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Au cours des dernières années, l’impact de l’amplitude de mouvement lors de l’exécution d’exercices de musculation est devenu un sujet d’intérêt majeur. Certaines recherches indiquent qu’une amplitude complète favorise l’hypertrophie dans certains contextes, tandis que d’autres soutiennent l’utilisation d’une amplitude partielle dans d’autres circonstances.
Points clés
De grandes longueurs musculaires peuvent être obtenues en réalisant un exercice avec une amplitude complète ou une amplitude partielle initiale, c’est-à-dire en cherchant un étirement musculaire important.
L’ensemble de la littérature actuelle semble converger vers une supériorité de l’entraînement à grandes longueurs musculaires pour les gains de masse musculaire.
Les données disponibles actuellement ne permettent pas de conclure de manière catégorique car elles sont peu nombreuses et leurs méthodologies diffèrent considérablement, ce qui rend les méta-analyses moins précises.
L’augmentation de la tension mécanique totale pourrait jouer un rôle dans ce phénomène, même si cette hypothèse demeure encore peu probante.
Utiliser des amplitudes complètes ou partielles sur de grandes longueurs musculaires peut être considéré comme une bonne stratégie par défaut, bien que d’autres paramètres soient à prendre en considération (préférences, douleurs, etc.).
D’après une revue systématique parue en 2020, l’exécution d’un mouvement avec une amplitude complète présente des effets supérieurs sur le développement de la masse musculaire dans la partie inférieure du corps par rapport à un entraînement avec une amplitude partielle. Les résultats étaient plus contrastés pour les muscles du membre supérieur car les données étaient peu nombreuses. Par ailleurs, des études semblent suggérer que la réponse aux variations d’amplitude de mouvement peut être spécifique à chaque muscle (1). Plus récemment, de nouvelles données ont émergé concernant les effets de l’amplitude de mouvement sur les adaptations structurelles liées à l’entraînement. Dans cet article, nous allons tenter de déterminer si une amplitude de mouvement spécifique est préférable pour maximiser les gains musculaires, au regard des données disponibles.
Comment l'amplitude influence la longueur musculaire ?
L’amplitude de mouvement peut être définie comme le degré de mouvement au niveau d’une articulation lors de l’exécution d’un exercice. Il s’agit de l’angle formé par les deux segments qui composent une articulation et qui peut être mesuré à l’aide d’un goniomètre. L’amplitude maximale pour un mouvement donné est affectée par la structure articulaire (comme la forme et l’inclinaison de l’acétabulum situé dans l’os coxal), la souplesse musculaire, l’élasticité et la plasticité des tissus conjonctifs, la capacité à tolérer l’inconfort d’une position étirée, l’âge, le sexe et encore d’autres paramètres (2).
Dans le cadre d’un exercice mono-articulaire, l’amplitude de mouvement influence la longueur musculaire, qui représente le niveau d’étirement auquel un muscle est soumis. Ainsi, plus un muscle est étiré, plus sa longueur est importante, et inversement. On parle alors de petite ou de grande longueur musculaire. Cela pourrait avoir un impact sur la tension mécanique exercée sur un muscle et, par conséquent, sur la réponse anabolique. Nous reviendrons sur ce point ultérieurement.
Figure 1. Exercice de leg curl allongé (A, B), assis (C) et assis penché (D). Les ischio-jambiers sont représentés en rouge.
La figure 1 illustre ce phénomène en prenant l’exemple de l’exercice du Leg Curl. Dans sa version allongée (A,B), les muscles bi-articulaires des ischio-jambiers (IJ), représentés en rouge, sont principalement étirés au niveau de leurs insertions distales et un peu moins au niveau proximal. En position étirée (A), la longueur des IJ peut être qualifiée de grande, bien qu’elle ne soit pas maximale. En position contractée (B), les muscles IJ sont raccourcis et leur longueur est petite. En réalisant l’exercice en position assise (C), on obtient un meilleur étirement des IJ grâce à l’augmentation de la flexion de hanche. En inclinant légèrement le buste (D), la longueur musculaire des IJ est encore plus importante que dans la position assise classique (C). Dans les deux configurations assises (C,D), les muscles IJ sont sollicités à travers de grandes longueurs musculaires, proches de leur longueur maximale.
Effets de l'amplitude sur le développement musculaire
Dernièrement, le concept de longueur musculaire a gagné en popularité. Des études, principalement axées sur les membres inférieurs, ont démontré des effets positifs sur les gains de masse musculaire de l’entraînement réalisé à travers de grandes longueurs musculaires ou des amplitudes complètes (4,5,6,7).
