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Le volume d’entraînement est un facteur déterminant pour la croissance musculaire qui se produit après plusieurs séances de musculation. Cela dit, la meilleure façon de le mesurer n’est pas clairement définie.
Les méthodes classiques de mesure du volume d’entraînement comprennent le comptage du nombre de séries jusqu’à l’échec ou le volume de charge (séries x répétitions x poids), bien que plusieurs approches aient été utilisées par les chercheurs.
Pour autant, aucune de ces méthodes de quantification du volume d’entraînement n’est idéale, car elles ne prennent pas en compte avec précision la quantité de stimuli mécaniques qui déclenchent la croissance musculaire.
Le stimulus mécanique qui déclenche la croissance musculaire est la durée pendant laquelle les fibres musculaires contrôlées par des unités motrices à haut seuil sont activées et se raccourcissent lentement.
Les contractions qui impliquent des vitesses de mouvement plus rapides, ou qui n’activent pas ces fibres particulières, ne stimulent pas beaucoup l’hypertrophie.
Les séries avec des charges légères ou modérées comportent toujours quelques répétitions qui ne procurent aucun stimulus. Et pourtant, actuellement, la plupart des méthodologies de mesure du volume d’entraînement les comptabiliseront dans le total.
Quand on mesure le volume pour prendre du muscle, il serait donc plus judicieux de ne compter que les répétitions qui activent des unités motrices à haut seuil avec une vitesse de déplacement lente, et qui stimulent donc la croissance des fibres musculaires.
Permettez-moi de m’expliquer.
Qu’est-ce que le stimulus mécanique de charge ?
L’hypertrophie musculaire est le résultat de l’augmentation du volume des fibres musculaires individuelles, généralement par une augmentation de leur diamètre, mais aussi par une augmentation de leur longueur.
Les fibres musculaires individuelles sont amenées à se développer une fois qu’elles ont détecté une contrainte mécanique(1) ou une déformation de leurs récepteurs situés sur leurs membranes cellulaires (appelés mécanorécepteurs).
La contrainte mécanique subie par l’ensemble du muscle n’a donc aucun rapport avec ce qui provoque l’hypertrophie, car le muscle entier n’a aucun moyen de détecter cette tension. La seule chose qui importe, c’est la contrainte mécanique exercée et détectée par chaque fibre musculaire.
La contrainte mécanique détectée par une fibre musculaire est déterminée par (1) l’activation ou non de la fibre et (2) la vitesse à laquelle la fibre musculaire se raccourcit, en raison de la relation force-vitesse. D’après cette relation, des vitesses de raccourcissement plus lentes permettent d’exercer une plus grande tension. Ces deux facteurs sont influencés par le poids de la charge utilisée et le degré de fatigue ressentie.
Examinons de plus près chacun de ces deux facteurs.
L’activation des fibres musculaires
Les fibres musculaires sont activées lorsque les unités motrices qui les contrôlent sont recrutées.
Les unités motrices sont recrutées par ordre de taille, les unités motrices à seuil d’activation bas étant recrutées avant les unités motrices à seuil d’activation haut. Des degrés de recrutement plus hauts des unités motrices augmentent donc le nombre de fibres activées. Cependant, cette explication n’est pas suffisante, et ce pour deux raisons.
Premièrement, le nombre de fibres activées augmente exponentiellement à mesure que le recrutement des unités motrices augmente. Cela signifie qu’un nombre relativement faible d’unités motrices à seuil haut contrôle environ la moitié des fibres d’un muscle(2). Le fait de ne pas recruter ces unités motrices à haut seuil laisse donc une grande partie des fibres musculaires d’un muscle non stimulées.
Deuxièmement, les fibres musculaires qui sont contrôlées par les unités motrices à bas seuil sont moins capables de prendre du volume, en partie à cause de leur nature plus oxydative, et en partie parce qu’elles sont stimulées dans la vie de tous les jours. Les stimuler pendant quelques dizaines de répétitions lors d’un entraînement de musculation n’est rien en comparaison de leur utilisation dans la vie quotidienne.
