Oct 21, 2021

Comprendre les trois systèmes énergétiques dans les muscles pour avoir plus d’énergie en musculation

Au sommaire

Comprendre les systèmes d’énergie dans les muscles peut aider à améliorer nos performances en musculation. En effet, connaître comment est produite l’énergie au cours de l’effort permet de combiner ensemble les bons workouts et devenir ainsi plus performants.

La seule énergie utilisable directement par les muscles est l’ATP. Elle est produite par trois filières énergétiques différentes.

En pratique, les exercices d’endurance (cardio) et de force (musculation) n’utilisent pas les mêmes filières énergétiques. C’est la raison pour laquelle choisir des exercices adaptés à notre physiologie va améliorer notre puissance au cours de l’effort.

Dans les salles de musculation, tu as certainement entendu des coachs parler d’effort anaérobique et aérobique, et d’ATP. 

Nous allons laisser le jargon complexe aux scientifiques. Tu vas savoir simplement comment utiliser cette notion essentielle de système énergétique pour des séances plus performantes et moins fatiguantes.

Mais aussi, dans quelques minutes, tu sauras:

  • Pourquoi le corps utilise différentes filières énergétiques dans les efforts d’endurance, et pour des sports de résistance
  • La meilleure manière de s’entrainer, et même s’alimenter pour optimiser les résultats (en fonction du système énergétique utilisé pendant l’exercice)
  • Comment mieux récupérer et devenir plus performant au cours des entraînements
  • Pour finalement avoir plus de puissance et de gains musculaires en utilisant cette ressource

Comment est produite l’énergie au cours de l’effort en musculation ?

Qu’est ce qu’un système énergétique ?

Le système énergétique est aussi appelé filière énergétique ou métabolisme énergétique, dans le jargon sportif. Il se définit comme le mécanisme physiologique qui permet de passer des aliments à une forme d’énergie assimilable par l’organisme: l’ATP.

En d’autres termes, c’est la transformation des protéines, glucides, lipides présents dans la nourriture en une autre forme d’énergie que le muscle peut utiliser pour se contracter: l’ATP (Adénosine-TriphosPhate)

  • Les protéines vont se découper en plus petites molécules appelées acides aminés (les blocs de construction des cellules)
  • Les glucides sont transformés en sucre (appelé glucose)
  • Les lipides deviennent des molécules de triglycérides

Les acides aminés sont utilisés en majorité pour la construction cellulaire mais pratiquement pas en énergie.

Les protéines ne sont transformées en énergie seulement quand le corps manque d’énergie par les deux autres sources d’énergie (quand il manque vraiment de glucose, donc pour les fonctions biologiques de base).

En effet, le processus de transformation des acides aminés en glucose n’est pas efficace et brûle lui-même des calories. (1)

Le glucose est, lui, agglutiné en molécules de glycogène dans le muscle et le foie quand il n’est pas directement utilisé pour l’énergie (c’est une forme d’énergie facile à transformer en attendant un effort musculaire)

Les triglycérides sont stockées sous forme de graisses corporelles s’ils ne sont pas utilisés directement en énergie.

Nous avons pour toi un challenge nutrition pour mieux comprendre la répartition des trois macronutriments nécessaires à ces processus métaboliques (et ainsi perdre enfin du gras)

Ce qui est intéressant dans ce processus ?

L’organisme va finalement transformer tous les macronutriments, en bout de chaîne, en énergie assimilable qui est l’ATP.

La cellule va pouvoir l’utiliser pour toutes les fonctions qu’elle assure.

Or, les réserves d’ATP sont faibles dans le corps. Il va devoir remplir le réservoir d’ATP dans les cellules quelque soit l’activité et l’effort que cela lui demande.

Quand on sprinte, la demande d’ATP est par exemple 1000 fois plus importante que l’utilisation au repos. (2)

Très vite, il va solliciter les sources d’énergies comme le glycogène et les triglycérides pour assurer le relais.

