L’hypertrophie musculaire sous un angle génétique

L’hypertrophie musculaire sous un angle génétique

C’est bien connu et documenté[1], la musculation favorise l’hypertrophie. Cependant, certaines règles générales sont à suivre afin de favoriser le processus :

1. Solliciter les grandes masses musculaires.
2. Utiliser une charge de 8 à 12 répétitions maximales (RM).
3. Prévoir des temps de récupération entre les séries de 30 à 90 secondes.
4. Effectuer un nombre élevé de séries par groupe musculaire.  

Toutefois, on peut se demander s’il y a des nuances à l’intérieur de ces grandes lignes… et la réponse est oui!

En modifiant les variables d’entrainement (séries, répétitions, temps sous tension, etc.), vous favoriserez différentes adaptations. Ainsi, la spécificité à l’intérieur de la « zone » hypertrophie aura une incidence sur la sécrétion naturelle d’hormones anabolisantes telles que la testostérone, l’IGF-1 (Insulin growth factor-1) et l’hormone de croissance. Ces trois hormones favorisent l’hypertrophie musculaire[2].

En outre, les microdéchirures occasionnées lors d’un entrainement musculaire de type excentrique stimulent une réponse du système immunitaire activant la voie de signalisation des cellules satellites[3]. Celles-ci contribuent à la synthèse de protéines musculaires. 

Malgré l’importance de ces voies de signalisations (hormonale et immunitaire) dans la compréhension de l’hypertrophie musculaire, une troisième voie s’avère intéressante : la voie de signalisation de la protéine kinase B (mammalian target of rapamycin [Akt/mTOR]).

Les chercheurs Scott Gordon et Marcas Bamman visent la compréhension de cette voie de signalisations intracellulaires pour mieux expliquer le phénomène de l’hypertrophie myofribrillaire.

Les voies de signalisations intracellulaires  

Scott Gordon, (East California University, Greenville, NC) a démontré que l’hypertrophie musculaire est contrôlée, en partie, par la cascade de signalisation débutant par la protéine mTOR. Sans cette signalisation, l’hypertrophie musculaire serait « bloquée », il n’y aurait pas de translation génétique possible.

L’Akt/mTOR est stimulée directement par un stress mécanique induit par la contraction musculaire ainsi que par l’intermédiaire de l’IGF-1 (Fig. 1). Lorsque la mTOR est activée par phosphorylation, celui-ci a comme principale cible l’activation de la protéine ribosomale S6 kinase (p70S6K) et l’inhibition du facteur d’initiation 4E eukaryocitaire lié à la protéine 1 (4E-BP1).

En fin de compte, le rôle de l’Akt/mTOR est de stimuler la translation génétique. C’est-à-dire de produire une chaine de polypeptides destinée à la formation de protéines musculaires.    

Les applications pratiques

L’entrainement musculaire requis pour obtenir des résultats optimaux en hypertrophie n’est pas encore déterminé. De plus, selon Marcas Bamman (University of Alabama in Birmingham, AL), pour un même entrainement il y a de bons, de moyens et de mauvais répondants. Plusieurs causes sont attribuées à cette situation, notamment le volume, l’intensité et la fréquence de l’entrainement. Voici quelques lignes directrices :

L’activation de la voie de signalisation Akt/mTOR est stimulée par :

• Un entrainement musculaire.
• Un apport comblant la diminution des réserves de glycogènes (1,0-1,2 g/kg de glucides de 0-4 heure après l’entrainement)[4], assurant l’inhibition de la protéine kinase activée par l’adénosine monophosphate (AMPK).
• Un apport de protéines suffisant (15 g de protéines moins de 30 minutes suivant l’entrainement)4 permettant la synthèse musculaire.

L’inhibition de la voie de signalisation Akt/mTOR stimulée par :

• Le jeûne.
• L’entrainement aérobie de longue durée.
• Un entrainement à grande dépense énergétique.
• Un déficit de glycogène musculaire.
• Un apport insuffisant de protéines.

Conclusion

Pour produire une hypertrophie musculaire, les voies de signalisation hormonale, immunitaire et génétique sont stimulées par différents types d’entrainement. La compréhension de ces voies de signalisation nous permet de poser un œil critique sur la prescription d’entrainement visant l’hypertrophie musculaire. Il y a encore de la recherche à faire afin de mieux comprendre les tenants et aboutissants de l’hypertrophie musculaire.

Jean-Denis Thomson B.Sc.

Directeur du département d’entrainement

[1] FLECK, S. J., KREAMER, W. Designing resistance programmes, 2^e ed., 1997, p.  275

[2] Blair CREWTHER, Justin KEOGH, John CRONIN et Christian COOK, Possible Stimuli for Strength and Power Adaptation    Acute Hormonal Responses, Sports Med, 2006, 36 (3), p. 215-238

[3] SPIERING BA, KRAEMER WJ, ANDERSON JM, ARMSTRONG LE, NINDL BC, VOLEK JS, MARESH CM. Resistance Exercise Biology; manipulation of resistance exercise programme variables determines the responses of cellular and molecular signalling pathways, Sports Med, 2008, 38 (7),  p. 527-540

[4] Debra WEIN, Post-Exercise Nutrition: Recommendations for Resistance and Endurance Training. NSCA’s performance training journal, vol. 7, numéro 3, p. 17-18