Ainsi, pour ces deux raisons, ce sont principalement les fibres musculaires contrôlées par les unités motrices à haut seuil qui se développent après un entraînement de force. Ceci ne signifie toutefois pas que seules les fibres de type II augmentent en taille. Les fibres musculaires contrôlées par des unités motrices à haut seuil régissent toute une gamme de fibres de type I, IIA et IIX, mais la plupart des unités motrices d’un muscle contrôlent les fibres de type I. Seules les unités motrices à seuil très haut régissent uniquement les fibres de type II.
Comment cela fonctionne-t-il en pratique ?
Les charges lourdes, et les charges légères ou modérées lorsqu’elles deviennent éprouvantes peuvent être utilisées pour recruter un grand nombre d’unités motrices pendant un entraînement de force, en raison du principe de taille, qui consiste à recruter les unités motrices par ordre de taille en réponse à un accroissement de l’effort.
- Avec des charges lourdes, les unités motrices à haut seuil sont recrutées dès le début d’une série, car la charge est telle que toutes les fibres du muscle doivent exercer une force pour la soulever.
- Dans le cas de charges légères ou modérées dans un contexte d’épuisement, les unités motrices à haut seuil sont recrutées pour compenser la réduction de force résultant de l’augmentation de l’épuisement de chacune des fibres contrôlées par les unités motrices à bas seuil.
La vitesse de contraction des fibres musculaires
Les fibres musculaires à l’intérieur d’un muscle ne se développeront pas si elles ne subissent pas une tension mécanique suffisante, même si elles ont été activées. De plus, cette tension ne peut être obtenue que par les fibres musculaires elles-mêmes, et ne peut être exercée depuis l’extérieur du muscle. Pour obtenir un niveau de tension suffisant, les fibres musculaires doivent se raccourcir lentement.
En effet, les mouvements à grande vitesse comme le saut impliquent un recrutement très important d’unités motrices, mais ne parviennent pas à déclencher une croissance musculaire.
Le niveau de tension exercé au niveau des fibres musculaires dépend donc de leur vitesse de contraction, car la vitesse de contraction détermine le nombre de ponts croisés actine-myosine fixés simultanément, et c’est ce qui détermine la force exercée par la fibre.
Nous le savons, car les chercheurs ont découvert que s’ils augmentaient expérimentalement la force produite par une seule fibre musculaire, le nombre de ponts transversaux attachés augmentait. Inversement, lorsqu’ils augmentaient expérimentalement la vitesse de contraction de la fibre, le nombre de ponts transversaux attachés diminuait(3). Cela est dû au fait que le taux de détachement des ponts transversaux au terme de leur travail augmente à mesure que la vitesse de contraction s’accélère. Ainsi, lorsque les ponts transversaux se détachent à une vitesse plus rapide, le nombre de ponts transversaux actine-myosine fixés simultanément diminue.
Comment cela se traduit-il en pratique ?
Des charges lourdes, légères ou modérées dans un contexte de fatigue, peuvent être utilisées pour obtenir des vitesses de contraction lentes des fibres pendant un entraînement de musculation.
- Dans le cas de charges lourdes, une vitesse lente est adoptée dès le début d’une série, car la charge est telle que les fibres du muscle n’ont d’autre choix que de se contracter lentement pour pouvoir la soulever.
- Dans le cas de charges légères ou modérées lors d’un effort épuisant, la vitesse de contraction des fibres musculaires diminue progressivement, à mesure que la fatigue augmente.
Comment savons-nous qu’il y a une relation dose-réponse de la stimulation des charges mécaniques ?
De nombreuses études(4) ont montré qu’il y a une relation dose-réponse de l’entraînement de force avec des volumes croissants, le volume étant traditionnellement défini comme le nombre de séries par groupe de muscles en une semaine.
Cette relation dose-réponse n’est pas linéaire, mais il s’agit plutôt d’une courbe, les plus grandes augmentations de l’effet hypertrophique se produisant lorsque le volume passe de faible à modéré, et des augmentations beaucoup plus faibles se produisant lorsque le volume passe de modéré à élevé.
Cependant, les muscles se développent lorsque des fibres musculaires individuelles sont stimulées pour augmenter en taille par une tension mécanique, et la charge subie par des muscles entiers peut ne pas refléter le véritable stimulus. Si le niveau de recrutement des unités motrices n’est pas suffisamment élevé, ou si la vitesse de contraction de la fibre n’est pas assez lente, alors une répétition ne produira pas un stimulus hypertrophique.
