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La performance en force ne dépend pas seulement de la quantité et de la qualité de la masse musculaire mobilisée, mais aussi de la capacité du système nerveux à activer de manière appropriée les muscles.

L’entraînement de la force peut induire des changements à l’intérieur du système nerveux, cela implique la capacité à mieux activer les principaux muscles mis en jeu dans le mouvement spécifique, et à mieux coordonner l’activation de ces principaux muscles ; ceci implique un gain en force dans le mouvement spécifique.

Les études basées sur l’EMG ont permis de mettre en évidence que l’augmentation du pic de force et du RFD (vitesse d'atteinte de la Fmax), est associée à l’augmentation de l’activation des muscles principaux mis en jeu dans le mouvement.

Des adaptations réflexes peuvent se produire lors de mouvements induisant des étirements importants dus à des charges élevées, comme lors des sauts (pliométrie) et lors de mouvements alternatifs rapides.

D’autres études ont montré que les effets obtenus par l’entraînement croisé et l’entraînement spécifique, ont fourni des évidences supplémentaires de l’adaptation nerveuse.

Cette étude est basée sur les rôles relatifs des adaptations nerveuses et musculaires à l’entraînement de force à court et à long terme.

Mécanismes possibles de l'adaptation nerveuse :

Importance de l’activation des unités motrices (U.M.)

Si l’augmentation de l’activation des muscles mis en jeu au cours du mouvement représente une adaptation importante à l’entraînement, cela implique que les personnes non entraînées ne peuvent pas activer complètement leurs U.M. dans les muscles principaux durant des contractions volontaires maximales. Une motivation insuffisante ou une forme d’inhibition empêche une activation complète lors de ce type de contraction.

2 méthodes d’évaluation de l’activation des U.M.

Dans la 1ère la force d’une contraction volontaire est comparée avec la force produite par une stimulation tétanique maximale.

Dans la 2ème appelée « méthode des secousses interpolées », un simple stimulus supramaximal est appliqué au nerf du muscle engagé dans une contraction volontaire maximale. Si toutes les U.M. n’ont pas été complètement activées le stimulus provoque une augmentation de la force volontaire.

Vitesse de décharge des U.M.

Un moyen indirect de déterminer si l’activation complète des U.M. se produit, est de comparer l’observation des vitesses de décharge de ces U.M. au cours de contractions volontaires maximales à celles attendues pour produire une contraction tétanique des U.M. Dans les muscles lents les fréquences de décharge max observées (30Hz et 60Hz) pour des UM au seuil de stimulation bas, semblent suffisantes pour le développement de la force max.

Une fréquence de décharge basse pour des U.M. au seuil d’activation élevé, est insuffisante pour le développement maximum de la force, ce qui est le résultat d’une excitation volontaire insuffisante des motoneurones.

Contraction unilatérale et bilatérale

Il est plus difficile d’obtenir une activation complète des U.M. lors de contractions bilatérales que lors de contractions unilatérales pour beaucoup de mouvements.

La force produite lors des contractions bilatérales est moins importante que la somme des forces produites par le bras gauche et le bras droit contractés l’un après l’autre. La diminution de la force lors de contractions bilatérales est associée avec une diminution de l’activité EMG dans les muscles mis en jeu au cours du mouvement.

Co-contraction des antagonistes

Cette co-contraction permet de limiter les risques au niveau musculaire et articulaire, c’est un mécanisme de protection qui limite l’activation complète des U.M.

L’entraînement limite ce phénomène ce qui permet une meilleure activation des agonistes et une plus grande force dans la direction du mouvement.

Quelles UM sont difficiles à activer complètement ?

Lors d’une contraction volontaire qui implique l’augmentation de la force, les petites UM sont généralement recrutées avant les grandes, ces dernières qui ont un seuil de stimulation élevé sont certainement celles que les individus non entraînés ne peuvent pas complètement entraîner.

Pic de force et RFD

Lorsque la contraction musculaire se fait de la manière la plus rapide possible on n'observe pas d’augmentation du pic de force, mais ce type de contraction engendre l’augmentation du RFD. L’entraînement explosif augmente donc l’habileté des UM à avoir une décharge brève mais très rapide. Le RFD peut donc être augmenté même si le pic de force ne l’est pas.

Cependant rien ne permet d’affirmer qu’il s’agisse d’un recrutement préférentiel des UM rapides au niveau des performances et de l’entraînement des sports explosifs.

Adaptations nerveuses vs adaptations musculaires :

Les études portant sur l’entraînement de la force impliquent des programmes d’entraînement de 8 à 20 semaines. Dans ces études, les premières augmentations de la force volontaire sont surtout associées à des adaptations nerveuses, telles que l’amélioration de la coordination ou de l’apprentissage. Par contre, chez des athlètes sérieux entraînés au delà d’une période de plusieurs mois ou de plusieurs années, on peut observer une augmentation de l’adaptation musculaire (hypertrophie).

Au contraire des expériences de courte durée mettent l’accent sur l’importance de l’adaptation nerveuse, les progrès réalisés au cours d’étapes intermédiaires ou avancées de l’entraînement peuvent être limités par l’importance des adaptations à l’intérieur des muscles. Ceci pourrait expliquer l’intérêt avide pour les stéroïdes anabolisants chez les entraîneurs de force spécialistes. La spécificité des exercices est cruciale dans la progression de l’entraînement, parce que ces derniers vont induire une hypertrophie des muscles appropriés, qui vont alors être efficaces dans la réalisation du mouvement spécifique. Il apparaît alors plus efficace d’induire une hypertrophie uniquement dans les fibres musculaires des UM qui sont activées dans le mouvement sportif. L’hypertrophie des muscles accessoires et des UM peut même être contreproductive, particulièrement dans les sports qui requièrent une force élevée par rapport au poids de corps.

Donc il apparaît important de faire attention au mode de contraction et à la spécificité du mouvement, même chez ceux qui s’entraînent en force depuis des années.

d'après D.G. SALE "neural adaptation to resistance training". Medecine & Science in Sports & Exercice. 1988.