SMILIOS, I., T. PILIANIDIS, M. KARAMOUZIS, and S.P. TOKMAKIDIS. Hormonal responses after various resistance erxercise protocols. Med.Sci.SportsExerc., Vol. 35, No. 4, pp. 644–654, 2003.
Les auteurs se proposent d'explorer les réponses hormonales (hormone de croissance (hGH), testostérone, cortisol) qui soustendent l'amélioration des performanes musculaires en force, hypertrophie et endurance locale. Pour cela, ils recrutent 11 jeunes adultes (23 ans ± 4 ans, 181cm±6cm, 80kg±6kg, 11%>±4% de masse grasse) ayant entre 2 et 8 ans d'expérience en entraînement contre résistance sans pour autant faire des compétitions. Ils utilisent les protocoles suivants censés provoquer les meilleures réponses (Fleck et Kraemer, 1997) :
Ils s'entraînent 2 puis 3 fois par semaine selon une progression non-périodisée pour un total de 8 séances. Les exercices choisis sont : le développé-couché, le tirage latéral, le squat, et le développé militaire (à 80%), le tout sur machine avec charge guidée.
Les dosages hormonaux sont réalisés durant l'exercice, puis 15 et 30 min à l'issue de la séance.
Au cours de l'entraînement en force maximale, l'intensité a été réduite après la seconde série pour permettre aux sujets de terminer toutes les séries.
| N°série | FM(1) | FM(2) | HM (1) | HM (2) | EM (1) | EM (2) |
| série 1 | 88 | 80 | 75 | 68 | 60 | 52 |
| série 2 | 88 | 80 | 75 | 68 | 60 | 52 |
| série 3 | 83,85±3,33 | 75,23±5,78 | 69,16±4,43 | 57,4±7,67 | 51,66±5,52 | 40,09±5,3 |
| série 4 | 82,38 ± 3,64 | 73,24±7,13 | 65,11±5,32 | 52,34±8,58 | 45,3±6,47 | 30,68±7,65 |
| série 5 | 80,83 ± 4,37 | 71,97±8,14 | 61,03±6,28 | 45,15±9,98 | ||
| série 6 | 79,51 ± 5,78 | 70,92±7,58 | 58,94±6,68 | 43,42±10,31 |
(1) Variation de la charge pour le développé-couché, le tirage latéral et
le squat.
(2) Variation de la charge pour le développé militaire.
Le travail total réalisé a été obtenu par la formule : charge x déplacement vertical pour chaque répétition x nb de répétition. Le poids des segments corporels a été ajouté en prenant en compte la position du centre de masse.
| Nb de série | FM | HM | EM |
| 2 | 17.327,8 | 30.166,8 | 38.362,4 |
| 4 | 33.280,4 | 58.013,1 | 69.757,6 |
| 6 | 49.536,5 | 82.234 |
A l'issue de l'expérience, les auteurs ont montré que l'augmentation du nombre de séries réalisées pour chaque exercice induit une réponse plus élevée pour les hormones hGH et cortisol lors des protocoles d'hypertrophie et d'endurance, mais par pour le protocole de force. Dans le protocole d'hypertrophie, il existe une limite dans l'augmentation de la concentration hormonale en réponse à l'augmentation du nombre de série. La configuration spécifique des variables du protocole provoque des réponses distinctes pour la hGH et le cortisol au cours de trois séquences.
Les résultats indiquent que, même s'il est recommandé d'augmenter le nombre de série pour optimiser le développement de la force musculaire, les adaptations recherchées ne sont pas dues à une augmentation importante des concentrations hormonales. Même en doublant ou triplant la charge de travail, l'augmentation de la testostérone, la hGH et le cortisol n'est pas affectée. Il ne semble pas qu'une augmentation de la charge de travail puisse augmenter la réponse du muscle en termes de force maximale à l'issue de l'entraînement. Si l'on part du principe que le stimulus responsable est la tension appliquée au muscle pendant la mobilisation de la charge, on pourra alors observer une augmentation de la masse musculaire, mais surtout une activation neurale plus élevée puisque les facteurs nerveux sont parmi les plus importants contributeurs à l'augmentation de la force maximale. De fait, il devient alors important soit de ne pas augmenter le nombre de série, soit d'augmenter la durée de récupération entre les séries si tant est qu'il y ait un intérêt... ce qui ne semble pas le cas. Mieux vaux miser sur la qualité du travail que sur la quantité ; ce faisant, on maximise la stimulation sur le muscle puisque l'on est pas obligé de diminuer la charge soulevée pour compléter le nombre de séries fixé.
Il a été mis en évidence un effet de la charge totale de travail sur l'hypertrophie musculaire. 4 séries entraînent une augmentation plus élevée de la réponse de hGH et de cortisol que pour 2 séries. Mais il n'y a aucune différence entre 4 et 6 séries. De même, il n'y a aucune différence entre les 3 protocoles au niveau de la concentration en testostérone. Les séries multiples pourraient permettre l'obtention d'une meilleure réponse hormonale et contribuer alors à une meilleure réponse hypertrophique en termes de prise de masse maigre et diminution de masse grasse sur le long terme comme cela a été suggéré par Marx et coll. (2001).
