Hypertrophie et VBT

La masse musculaire est un facteur déterminant dans la production de force dans les différentes disciplines sportives. En effet, les augmentations de la masse musculaire sont étroitement liées aux augmentations de la production de force. Une fois que les athlètes deviennent plus forts, ils ont un potentiel plus élevé pour développer une plus grande puissance (1,2). Cependant, l’augmentation de cette masse musculaire ne doit pas suivre la même direction qu’un programme pour un culturiste, car elle risque probablement de ruiner les performances sportives de l’athlète en raison des élevés niveaux de fatigue qui peuvent être atteints. De plus, l’amélioration de la force ne peut pas atteindre un développement adéquat par rapport à d’autres méthodes car les niveaux de force musculaire sont irrelevants pour comprendre comment la masse musculaire augmente (4). Par conséquent, dans cet article, je vais expliquer les meilleures stratégies pour augmenter la masse musculaire à travers des exemples réels avec des schémas que j’utilise habituellement pour atteindre ces objectifs.

Quels sont les mécanismes physiologiques nécessaires pour augmenter la masse musculaire?

 

Il y a trois facteurs principaux, bien que tous ne soient pas également importants :

• La tension mécanique. Il semble s’agir du facteur le plus important pour induire une augmentation de la masse musculaire et pourrait être défini comme la force qui essaie de étirer le muscle quand il essaie de se contracter. Ce mécanisme a été montré pour stimuler directement la voie métabolique mTOR (3). Les mécanorécepteurs sont sensibles à la magnitude et au type de contraction, ainsi qu’à la durée (temps sous tension) des charges (3).
• Le stress métabolique. Des preuves ont montré qu’il pourrait avoir un rôle moins important que le stress mécanique. Il est produit par l’accumulation de métabolites après des contractions musculaires répétées.
• Les dommages musculaires. Il y a peu de preuves de cela, et, dans le cas des sportifs, il n’y a pas beaucoup d’intérêt à générer des niveaux élevés de dommages musculaires en raison de l’impact que cela aurait sur la fatigue et les performances.

 

La contrainte mécanique

Lorsque nous soulevons un poids léger à la vitesse maximale, en dépit de porter une intentionnalité maximale, la tension mécanique ressentie par le complexe muscle-tendon est faible. Cela se produit parce que la force que chaque fibre musculaire est capable d’exercer est faible en raison du court temps pris pour établir les ponts croisés (4). Cependant, lors du soulèvement de ce poids léger à une vitesse inférieure, la tension mécanique est encore plus faible en raison d’une moindre recrutement moteur.

Malgré cela, il faut comprendre que la tension mécanique ressentie par le muscle dans son ensemble est très différente de la tension mécanique ressentie par chaque fibre musculaire (4). Bien que la tension mécanique pour le complexe muscle-tendon soit faible lorsqu’un poids léger est soulevé avec une intentionnalité maximale, le recrutement moteur n’est pas complet, de sorte que les fibres qui sont activées peuvent générer une force très élevée (4). C’est la raison pour laquelle, soulever des poids légers à une vitesse lente peut générer moins de stress mécanique qu’à une vitesse élevée.

Avec des poids légers, un volume élevé est nécessaire, car le recrutement du moteur augmentera à mesure que les unités moteurs seront fatiguées afin de maintenir la production de force. Lorsqu’un tempo lent est utilisé, les unités motrices à seuil élevé ne s’activeront qu’à la fin de la série et, une fois recrutées, elles subiront des contraintes élevées. Lorsqu’un tempo rapide est utilisé, tous les types d’unités motrices s’activeront pendant la série, mais ne atteindront pas de hauts niveaux de stress mécanique jusqu’à ce que la vitesse diminue en raison de l’accumulation de fatigue et soit similaire à celle qui se produit lors du soulèvement de poids lourds.

Cela signifie que l’hypertrophie musculaire se produit lorsqu’une fibre musculaire individuelle subit une tension mécanique et non lorsque l’ensemble du complexe de muscles tendons le fait (4).

