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Gains en force et en hypertrophie musculaire : Sommes-nous tous égaux ?

par P. Debraux | 1 Novembre 2016

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Les recommandations générales pour l'amélioration de la santé passent habituellement par une pratique régulière d'une activité physique, et notamment par un renforcement musculaire. Il est généralement recommandé de réaliser au moins 2 séances hebdomadaires de musculation (American College of Sports Medicine). En effet, les études scientifiques montrent que la force musculaire est inversement corrélée aux risques cardio-vasculaires et à la mortalité. Une faible force musculaire limite également la mobilité générale et peut poser des problèmes dans les activités quotidiennes.

La masse musculaire est quant à elle directement impliquée dans la santé métabolique. Sa diminution peut engendrer une baisse du métabolisme de base et en conséquence à une augmentation de la masse grasse corporelle. Ces changements de la composition corporelle peuvent engendrer à leur tour des problèmes métaboliques, tel que la résistance à l'insuline, notamment chez les personnes âgées. La masse musculaire représente environ 40% de la masse corporelle du corps humain, et est la principale source de glycogène. Son maintien ou son augmentation peut permettre d'améliorer la sensibilité à l'insuline, et lutter contre les effets délétères de maladies telle que la sarcopénie.

Cependant, plusieurs études ont déjà montré que les gains en hypertrophie et en force musculaires étaient fortement variables chez les pratiquants de musculation, débutants ou confirmés. Des chercheurs se posent d'ailleurs la question si réellement le gain de force et l'hypertrophie musculaire sont liés. De plus, étudier les réponses individuelles à un entraînement de musculation permettrait d'optimiser et d'individualiser les programmes en fonction de différents paramètres. Alors, sommes-nous tous égaux face à un entraînement de musculation ?

L'étude réalisée

C'est à cette question que des chercheurs de l'université de Jyväskylä ont voulu tenter de répondre. Pour cela, ces chercheurs ont combiné les informations collectées lors de 10 protcoles de 20-24 semaines qu'ils avaient menées précédemment sur le renforcement musculaire dans leur laboratoire entre 1996 et 2011. Les études étant très similaires au niveau du protocole, ils ont pu combiner statistiquement toutes les informations. Au total, les informations de 287 participants (104 femmes et 183 hommes), dont 72 constituaient le groupe Contrôle (19 femmes et 53 hommes) ont été collectées. Les participants étaient âgés de 19 à 78 ans. Tous étaient des sédentaires.

Pour tous les participants, les programmes d'entraînement étaient sensiblement les mêmes. Durant 20-24 semaines, les participants réalisaient 2 séances par semaine. À chaque séance, ils réalisaient 7-10 exercices recrutant les principaux groupes musculaires sur machine (Presse à cuisses, leg extension, leg curl, développé couché, presse assise, Tirage verticale à la poulie haute, sit-up, biceps curl, triceps extension). Dans toutes les études, le volume et l'intensité variaient progressivement au cours du programme, démarrant à 40-60% et terminant à 70-85% du 1RM.

Pour les mesures d'hypertrophie musculaire, différentes méthodologies ont été utilisées au fil des années. Les chercheurs ont ainsi uniquement conservé pour analyse les mesures relatives aux variations de la taille du muscle quadriceps. Les ultrasons ont permis de mesurer l'aire de section et l'épaisseur de ce muscle. L'IRM a été utilisé pour mesurer l'aire de section également. Et enfin, le DEXA a été utilisé pour évalué la masse maigre de la cuisse.

Pour la force musculaire, l'évaluation du 1RM à la presse à cuisse horizontale a été utilisée. Les chercheurs ont ainsi recueilli le 1RM de 283 participants et de 66 personnes du groupe contrôle.

Résultats & Analyses

Les principaux résultats de cette étude montrent que la réponse en force et en hypertrophie musculaire à un même entraînement de musculation varie fortement chez des hommes et des femmes sédentaires de différents âges (Fig. 1). Toutefois, en combinant toutes les données, aucune différence significative n'a été observée entre les femmes et les hommes et entre les différents groupes d'âge. Des amplitudes de réponse très larges ont été observées, et environ 30% des participants ont obtenu des gains mineurs ou nuls en hypertrophie et environ 7% des participants ont obtenu des gains mineurs ou nuls en force musculaire. Cependant, pour la plupart des participants, les très faibles ou très fortes réponses étaient soit pour la force musculaire soit pour l'hypertrophie musculaire. Seuls 2% des participants n'ont pas obtenu de gains en force ET en hypertrophie musculaires.

Répartition des participants selon leurs gains en force et en hypertrophie musculaires. Les lignes pointillées délimitent les plus faibles et forts 
				quintiles (20%) de l'échantillon total de participants.

