Hypertrophie / Système Hormonal

1. Didier Reiss Hypertrophie / Système Hormonal Physiologie de l’exercice

2. Plan du cours • Définition Hypertrophie / Masse musculaire / Volume musculaire • Des méthodes… • Les adaptations musculaires • Pourquoi le muscle s’hypertrophie ? • Hormones Didier Reiss Préparateur Physique

3. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie DEFINITION Hypertrophie : BIOL., BOT. Augmentation anormale du volume d'un organe ou d'un tissu, due à sa dilatation, à l'augmentation du volume des cellules qui le composent (d'apr. Méd. Biol. t. 2 1971) En sport : Augmentation du volume des fibres musculaires existantes. Didier Reiss Préparateur Physique

4. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie DEFINITION Muscle soléaire de rat Diamètre des fibres supérieur de 24 à 34% 40 à 52% de noyaux en plus Didier Reiss Préparateur Physique

5. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie DEFINITION Masse musculaire VS volume musculaire Polémique mais le résultat ? Didier Reiss Préparateur Physique

6. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie DEFINITION Masse musculaire VS volume musculaire On distingue deux types d´hypertrophie : L´hypertrophie chronique (masse?) due à l´augmentation du diamètre des fibres. L´hypertrophie transitoire ou sarcoplasmique (volume) correspond à l´augmentation du volume du muscle lors d´un exercice isolé. Elle résulte essentiellement d´un infiltrat liquidien des espaces interstitiel et intracellulaire du muscle. Ce liquide provient du secteur plasmatique. Ne pas confondre avec la congestion musculaire (méthode Blitz) d’une durée de 24 à 48 heures. Didier Reiss Préparateur Physique

7. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… • Le 10X10 RM est donc la méthode de l’hypertrophie. Pour obtenir un résultat de masse, il faut créer des tensions musculaires importante ( repos = ou < 3 minutes). Dans l’endurance de force (aviron…), on dépassera les 10 RM. Dans les sports-co, 10 RM ou moins. Cometti : - de 1 à 3 RM l'amélioration de la force est due principalement aux facteurs nerveux - la zone de 3 à 12 RM concerne la force accompagnée de masse musculaire (avec un maximum à 10 RM) - au delà de 15 RM il ne s'agit plus de travail de force mais les facteurs énergétiques deviennent prépondérants. Didier Reiss Préparateur Physique

8. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… LA BASE : 10X10RM à 70 % du maximum. A savoir : Il y a 70% d’amplitude perdu dans ce travail explosif et seulement 30% est efficace. Conséquence ; il faut encore améliorer la qualité, après avoir exploité ce système. LA POST-FATIGUE : Ajout d’un exercice ou de reps forcées après la série de base .Un minimum de 3 à 4 répétition de plus ! L’éléctrostimulation est un travail de post-fatigue extraordinaire. Ex : 10 RM en D.C + 6 RM en Butterfly 10 RM en squat complet + 6 RM en leg-extension ( si l’objectif est la masse pure, on peut faire 7 RM + 3RM ) Didier Reiss Préparateur Physique

9. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… LES SUPER-SERIES : Avec changement de régime sur 1 exercice : Ex :conc 10RM + iso 4 avec partenaire Ex :conc 10RM + exc 4 avec partenaire Avec changement de régimes et d’exercices Ex : D.C conc 10RM + butterfly iso 6 Ex : Squat complet 10 RM + leg extension exc 6 ou éventuellement éléctro-stimulation pendant 5 minutes entre chaque série ou après la séance. Didier Reiss Préparateur Physique

10. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… LES SUPER-SERIES ANTAGONISTES : Selon les Américains : On épuise mieux une même partie du corps. De plus le travail en amplitude sera apporté par l’étirement des agonistes par les antagonistes. Visé l’amplitude de travail totale. Commencé d’abord par les agonistes. Ex : 10 RM en D.C + 10 RM en tirage couché Ex : 10 RM en leg curl + 10 RM en leg extension LES SERIES BRULANTES (« BURNS ») Continuer les répétitions après mais à amplitude réduite pour épuiser d’avantage le muscle. Travail en amplitude max puis partiel. LES SERIES FORCES : Ex : 10 RM + 3 en concentrique avec aide d’un partenaire Didier Reiss Préparateur Physique

11. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… A PROPOS DE LA POST-FATIGUE : Ce concept s’applique assez bien aux disciplines de sports-collectifs, au sport de demi-fond et d’endurance de force. Principe de musculation après l’effort. Pas de perte de temps, la récupération doit être minime dans la série même. Tous efforts effectués après un travail important sollicitent les fibres rapides. Des sportifs ayant tendance à avoir des crampes en fin d’activité devraient travailler en post-fatigue pour reculer leurs seuils de fatigue musculaire. Ex : Natation sur 200 m ; 175m dans l’eau + tractions au plongeoir Atlhètisme sur 1500m sur piste + multibonds, ou squat jusqu'à épuisement. Rugby, Foot… match de 90 min + muscu en quad, ischio, mollets… La qualité d’endurance commence dans le muscle! ( Effort de force répétés pour obtenir une endurance contractile.) Didier Reiss Préparateur Physique

12. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… LA PRE-FATIGUE : Toujours selon les Américains, il faut fatiguer les muscles les plus puissants pour permettre aux autres de travailler. Le triceps s’épuise le premier au D.C, il est donc nécessaire d’épuiser les pecs pour les mettre à niveau de fatigue des triceps. Méthodes avantageuses pour le squat, travailler les quads pour que l’arrêt soit du à la fatigue des jambes et non du dos. - concentrique - isométrique Pré-fatigue 6 à 8 RM + 10 RM - excentrique - élèctrostimulation Ex : 6 RM Butterfly + D.C 10 RM 8 RM leg extension + squat 10 RM Didier Reiss Préparateur Physique

13. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… LA PRE ET POST FATIGUE : 6RM+10RM+6RM Analy Global Analytique => Bien pour les sports d’endurance de force LES 3 SERIES DESCENDANTES 1 exercice analytique + exercice principal + 1 exercice analytique muscu spécifique muscu Leg-extension Presse Leg-extension Masse : 8RM + 8RM + 8RM Force : 3RM +3 RM + 3RM Entre 5 à 10 séries 5min de repos entre chaque series et un repos de 48h entre chaque séances Didier Reiss Préparateur Physique

14. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… Didier Reiss Préparateur Physique

15. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… ÉNONCÉ DE PRINCIPE DE L'AMERICAN COLLEGE OF SPORTS MEDICINE "Modèles de progression en entraînement de musculation pour les adultes sains". Med. Sci.Sports Exerc., 34(2) : 364-380, 2002. Didier Reiss Préparateur Physique

16. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… Sands et McNeal (2000) : * Les auteurs se posent la question de savoir si les gymnastes féminines doivent faire de la musculation. Ils concluent qu´elles doivent en faire mais seulement avec certains types d´exercices qui permettent de développer la force sans gain de masse musculaire. Didier Reiss Préparateur Physique

17. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… Didier Reiss Préparateur Physique

18. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… Les auteurs remarquent cependant que ces données ne garantissent pas l´évitement de l´hypertrophie. Ils remarquent que les réponses aux charges d´entraînement sont très individuelles (notion d’entraînabilité) et dépendent du sexe, de la maturité, de la distribution des fibres, de la durée et de l´intensité de l´entraînement et du type de périodisation. Didier Reiss Préparateur Physique

19. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… * Effets des différentes intensités de charge selon Harre et al. (1977). Didier Reiss Préparateur Physique

20. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… HEAVY DUTY « obligation de  forcer » ! Une seule série par exercice jusqu'à l'échec musculaire ! Cette méthode est à la base du programme d'entraînement intensif de musculation. Ces précurseurs sont Arthur Jones (l'inventeur de l'appareil de musculation "Nautilius") et Mike Mentzer. Le Heavy Duty a ensuite  été enrichie et mise au point par Dorian Yates. • Il s’agit de faire 1 à 4 séries par groupes musculaires avec une intensité maximale. • Les séries d’échauffements sont réduites au minimum (1 à 2). • Les charges doivent être très lourdes. • Le nombre de répétitions est compris entre 6 et 10. • Les séances, comprenant 3 groupes musculaires, ne doivent pas dépasser 45 min. Didier Reiss Préparateur Physique

21. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… Les répétitions trichées Les Tri Sets Les répétitions partielles Les répétitions forcées Les séries géantes La congestion continue Les répétitions négatives La technique de pré-fatigue La saturation musculaire Les répétitions positives La technique de Rest Pause La technique de Post-activation Les super séries Les séries dégressives  Les super séries modifiées La tension continue  Didier Reiss Préparateur Physique

22. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… • La méthode "Waterbury" Travailler avec des entraînements full body, Utiliser des mouvements poly articulaires, Garder des périodes de repos courtes entre les séries, Ne pas aller à l'échec musculaire, S'entraîner souvent, Travailler simultanément sur différents formats, Pratiquer des tempos rapides, Utiliser des mouvements antagonistes quand c'est possible, Comprendre les qualités du 10*3. Méthode Waterbury • La méthode "Hardgainer" Cette méthode est promue par Stuart McRobert, depuis la fin des années 80 en réaction contre la dérive du bodybuilding, consistant à utiliser massivement des produits chimiques afin de permettre au corps d'absorber toujours plus de volume (la dérive des fameuses méthode Weider). Méthode Hardgainer • La méthode "HST" le HST se base sur les principes scientifiques de l'hypertrophie musculaire connus, et non pas sur la tradition des méthodes. Méthode HST • La méthode "HIT" (high intensity training) L'entraînement à haute intensité proposé par Arthur Jones  est très intense et les séances courtes et peu fréquentes, peu de séries, les Hiters utilisent souvent les full-body. Méthode HIT • La méthode "HD" (Heavy Duty) La méthode d'entraînement Heavy Duty de Mike Mentzer, une seule série par exercice, fréquence d'entraînement très faible, intensité maximale est assez proche du HIT. Méthode Heavy Duty • La méthode "SuperSlow" de Ken Hutchins qui fait varier le tempo des répétitions, 10 secondes pour monter la barre, 5 pour la redescendre. • La méthode "Weider" (gros volume d'entraînement) et ses principes et techniques fondamentales d'entraînement dont certaines sont citées plus bas. Les adeptes du gros volume d'entraînement aiment bien spliter leur routine, c'est à dire diviser et répartir leurs exercices sur plusieurs séances (Split routine). Méthode weider Didier Reiss Préparateur Physique

23. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES METHODES… Full-body routine (tout le corps) Le Full-Body consiste à travailler tous les principaux muscles du corps à chaque entraînement. Ainsi, à chaque séance ; les pectoraux, le dos, les bras, les jambes, les abdominaux. Avantage : Peu de temps, 2 fois par semaine. Bien si l’on pratique un autre sport. Inconvénient : Le manque de qualité, la fatigue en fin de séance… Didier Reiss Préparateur Physique

24. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES • Fox et Mathews : L´hypertrophie des fibres musculaires résulte de l´une ou de plusieurs des modifications suivantes  • 1) Augmentation du nombre et du diamètre des myofibrilles de chaque fibre musculaire. • 2) Augmentation de la quantité de protéines contractiles surtout au niveau des filaments de myosine. • 3) Augmentation de la densité des capillaires. • 4) Augmentation de la quantité et de la résistance des tissus conjonctifs tendineux et ligamenteux. • 5) Augmentation du nombre de fibres due à une fissuration longitudinale (Hyperplasie). Didier Reiss Préparateur Physique

25. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Hyperplasie : MÉD., PATHOL. Prolifération excessive d'un tissu organique par multiplication de ses cellules qui conservent toutefois une forme et une fonction normale. En sport : Formation de nouvelle fibres musculaires. Didier Reiss Préparateur Physique

26. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Chez l´homme la part exacte de l´hyperplasie et de l´hypertrophie est toujours controversée. Tesch et Karlson (1985) ont observé que chez les culturistes de haut niveau, la surface moyenne des fibres musculaires du vaste externe était inférieure à celle des haltérophiles et identiques à celles d´étudiants en Education Physique. Ceci tendrait à prouver que l´hypertrophie joue un rôle mineur dans la prise de masse musculaire chez les culturistes. Larsson et Tesch (1986) donnent des conclusions identiques. Didier Reiss Préparateur Physique

27. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Dernièrement, une équipe de chercheur (KADI et THORNELL 2000) ont utilisé une technique d’analyse différente (immunofluorescence). Résultats après 10 semaines d’entraînement intensif: Augmentation du nombre de cellules satellites de 46% (3,7% des noyaux totaux avant et 5,4% après) Augmentation de 36% de la masse musculaire L’incorporation de nouvelles fibres semble nécessaire pour maintenir le rapport optimum sarcoplasme-noyau cellulaire) (jusqu’à 10% d’hyperplasie possible) Cf Poortmans ; Biochimie des activités physiques et sportives. Didier Reiss Préparateur Physique

28. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Suite à un entraînement de « force » : • 1) Augmentation des concentrations de créatine (39%), de CP (22%), d´ATP (18%) et de glycogène (66%). • 2) Augmentation ou aucun changement des enzymes glycolytiques (PFK, LDH, phosphorylase, hexokinase). • 3) peu ou pas de changements de l´activité des enzymes contrôlant le métabolisme de l´ATP (myokinase et créatine phosphokinase). 4) des augmentations faibles mais significatives des enzymes oxydatifs (malate déshydrogénase et succinate déshydrogénase). 5) Aucune conversion des ST et FT. • 6) Diminution du volume des mitochondries causée par l´augmentation du volume des myofibrilles et du volume sarcoplasmique. • 7) une hypertrophie sélective des FT. Didier Reiss Préparateur Physique

29. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES • Billat (1998) : Au contraire de l´entraînement en endurance, l´entraînement de « force » n´entraîne pas d´augmentation de la densité capillaire. En effet le nombre de capillaire par mm2 diminue puisque la surface des fibres augmente, il y a un effet diluant sur la densité capillaire (Tesch, et al. 1986). On peut noter que le contenu des enzymes oxydatifs subit le même effet puisqu´ils sont contenus dans les mitochondries. L´hypertrophie musculaire diminue le contenu en myoglobine du muscle, suggérant une moindre capacité à utiliser l´oxygène (Tesch, 1992). • - La consommation d´oxygène mesurée lors d´exercice de squat ou à la presse, mobilisant des groupes musculaires importants, est de 50 – 60% de VO2max (Tesch et al. 1990). • Duchateau (1997) : Lorsque les fibres sont hypertrophiées (augmentation du volume des protéines contractiles) la diffusion de l´O2 du capillaire vers le cœur de la fibre est plus difficile. Didier Reiss Préparateur Physique

30. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES • C’est pour 8-10 RM que le niveau d’hormones de croissance (GH ; Growth factor, responsable de la synthèse protéique) est le plus élevé. • Pour une stimulation optimale de l’hypertrophie, le temps sous tension serait de 40 à 70 minutes. La raison serait la production de testostérone mais surtout de GH. L'hormone de croissance peut être produite industriellement par des bactéries génétiquement modifiées… Didier Reiss Préparateur Physique

31. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES • Willmore et Costill ( ) : * Bien que la testostérone joue un rôle fondamental dans les mécanismes d´hypertrophie, elle ne permet à elle seule d´expliquer toute l´augmentation de la masse musculaire. En fait les concentrations sanguines de testostérone sont assez faiblement corrélées avec le niveau d´hypertrophie musculaire induit par l´entraînement. Didier Reiss Préparateur Physique

32. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES • L´hypertrophie est le résultat d´une accélération notable de la synthèse protéique. Les protéines sont en permanence synthétisées et dégradées mais les débits de ces processus varient en fonction de la demande de l´organisme. Pendant l´effort la synthèse protéique diminue tandis que les processus de dégradation augmentent (besoin d’aminoacides pour l’anabolisme) . • * L´entraînement constitue un stress bénéfique puisqu´il améliore le potentiel énergétique de organisme, la tolérance à l´effort et la performance. • * La réponse à une charge de travail est très individuelle. Il existe une limite individuelle à l´augmentation des capacités physiques, il est donc essentiel d´évaluer ces différences et d´en tenir compte à l´entraînement. Didier Reiss Préparateur Physique

33. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Comment le muscle obtient son volume ? Quels mécanismes ? Didier Reiss Préparateur Physique

34. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Le muscle est plastique. • 1 Élargissement des cellules musculaire par la formation de myofibrilles. • 2 Fissuration longitudinale des fibrilles et partielles ou totales des fibres ? • 3 Transformation des cellules satellites pour former des nouvelles fibres ? Didier Reiss Préparateur Physique

35. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Elargissement de la fibre : Didier Reiss Préparateur Physique

36. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Elargissement de la fibre : Didier Reiss Préparateur Physique

37. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES La fissure longitudinale : L’augmentation de la force de traction induit une rupture de la strie Z. Le réticulum endoplasmique « comble » ce vide. Didier Reiss Préparateur Physique

38. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les cellules satellites : Didier Reiss Préparateur Physique

39. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les cellules satellites : -Apportent les nouveaux noyaux de la fibres. -Participent à la reconstruction. -Seraient à l’origine de l’hyperplasie. Didier Reiss Préparateur Physique

40. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les cellules satellites : Didier Reiss Préparateur Physique

41. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les cellules satellites : Didier Reiss Préparateur Physique

42. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les cellules satellites : (Théorie) Didier Reiss Préparateur Physique

43. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les cellules satellites : (Théorie) Didier Reiss Préparateur Physique

44. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les cellules satellites : (Théorie) Didier Reiss Préparateur Physique

45. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les cellules satellites : (Théorie) Il a été démontré que la prolifération de cellules satellites dépend de la libération de l’IGF1. Didier Reiss Préparateur Physique

46. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les enzymes, facteurs de croissances : Didier Reiss Préparateur Physique

47. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les enzymes, facteurs de croissances : M. Schuelke et al. ont rapporté le cas clinique d’un enfant né avec une hypertrophie musculaire. À l’âge de 4 ans, l’enfant présente une force inhabituelle puisqu’il peut porter, bras tendus, 2 poids de 3 kg ! Une échographie réalisée au niveau du quadriceps montre une surface musculaire doublée par rapport à des enfants de même âge. En revanche, l’épaisseur du tissu adipeux sous-cutané est réduite de moitié. Une mutation homozygote affectant un site d’épissage du gène codant pour la myostatine a été mise en évidence chez cet enfant, entraînant l’absence de protéine fonctionnelle dans le sérum. Sa mère, qui était une athlète professionnelle, est porteuse de la mutation à l’état hétérozygote. Dans sa famille, d’autres personnes sont connues comme exceptionnellement musclées et fortes. Cela suggère que des variants du gène codant pour la myostatine peuvent être associés chez l’homme à des modifications importantes de la masse musculaire. La recherche de ces variants pourrait être utilisée pour sélectionner de futurs athlètes de haut niveau, ce qui serait, éthiquement parlant, évidemment discutable. En pathologie, l’inhibition de la voie de la myostatine représente une piste intéressante dans le traitement des maladies musculaires dégénératives. Didier Reiss Préparateur Physique

48. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie LES ADAPTATIONS MUSCULAIRES Les enzymes, facteurs de croissances : La myostatine est une protéine de la super-famille des TGFβ (transforming growth factor β) exprimée et sécrétée quasi exclusivement par les muscles squelettiques. Elle agit localement comme un inhibiteur de la croissance musculaire en stoppant la différenciation et la croissance des fibres. L’invalidation du gène codant pour la myostatine chez la souris est associée à une augmentation spectaculaire de la masse musculaire. Il existe une mutation naturelle dans certaines races de bovin (Blanc Bleu Belge) conduisant à une hypertrophie musculaire massive. À l’inverse, l’injection de myostatine chez la souris est associée à un état cachectique caractérisé par une perte de la masse musculaire. La follistatine séquestre la myostatine dans la MEC (matrice extracellulaire) et antagonise l’effet de l’activine ou de la myostatine et provoque une hypertrophie (monstrueuse) des muscles… Didier Reiss Préparateur Physique

49. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie Système Hormonal Didier Reiss Préparateur Physique

50. Physiologie de l’exercice : Hypertrophie HORMONES Le système hormonal ou système endocrinien est l'ensemble des glandes (et de certains tissus) sécrétant des hormones . Les glandes qui sécrètent des hormones sont des glandes endocrines. Elles fabriquent les hormones, véritables "messagers" qu'elles libèrent dans le sang et qui rejoignent un tissu ou un organe cible pour y déclencher une action spécifique nécessaire à l'organisme. Didier Reiss Préparateur Physique