A la lecture des ouvrages consacrés aux méthodes de musculation, on peut s'étonner de voir combien celles-ci sont nombreuses. Pourtant, il est possible de faire rapidement le "ménage" et de ne retenir que l'essentiel en se rappelant un principe simple : il faut solliciter les UMs de type IIx ou FF pour augmenter la force musculaire car ce sont celles qui développent les tensions les plus élevées.
Partant de là, la méthode qui semble la plus propice au développement de la force maximale est celle proposée par Zatsiorski (1966), dont l'objectif est de créer des tensions maximales au sein du muscle, qui vont l'obliger à s'adapter de façons différentes en fonction des contraintes internes qui lui sont imposées.
Cette méthode repose sur deux modalités :

Méthode avec charges maximales
Cette première, appelée méthode des "efforts maximaux", utilise des charges maximales ou très proche du maximum (80 à 100%) qui entraînent le recrutement de l'ensemble des UMs. Le nombre de répétitions que l'on peut exécuter est bien évidemment réduit.

Méthode avec charges sous-maximales
Cette méthode utilise des charges inférieurs à 80 % et le nombre de répétition (entre 8 et 15) sera fonction de la vitesse d'exécution du mouvement.

• à vitesse moyenne, on peut espérer exécuter le mouvement avec une charge comprise entre 50 et 80% du maximum. Ceci permet de solliciter une grande partie des UMs mais par la totalité. Pour qu'elles participent toutes au mouvement, il faut fatiguer les premières à s'être mobilisées. Au fur et à mesure que la fatigue va augmenter, le SNC va mettre à contribution de plus en plus d'UMs pour maintenir le niveau de force désiré. Cette méthode des "efforts répétés" va permettre de recruter progressivement la totalité du pool des UMs rapides et fatigables (IIx ou FF), celles-là même qui ont l'intensité de contraction la plus élevée.
• à vitesse maximale, le pool des UMs de type IIx va, même avec une charge légère (inférieure ou égale à 40%), être sollicité grâce à l'abaissement de leur seuil de recrutement. Ce type d'exercice correspond à ce que l'on appelle les "effort dynamiques".

• développement de la force maximale pour la première ("effort maximaux") ;
• hypertrophie musculaire pour la seconde ("efforts répétés") ;
• synchronisation de l'activité des UMs pour la troisième ("efforts dynamiques").

"Le muscle s'adapte exactement à la contrainte qui lui est imposée". Cette phrase qui peut paraître anodine, doit pourtant être le fer de lance de tout entraîneur qui se veut efficace dans sa planification des séances consacrées à l'augmentation de la force maximale.
Puisque le muscle répond de façon très précise aux sollicitations imposées, il faut connaître parfaitement le mode d'adaptation du muscle à l'entraînement de force, et savoir quelle méthode est alors la plus adaptée à l'objectif visée.
Plusieurs paramètres peuvent avoir une influence significative sur les gains de force musculaire après l'entraînement.

• Le premier est le type de travail musculaire utilisée au cours de l'entraînement (statique, dynamique concentrique ou dynamique excentrique). Il a été démontré (Marini et coll. 1988) que, lors de la ré-évaluation du niveau de force maximale après un entraînement spécifique, les niveaux de force les plus élevés étaient obtenus au cours des mouvements utilisant le même type de travail que durant l'entraînement. Ainsi, si l'entraînement a une dominante isométrique, les gains de force ne se feront que pour ce type de travail et non pour le travail dynamique. En d'autres termes, il n'existe pas de transfert d'un type de force à un autre.
• Pour les contraction isométriques, l'angle d'entraînement joue également un rôle important car la mesure de la force maximale post-entraînement, réalisée à tous les angles articulaires, montre que seules les forces proche de l'angle d'entraînement ont augmentée Thépaut-Mathieu et coll. 1988). L'angle maintenu durant une contraction isométrique influence de façon spécifique l'adaptation du muscle à l'entraînement de force.
  
  

  Figure 1 : Effet spécifique de l'angle d'entraînement. Trois groupes ont suivi un entraînement isométrique à un angle donné : l'un très ouvert (L25) , l'un intermédiaire (M80) et un dernier très fermé (S120). Un quatrième groupe à servir de groupe contrôle (C). On voit très nettement que les plus fortes augmentations de force ont lieu pour les angles utilisés durant l'entraînement avec une diminution rapide de la force lorsqu'on s'en éloigne. Notons que la diminution est moins brutale pour l'angle moyen.