Malgré tout cela, une force élevée (charge lourde) et la fatigue impliquent des niveaux élevés de recrutement moteur en même temps, ce qui stimule les fibres musculaires plus réactives contrôlées par les unités motrices de seuil élevé et produit une croissance musculaire (4). À faible charge, même si les unités motrices de seuil élevé sont recrutées, elles ne subiront presque pas de tension élevée.

Le stress métabolique

Tout d’abord, il faut faire la différence entre le stress métabolique et la fatigue. Cette dernière se produit en raison d’une incapacité à produire une force volontaire et peut être due à des phénomènes périphériques par une réduction de la capacité des fibres musculaires individuelles à produire une force, soit en raison d’une diminution de la libération de calcium par le réticulum sarcoplasmique, soit en raison d’une diminution de la sensibilité des myofilaments d’actine et de myosine au calcium. Et aussi, en raison de mécanismes centraux donnés par une réduction du signal nerveux envoyé par le système nerveux central. Bien qu’elle puisse également être due à une augmentation du feedback afférent des récepteurs 3 et 4 (5).

Le stress métabolique se produit en raison de l’accumulation de métabolites et est censé agir en augmentant la masse musculaire par

• L’augmentation du recrutement moteur :
• La libération d’hormones
• La libération de myokines
• La libération de radicaux libres
• Le gonflement cellulaire

Cependant, l’augmentation du recrutement moteur ne se produit pas principalement par l’accumulation de métabolites, mais augmente à mesure que la fatigue augmente. Le rôle des myokines n’est pas encore concluant et le rôle hormonal dû à la libération post-exercice est également contesté. Enfin, l’inflammation cellulaire ou le gonflement provoquent des augmentations de la pression contre la membrane cellulaire générant des augmentations de la contrainte mécanique pendant les contractions actives (5).

De plus, les études investigating the role of blood flow restriction to the muscle (BFR) ne rapportent pas de preuves d’augmentations de la masse musculaire lorsque cette accumulation se produit sans contraction musculaire.

Pour toutes ces raisons, les preuves suggèrent que la contrainte mécanique peut être le mécanisme le plus important pour les augmentations de la masse musculaire.

 

 

La dégénérescence musculaire

On a traditionnellement cru que la croissance musculaire était due à des dommages musculaires. Cependant, il convient de noter que la croissance musculaire et la réparation musculaire sont des processus totalement différents, bien que les deux nécessitent une augmentation de la synthèse de protéines myofibrillaires (7).

En fait, la croissance musculaire implique une augmentation du volume de la fibre musculaire en augmentant les nouvelles myofibrilles ou en augmentant la longueur des myofibrilles existantes. D’autre part, la réparation musculaire implique l’élimination des zones endommagées de la fibre musculaire et sa remise en place. Lorsque les dommages musculaires sont très importants, la vieille fibre musculaire est complètement éliminée et une nouvelle est créée à l’intérieur de la membrane cellulaire existante (7)

Il semble que les deux augmentations du calcium intracellulaire et des niveaux de neutrophiles inflammatoires en réponse aux contractions fatigantes puissent dégrader l’intérieur de la fibre musculaire (7). Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) ont également été montrées pour contribuer à l’anabolisme par l’intermédiaire de l’activation métabolique de la MAPK. Puisque l’exercice excentrique est associé à une activation de la MAPK accrue par rapport aux actions concentriques et isométriques, il est concevable que la production de ROS contribue à ce stimulus. Les ROS interfèrent avec la signalisation de plusieurs phosphatases de sérine / thréonine, telles que la calcineurine (la calcineurine est censée être impliquée dans les processus de croissance musculaire)

Les dommages musculaires induits par l’exercice peuvent contribuer à l’accumulation de protéines musculaires. Bien que l’hypertrophie induite par l’exercice puisse apparemment se produire sans dommage significatif, des preuves suggèrent que la microtraumatisme améliore la réponse adaptative, ou au moins initie des voies de signalisation qui médient l’anabolisme. Les chercheurs suggèrent que les macrophages jouent un rôle clé dans les processus de régénération, car ils sécrètent des facteurs de croissance locaux associés aux processus inflammatoires. Malgré cela, un lien de cause à effet entre les dommages musculaires et l’hypertrophie n’a pas encore été établi. Si cette relation existe, le degré de dommage nécessaire pour maximiser la croissance musculaire n’est pas déterminé (3).