Dans l’étude de Pedrosa et collaborateurs (5), 45 femmes non-entraînées ont participé à un programme d’entraînement avec surcharge progressive consistant à effectuer des extensions de genou lors de 36 sessions d’entraînement réparties sur 12 semaines. Les participantes ont été assignées de manière aléatoire soit dans un groupe contrôle, soit dans l’un des quatre groupes suivants : amplitude complète (100° à 30°), amplitude partielle initiale (100° à 65°), amplitude partielle finale (65° à 30°) et amplitude variable (alternance entre amplitude partielle initiale et finale). La figure 2 offre un aperçu des amplitudes réalisées.
Figure 2. Extensions effectuées avec différentes amplitudes de mouvement. Illustration adaptée de Pedrosa et al. (5).
Les résultats indiquent que les groupes ont obtenu des effets différents sur les muscles étudiés. Le muscle droit fémoral a obtenu de meilleurs gains musculaires dans les groupes amplitude partielle initiale et amplitude variable que dans les autres groupes, tandis que le groupe amplitude complète a obtenu de meilleurs gains que le groupe amplitude partielle finale et le groupe contrôle. En ce qui concerne le muscle vaste latéral, des gains plus importants ont été observés dans les groupes amplitude partielle initiale, amplitude variable et amplitude complète. De plus, les groupes amplitude partielle initiale et amplitude variable ont montré une augmentation plus importante pour le muscle droit fémoral que pour le vaste latéral. Ces résultats suggèrent que s’entraîner avec des amplitudes complètes ou partielles avec de grandes longueurs musculaires induit des adaptations plus importantes que l’entraînement en amplitude partielle avec des longueurs musculaires plus courtes.
Une autre étude de Sato et collaborateurs (8) a comparé deux protocoles de curl pupitre (flexion unilatérale du coude) dans lesquels l’amplitude de mouvement était identique, mais les angles de départ et de fin du coude différaient. Les 32 participants de l’étude (19 hommes et 13 femmes non entraînés) ont été répartis en trois groupes : un groupe réalisant la portion basse de l’exercice (amplitude de 0 à 50°, correspondant à de grandes longueurs musculaires), un groupe réalisant la portion haute du mouvement (amplitude de 80 à 130°, correspondant à de petites longueurs musculaires) et un groupe contrôle.
Les résultats ont montré que le groupe s’entraînant avec de grandes longueurs musculaires a obtenu des augmentations plus importantes de l’épaisseur des muscles biceps brachial et brachial antérieur par rapport au groupe s’entraînant avec de petites longueurs musculaires (8,6% vs 3,3%). Une augmentation supérieure a été observée au niveau de la région distale du muscle (12,8%) par rapport aux mesures de deux régions proximales (5,4% et 7,1%).
D’autres études ont obtenu des résultats plus équivoques (9,10). Par exemple, dans une expérience menée par Pinto et al. (10), 40 hommes non-entraînés ont réalisé un exercice de curl pupitre, soit en amplitude complète (0 à 130°), soit en amplitude partielle (50 à 100°). Ici, l’amplitude complète sollicite les muscles sur de plus grandes longueurs musculaires, tandis que l’amplitude partielle correspond à des longueurs musculaires intermédiaires. Dans les deux groupes, des changements significatifs dans l’épaisseur des muscles fléchisseurs du coude ont été observés, avec une augmentation de 9,5% et 7,4% par rapport aux valeurs initiales, respectivement. D’autre part, aucune différence n’a été observée dans les mesures d’épaisseur musculaire entre les deux groupes. Cependant, Il faut souligner que, malgré un volume d’entraînement inférieur de 36% dans le groupe pratiquant l’amplitude complète, des résultats similaires ont été obtenus. Cela suggère que l’utilisation d’une amplitude complète pourrait offrir un rapport stimulus/fatigue plus avantageux.
Werkhausen et al. (9) n’ont quant à eux pas trouvé de résultats concluants dans les mesures d’épaisseur musculaire du quadriceps entre deux groupes : l’un s’entraînant avec une amplitude partielle basse (81-90°) et l’autre avec une amplitude complète sur l’exercice de la presse à cuisses. Toutefois, l’épaisseur musculaire a été peu affectée par les deux conditions d’entraînement. Ces résultats pourraient s’expliquer par un manque de puissance statistique dû à de petits effectifs (n=15).