  
  
• La charge utilisée est un facteur important à prendre en considération. Ainsi, en partant du principe que le sujet doit mobiliser le plus rapidement possible une charge donnée, si celle-ci est proche du maximum du sujet, elle n'induira pas les mêmes adaptations qu'une charge légère (30-40% de la force maximale du sujet) : en effet, la première ne peut être bouger qu'à vitesse lente alors que la seconde peut l'être très rapidement. Cette influence de la charge sur l'entraînement de la force se manifeste par un changement typique de la relation force-vitesse : la portion de la courbe correspondant au niveau de charge utilisé est surélevée par rapport à l'axe de référence (voir figure ci-dessous).
  

  Figure 2 : Changement de la courbe force-vitesse en fonction de la charge utilisée pendant l'entraînement (avant : tirets ; après : trait plein).

• Il y a une adaptation à la vitesse d'exécution. Pour la mettre en évidence, il suffit d'utiliser un appareil permettant d'imposer une vitesse d'exécution au sujet (appareil dit "isocinétique" de type Cybex®). Il a pu être ainsi démontré (Kanehisa et Miyashita, 1983) que les gains enregistrés après l'entraînement étaient spécifiques de la vitesse utilisée durant celui-ci.
• Enfin, le geste technique a une influence sur le gain de force. Ainsi, il a été montré que l'augmentation de force du quadriceps était plus élevée lorsque l'on utilisait le même exercice que celui répété à l'entraînement qu'une autre forme qui semble similaire (par exemple squat vs. presse horizontale).

• du type de contraction ;
• de l'angle articulaire ;
• de la charge ;
• de la vitesse d'exécution ;
• du geste lui-même.

Mécanismes d'adaptation à l'entraînement spécifique

Nous allons passer ici en revue les raisons de l'adaptation spécifique à l'entraînement de force que l'on observe au niveau du muscle.

Figure 1 : Représentation schématique de l'importance relative des adaptations nerveuses et
intramusculaires (hypertrophie) au cours d'un programme d'entraînement de la force (D'après Sale, 1988

L'un des problèmes majeurs dans la planification de l'entraînement de la force est la programmation du travail à effectuer à chaque séance : intensité, charge, nombre de répétitions, nombre de séries, récupération entre les répétitions et/ou entre les séries, fréquence d'entraînement.
Il faut souligner que les premiers laboratoires de physiologie de l'exercice physique furent à l'origine militaires. De fait, les études menées ont été orientées vers les limites de l'individu aux niveau de ses capacités d'adaptation à des conditions extrêmes (maximum) et non vers la recherche de la dose minimale efficace pour obtenir un effet donné (optimum). Il est donc logique que les premières conclusions aient été fortement influencées par cette tendance à la recherche du maximum tolérable.
Nous allons voir néanmoins que certains auteurs ont depuis longtemps pensé que l'on devait rechercher l'optimum au niveau du programme de l'entraînement. On retrouve depuis quelques années la même tendance pour l'entraîneur en endurance avec la notion de temps limite et de travail fractionné.

Les travaux dont nous allons parler maintenant résultent pour certains 40 ans de recherche dans le domaine de l'entraînement de la force et de ces effets sur la performance, notamment au niveau de la puissance, de l'endurance de force et de l'hypertrophie. Pour autant, il est étonnant de voir combien le chemin peut être long entre les découvertes physiologiques et leur application sur le terrain. Mais, il est encore plus alarmant de voir combien certaines idées reçues ont la vie dure, mêmes si elles sont inexactes et qu'elles ont été démenties depuis un laps de temps plus ou moins long !

Après les 3x8, voici les 3x6 !

Depuis la publication du travail de Berger (1962), le nombre de séries et de répétitions que l'on préconise habituellement pour chaque exercice au cours d'une séance de travail de la force maximale et d'hypertrophie a été fixé à [3 x 6]. Ce résultat est considéré par de nombreux auteurs de manuel de physiologie du sport (Fox and coll., 1993 ; Wilmore et Costill, 1994 ; McArdle et coll., 1996) comme une recommandation importante, vu la "supériorité" de la série multiple sur la série unique.