Pour toutes ces raisons, il semble que les dommages musculaires soient un effet qui se produit en raison de la contraction musculaire répétée et n’est pas aussi décisif pour la croissance musculaire que l’on pense.

Pourquoi utiliser des groupes quand il s’agit d’augmenter la masse musculaire chez les athlètes?

Afin qu’un athlète puisse obtenir une haute performance dans les actions de puissance répétées tout au long d’un match, il doit avoir

• Une haute production de puissance (6)
• Une capacité de résistance à la puissance (6)

L’accumulation de grands volumes d’entraînement tout en maintenant une production de force à des vitesses élevées pendant l’entraînement peut générer des hautes performances et une grande capacité de travail, ce qui améliore non seulement la capacité de récupération entre les séries, mais augmente également la qualité des efforts subséquents et une meilleure capacité de récupération entre les séances d’entraînement et les matchs (6)

Sinon, en incluant de grands volumes d’entraînement au moyen de séries traditionnelles, cela tuera certainement la production de force en raison du développement élevé de la fatigue pendant et après l’entraînement, réduisant ainsi les performances les jours suivants. En effet, la puissance de pointe est significativement plus élevée pendant les séries de groupes que pendant les séries traditionnelles (9, 10, 13, 14, 15, 16). De plus, ils permettent d’accumuler un plus grand volume d’entraînement, moins de temps sous tension, une puissance moyenne plus élevée, une réponse anabolique similaire aux séries traditionnelles et moins de stress métabolique malgré l’état d’entraînement (11). Le temps sous tension augmente avec chaque série, mais sera toujours plus élevé avec une configuration de séries traditionnelles (12, 16). Malgré cela, la tension mécanique générée sera plus que suffisante pour générer des augmentations de la masse musculaire et des niveaux de force chez le sportif.

Est-il nécessaire d’atteindre l’échec musculaire pour gagner en masse musculaire?

On suppose qu’autour de la dernière répétition, un point de recrutement moteur complet est atteint. De plus, près de l’échec, lorsque les taux de contraction sont lents en raison de la fatigue, une plus grande tension mécanique est produite.

Cependant, les athlètes experts sont en mesure de recruter pratiquement toutes leurs unités motrices loin de l’échec avec des exercices à plusieurs articulations. En effet, les neurones moteurs à seuil élevé se comportent comme suit:

• Les MU 100 n’atteignent qu’⅔ de leur force à 50% de charge, mais à 80% de charge, ils atteignent leur force maximale et le font dès le début (18).
• Les MU 120 n’atteignent que 50% de leur force à 50% de charge, mais à 80% de charge, ils atteignent 50% de leur force dès le début (18).

En d’autres termes, toutes les unités motrices sont recrutées, mais ne sont exposées qu’à une fraction de leur production de force maximale dès le premier moment de contraction (éloignées de l’échec).

En fait, si nous examinons la littérature, nous pouvons constater que l’entraînement à proximité ou à la limite de l’échec produit des augmentations plus importantes de la masse musculaire (21, 22, 23, 26). D’un autre côté, nous avons également constaté que s’arrêter loin de l’échec était clairement supérieur (19) et que d’autres études donnent des données sans différences significatives (25, 20, 24).

We have to take into account that 4 of the studies were carried out on trained subjects and with multi-joint exercises (26, 25, 22, 19) and the other 4 on untrained subjects and with isolated exercises (20, 21, 23, 24). Lorsque nous analysons les études réalisées sur des sujets entraînés et des exercices à plusieurs articulations, et que nous effectuons une simple moyenne de toutes les mesures de la section transversale musculaire, nous constatons qu’il y a une augmentation de 8,9 % de la masse musculaire dans les séries éloignées de l’échec et une augmentation de 9,2 % de la masse musculaire dans les séries menées à l’échec musculaire (27). Ces différences ne semblent pas très importantes. Cependant, dans les études réalisées sur des sujets non entraînés et des exercices isolés, il semble que les séries effectuées à l’échec produisent de meilleurs résultats en termes de gains de masse musculaire. Par conséquent, le modèle des répétitions effectives peut avoir une plus grande application dans les exercices isolés.

