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Les muscles ont-ils vraiment une "mémoire" ?

vendredi 23 septembre 2016

Une nouvelle étude publiée dans le journal scientifique PLOS Genetics [1] montre que les tissus musculaires n’ont pas de "mémoire" d’un entrainement passé, comme peuvent souvent le répéter les adeptes des salles de musculation.

D’après les chercheurs, les muscles qui ont été durement entrainés dans le passé et ceux qui ne sont pas entrainés affichent des changements similaires dans les gènes qu’ils activent ou non en réaction à l’exercice.

Ceci peut être une bonne nouvelle et une mauvaise nouvelle à la fois pour tout le monde, explique Malene Lindholm, l’auteur de l’étude de l’Institut Karolinska de Stockholm. "C’est encourageant pour ceux qui ne s’entrainaient pas auparavant ou quand ils étaient jeunes parce que cela ne les désavantage pas par rapport aux autres," dit-elle. Quand vous commencez un entrainement sportif vous pouvez vous adapter comme ceux qui se sont déjà entrainés.

D’un autre côté, les résultats de l’étude montrent aussi que le fait d’avoir été un professionnel du tennis ne garantit pas de pouvoir revenir à un haut niveau rapidement après avoir arrêté un certain temps.

Mémoire musculaire

Le fait de savoir combien de temps les bénéfices d’un entrainement perdurent fait toujours l’objet d’âpres débats. D’un côté des études ont démontré qu’immédiatement après l’exercice le corps accélérait l’action de nombreux gènes. Ces effets persistent pendant une durée située entre plusieurs heures et un jour après l’exercice. Et sur le long terme, si les gens continuent à s’entrainer, le corps commence à fabriquer plus de protéines qui conduisent à plus d’adaptations sur le long terme.

Mais d’un autre côté, il est aussi plutôt clair que ces adaptations tendent à se dissiper rapidement si une personne arrête de s’entrainer régulièrement. "Dès que vous arrêtez de vous entrainer, notamment si vous êtes victime de quelque-chose d’aussi brutal qu’une jambe cassée, et que vous arrêtez complètement de bouger, vous perdez très rapidement votre masse musculaire et les effets de l’endurance dus à l’entrainement," dit Lindholm.

Pour voir si les adaptations au niveau génétique persistaient une fois que les gens arrêtaient de s’entrainer, des chercheurs ont demandé à 23 personnes sédentaires de venir en laboratoire pour exercer une de leurs jambes 60 fois pendant 45 minutes. Les participants ont répété cet exercice quatre fois par semaine sur une période de trois mois. Ils ont ensuite cessé pendant neuf mois, puis ont repris leur entrainement, mais cette fois-ci avec les deux jambes.

L’équipe a prélevé des biopsies de muscles (qui impliquaient d’anesthésier la peau et d’utiliser une aiguille afin d’extraire les cellules musculaires) avant et après les périodes d’exercice, et ils analysaient quels gènes étaient actifs dans les tissus musculaires de chaque jambe. Ils alternaient les jambes entrainées entre les jambes dominantes ou non dominantes des sujets pour éviter toute impartialité entre les jambes.

Les résultats ont montré que l’expression des gènes entre les deux jambes ne différait pas, même quand une jambe avait été entrainée dur pendant trois mois. Quelques indices suggèrent que l’entrainement pourrait avoir provoqué des changements épigénétiques durables, ou des modifications des marqueurs chimiques sur les gènes qui affectent la façon dont ils s’expriment, mais les résultats étaient trop timides pour conclure définitivement.

Ces résultats montrent que les muscles des individus ne s’accrochent pas très longtemps aux changements métaboliques qui sont associés à l’exercice. Cela s’explique plutôt bien d’un point de vue évolutionniste, disent les chercheurs, car le fait de maintenir des muscles dans cet état consomme beaucoup de calories.

"Cela coûte de conserver des muscles véritablement actifs au niveau métabolique ou bien de maintenir une grosse masse musculaire, et il n’y a pas de raison pour que le corps dépense tant d’énergie s’il n’a pas besoin d’utiliser les muscles," explique Lindholm. En fait, à l’époque où la nourriture se faisait rare, le fait de conserver des muscles volumineux sans que cela soit nécessaire pouvait conduire les individus à être affamés.

La véritable mémoire des muscles

Bien que ces résultats montrent que les cellules musculaires ne conservent pas elles-mêmes une "mémoire" de l’exercice passé, il n’en est pas de même pour les nerfs répandus à travers les muscles, ni pour les régions cérébrales qui contrôlent les mouvements, explique Lindholm. "Vos nerfs ont appris dans quel ordre il faut activer les muscles afin de réaliser un certain mouvement," dit-elle.

Le fait de faire du vélo, de jouer au tennis ou d’apprendre à marcher quand on est un petit enfant sont des choses qu’on ne peut pas totalement oublier. Les anciens joueurs de tennis ou les gymnastes à la retraite conservent probablement une mémoire presque instinctive de la façon d’activer leurs muscles pour faire un service ou pour faire un double salto arrière. Mais il n’en est pas de même pour la puissance musculaire nécessaire pour exécuter un saut parfait ou un service puissant.

"Si vous n’entrainez pas vos muscles régulièrement, ils ne seront pas en mesure de produire la force nécessaire pour faire un mouvement ou lever une charge, même si les nerfs savent exactement dans quel ordre les activer," concluent les chercheurs.

Références :

[1] Lindholm ME, Giacomello S, Werne Solnestam B, Fischer H, Huss M, Kjellqvist S, et al. (2016) The Impact of Endurance Training on Human Skeletal Muscle Memory, Global Isoform Expression and Novel Transcripts. PLoS Genet 12(9) : e1006294.


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