Pour autant, certains auteurs se sont posés la question de l'intensité minimale nécessaire et suffisante pour initier les modifications attendues (amélioration de la force et augmentation de la masse) au niveau musculaire. Ils ont alors émis l'hypothèse selon laquelle une série unique d'un exercice pourrait avoir la même efficacité qu'une série multiple (Liederman, 1925 ; Riley, 1977 ; Darden, 1978 ; Jones, 1978) s'il s'avérait qu'elle était effectivement cette intensité optimale de stimulus.

Or, il ressort d'une analyse détaillée de la littérature actuelle que rien ne permet affirmer que la série multiple est supérieure à la série unique. C'est ce que résume une article récemment publié à propos de l'étude pilote de Berger (Carpinelli et Otto, 1998) qui, depuis, a soulevé des controverses dans le milieu sportif et de la recherche sur le nombre de séries requises dans un entraînement visant à augmenter la force.
Les tableaux 1 et 2 ont permis de comparer les groupes ayant participé à l'expérience, et de noter que :

• tous les groupes ont montré une augmentation significative du niveau de force (mesuré avec le test de la répétition maximale ou 1-RM, c'est-à-dire la mobilisation d'une charge que l'on ne peut soulever qu'une seule fois) après l'entraînement quel que soit le protocole utilisé ;
• cette augmentation de force n'est pas significativement différentes entre les groupes ayant répétés les séries 1, 2 ou 3 fois quel que soit le nombre de répétitions ;
• seules les différences entre (3x6 vs 2x6) et (3x2 vs 2x2) sont significatives, avec une augmentation plus marquée les 3 séries (tableau 2) ; ce qui veut dire que les autrse comparaison donnent des résultats équivalents au niveau de l'amélioration de la force.

Même en essayant de reproduire ses propres résultats à partir des protocoles [VI x 2], [III x 6] et [III x 10], Berger (1963) n'a pas pu montrer la supériorité de l'entraînement [3 x 6] sur les autres (augmentation respective de 16,9%, 20,0% et 21,3%). Idem pour son étude de 1972, où les sujets réalisèrent 1, 2 ou 3 séries sans différences significatives entre elles au niveau de l'amélioration de la force maximale du sujet (augmentation respective de 19,8%, 15,4% et 21,7%) !
Malgré cela, ce chercheur a continué à recommander la [IIIx6] pour améliorer les qualités de force en pour cela la seule étude de 1962 (Berger, 1973, 1982, 1984). A la lecture de ces résultats, il est pourtant difficile d'argumenter de façon catégorique en faveur de ce que Berger a proposé comme étant le nombre de séries et de répétitions idéal sur lequel s'appuient bon nombre d'entraîneurs pour établir des planifications d'entraînement où le volume ne fait que croître sans se préoccuper des incidences sur la santé de l'athlète !
En 2001, 5 études seulement démontraient la supériorité de la série multiple sur la série unique, contre 56 qui montraient que cela n'était pas le cas (Carpinelli, 2001). Malheureusement, les vieilles habitudes ont la vie dure et beaucoup de chercheurs et d'entraîenurs continuent de suivre les recommandations issues de Berger et de l'ACSM sans se préoccuper de la véracité de ce qu'ils avancent, ni de l'efficacité de cette seule méthode d'entraînement de la force.
Il s'ensuit que cette idée est toujours prépondérante dans le milieu sportif. Carpinelli (2002) a d'ailleurs montré, en croisant les citations des publications qui prônent la supériorité de la série multiple, que la seule référence qui revenait systématiquement pour appuyer les résultats publiés en faveur de la série multiple jusqu'à présent étaient justement celle de Berger (1962) !? Cela montre bien que tout vient de cette seule et unique publication !

Figure 1: Références croisées des physiologistes qui recommandent
l'utilisatin de la série multiple (D'après Carpinelli, 2002)

Que dire alors de la différence qui existent entre les deux méthodes d'entraînement au niveau de leur efficacité (3% seulement de différence au niveau du gain de force maximale) et du temps consacré ou de l'énergie dépensée dans chacune de ces méthodes (si l'on compare IIIx10 et Ix10, la différence de temps d'entraînement est de 300%).
Même avec un nombre plus important de séries (> à 3), les résultats restent similaires : aucune étude des 4 réalisées à ce jour n'a montré de différence significative dans le gain de force en augmentant le nombre de séries comparé à la série unique.

