Comment fonctionne la mémoire musculaire
Savez-vous pourquoi, même après une longue période sans pratiquer, n'oublie-tu pas comment faire du vélo ou comment descendre des escaliers? Et pourquoi, en revenant à la gym après quelques semaines sans entraînement, les muscles semblent répondre plus facilement à l'entraînement?
Jusqu'à récemment, les scientifiques croyaient que l'explication des deux faits serait dans les mécanismes de fonctionnement du système nerveux central. Bien que la performance neurologique puisse en effet être associée à un gain de force rapide après un retour à l'exercice, elle n'explique pas comment il est possible de gagner du muscle rapidement après une pause plus longue à l'entraînement.
Mais si le cerveau n'est pas directement responsable d'un réajustement musculaire rapide comme nous le pensions, vos muscles auraient-ils une sorte de souvenir de l'époque où vous vous entraîniez régulièrement?
Deux types de mémoire musculaire
Il existe essentiellement deux types de mémoire musculaire. Le premier concerne la mémorisation de certains mouvements, tels que le cyclisme comme mentionné ci-dessus. Même si vous n'avez pas pédalé pendant des décennies, vous n'oublierez jamais comment rester en équilibre à la banque et aller de l'avant.
Bien qu'appelée musculaire, cette mémoire est en réalité gouvernée par le cervelet, la partie du cerveau qui coordonne les activités du muscle squelettique, du toucher, de l'ouïe et de la vision.
Autrement dit, ce n'est pas le muscle qui mémorise un certain mouvement, mais plutôt un ensemble de neurones (connu sous le nom de cellules de Purkinje) qui parvient à «se souvenir» d'un mouvement déjà connu afin qu'il puisse être répété dans le futur.
L'autre type de mémoire musculaire est celui que nous aborderons dans cet article, car il concerne la réponse rapide des muscles à l'entraînement de la force même dans des situations où il reste un certain temps sans être stimulé.
Comme le muscle se développe
Avant de comprendre comment la mémoire musculaire fonctionne, rappelons rapidement pourquoi vos muscles se développent lorsque vous pratiquez la musculation.
- Le noyau
Le chemin vers des muscles plus grands et plus définis passe à travers le noyau de la cellule, car il contrôle la synthèse des protéines qui vont se rejoindre pour former plus de tissu musculaire.
En fait, le premier effet de la musculation sur les muscles n'est pas de faire croître le muscle, mais de former plus de noyaux, ce qui stimulera la production de plus de fibres musculaires.
- Comment ça marche
En raison de leur taille, les cellules musculaires ont à l'intérieur une série de noyaux, structures directement impliquées dans le processus de synthèse des protéines. Si elles avaient un seul noyau, comme avec presque toutes les cellules du corps humain, les fibres pourraient produire seulement une petite quantité de protéine.
Par conséquent, pour se développer, une cellule musculaire a besoin de plus de noyaux, après tout, ils sont directement impliqués dans le processus connu sous le nom de traduction, c'est-à-dire la synthèse de protéines (actine et myosine).
Ces noyaux sont formés à partir de cellules "de réserve" (appelées cellules satellites), qui ne sont pas encore "spécialisées", c'est-à-dire qu'elles ne sont pas encore transformées en cellules musculaires et sont situées autour des cellules musculaires.
Pour joindre des noyaux préexistants, ces cellules doivent se multiplier et subir une différenciation. Les exercices de musculation sont excellents pour stimuler ce processus, car faire votre série endommage la paroi des cellules musculaires.
- Facteurs de croissance musculaire
Ces dommages entraînent à leur tour la libération automatique d'un certain nombre de facteurs de croissance, y compris l'IGF-1, et le FGF, qui quittent les cellules musculaires et favorisent la différenciation des cellules satellites des fibres «neutres» aux fibres musculaires. Bientôt, les cellules satellites rejoignent la fibre musculaire préexistante et font don de leurs noyaux.
- L'hypertrophie musculaire
Le résultat de toute cette séquence est que la fibre musculaire peut maintenant croître parce qu'elle a les structures nécessaires à la synthèse des protéines. Le processus exact de l'hypertrophie musculaire n'est pas encore bien compris par les scientifiques, mais il est déjà connu que l'exercice favorise l'augmentation du volume musculaire par la croissance de fibres préexistantes, et non pas la formation de nouvelles cellules.
Cela semble compliqué, mais en fait tout ce que vous devez savoir pour comprendre la mémoire musculaire, c'est que les fibres qui composent nos muscles sont composées de plusieurs petites structures qui permettent une plus grande croissance que les autres cellules.
D'une manière extrêmement simplifiée, c'est comme si l'on comparait une maison construite par un seul maçon à une autre qui est construite avec le travail de cinq personnes.
Comprendre la mémoire musculaire
Pendant de nombreuses années, on croyait qu'une fois atrophiée, il ne serait pas possible de récupérer un muscle particulier.