Figure 3. Distribution de probabilité a posteriori et effets de la longueur musculaire sur l’hypertrophie. Les valeurs positives sont en faveur de l’amplitude complète. Données issues de Wolf et al. (11).
En 2023, une méta-analyse réalisée par Wolf et al. (11), incluant 23 études de qualité faible à modérée (évaluées selon l’échelle TESTEX), a révélé une taille d’effet négligeable et non significative (g = 0,12 ; IC 95% : -0,02 ; 0,26) en faveur de l’entraînement en amplitude complète par rapport à l’amplitude partielle pour l’hypertrophie musculaire. Il est important de noter que la différence aurait pu être légèrement plus prononcée si les auteurs n’avaient pas regroupé les amplitudes partielles initiales et finales sous la même appellation d’amplitude partielle. Il convient également de souligner que les auteurs ont choisi des critères d’inclusion assez larges afin de recueillir le plus de données possible, allant jusqu’à inclure des thèses de doctorat ou de masters, ce qui peut entraîner une hétérogénéité des résultats en raison de la disparité des méthodologies utilisées dans les études incluses.
Parmi les nombreuses analyses de sous-groupes exploratoires présentes dans l’étude, l’une d’entre elles a révélé une taille d’effet négligeable et non significative (g = 0,08 ; IC 95% : -0,24 ; 0,42) en faveur de l’amplitude complète lorsque les participants des groupes d’amplitude partielle s’entraînaient avec de petites longueurs musculaires. En revanche, les amplitudes partielles sur de grandes longueurs musculaires semblaient légèrement avantagées (g = -0,28 ; IC 95% : -0,81 à 0,16). Les résultats sont présentés dans la figure 3. Bien que cette dernière aille dans le sens de l’analyse globale, il est risqué de conclure à l’efficacité d’une intervention ou à son absence à partir d’analyses de sous-groupes ordinaires en raison des fluctuations aléatoires d’échantillonnage (12).
Une affaire de tension mécanique ?
La tension mécanique dépend à la fois de la production de force au sein d’un muscle et de sa longueur. C’est l’un des mécanismes clés, avec d’autres stimuli mécaniques, de l’hypertrophie musculaire (13).
Lorsqu’un sarcomère (unité contractile du muscle) est à sa longueur de repos, les filaments d’actine et de myosine sont alignés côte à côte, ce qui augmente le nombre de sites potentiels pour la formation de ponts entre eux. Cela permet au muscle de maximiser sa production de force. Au-delà de sa longueur de repos, la formation de pont actine-myosine devient plus difficile car le nombre de sites potentiels diminue. Dans ce cas, le muscle ne peut pas générer autant de force que lorsqu’il est à sa longueur de repos. Lorsque le muscle se contracte en-dessous de sa longueur de repos, les filaments d’actine se chevauchent, réduisant également le nombre de sites disponibles pour la formation de ponts (2). La relation longueur-tension d’un muscle décrit comment la tension développée par le muscle varie en fonction de sa longueur (figure 4).
La tension produite à l’intérieur d’un sarcomère comprend à la fois une composante active et une composante passive. La tension active correspond à la force générée par des processus nécessitant de l’énergie (ATP). Elle est développée par un muscle lorsqu’il est volontairement contracté grâce à l’activation des unités motrices et à la stimulation nerveuse. En revanche, la tension passive ne nécessite pas de dépense énergétique et se réfère à la tension développée par un muscle lorsqu’il est étiré sans contraction volontaire. Cela peut se produire lorsque le muscle est étiré par une force externe ou lorsqu’il est passivement allongé (3).
Lorsque la tension active commence à diminuer et que le muscle est allongé au-delà de sa longueur de repos, la tension passive augmente et vient s’additionner à la tension active résiduelle (14). On pourrait alors formuler l’hypothèse selon laquelle l’augmentation de la tension passive est suffisante pour compenser le déficit causé par la diminution de la tension active, voire même le surpasser (figure 4).
Figure 4. Relation longueur-tension. La tension active diminue lorsque les sarcomères se relâchent. En parallèle, la tension passive augmente une fois que la tension active a atteint un plateau.
En réalité, les données ne soutiennent pas systématiquement cette hypothèse. Les deux études de Maeo et collaborateurs (6,7) ont obtenue des résultats favorables pour les grandes longueurs musculaires dans les mesures d’hypertrophie. Cependant, dans l’une, les charges absolues (en kg) étaient plus faibles dans le groupe qui s’était entraîné à travers de grandes longueurs musculaires, ce qui suggère une tension mécanique totale inférieure (6). Tandis que dans l’autre, l’effet inverse s’est produit, les charges absolues étaient plus faibles dans le groupe qui s’était entraîné avec de plus petites longueurs musculaires (7).