Alors, comment savoir s’il existe une relation dose-réponse entre le volume et l’hypertrophie lorsque l’on considère le stimulus mécanique de chaque fibre musculaire individuelle ?
Nous le savons grâce à des recherches qui ont montré que l’activation d’unités motrices à haut seuil alors que leurs fibres musculaires se raccourcissent lentement ne déclenche pas leur croissance, si ce stimulus ne se produit que quelques fois au cours d’une séance d’entraînement.
Faire un test de répétition maximale (1RM) tous les jours pendant 21 jours ne déclenche pas la croissance musculaire(5), mais faire des tests de 1RM en plus d’un entraînement avec plusieurs séries avec des charges modérées provoque une hypertrophie. Un effort de 1RM exige certainement un recrutement complet des unités motrices, et implique également une vitesse de contraction lente. Il est donc évident que pour provoquer une hypertrophie, il faut plus que quelques répétitions occasionnées par ce stimulus mécanique lors d’une seule séance d’entraînement.
Comment pouvons-nous mesurer le volume de ce stimulus de charge mécanique ?
Nous pouvons mesurer le volume du stimulus mécanique des fibres musculaires en enregistrant uniquement le nombre de répétitions effectuées à un niveau élevé de recrutement des unités motrices et à une vitesse de contraction lente. Ces répétitions qui provoquent ce stimulus mécanique aux fibres musculaires individuelles peuvent être appelées “répétitions stimulantes“.
Les charges lourdes (1-5RM), qui correspondent à >85% de 1RM, impliquent généralement un recrutement complet des unités motrices pour toutes les répétitions dans une série, et impliquent également une vitesse de contraction lente.
On peut donc considérer que toutes les répétitions dans ces séries soient considérées comme des “répétitions stimulantes”.
En revanche, les répétitions avec des charges modérées (6-15RM) et légères (15RM+) n’impliquent pas un recrutement complet des unités motrices sur toutes les répétitions des séries. De plus, dans la mesure où nous effectuons nos répétitions avec une intensité maximale, les fibres musculaires ne se raccourcissent donc pas à vitesse lente.
En revanche, le recrutement des unités motrices augmente progressivement au fur et à mesure que la série progresse, et la vitesse diminue progressivement en raison de la fatigue(6). En fait, la vitesse atteinte à la dernière répétition de la série à l’échec musculaire avec toute charge est la même que la vitesse atteinte dans un effort de 1RM.
Par conséquent, on peut s’attendre à ce que seules les dernières répétitions des séries avec des charges légères et modérées comptent comme des “répétitions stimulantes”, alors que les premières répétitions ne comptent pas.
Une autre chose qu’il est important de garder à l’esprit est qu’en raison de la relation dose-réponse courbe entre le volume d’entraînement et l’hypertrophie, nous devrions nous attendre à ce que l’effet de l’augmentation du nombre de répétitions stimulantes augmente rapidement à partir de nombres faibles à modérés de répétitions, mais qu’il augmente beaucoup moins à partir de nombres de répétitions modérées à élevées.
Combien de répétitions stimulantes une série comporte-t-elle ?
Pour établir un modèle, disons que seules les répétitions qui correspondent (1) au niveau de recrutement de l’unité motrice, et (2) à la vitesse de la barre utilisée lors d’un entraînement avec des charges lourdes (1 – 5RM), peuvent déclencher une croissance musculaire.
Dans ce modèle, lors de l’utilisation de charges légères ou modérées (qui sont plus légères que 5RM), les premières répétitions ne fournissent aucun stimulus. Seules les 5 dernières répétitions dans une série sont stimulantes, en raison de la fatigue qui s’accumule.
Voici comment on peut le traduire graphiquement :
Crédit schéma © Docteur-fitness.com
Comme vous pouvez le voir sur le graphique, ce modèle propose deux scénarios de prédiction sur la façon dont la charge utilisée dans une série devrait affecter la croissance musculaire.
Premièrement, il faut s’attendre à ce que, en cas d’utilisation de charges lourdes (1 – 5RM), la stimulation augmente avec le nombre de répétitions maximum, même si le nombre de séries est égal.