Il y a trois filières énergétiques différentes qui s’activent en fonction de l’intensité et de la durée de l’exercice. Si l’effort est intense, et brûle un grand nombre d’ATP, il n’active pas le même circuit physiologique que le sportif qui fait du cardio en endurance, à faible intensité.

C’est là que cela devient intéressant pour nous qui voulons devenir plus puissants en musculation comme en haltérophilie.

Quels sont les types de systèmes énergétiques responsables de la contraction musculaire ?

Comment le corps réagit à l’intensité de l’exercice pour produire autant d’énergie que l’effort nécessite ?

Il utilise trois filières énergétiques différentes: le système anaérobie alactique, le système anaérobie lactique et le système aérobie.

Reste en place, nous allons t’expliquer tout ça simplement.

Système phosphocréatine

Après 3 secondes d’activité musculaire, le corps a épuisé ses réserves d’ATP dans le muscle. Il va utiliser le système anaérobie alactique ou système phosphocréatine en relais.

Le corps va utiliser la phosphocréatine (ou créatine phosphate)  présente dans les muscles pour le transformer rapidement en ATP et délivrer un effort court et intense.

Il ne nécessite pas d’oxygène (“anaérobie”) et dure 15 secondes environ.

C’est tellement court que l’oxygène ne parvient pas correctement dans le muscle. (3)

C’est le système utilisé pour la force explosive (durée courte, intensité forte). Les sprinters courte distance utilisent au départ ce système énergétique.

Pour les pratiquants de musculation comme nous, on l’utilise pour avoir beaucoup de force pour soulever des poids lourds (avec peu de répétitions). C’est cette voie métabolique qui nous permet de soulever des poids avec une intensité proche du 1RM.

On peut également apporter au corps de la créatine monohydrate pour améliorer les performances de cette filière énergétique. (4)

Ce qui est intéressant pour nous en musculation, c’est que le corps prend 5 minutes pour recharger ses réserves en phosphocréatine.

Cela veut dire que nous pouvons retrouver une puissance maximale si on respecte des temps de récupération d’autant plus longs que l’effort est intense.

Tu peux voir notre article qui parle spécifiquement de temps de récupération sur la performance globale:

https://alphabody.fr/category/musculation/temps-de-recuperation-en-musculation-quel-temps-de-recuperation-est-ideal-pour-construire-du-muscle-au-repos/

systèmes énergétiques en musculation

Système anaérobie lactique

Le corps ne peut pas maintenir une intensité d’effort maximale dans la durée.

Quand les réserves de phosphocréatine sont épuisées dans les 15 secondes d’exercices, c’est une autre voie métabolique qui prend la suite.

Il est toujours sans oxygène et va transformer le glucose (accumulé dans une plus grosse molécule qui est le glycogène) en ATP. C’est pour cela qu’il est aussi appelé système glycolytique.

Cette filière énergétique va durer jusqu’aux 2 minutes pour s’épuiser ensuite. La production de lactate dans le muscle qui est associée va entraîner une fatigue musculaire.

Les courbatures et douleurs musculaires après le sport sont dues à cette présence importante de lactate (5)

C’est cette voie métabolique qui est associée aux séries longues (plus de 8 répétitions en musculation) ou au HIIT en cardio car ils se prolongent au-delà des 15 premières secondes d’effort intense.

Système aérobie 

Le système aérobie (en présence d’oxygène) prend plus de temps à se mettre en place.

Le processus de production d’ATP par cette voie prend plusieurs minutes mais il a l’avantage de produire massivement de l’ATP pour une durée longue.

C’est le système de prédilection pour l’endurance à faible intensité.

Il va utiliser le glucose (glycogène) les triglycérides pour générer l’ATP.

