Effets de l'entraînement en résistance, de la performance à l'unité contractile

Effets of resistance training, from performance to contractile unit

• Auteur / Autrice : Antony Philippe
• Direction : Robin Candau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du Mouvement Humain - Montpellier
• Date : Soutenance le 04/12/2015
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences du mouvement humain (Marseille ; 2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Dynamique du muscle et métabolisme (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Corinne Lionne
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Robin Candau, Corinne Lionne, Fabio Borrani, Julien Lagarde
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-René Lacour, Carlo Reggiani

Mots clés

Mots clés contrôlés

ATPases

Muscles -- Contraction

Mots clés libres

Myofibrille

Activité ATPasique

Modèle mathématique

Myofiber

ATPase activity

Mathematical model

Résumé

Ce travail de thèse vise à améliorer notre compréhension des effets l'entraînement en résistance sur la performance et le muscle strié squelettique. La dynamique de ces effets de l'entraînement a été appréhendée de façon systématique grâce à des outils issus de la théorie des systèmes, auprès de 26 rongeurs entraînés en résistance dans un protocole d'escalade avec charges additionnelles. Le modèle classique (Banister et coll, 1975) a permis de décrire les variations de performance de manière significative (R2 = 0,53, P<0,001). L'origine des gains de performance très marqués (+136% par rapport au groupe contrôle) a été recherchée parmi les mécanismes adaptatifs musculaires potentiels. A l'issue de l'entraînement, une augmentation de l'activité de la myosine ATPase de 123 ± 61% indépendante du phénotype a été observée par rapport aux animaux contrôles. Cette augmentation de la puissance chimique consommée semble liée à une augmentation de la vitesse des étapes d'hydrolyse de l'ATP et surtout de celle de la libération des produits de cette hydrolyse (i.e. ADP et Pi) accompagnant la bascule de la tête de myosine. Une nouvelle forme de plasticité musculaire semble avoir été identifiée. Sur la base des mécanismes adaptatifs musculaires, une nouvelle formulation mathématique plus physiologique du modèle des effets de l'entraînement a été proposée et a aboutit à une meilleure qualité d'ajustement (R2 = 0,71, P<0,001). La fonction impulsionnelle du modèle classique a été remplacée par une fonction exponentielle de croissance qui semble plus appropriée pour rendre compte à la fois des variations de performance mais aussi des adaptations qui surviennent au sein du tissu musculaire comme au sein des unités contractiles elles-mêmes.

This thesis work aims to improve our understanding of the effects of resistance training on performance and skeletal muscle. The dynamic of these effects of training has been apprehended systematically trough tools from systems theory, with 26 rodents resistance trained on a climbing protocol with additional weights. The classical model (Banister et al, 1975) was suitable to analyze the training response (R2 = 0.53, P <0.001). The origin of the very marked performance gains (+ 136% compared to the control group) was investigated among the potential muscle adaptive mechanisms. At the end of the training program, an increase of 123 ± 61% in myosin ATPase activity independent of the phenotype was observed compared to control animals. This increase in myosin ATPase activity seems to occur precisely during the main myosin head isomerization step (i.e. powerstroke) that includes the liberation of the hydrolysis products, and to a lesser extent, during ATP hydrolysis step. A new form of muscular plasticity seems identified. Based on muscle adaptive mechanisms, a new mathematical formulation, more physiological, of the model of the training effects has been proposed and resulted in a better fit (R2 = 0.71, P <0.001). The impulse function of the traditional model has been replaced by an exponential growth function that seems more suitable to analyze both the training response and the adaptations that occur within the muscle tissue as in the contractile units themselves.