Lorsque l'on utilise 4 séries, les réponses de hGH et de cortisol sont augmentées. Cependant, avec 4 séries, l'intensité de la réponse de hGH est supérieure à celle du cortisol, ce qui permet d'obtenir un effet anabolisant supérieur à l'effet catabolisant. Lorsque l'on ne fait que 2 séries il y a une réponse de hGH et une absence de réponse de cortisol suggère que cette charge est suffisante pour stimuler (hGH) le muscle sans entraîner de fatigue (cortisol). C'est un environnement hormonal favorable aux processus anabolisants au sein du muscle... qui explique l'augmentation de masse même avec 2 séries. Ainsi, en augmentant le nombre de séries, on augmente le catabolisme et l'anabolisme. Néanmoins, à partir d'une certaine limite (au-delà de 3 ou 4 séries ?), la production de cortisol augmente plus que celle de hGH, ce qui implique une dégradation supérieure à la construction du muscle, et des délais de récupération enter les séances plus importants pour ne pas se mettre en phase de fatigue chronique. Il existe donc une limite à l'augmentation du nombre de séries lorsque l'on vise l'hypertrophie musculaire. Il est à noter aussi que les facteurs hormonaux ne sont pas les seuls facteurs impliqués dans l'hypertrophie musculaire puisque les facteurs nerveux et génétiques jouent un rôle tout aussi important. Il est donc important de déterminer pour chaque sujet la limite à partir de laquelle les mécanismes d'adaptation échouent à maximiser l'hypertrophie de l'individu.
Les protocoles à 2 et 4 séries augmentent la hGH et le cortisol mais n'ont pas permis d'augmenter la testostérone de façon significative, même si les valeurs sont supérieures à celles du repos. Ces augmentations hormonales pourraient contribuer à la régulation du métabolisme des glucides et du glycogène. Ces augmentations pourraient aussi contribuer à l'adaptation à long terme. En doublant les séries (passer de 2 à 4 séries), on obtient une réponse hormonale plus élevée. On pourrait en conclure qu'une augmentation modérée de séries serait plus efficace pour les adaptations neuromusculaires.
Les protocoles choisis imposent des réponses hormonales, une réponse neuromusculaire, une adaptation métabolique spécifiques.
La hGH et le cortisol sont plus élevés après la séance d'hypertrophie qu'après celle de force avec à une charge modérée (4 séries) ou élevée (6 séries), alors qu'il n'y a aucune différences avec 2 séries. Il semble qu'avec un nombre faible de série (2 séries), il serait possible d'observer à long terme des adaptations similaires au niveau du muscle comme cela a été proposé dans une récente synthèse de la littérature (Fry, 2004).
Il est nécessaire d'augmenter le travail total pour obtenir une réponse plus spécifique au niveau musculaire en fonction du protocole utilisé. Les réponses en hGH et cortisol sont plus élevées pendant le protocole d'endurance par rapport aux séances de force et d'hypertrophie. Cependant, quand on réalise 4 séries de chaque exercice, les protocoles d'hypetrophie et de force musculaire ne diffèrent pas en termes de concentration de cortisol malgré une importante différence de travail total (11.745 J) et une récupération plus courte (2 vs 1 min). La charge plus élevée pourrait alors compenser le travail plus élevé et la récupération plus courte utilisée dans le protocole d'endurance de force. C'est donc la quantité de stress totale dans les deux protocoles qui pourraît être la raison des réponses similaires en cortisol.
Les concentrations en hGH sont plus élevées après le protocole d'endurance qu'après celui d'hypertrophie. Ce qui est somme toute assez logique puisqu'elle est impliquée dans diverses actions métaboliques (glycogenèse, synthèse de protéines contractiles ou sarcoplasmiques, etc.), actions qui sont elles mêmes sont l'influence de la charge de travail réalisée au cours de l'exercice. Différentes intensités au niveau de la tension imposée sur les fibres musculaires, liées à la charge soulevée, la tension totale suite à la séance, la quantité total de travail réalisée, etc., pourraient générer des besoins spécifiques au niveau intracellulaire et différencier les réponses hormonales dans la cellule. Cela pourrait se produire quel que soit le niveau d'hormone circulant.
En ce qui concerne la testostérone, les concentrations restent inchangées quelle que soit la forme de travail utilisée. Il a été démontré que la concentration en testostérone revient à la normale dans les 13 h qui suivent l'entraînement. La faible différence entre les protocoles pourraît être due au travail total (en joules) inférieur à ce qui a été utilisé dans d'autres études.
Le nombre de séries affecte les réponses hormonales de façon différente après un protocole de force maximale, d'hypertrophie et d'endurance de force. Il semble qu'il y ait une limite au-delà de laquelle une augmentation du nombre de séries n'entraîne pas une augmentation plus élevée des concentrations hormonales observées pour les séries inférieures.
Par ailleurs, ces différents protocoles d'entraînement produisent des formes de réponses hormonales différentes en fonction du nombre de séries réalisées pour chaque exercice.
Ces résultats permettent d'optimiser l'entraînement musculaire et d'induire des adaptations spécifiques au niveau du système neuromusculaire en fonction du protocole utilisé.
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