La bonne dose...

Pas de différence entre 1 et 2 ou 1 et 3 séries
Capinelli et Otto (1998) ont compilé dans des tableaux les expériences qui ont comparé série simple et série multiple et qui ont été publiées jusqu'en 1998.
Ils montrent que 0 étude sur 13 n'ont pu attester de la supériorité de 2 séries sur 1 série. Cette absence de différence est même notée au niveau du pourcentage de masse sans graisse normalement représentatif du gain de masse musculaire.
Concernant les comparaisons entre 1 série et 3 séries, seule 1 étude (Kramer et coll. 1997) sur 16 a montré que l'augmentation de force était significativement plus élevée avec trois séries plutôt qu'une seule.

Effet signicatif même après six mois d'entraînement
Pour répondre à la principale critique concernant ces comparaisons, à savoir la durée d'entraînement trop courte (1,5 à 3 mois), deux études ont été réalisées sur une durée de 6 mois (De Hoyos et coll., 1998 ; Pollock et coll., 1998) avec [1 x (8 x 12-RM)] et [3 x (8 x 12-RM)]. La 12-RM correspond à une charge généralement proche de 75% de la 1-RM (par exemple pour une 1-RM à 80 kg, la 12-RM équivaut à 58.4kg).
Toutes deux aboutissent aux mêmes conclusions : il y a une augmentation significative de la 1RM pour la série unique (1x) et les trois séries (3x), et une augmentation similaire de la masse musculaire. Les deux formes d'entraînement permettent donc d'améliorer la force et la masse musculaire dans les mêmes proportions après une durée d'entraînement de 6 mois.

Conclusion : l'opinion classiquement rapportée dans les ouvrages de physiologie et/ou citée dans les cours et les formations n'est pas supportée par les nombreux résultats scientifiques publiés à ce jour où une comparaison a réllement été faite entre 1 série par rapport à 2 série et plus (jusqu'à 15 séries !) : la série multiple n'est pas supérieure à la série unique pour un exercice donné ; ou, dit différemment, la série unique est aussi efficace que la série multiple. Cette affirmation est supportée par 56 publications contre 5 (Carpinelli, 2002).

...pas seulement pour les débutants !

En 1996, Starkey et coll., après avoir eux aussi mis en évidence que la série unique est aussi efficace que les séries multiples pour améliorer la force et le volume musculaire, concluent à la nécessité d'évaluer l'effet d'un tel entraînement sur la performance. Deux études vont plus loin dans la mise l'épreuve des recommandations généralement faites pour l'entraînement des sportifs (Pearson et Faigenbaum, 2000) ou les remarques de Fleck et Kraemer (1997) relatives au public participant aux expériences.
Ces derniers ont avancé que l'entraînement à série unique était plus approprié chez les personnes commençant un entraînement de force et que, une fois un certain niveau de forme atteint (ou bien chez un public constitué de sujets experts), les séries multiples étaient alors plus efficaces que la série unique.
Hass et coll. (2000) ont montré que l'augmentation de force musculaire, l'amélioration de l'endurance musculaire et la variation de composition corporelle (augmentation de masse musculaire) devenaient significatives après 13 semaines. Mais aucune différence significative entre les données de la série unique et celle de la série multiple n'a été trouvée : les effets de la série unique opèrent même chez des pratiquants de loisirs assidus,et ce,même dans le cas d'une longue expérience préalable (ici 6,2 ans en moyenne !). Les deux groupes ont montré les mêmes améliorations de leur composition corporelle. De plus, le temps requis pour réaliser la série unique (25 min) était réduit de plus de la moitié comparé à la série multiple (1 h).
Ostrowski et coll. (1997) notèrent des augmentations significatives de la circonférence des muscles étudiés, de l'aire de la section transverse, et de la masse corporelle dans les trois groupes ayant réalisé 1, 2 ou 4 séries d'un circuit d'exercices de force, sans pour autant trouver de différences significatives dans ces paramètres entre les groupes.
Avec l'étude publiée par Curto et Fisher (1999), ce sont 3 études qui montrent actuellement que la série unique serait aussi efficace que la série multiple chez les adultes ayant déjà une expérience en entraînement de force, en plus des personnes pratiquant cette activité en loisir. Reste à faire des expériences avec un public d'experts comme les bodybuilders et les haltérophiles pour savoir si cette série unique est vraiment le stimulus nécessaire et suffisant comme nous l'avons dit au début de cette page.