Figure 1. Répartition des participants selon leurs gains en force et en hypertrophie musculaires. Les lignes pointillées délimitent les plus faibles et forts quintiles (20%) de l'échantillon total de participants.

Les changements en force musculaire se sont étendus entre -8 et 60% chez les participants. Tout âge confondu, le gain en force maximale relative à la masse corporelle (1RM / mc) a été significativement plus important chez les femmes (+24.2 ± 13.8 %) que chez les hommes (+19.4 ± 9.5 %). Mais aucune différence significative n'a été observée en gain de force maximale absolue (1RM). Enfin, la plus grande proportion d'hommes ont gagné entre 10 et 20% de force musculaire tandis que la plus grande proportion de femmes ont gagné entre 20 et 30% (Fig. 2).

Les changements en hypertrophie musculaire se sont étendus entre -11 et 30% chez les participants qui s'entraînaient et de -11 à 17% chez le groupe Contrôle. La taille du muscle quadriceps a augmenté significativement durant le protocole d'entraînement chez 5.1% des hommes et 4.2% des femmes, sans différences significatives entre femmes et hommes. Pour 71% du groupe entier de participants qui s'entraînaient, les gains en hypertrophie ont varié entre 0 et 10% (Fig. 2).

Changements en force musculaire chez les femmes et les hommes participant à l'étude Changements en hypertrophie musculaire chez les femmes et les hommes participant à l'étude

Figure 2. Changements en force musculaire et en hypertrophie musculaire chez les femmes et les hommes participant à l'étude.

Une corrélation significative a été observée entre les changements en hypertrophie et en force musculaires (r = 0.157, p < 0.01). Cependant, cette association était faible et il semble que les gains en masse musculaire expliquent faiblement les adaptations de force musculaire. Une augmentation du volume musculaire n'est donc pas forcément obligatoire pour une augmentation de la force, et réciproquement. Les raisons de ces différences d'adaptations entre les participants sont à ce jour encore inconnues. Des paramètres tels que les différences génétiques, l'expression de micro-ARN, la phosphorylation des protéines, les concentrations en récepteurs androgènes et le nombre de cellules satellites influencent la réponse des personnes à l'hypertrophie musculaire.

Applications pratiques

Cette étude avait pour objectif de tester les résultats obtenus en appliquant les recommandations générales de l'American College of Sports Medicine qui consistent à réaliser 2 séances de renforcement musculaire par semaine, chez des sédentaires des deux sexes et de tout âge, sur une période suffisament longue. Les résultats ont montré une augmentation moyenne de 5% de l'hypertrophie du quadriceps et un gain de force de 21% à la presse à cuisse horizontale. Cependant, de grandes différences inter-individuelles sont observables, impliquant une grande disparité dans la réponse des participants en force et en hypertrophie. Presque 30% des participants ont répondu faiblement en hypertrophie et 7% en force force musculaire. Enfin, cette étude met en lumière le faible niveau de corrélation entre masse musculaire et force musculaire. Elle n'est pas la seule à montrer ce résultat et interroge sur le concept accepté depuis des décennies selon lequel, l'hypertrophie musculaire serait un contributeur majeur à la force musculaire. Si le lien existe dans une certaine mesure, il reste encore beaucoup de choses à apprendre et à comprendre sur ce sujet.

Bien que la pratique l'ait déjà mis en évidence, il est primordial de prendre en compte ces différences et d'individualiser le programme d'entraînement. Il existe pour cela de nombreuses variables sur lesquelles jouer pour moduler un programme de musculation (e.g., Full-body vs. split-body vs. half-body, temps de récupération, tempo, sélection des exercices, intensité, volume, type de résistance, etc.). Et le suivi d'une personne devra permettre de visualiser les gains de force et la modification de la composition corporelle pour adapter le programme d'entraînement en conséquence.

Cette étude a l'avantage de se baser sur un très grand groupe de participants et un très grand groupe Contrôle qui permet de prendre en compte les variabilités biologiques et méthodologiques. De plus, le programme d'entraînement était quasiment le même dans toutes les études compilées. Toutefois, si les techniques d'évaluation de l'hypertrophie musculaire employées ont été différentes dans les protocoles d'études, elles ont permis d'obtenir des résultats d'amplitude similaire permettant ainsi la comparaison entre les participants.

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Références

  1. Ahtiainen JP, Walker S, Peltonen H, Holviala J, Sillanpaa E, Karavirta L, Sallinen J, Mikkola J, Valkeinen H, Mero A, Hulmi JJ and Hakkinen K. Heterogeneity in resistance training-induced muscle strength and mass responses in men and women of different ages. Age 38, 2016.

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