L’entraînement jusqu’à la fatigue musculaire dans les exercices multi-articulaires peut générer des niveaux élevés de fatigue et ne peut pas offrir un avantage suffisant pour en payer le prix, du moins chez les athlètes.

Il semble que le modèle des répétitions efficaces pourrait être appliqué en référence aux exercices isolés.

Quel pourcentage de perte de vitesse est optimal pour augmenter les gains en masse musculaire ?

Les séries effectuées jusqu’à une perte de vitesse de 40 % génèrent des gains en masse musculaire supérieurs à ceux effectués jusqu’à une perte de vitesse de 20 % (22). En effet, les séries se terminant à une perte de vitesse de 20 % accumulent environ 40 % de répétitions en moins. Ce volume d’entraînement supplémentaire, accompagné d’une plus grande fatigue et d’un stress mécanique plus élevé en raison d’une plus grande sollicitation motrice, pourrait être responsable de ces différences.

Comment pouvons-nous appliquer cela à nos athlètes ?

Un volume modéré, associé à une bonne alimentation et à un repos, peut certainement induire des adaptations d’hypertrophie chez vos sportifs. Cependant, des sports tels que le football et le rugby, où des niveaux élevés de production de force et donc de masse musculaire sont nécessaires, peuvent être intéressants à inclure d’autres types de stratégies.

De plus, l’hypertrophie générée par l’utilisation de séries de grappes sera beaucoup plus faible que celle générée par des séries traditionnelles, mais les gains de force seront beaucoup plus importants. En effet, effectuer des 5 répétitions maximum peut entraîner des gains supérieurs en masse musculaire que 5 singles en raison d’un temps sous tension plus élevé, de niveaux de charge mécanique plus élevés (28). Avec des charges inférieures à 5Rm ou 85 % de 1 RM, toutes les unités motrices ne sont pas activées jusqu’à ce que vous ressentiez suffisamment de fatigue périphérique, de sorte que des charges plus faibles seraient intéressantes à utiliser avec des séries de grappes plus longues (triples ou doubles) et un volume plus important du même.

En outre, si la situation le permet

Les séries de grappes nous permettent d’accumuler un volume d’entraînement plus important avec moins de fatigue (12, 16), elles sont donc une bonne option pour réaliser ce type d’adaptation chez les sportifs. De cette façon, en dépit de la programmation de volumes d’entraînement élevés, vos athlètes seront en mesure de maintenir cette capacité explosive pendant la séance. Cependant, vous rencontrerez les limitations suivantes :

• Vous aurez besoin de beaucoup de temps pour terminer la session.
• Même si les athlètes peuvent maintenir leur capacité explosive pendant l’entraînement, il est probable que des dommages musculaires et un niveau élevé de fatigue se produiront dans les jours qui suivront.
• Vous ne obtiendrez pas les mêmes résultats qu’avec un programme traditionnel car, comme nous l’avons vu, la fatigue est nécessaire.

Malgré cela, nous pouvons modifier ces directives pour obtenir une plus grande masse dans le temps disponible. Alors, je vais vous exposer les différents schémas que j’utilise habituellement pour mettre toute cette science en pratique :

• Séries de 3 triples à 65-70 % avec 50  » de repos (partie inférieure) et 30-40  » (partie supérieure)
• Série de 4-3 doubles @ 75% avec 50  » de repos (partie inférieure) et 30-40  » (partie supérieure)

• Série de 8 à 10 répétitions à 80 % avec 50  » de repos (partie inférieure) et 30-45  » (partie supérieure)

Ces 3 programmes prennent beaucoup de temps à être effectués, donc si vous avez moins de temps, vous pouvez utiliser les suivants :

• 8 séries de 5 répétitions @70%.
• 10 séries de 3 répétitions @75%.
• 12 séries de 2 répétitions @80%.