  • Si l’effort est assez intense, c’est le glucose qui est privilégié dans le processus métabolique (6)
  • Si l’intensité est plus faible, les cellules graisseuses sont prises.
systèmes énergétiques en musculation

Disclaimer à ce sujet :

Beaucoup de partisans du cardio à faible intensité prônent cette pratique pour cette raison que c’est la voie métabolique qui permet de perdre de la graisse directement. C’est en partie faux.

En effet, le principe premier de la perte de graisse est d’avoir un déficit énergétique, c’est-à-dire d’avoir des dépenses supérieures aux apports nutritionnels. (7)

Les exercices à haute intensité permettent de brûler beaucoup plus de calories et donc de puiser à terme dans les réserves adipeuses.

Comment utiliser les systèmes énergétiques pour devenir plus puissant pendant la séance ?

Avec ces 3 systèmes énergétiques, nous pouvons déduire son impact sur le type d’exercice à privilégier, l’intensité adaptée, le temps de récupération intéressant. Cela permet d’améliorer notre puissance dans les séances.

En musculation, quand on soulève des poids lourds avec une forte intensité (80-90% du 1RM), nous ne pouvons pas avoir des répétitions longues à cause de ces 3 systèmes.

On se fatigue.

Par contre, si le temps de récupération est proportionnel à l’intensité de l’exercice, le muscle a le temps de se recharger correctement et on peut soulever à nouveau avec beaucoup de force.

  • Au repos, le système aérobie est le principal système utilisé: l’oxygène que nous respirons sert à la transformation en ATP nécessaire.
  • A faible intensité (comme le jogging) la majorité du processus est encore le système aérobie, et à plus faible proportion le système anaérobie (surtout dans les 20 premières secondes)
  • À forte intensité comme en musculation,  on utilise le système anaérobie ( phosphocréatine dans les premières secondes, puis relayé par l’utilisation du glucose). Avec des séries longues (donc beaucoup de répétitions), il va y avoir une accumulation de lactate qui est dégagée, signe sensible de la fatigue musculaire. C’est le temps de récupérer.

Si on continue de forcer, c’est le système aérobie qui va prendre le relais mais avec des risques associés au surentraînement.

Pour effectuer un mouvement à intensité maximale (1RM), tu vas utiliser au max le système phosphocréatine.

Finalement, ce sont les systèmes phosphocréatine et anaérobie lactique qui sont le plus sollicités pendant nos séries en musculation.

Mais, c’est le système aérobie qui travaille pendant les temps de récupération pour recharger en ATP l’organisme pour être prêt pour la prochaine série.

Résumé pour les sports de force comme la musculation (durée courte)

ATP disponible dans le muscleSystème phosphocréatinesystème anaérobie lactique
durée max avant épuisement3 secondes15 secondes2 minutes
intensitéforce maximaleforce maximaleintensité intermédiaire(de 60 à 80% 1RM)
processus de transformationATPphosphocréatine > ATPglucose et triglycérides sans oxygène >ATP

Temps de récupération = système aérobie pour avoir à nouveau de l’ATP disponible et au bout de 5 minutes recharger en phosphocréatine.

Cette relation permet de comprendre pourquoi des temps de récupération longs permettent de meilleures performances et donc des gains plus conséquents de force, puissance mais aussi de muscles.

On soulève plus de charges, puisque le système nous permet d’avoir plus de force, donc on gagne en muscles

(c’est une relation prouvée notamment avec cette étude qui montre pourquoi les temps de repos entre les séries de 3 minutes sont meilleures que celles d’une minute seulement (8))

Comment utiliser les systèmes énergétiques pour une séance explosive, avec moins de fatigue musculaire ?

Tu as vu que définir un temps de récupération suffisant est nécessaire pour avoir plus de force dans ta séance.

Il y a un autre aspect physiologique important pour tirer plus d’avantages de ces systèmes énergétiques.

Quand on veut prendre du muscle et/ou perdre de la graisse, on va souvent faire les mêmes exercices. Une certaine routine d’entraînement s’installe et le corps s’adapte à la contrainte musculaire imposée par nos séries.

