Le type et l`intensité des exercices induit la croissance

GYMSANTE
LE TYPE ET L'INTENSITÉ DES EXERCICES INDUIT LA CROISSANCE
OSSEUSE.
REDACTEUR
BEME Sébastien, Préparateur physique, Gymsanté
[email protected]
www.gymsante.eu
EDITEUR
Gymsanté, Préparation physique, Bayonne (64, France). www.gymsante.eu
ÉTUDE UTILISÉE
W. P. EBBEN et Coll (2010) Magnitude and rate of mechanical loading of a variety of exercise modes.
Journal of Strength and Conditioning Research 24(1)/213–217
[email protected]
ABSTRACT
Le but de cette étude était d'examiner différents types d’exercices (pliométrique, haltérophile, force, course et
marche) quant à leurs implications sur la croissance et la solidité osseuse.
En effet, nous savons que l’ostéogenèse est liée à la force de compression du squelette ainsi qu’aux forces de
torsions qu’il subit. L’objectif affirmé était donc, grâce à une comparaison des intensités d’impulsion (I), des
forces de réaction au sol (GRF) et de la force développée (RFD) lors de différents exercices : Squat (SQ), SquatJump (SJ), Saut en contrebas (DJ), Marche (M) et Footing (F). Afin d’homogénéiser le tout, l’étude s’est
appliqué à observer les réponses sur la composition des os local (contenu minéral osseux – BMC) et sa densité
(Densité minérale osseuse – BMD).
Après avoir montré l’existence possible de quelques biais dans les études précédentes (non personnalisation des
hauteurs de sauts, des charges de travail, utilisation d’exercices à chaînes ouvertes et non à chaîne fermée, etc.),
les auteurs nous montrent que contrairement à la croyance générale, l’intérêt des exercices dans la relance
ostéogénique est définie par l’intensité (charge) et la vitesse d’exécution (Couple étirementraccourcissement/torsion), montrant ainsi un possible intérêt pour les exercices d’haltérophilie, de musculation et
de pliométrie par rapport aux exercices de marche et de course à pieds (pouvant être réduits à un entraînement au
poids de corps) dans l’ostéogenèse.
Copyright © BÊME Sébastien Les copies non autorisées de cet article sont interdites.
Gymsanté – 04/2012
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INTRODUCTION
Résumé(s) de(s) étude(s) utilisée(s)
This study evaluated impulse (I), peak ground reaction forces (GRF), and the rate of force development (RFD) of
a variety of exercise modes for the purpose of estimating the magnitude and rate of mechanical loading as a
measure of osteogenic potential. Twenty-three subjects participated in this study (mean +- SD, age 21.2 +- 1.4
years; body mass 77.8 +- 16.2 kg). Kinetic data were obtained via a force platform for the test exercises modes,
which included walking, jogging, depth jumps, loaded jump squats, and the back squat. Repeated measures
analysis of variance revealed significant main effects for I, GRF, and RFD (p < 0.001). Bonferroni-adjusted post
hoc analyses demonstrated that I and GRF were different between each exercise mode and that RFD was
different between all exercise modes except for jogging and the back squat. The depth jump demonstrated the
highest GRF and RFD, while the back squat produced the highest I. The jump squat produced the second highest
value for all the variables assessed. Thus, the depth jump, jump squat, and back squat appear to offer the greatest
potential as osteogenic stimuli and a mixed mode training strategy including exercises such as these is
recommended. These results suggest that walking and jogging may have less osteogenic potential.
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DÉVELOPPEMENT
Base de connaissance existante
La croyance collective explique que l’entraînement à haute intensité (notamment les séances de résistance avec
poids et haltères) est un risque dans le développement du squelette en devenir, ainsi que pour la solidité de ce
dernier chez l’adulte. Ainsi le corps médical et nombres d’entraîneurs préfèrent l’emploi de la marche, de la
course à pied et d’exercices au poids du corps pour aider le développement de l’enfant et pour consolider le
squelette chez l’adulte.
Pourtant, la croissance squelettique chez l’enfant et la densification osseuse chez ce dernier et l’adulte ont
largement été démontrées comme liées à deux phénomènes physique : la compression du système osseux et à sa
torsion (Turner and coll. 1998). En effet, comme pour la quasi-totalité des phénomènes d’adaptation au sein de
l’organisme, le squelette ne se renforce que par la contrainte (dégradation avant renforcement).