Que ce soit par manque d'exercice ou de blessure, les chercheurs ont toujours imaginé que l'inactivité entraînerait l'élimination permanente des nouveaux noyaux cellulaires obtenus durant l'entraînement par la mort cellulaire programmée (apoptose).
Pour eux, la fibre musculaire est morte et prête, il n'y avait aucun moyen de la récupérer. Quiconque a cessé d'aller au gymnase à la fin de l'année et a repris l'entraînement deux mois plus tard devrait recommencer à zéro et attendre que de nouvelles cellules se forment et commencent à fusionner pour retrouver la masse maigre perdue.
Mais ça ne semble pas comme ça. Une recherche publiée en 2010 par des chercheurs de l'Université d'Oslo a inversé la tendance en disant qu'en réalité les nouveaux noyaux cellulaires issus de la formation restent là où ils étaient jusqu'à 3 mois.
C'est-à-dire que même si vous ne marchez pas encore pendant 90 jours dans la salle de gym, vos muscles ne réagiront pas de la même manière que votre première séance de musculation. Parce que les noyaux supplémentaires sont toujours là, il sera beaucoup plus facile d'augmenter la synthèse des protéines et favoriser l'hypertrophie.
L'étude
La recherche qui a provoqué un revirement dans la façon dont les scientifiques ont vu le fonctionnement de la mémoire musculaire a été développée par le chercheur norvégien Kristian Gundersen en utilisant des animaux de laboratoire.
Réalisée en deux étapes, l'étude a analysé la séquence des événements conduisant à la croissance musculaire et au comportement des fibres après la reprise du stimulus subséquent à une longue période d'inactivité.
Dans la première phase, Gundersen et d'autres chercheurs ont simulé l'effet de l'entraînement de la force sur les muscles du pied du rat. Dès le sixième jour, comme ils ont été stimulés, les muscles ont commencé à présenter un plus grand nombre de noyaux cellulaires, comme prévu.
Les cellules ont commencé à "gonfler" à partir du 9ème jour de l'expérience, et pendant les 21 jours de stimulation, une augmentation de 54% du nombre de noyaux dans chaque fibre musculaire a été observée. Ces résultats ont permis de conclure que la prolifération des noyaux précède le gain de masse musculaire.
Dans la deuxième série d'expériences, les chercheurs ont stimulé les muscles des rongeurs pendant deux semaines, puis ont sectionné les nerfs qui les stimulaient afin d'induire une atrophie.
À mesure que les muscles s'atrophiaient, les cellules commençaient à «dépérir», atteignant la fin de l'étude avec seulement 40% de la taille qu'elles présentaient lorsqu'elles étaient au sommet du volume. Mais à la surprise de Gundersen et de ses collègues, le nombre de noyaux dans les cellules est resté le même.
De plus, ce résultat est resté inchangé pendant trois mois, c'est-à-dire que même sans recevoir de stimulus, les cellules conservaient tous leurs noyaux qui avaient été ajoutés lors de la simulation de l'entraînement en force.
Et comme ils ne sont pas morts, les noyaux sont techniquement prêts à reconstituer de nouvelles protéines dès qu'ils reçoivent à nouveau des stimuli. Le scientifique ne sait toujours pas si ce résultat est durable, mais il est possible que les noyaux restent vivants pendant longtemps, même inactifs.
Avantages de la mémoire musculaire
En plus de rendre la vie plus facile pour ceux qui passent du temps loin de la salle de gym, la découverte que les fibres musculaires gardent les carottes d'être acquise pendant l'exercice peut avoir d'autres avantages.
Il peut par exemple aider à traiter un certain nombre d'affections, telles que l'atrophie liée à l'âge et la perte de masse musculaire.
Pour les scientifiques, le grand avantage de pouvoir accumuler un certain nombre de noyaux dans les cellules est que vous en profitez pour les acquérir en plus grande quantité lorsque vous êtes jeune (la capacité à gagner du muscle diminue également avec le temps), et ainsi contrôler le une diminution naturelle de la masse maigre à partir de 30 ans.
Et sachant que vous ne perdrez pas tout ce que vous avez gagné après avoir enduré des entraînements lourds peut vous laisser avec moins de culpabilité lorsque vous prenez quelques jours (ou même des semaines) d'exercices de musculation.
Mémoire des muscles et du dopage
Une implication possible de l'étude norvégienne est pour les athlètes qui utilisent des substances interdites (lire des stéroïdes anabolisants) pour obtenir une amélioration de la performance sportive.
C'est parce que des recherches antérieures suggèrent que la testostérone augmente le nombre de noyaux dans les fibres musculaires beaucoup plus élevé que celui causé par l'exercice.
Et que se passe-t-il si un athlète est suspendu pour dopage mais quand il revient à l'entraînement, a-t-il encore l'avantage d'avoir trop de cœurs dans ses cellules musculaires?
C'est quelque chose à penser, définitivement.
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