Cette adaptation musculaire empêche de prendre du muscle (les fameux plateaux en musculation, même si nous soulevons assez en volume)

Pour casser cette dynamique, on peut changer les types d’exercices, ou simplement s’entraîner en variant les répétitions. On va perturber l’habitude que le muscle prend pour s’adapter à l’effort.

Plus de répétitions va activer une autre voie métabolique, et donc potentiellement apporter plus de force à terme à la séance. Si le muscle se prépare physiquement au fil des séances à un nombre de répétitions exactes, il va connaître un exercice différent.

Varier le type d’exercice permet d’optimiser plusieurs voies métaboliques différentes et donc à terme d’avoir une meilleure récupération musculaire. 

Chez AlphaBody, même si nous ne sommes pas fans de cardio surtout à faible intensité, on peut toutefois en faire un peu en complément d’un bon programme de musculation.

La science a prouvé que ce n’est pas la méthode la plus rapide pour gagner du muscle et perdre du poids même si elle a des effets bénéfiques incontestables sur la santé (9)

Combiner musculation et cardio peut avoir du sens seulement pour cette raison.

En résumé

Au même titre que réfléchir longtemps sur un problème complexe n’est pas possible sans être cramé et fatigué, en musculation, c’est la même chose.

Il faut alterner un temps de récupération d’autant plus important que l’effort est intense.

Connaître les systèmes énergétiques va t’aider à mieux gérer la fatigue musculaire, et gagner à terme plus de force et plus de muscles.


REFERENCES :

  1. C Chascione, D H Elwyn, M Davila, K M Gil, J Askanazi, J M Kinney Effect of carbohydrate intake on de novo lipogenesis in human adipose tissue 1987 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3122584/
  2. Julien S. Baker, Marie Claire McCormick, and Robert A. Robergs Interaction among Skeletal Muscle Metabolic Energy Systems during Intense Exercise 2010 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3005844/
  3. E Hultman, P L Greenhaff Skeletal muscle energy metabolism and fatigue during intense exercise in man 1991 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1842855/
  4. Joan M Eckerson, Jeffrey R Stout, Geri A Moore, Nancy J Stone, Kate A Iwan, Amy N Gebauer, Rachelle Ginsberg Effect of creatine phosphate supplementation on anaerobic working capacity and body weight after two and six days of loading in men and women 2005 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16287344/
  5. Kelly A Pollak, Jeffrey D Swenson, Timothy A Vanhaitsma, Ronald W Hughen, Daehyun Jo, Andrea T White, Kathleen C Light, Petra Schweinhardt, Markus Amann, Alan R Light Exogenously applied muscle metabolites synergistically evoke sensations of muscle fatigue and pain in human subjects 2014 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24142455/
  6. Joram D. Mul, Kristin I. Stanford, […], and Laurie J. Goodyear Exercise and Regulation of Carbohydrate Metabolism 2015 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4727532/
  7. Gregory A Hand, Robin P Shook, Amanda E Paluch, Meghan Baruth, E Patrick Crowley, Jason R Jaggers, Vivek K Prasad, Thomas G Hurley, James R Hebert, Daniel P O’Connor, Edward Archer, Stephanie Burgess, Steven N Blair The energy balance study: the design and baseline results for a longitudinal study of energy balance. 2013 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24261006/
  8. Brad J Schoenfeld, Zachary K Pope, Franklin M Benik, Garrett M Hester, John Sellers, Josh L Nooner, Jessica A Schnaiter, Katherine E Bond-Williams, Adrian S Carter, Corbin L Ross, Brandon L Just, Menno Henselmans, James W Krieger Longer Interset Rest Periods Enhance Muscle Strength and Hypertrophy in Resistance-Trained Men 2016 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26605807/
  9. Darren E.R. Warburton, Crystal Whitney Nicol, and Shannon S.D. Bredin Health benefits of physical activity: the evidence 2006 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1402378/

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