Nouvelles perspectives : comment l’entraînement d’endurance modifie les muscles

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L’entraînement d’endurance modifie les muscles, qui deviennent plus
L’entraînement d’endurance modifie les muscles, qui deviennent plus performants et plus résistants. (Photo : Pixabay)
Plus nous pratiquons un sport d’endurance, plus nous sommes en forme. Nos muscles aussi. Ils s’habituent à l’effort et tiennent plus longtemps. Une équipe de recherche de l’université de Bâle a acquis de nouvelles connaissances sur la manière dont les muscles s’adaptent à l’entraînement d’endurance en réalisant des expériences sur des souris.

Le sport d’endurance est bon pour la santé. En s’entraînant régulièrement, on renforce sa forme physique et son bien-être. L’entraînement entraîne d’importants travaux de transformation dans les muscles. Cela se traduit par des effets typiques de l’entraînement : les muscles se fatiguent moins vite, fournissent plus d’énergie et peuvent mieux utiliser l’oxygène.

Le fait que les muscles s’adaptent aux efforts sportifs n’a rien de nouveau", explique Christoph Handschin, qui effectue depuis longtemps des recherches sur la biologie musculaire au Biocentre de l’Université de Bâle. Nous voulions découvrir ce qui se passe exactement dans le muscle. Son équipe et lui viennent de publier de nouvelles conclusions dans la revue spécialisée ’Nature Metabolism’.

L’état d’entraînement se reflète dans les gènes

Dans son étude, l’équipe de Handschin a comparé des souris non entraînées à des souris entraînées et a examiné quels gènes modifiaient leur activité suite à l’entraînement. ’Comme la transformation du muscle par le sport d’endurance est si massive, nous pensions que les adaptations se refléteraient également dans les gènes’, explique Regula Furrer, première auteure de l’étude. Contrairement à nos attentes, l’activité d’un muscle entraîné au repos est relativement peu modifiée par rapport à celle d’un muscle non entraîné, à savoir seulement 250 gènes environ. En revanche, entre 1 800 et 2 500 gènes sont régulés immédiatement après une séance d’entraînement, et le nombre et le type de gènes actifs dépendent fortement de l’état d’entraînement.

Les muscles réagissent différemment à l’effort

Ainsi, l’entraînement d’endurance active par exemple dans le muscle non entraîné des gènes d’inflammation, déclenchés par de minuscules lésions que nous connaissons sous le nom de courbatures. Nous ne voyons pas cela chez les souris entraînées, chez lesquelles les gènes qui protègent le muscle sont plutôt actifs. Les muscles entraînés réagissent de manière totalement différente au stress de l’entraînement’, explique Furrer. Ils sont plus efficaces et plus robustes, en bref, ils gèrent mieux le stress.

Le modèle épigénétique influence la forme musculaire

Mais comment se fait-il que les muscles réagissent si différemment en fonction de leur état d’entraînement ? Les chercheurs ont trouvé la réponse entre autres dans l’épigénétique. Les modifications épigénétiques, des marques chimiques dans le patrimoine génétique, activent ou désactivent des gènes. Ce qui est surprenant, c’est que le modèle épigénétique diffère autant entre les muscles non entraînés et les muscles entraînés, et que certaines de ces modifications se produisent dans des gènes clés qui contrôlent eux-mêmes de nombreux autres gènes", explique Furrer. Ainsi, lors d’un exercice physique, un programme différent est mis en place dans les muscles entraînés et dans les muscles non entraînés.

L’information épigénétique est un facteur important qui détermine la manière dont le muscle réagit à l’entraînement. Un entraînement d’endurance régulier modifie le schéma épigénétique du muscle, à court et à long terme. Les muscles entraînés sont préparés à des efforts de longue durée grâce à leur modèle épigénétique. Ils réagissent beaucoup plus rapidement et travaillent plus efficacement", résume Handschin. Avec chaque entraînement, le muscle devient plus endurant.

De la souris à l’homme

Dans leur étude, les chercheurs montrent chez la souris comment les muscles s’adaptent au fil du temps à un entraînement d’endurance régulier. Il s’agit maintenant de savoir si ces résultats peuvent être appliqués à l’homme. Dans le sport de compétition, des biomarqueurs de la progression de l’entraînement pourraient permettre de rendre l’entraînement plus efficace.

Peut-être encore plus important : ’Si nous savons comment le muscle sain fonctionne, nous pouvons comprendre ce qui ne va pas dans les maladies’, dit Handschin. C’est important pour de nouvelles approches thérapeutiques, par exemple pour l’atrophie musculaire liée à l’âge ou à la maladie.

Publication originale

Regula Furrer, Barbara Heim, Svenia Schmid, Sedat Dilbaz, Volkan Adak, Karl J.V. Nordström, Danilo Ritz, Stefan A. Steurer, Jörn Walter, Christoph Handschin.
Contrôle moléculaire de l’adaptation à l’entraînement d’endurance dans le muscle squelettique de souris mâle.
Nature Metabolism (2023), doi:10.1038/s42255’023 -00891-y