Concrètement, un entraînement comportant 3 séries de 1RM devrait peu stimuler la croissance musculaire, car il n’implique que 3 répétitions stimulantes(7). En revanche, un entraînement avec 3 séries de 3RM devrait produire une croissance musculaire modérée, car il implique 9 répétitions stimulantes(8). En outre, l’hypertrophie provoquée par un entraînement avec 3 séries de 3RM devrait être inférieure à celle provoquée par 3 séries de 5 – 15RM, car ces derniers impliquent 15 répétitions stimulantes. Quant à l’entraînement avec au moins 5 séries de 3RM, il devrait compenser l’utilisation de charges de 3RM, car cette approche implique 15 répétitions stimulantes(9).
Deuxièmement, on peut constater que lorsque l’on utilise des charges modérées (6 – 15RM) ou légères (15RM+), le nombre de répétitions stimulantes ne change pas avec l’augmentation du nombre maximum de répétitions, même si le volume (séries x répétitions) et le volume de charge (séries x répétitions x poids) changent. Un entraînement avec 3 séries de 10RM et un entraînement avec 3 séries de 25RM devraient permettre une croissance musculaire identique, car ils impliquent chacun 15 répétitions stimulantes(10).
Remarque : la différence d’hypertrophie entre le nombre de répétitions stimulantes est importante lorsque le nombre de répétitions est faible (de 3 à 9 répétitions), moyenne lorsque le nombre de répétitions est modéré (de 9 à 15 répétitions) et inexistante lorsque le nombre de répétitions est important (de 15 à 21 répétitions). Cela correspond à l’effet dose-réponse décroissant lorsque le volume augmente.
Qu’est-ce que cela signifie en pratique ?
Tout d’abord, il explique pourquoi peu de culturistes utilisent des charges lourdes (1 – 5RM). Par ailleurs, plus on s’éloigne du 5RM, plus il devient difficile d’atteindre un nombre suffisant de répétitions stimulantes lors d’une séance d’entraînement. Si l’on met en équation le nombre de répétitions stimulantes, les programmes d’entraînement impliquant 15 x 1RM, 8 x 2RM, 5 x 3RM, 4 x 4RM et 3 x 5 – 15RM devraient tous conduire à une croissance musculaire similaire. Il va sans dire que 3 x 5 – 15RM sont beaucoup plus faciles à intégrer dans une séance d’entraînement que 15 x 1RM.
Deuxièmement, cela explique pourquoi le modèle 3 x 5RM est l’une des options d’entraînement les plus populaires pour augmenter la force maximale tout en augmentant la masse musculaire, car le 5RM est la charge la plus lourde que vous pouvez utiliser tout en maximisant l’impact hypertrophique de chaque série (en supposant que vous vous entraînez jusqu’à l’échec).
Troisièmement, cela explique pourquoi l’entraînement avec des charges légères n’a jamais vraiment été une méthode d’entraînement populaire, à moins de s’entraîner pour améliorer l’endurance musculaire et d’augmenter la charge volumique(11). Les 25 premières répétitions dans une série de 30RM ne font que provoquer la fatigue nécessaire pour que les 5 dernières répétitions stimulantes se produisent, et ne contribuent probablement pas de manière significative à l’hypertrophie.
Ce qu’il faut retenir
- Dans le cas d’un entraînement axé sur la croissance musculaire, la meilleure façon de mesurer le volume d’entraînement est de ne compter que les répétitions qui impliquent le recrutement d’unités motrices à haut seuil alors que la vitesse est lente. On peut les appeler “répétitions stimulantes”.
- Nous ne savons pas encore exactement combien de répétitions pour chaque série jusqu’à l’échec exigent l’activation d’unités motrices à haut seuil tandis que la vitesse est lente, mais il est probable que ce soit environ 5 répétitions, car 5RM est la limite entre les charges lourdes et modérées.
- Lorsque l’on soulève des charges plus lourdes que 5RM, il faudra faire des séries supplémentaires pour compenser le nombre inférieur de répétitions stimulantes par série.
- En soulevant des charges plus légères que 5RM, le même nombre de séries jusqu’à l’échec entraînera une croissance musculaire similaire, quelle que soit la charge.
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Sources éditoriales et fact-checking
