après un certain point, la taille et la force musculaires deviennent incompatibles. Vous devez ensuite vous entraîner pour l’un ou l’autre, mais il est presque impossible de vous entraîner pour les deux.
Les culturistes et les haltérophiles, les coureurs de marathon et les sprinters sont des exemples parfaits des capacités d'adaptation du corps. Chacun est un spécimen parfait des exigences de leur sport. Piquer les uns contre les autres pour déterminer le «meilleur» contre-productif, c'est comme comparer un chariot élévateur à une voiture de course. Ce sont deux véhicules à quatre roues, mais chacun a été conçu pour faire quelque chose de très spécifique.
Les culturistes et les powerlifters pourraient tirer profit de l’utilisation mutuelle des techniques d’entraînement. Les bodybuilders peuvent avoir des gains de force plus importants et les powerlifters vont commencer à avoir l'air plus musclé.
La plupart d'entre nous ont besoin de force fonctionnelle, laquelle comporte une composante neurale forte et une meilleure coordination musculaire avant de commencer à regarder la taille des muscles. Si nous avons également besoin de taille, nous devons inclure dans notre régime une journée d'entraînement à faible charge et de fortes répétitions.
* Pennation : En Biomécanique, l'angle de pennation est l'angle que forment les fibres musculaires par rapport à l'axe selon lequel le muscle exerce une force de contraction concentrique (ou excentrique).
* Jerry YEUNG Préparateur Physique depuis 1998 est disponible pour animer des séminaires sur la nutrition et la préparation physique. Plus de détails prendre contact auprès de la rédaction :
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