Ces programmes nécessitent plus de temps de repos entre les séries, car la fatigue qu’ils produiront sera plus importante. Par conséquent, le repos peut aller d’une minute à deux minutes.

BIBLIOGRAPHIE:

1. Haff, G. G. & Nimphius, S. (2012). Training principles for power. Strength and Conditioning Journal, 34(6), 2-12.
2. DeWeese, B. H., Hornsby, G., Stone, M., & Stone, M. H. (2015). The training process: Planning for strength-power training in track and field. Part 2: Practical and applied aspects. Journal of Sport and Health Science, 4(4), 318-24.
3. Brad Schoenfeld. Science and development of muscle hypertrophy. 2ª. ed. Lehman College. 2017
4. Chris Beardsley. What determines mechanical tension during strength training?. Chris Beardsley. Nov, 14. 2018. Disponible en https://medium.com/@SandCResearch/what-determines-mechanical-tension-during-strength-training-acdf31b93e18
5. Chris Beardsley. Does metabolic stress cause muscle growth?. Chris Beardsley. Sep 13. 2018. Disponible en https://medium.com/@SandCResearch/does-metabolic-stress-cause-muscle-growth-f16acd4aff41
6. Jake Tuura. Hypertrophy Clusters Protocol Ebook.
7. Chris Beardsley. Does muscle damage cause hypertrophy?. Chris Beardsley. Oct 10, 2018. Disponible en https://medium.com/@SandCResearch/does-muscle-damage-cause-hypertrophy-bf99b652694b
8. Luis Sánchez-Medina, L. & González-Badillo, J. J. (2011). Velocity loss as an indicator of neuromuscular fatigue during resistance training. Medicine and Science in Sports and Exercise, 43(9), 1725-34.
9. Haff, G. G., Whitley, A., McCoy, L. B., O’Bryant, H. S., Kilgore, J. L., Haff, E. E., Pierce, K., & Stone, M. H. (2003). Effects of different set configurations on barbell velocity and displacement during a clean pull. Journal of Strength and Conditioning Research, 17(1), 95-103.
10. Lawton, T. W., Cronin, J. B., & Lindsell, R. P. (2006). Effect of interrepetition rest intervals on weight training repetition power output. Journal of Strength and Conditioning Research, 20(1), 172-6.
11. Oliver, J. M., Kreutzer, A., Jenke, S., Phillips, M. D., Mitchell, J. B., & Jones, M. T. (2015). Acute response to cluster sets in trained and untrained men. European Journal of Applied Physiology, 115(11), 2383-93.
12. Oliver, J. M., Kreutzer, A., Jenke, S. C., Phillips, M. D., Mitchell, J. B., & Jones, M. T. (2016). Velocity drives greater power observed during back squat using cluster sets. Journal of Strength and Conditioning Research, 30(1), 235-43.
13.Hansen, K. T., Cronin, J. B., Newton, M. J. (2011). The effect of cluster loading on force, velocity, and power during ballistic jump squat training. International Journal of Sports Physiology and Performance, 6(4), 455-68.
14. Tufano, J. J., Conlon, J. A., Nimphius, S., Brown, L. E., Seltz, L. B., Williamson, B. D., Haff, G. G. (2016). Maintenance of velocity and power with cluster sets during high-volume back squats. International Journal of Sports Physiology and Performance, 11(7), 885-92.
15. Hardee, J. P., Triplett, N. T., Utter, A. C., Zwetsloot, K. A., & Mcbride, J. M. (2012). Effect of interrepetition rest on power output in the power clean. Journal of Strength and Conditioning Research, 26(4), 883-9.