Malheureusement, lors des études précédentes visant à rechercher la meilleure solution pour permettre
l’ostéogenèse, l’emploi d’exercices à chaîne ouverte (impact limitée aux facteurs locaux) et de charges de travail
(intensité telle que la hauteur des sauts en contrebas) fixes donc non liées aux possibilités réelles des sujets
implique des résultats déformés par rapport à la réalité du terrain.
Ainsi, la course à pied est montrée comme proposant une solution intéressante à la BMD, alors que les exercices
avec poids et haltères (extension leg, leg url, curl biceps, etc.) donc ne pouvant offrir la même possibilité
d’intensité, de compression, de vitesse et de déformation du squelette que les efforts à chaîne fermée.
Toutefois, grâce aux travaux de Cometti, nous savons que la pliométrie est une activité fortement orientée vers la
performance par une élévation de la possibilité d’usage des qualités de l’athlète. Plusieurs études (Vainionpaa,
2007 et Witzke, 2000) montrent que ce type d’exercice permet une augmentation de la densité et de la
circonférence osseuse.
En fait, il semblerait que les exercices à faibles intensités (marche, Jogging, exercices à chaîne ouverte)
permettent une adaptation locale (BMC) significative (mais limitée) tandis que l’augmentation de l’intensité
corrélée avec l’emploi d’efforts à chaîne fermée augmente l’adaptation au niveau général et notamment par un
renforcement osseux au niveau spinal (BMD) sauf pour la course à pied ou la BMD semble exister à un faible
degré.
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Apport de l’étude
La présente étude source, en travaillant sur des exercices à chaîne fermée (Squat et dérivés
pliométrique) face aux exercices ‘couramment proposés’ (marche, jogging), offre des résultats
totalement différents.
En utilisant des hauteurs de saut (DJ), des charges variables en fonction des possibilités des athlètes
(SQ à 5RM et SJ à 30% du 1RM du Squat), les auteurs nous montrent que les exercices avec poids et
haltères, ainsi que la pliométrie ‘lourde’ peuvent être réellement intéressants dans la recherche du
développement et de la densification du squelette.
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L’Impulsion (I) et la force de réaction au sol (GRF) permettent de visualiser la compression osseuse. Le niveau
de développement de la force (RFD) montrant, quant à lui, les vitesses de déformation auxquelles sont soumis
les os par la contraction musculaire. Comme nous le montre les graphes de sortie d’étude, l’emploi des 3
techniques d’entraînements de type ‘préparation physique’ (SQ, SJ et DJ) permettent, à eux 3, une optimisation
de la relance osseuse.
Nous pouvons facilement observer que la marche n’est pas suffisante pour optimiser la croissance osseuse. La
course à pied seule non plus, mais en la cumulant avec une préparation physique de type pliométrique et/ou
musculation, elle pourrait parfaitement apporter les éléments nécessaires à cette croissance. Nous remarquons
donc ici, que la course à pied, bien qu’effort de type pliométrique, se trouve limitée par l’intensité potentielle
applicable.
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Base de connaissance résultante
Indépendamment des croyances profanes, le système osseux se développe et se renforce grâce à des contraintes
(pression, torsion) qui enclenchent les phénomènes d’adaptation.
L’intensité (charge) et la vitesse de ces contraintes induisent une réponse plus ou moins importante dans la
relance de l’ostéogenèse.
La pression, que l’on peut caractériser par l’impulsion donnée lors de l’initiation d’un effort, et par la force
maximale d’application des segments impliqués dans cet effort semblent être maximale lors de l’emploi
d’exercice de force (Squat 5RM, Squat Jump) et pliométrique.
La torsion, et plus précisément la vitesse d’application de cette dernière semble être optimale lors d’exercices à
très haute vitesse (pliométrie, Squat Jump).
Les caractéristiques de ces exercices sont la recherche de l’intensité (vitesse et charge sur les barres) et surtout
l’exécution à chaîne musculaire fermée.
Ainsi, en prenant en compte les possibilités de l’athlète (notamment le niveau d’expertise et le niveau physique),
et contrairement à ce qui est généralement préconisé, la croissance et la densification osseuse pourraient
maximales grâce à des exercices de ce type et non par des exercices à faible intensité (course à pied, marche)
traditionnellement conseillés pour un développement harmonieux de l’enfant et pour l’entretien chez l’adulte.
