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Concepts récents des effets de l’entraînement physique
sur les structures du muscle
Fonction musculaire
Il a été bien démontré que les structures des muscles d’athlètes très entraînés
diffèrent de celles de sujets sédentaires (Costill et coll., 1976). Les modifications
de la typologie musculaire sous l’effet de l’entraînement résultent de trois
facteurs principaux qui sont : le type de stimulation nerveuse, la nature des
contraintes mécaniques liées à chaque type d’activité physique et la réponse
hormonale à l’effort, la nutrition pouvant moduler l’expression de ces précédents
facteurs. La nature de la commande nerveuse joue probablement le rôle
principal, des expérimentations sur des modèles animaux ayant bien montré
qu’il est possible de transformer la typologie d’un muscle en faisant varier la
nature de la stimulation nerveuse (Hoyle, 1983). Lorsque l’on essaie de schématiser
les effets de l’entraînement sur le muscle, on oppose la pratique des
sports d’endurance à celle des sports de force et vitesse. Les athlètes endurants
présentent une augmentation de la proportion de fibres lentes de type I dans
les muscles locomoteurs associée à un réseau capillaire plus dense. Il existe
aussi une augmentation de la densité mitochondriale corrélée avec une amélioration
de la consommation maximale d’oxygène. Les athlètes entraînés dans
des sports de force présentent une augmentation de la surface des fibres musculaires
et pour certains types d’activités, une augmentation de la proportion de
fibres de type rapides. Cependant, la discussion reste ouverte pour savoir dans
quelles proportions ces modifications, observées chez des athlètes qui réussissent
dans leur discipline, sont le résultat de l’entraînement ou bien reflètent
leur patrimoine génétique. Cette question a fait l’objet d’études utilisant la
méthode de comparaison des jumeaux monozygotes et dizygotes (Bouchard
et coll., 1986 et 1992) et les résultats indiquent que 25 à 50 % de la variabilité
de typologie musculaire sont liés à l’hérédité. Plus récemment, l’étude Heritage
menée par l’équipe de Bouchard au Canada indique que le polymorphisme au
niveau de l’expression de nombreux gènes aurait un rôle significatif sur l’adaptation
métabolique du muscle à l’entraînement (Rivera et coll., 1999).
Le développement musculaire en réponse à l’entraînement physique et la régénération
musculaire après une lésion passe par le recrutement et la stimulation
de cellules souches du muscle, les cellules satellites (Kadi et Thomell, 2000).
Le muscle adulte contient une population de cellules ayant les caractéristiques
de cellules souches et localisées à la périphérie des fibres musculaires d’où leur
dénomination de cellules satellites. Ces cellules sont quiescentes dans un
muscle qui n’est pas soumis à la contrainte. Lors de l’exposition du muscle à
une contrainte mécanique ou métabolique, différents facteurs de croissance
musculaire interviennent pour stimuler la prolifération des cellules souches.
L’expansion des cellules satellites conduit d’une part à l’augmentation du
volume des fibres musculaires existantes (hypertrophie) et d’autre part à l’augmentation
du nombre de fibres musculaires (hyperplasie). Les cellules satellites
sont les principaux acteurs de la régénération musculaire après une blessure
(Hawke et Garry, 2001).
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ANALYSE