Ces observations suggèrent que l’augmentation de la tension mécanique totale n’est peut-être pas la seule responsable de l’hypertrophie induite par la pratique de grandes longueurs musculaires, car on constate des gains de masse musculaire même en l’absence d’une augmentation de la tension mécanique totale. D’autres mécanismes sont soupçonnés et discutés dans un article rédigé par le premier auteur de l’étude de Wolf et collaborateurs, article qui a été une source d’inspiration importante pour cette partie de la rédaction (15).
Discussion
La plupart des essais mentionnés ont été principalement effectués sur des individus non entraînés. Il est possible que les résultats obtenus diffèrent en fonction du statut des individus. Par exemple, une étude menée sur des powerlifters a révélé un taux d’adaptation de la force plus lent chez les hommes les plus forts (+102 g par jour sur le total) par rapport aux hommes les moins forts (+211 g par jour sur le total), ce qui pourrait traduire une différence de gains musculaires en fonction du niveau des individus (16).
De plus, la proximité de l’échec lors des séries de travail n’était pas toujours clairement indiquée. Par exemple, dans l’étude de Pedrosa et al. (5), les auteurs ont rapporté une note moyenne de 15 sur l’échelle de perception de l’effort de Borg (qui va de 6 à 20) pour l’ensemble des séries. Cette information nous donne une indication approximative de la proximité de l’échec, mais des informations plus précises auraient été préférables.
Pour finir, les participants de l’étude menée par Werkhausen et al. (9) ont uniquement réalisé la phase concentrique du mouvement, et ce, à travers des amplitudes de mouvement très limitées dans le groupe s’entraînant en amplitude partielle basse (9°). Il est possible que l’inclusion d’une phase excentrique et d’une amplitude de mouvement similaire à celle du groupe amplitude complète entraîne des adaptations neuromusculaires différentes, toutes choses étant égales par ailleurs.
Applications pratiques
Dans l’ensemble, l’entraînement en amplitude complète ou partielle à travers de grandes longueurs musculaires semble offrir un meilleur stimulus et de meilleurs gains musculaires que l’entraînement en amplitude partielle à travers de courtes et moyennes longueurs musculaires. Attention, cela ne signifie pas que les amplitudes plus réduites ne produisent pas de résultats et qu’elles doivent être bannies, l’individualisation joue probablement un rôle important ici (17).
Il est évident que le choix d’un exercice et de ses modalités dépend principalement de vos objectifs, de vos contraintes et de vos préférences. Et même si, en principe, s’entraîner à travers de grandes longueurs musculaires favorise l’hypertrophie, Il est important de ne pas sous-estimer d’autres aspects qui peuvent prévaloir dans certaines situations. Ainsi, pour un athlète qui présente des douleurs en position étirée, il peut être nécessaire de limiter les expositions à cette position dans un premier temps.
De plus, le choix d’une amplitude particulière dépend également de votre activité sportive. Par exemple, en powerlifting, il faut respecter les standards d’exécution technique de votre fédération. Le principe de spécificité s’applique donc ici, étant donné que les gains de force musculaire sont spécifiques, au moins en partie, aux angles articulaires qui ont été entraînés. Cela dit, certaines études ont montré un avantage en faveur des amplitudes complètes lors de tests de force maximale spécifiques aux amplitudes entraînées, même parmi les groupes ayant suivi un entraînement axé sur des amplitudes partielles (18).
Conclusion
Pour les auteurs de l’étude de Wolf et al. (11), l’utilisation d’une amplitude de mouvement plutôt qu’une autre présente peu, voire aucun, inconvénient pratique. Par conséquent, même si l’avantage d’une stratégie par rapport à l’autre est faible et incertain, il peut être bénéfique de l’adopter, à condition qu’il n’y ait pas de contre-indications. En pratique, les gains musculaires modestes peuvent avoir une signification importante pour de nombreux coachs et athlètes, compétitifs ou récréatifs, malgré leur incertitude relative.
Quoi qu’il en soit, il est essentiel de se rappeler que c’est la somme de nombreuses sessions d’entraînement productives, avec suffisamment de volume et d’intensité, qui entraînera une prise de muscle à moyen et long terme. L’amplitude de mouvement à elle seule ne constitue pas un stimulus assez conséquent pour provoquer des gains de force et de masse musculaire qui nécessitent aussi des intensités de contractions élevées.
Références
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