16. Iglesias-Soler, E., Carballeira, E., Sánchez-Otero, T., Mayo, X., & Fernández-del-Olmo, M. (2014). Performance of maximum number of repetitions with cluster-set configuration. International Journal of Sports Physiology and Performance, 9(4), 637-42.
17. Oliver, J. M., Jagim, A. R., Sanchez, A. C., Mardock, M. A., Kelly, K. A., Meredith, H. J., Smith, G. L., Greenwood, M., Parker, J. L., Riechman, S. E., Fluckey, J. D., Crouse, S. F., & Kreider, R. B. (2013). Greater gains in strength and power with intraset rest intervals in hypertrophic training. Journal of Strength and Conditioning Research, 27(11), 3116-31.
18. Potvin J R, Fuglevand A J. A motor unit-based model of muscle fatigue. PLoS Comput Biol. 2017 Jun 2;13(6):e1005581. doi: 10.1371/journal.pcbi.1005581
19. Carroll KM, Bazyler CD, Bernards JR, Taber CB, Stuart CA, DeWeese BH, Sato K, Stone MH. Skeletal Muscle Fiber Adaptations Following Resistance Training Using Repetition Maximums or Relative Intensity. Sports (Basel). 2019 Jul 11;7(7):169. doi: 10.3390/sports7070169. PMID: 31373325; PMCID: PMC6680702.
20. Nóbrega SR, Ugrinowitsch C, Pintanel L, Barcelos C, Libardi CA. Effect of Resistance Training to Muscle Failure vs. Volitional Interruption at High- and Low-Intensities on Muscle Mass and Strength. J Strength Cond Res. 2018 Jan;32(1):162-169. doi: 10.1519/JSC.0000000000001787. PMID: 29189407.
21. Martorelli S, Cadore EL, Izquierdo M, Celes R, Martorelli A, Cleto VA, Alvarenga JG, Bottaro M. Strength Training with Repetitions to Failure does not Provide Additional Strength and Muscle Hypertrophy Gains in Young Women. Eur J Transl Myol. 2017 Jun 27;27(2):6339. doi: 10.4081/ejtm.2017.6339. PMID: 28713535; PMCID: PMC5505097.
22. Pareja-Blanco F, Rodríguez-Rosell D, Sánchez-Medina L, Sanchis-Moysi J, Dorado C, Mora-Custodio R, Yáñez-García JM, Morales-Alamo D, Pérez-Suárez I, Calbet JAL, González-Badillo JJ. Effects of velocity loss during resistance training on athletic performance, strength gains and muscle adaptations. Scand J Med Sci Sports. 2017 Jul;27(7):724-735. doi: 10.1111/sms.12678. Epub 2016 Mar 31. PMID: 27038416.
23. Goto K, Ishii N, Kizuka T, Takamatsu K. The impact of metabolic stress on hormonal responses and muscular adaptations. Med Sci Sports Exerc. 2005 Jun;37(6):955-63. PMID: 15947720.
24. Sampson JA, Groeller H. Is repetition failure critical for the development of muscle hypertrophy and strength? Scand J Med Sci Sports. 2016 Apr;26(4):375-83. doi: 10.1111/sms.12445. Epub 2015 Mar 24. PMID: 25809472.
25. Helms ER, Byrnes RK, Cooke DM, Haischer MH, Carzoli JP, Johnson TK, et al. RPE vs. Percentage 1RM Loading in Periodized Programs Matched for Sets and Repetitions. Front Physiol. 2018; 9: 247.Published online 2018 Mar 21. doi: 10.3389/fphys.2018.00247
26. Karsten B, Fu YL, Larumbe-Zabala E, Seijo M, Naclerio F. Impact of Two High-Volume Set Configuration Workouts on Resistance Training Outcomes in Recreationally Trained Men. J Strength Cond Res. 2019 Jul 29. doi: 10.1519/JSC.0000000000003163. Epub ahead of print. PMID: 31365457.
27. Max Schmarzo. The Evidence is Lacking for “Effective Reps”. Sep, 9. 2019. Disponible en https://www.strongerbyscience.com/effective-reps/
28. Chris Beardsley. How does proximity to failure affects hypertrophy. Feb 14, 2019.