Bien évidemment, ces types d’efforts nécessitent chacun une préparation spécifique pour amener l’athlète à
augmenter progressivement ses compétences et ainsi son panel d’efforts possibles. Il conviendra donc de ne pas
appliquer un effort de saut en contre bas avant que le sportif ne soit capable de le supporter. Ainsi, contrairement
aux habitudes prises dans la gestion d’une carrière sportive, il semblerait qu’il faille rapidement impliquer
l’athlète dans des efforts de force, de vitesse afin qu’il puisse le plus rapidement et le mieux possible développer
son squelette, lui permettant une base solide aux efforts plus spécifiques à son sport.
L’imaginaire proposant de d’abord développer les aptitudes de l’enfant pour ne proposer des séances de
musculation plus orientées force/vitesse qu’après la croissance ne semblent donc pas une bonne politique, même
dans les sports de type endurants où le développement de la force n’apparait pas comme une nécessité ou tout du
moins comme une urgence.
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MISE EN PRATIQUE
Public(s) visé(s)
Tout public (tous âges) pratiquant tous les sports. Optimisation de la condition physique au sens ‘adaptation
morphologique’.
Procédure(s) d’utilisation
Pour les préparateurs physiques et les entraîneurs, concrètement, cela signifie qu’il est nécessaire, dans la bonne
gestion des organismes, d’utiliser tous les types d’exercices afin d’harmoniser le développement et le
renforcement du squelette.
Ainsi, par exemple, il pourrait être nécessaire d’appliquer :


Des exercices de musculation à haute intensité (5RM donc développement de la force) pour tous les
publics afin d’élever le niveau de résistance du squelette aux exercices les plus éprouvants (en termes de
durée et d’intensité)
Des exercices de type pliométrie ou haltérophilie afin d’élever la possibilité de résistance du système
osseux aux différentes contraintes sportives.
L’emploi de séances dédiées à la préparation physique avec des charges importantes (pliométrie lourde,
exercices de musculation à haute intensité, voir des efforts non spécifiques) pourraient être une réelle plus-value
dans la gestion à long terme des athlètes en réduisant les risques squelettiques de blessure.
Apport(s) attendu(s)
Il faut cependant souligner que ceci n’est qu’une approche très spécialisée de la préparation physique, qui doit
impérativement être liée aux capacités de l’athlète et donc être progressivement. En effet, l’emploi d’exercices
de pliométrie lourde ne pourra se faire que sur des athlètes ayant un haut niveau de conditionnement
(généralement le NSCA indique la capacité à exécuter des Squat à 1,4-1,5 fois le poids du corps) et de technique.
L’entraînement de préparation physique devra donc suivre, tout comme l’entraînement spécifique à chaque sport,
une politique à long termes afin de ne pas ‘casser’ les athlètes.
De cette limite, il ne semble pas judicieux de mettre de côté des exercices non spécifiques à certains sports (le
squat lourd pour la course longue distance par exemple) sous prétexte que la relation exercice-performance n’est
pas clairement identifiée. En effet, les apports attendus dans la performance peuvent arriver d’effets indirects
(par exemple la réduction du risque de blessure permettant une plus grande période d’entraînement sans coupure
‘accidentelle’).
Ainsi, nonobstant la nécessité d’un encadrement (de qualité), la préparation physique des athlètes (de tous
niveaux, de tous âges et de toutes disciplines sportives) semble devoir également prendre en compte la gestion
des organismes à longs termes et non uniquement le développement de la performance ponctuelle ou saisonnière.
MOTS CLÉS
Adaptation osseuse, pliométrie, squat, course à pied, croissance, gestion de carrière sportive, préparation physique.
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LECTURES SUGGEREES
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W. P. EBBEN et Coll (2010) Magnitude and rate of mechanical loading of a variety of exercise
modes. Journal of Strength and Conditioning Research 24(1)/213–217
Turner et Coll (1998) Three rules for bone adaptation to mechanical stimuli Bone 23/399–407
Vainionpaa et Coll (2007) Effect of impact exercise and its intensity on bone geometry at weightbearing tibia and femur Bone. 40/604–61
Witzke et Coll (2000) Effects of plyometric jump training on bone mass in adolescent girls. Med Sci
Sports Exerc 32/1051–1057
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