Cela a des retombées non négligeables !

1°) Tout d'abord, il est possible d'augmenter la force musculaire sans pour autant avoir recours à un entraînement contraignant, tant au niveau du cumul de charge à soulever à l'issue de celui-ci et au niveau du temps qu'il faut lui consacrer dans la programmation. Au final, la diminution de la charge totale mobilisée dans l'entraînement liée à l'utilisation d'une série unique permet, tout en conservant les mêmes effets que les séries multiples, de limiter fortement par la même occasion les risques de traumatismes (ligamentaires, tendineux, musculaires, articulaires), de fatigue chronique (surentraînement) et de surcharge de l'appareil digestif lié à une trop forte absorption de nourriture pour compenser les pertes protidiques dues aux gros volumes des séries multiples. La série unique correspondrait donc au volume OPTIMAL pour obtenir la réponse désirée.

2°) Les bénéfices que l'on retire d'un entraînement de force restent quasiment inchangés (à 3-5% près en moyenne) avec la programmation d'une série unique : augmentation de la densité osseuse, de la force du tissu conjonctif (ligaments et tendons), de la capacité fonctionnelle, de la performance sportive, amélioration du rendement musculaire, diminution de la masse graisseuse et augmentation de la masse musculaire.

3°) On peut utiliser cette programmation même avec des sujets s'exerçant depuis longtemps dans ce genre d'entraînement, peut-être même avec des professionnels (bodybuilders ou haltérophiles)... Mais cela reste à vérifier pour ces derniers.

Et pour la fréquence d'entraînement : c'est la même chose !

Maintenant, reste à savoir combien de fois il faut répéter cette série dans la semaine. En d'autres termes, qu'elle doit être la fréquence d'entraînement ?
Il est généralement conseillé de se reposer 48 h avant de faire une autre séance. Ce temps est nécessaire pour que les adaptations puissent se mettre en place au niveau moléculaire et tissulaire (Fleck et Kraemer, 1997). Ce qui correspond à une fréquence de 3 jours d'entraînement dans la semaine pour un groupe musculaire donné.
Il semble même possible de descendre à 2 jours d'entraînement par semaine : cette dose hebdomadaire (OPTIMALE) permet déjà d'atteindre 80 à 90% des bénéfices escomptés d'un programme d'entraînement en force chez une personne initialement non entraînée comparés à ceux obtenus avec 3 séances (Demichele et coll., 1997). Une fois atteint le niveau visé, il semble qu'une séance par semaine suffise à maintenir les bénéfices conférés par l'entraînement en force (Moorehouse, 1966 ; Graves et coll., 1990).

CONCLUSION GENERALE

Au vu de ces résultats, il est clair que les entraîneurs devraient aborder avec un regard beaucoup plus critique les protocoles d'entraînement plutôt que se fonder sur l'opinion qui prévaut dans le milieu sportif. Les programmes d'entraînement devraient être élaborés à partir de faits scientifiques avérés relatifs à l'entraînement de la force plutôt que sur l'opinion ou les idées des entraîneurs et/ou athlètes même bien intentionnés qu'ils s'échangent par le bouche à oreille.
Une pléthore d'idées reçues circulent dans le milieu sportif, y compris dans les magazines soi-disant spécilisés dans ce domaine d'intervention (généralement des revues non scientifiques et sans comité de lecture pour vérifier et contrôler la validité des articles), alors que les études publiées dans les revues à comité de lecture (dont l'objectivité n'est normalement pas à remettre en cause) montrent tout le contraire. Il s'avère même que certaines pratiques communément admises dans l'entraînement n'ont aucun fondement physiologique (voire à ce propos la rubrique concernant les étirements et leurs effets et les courbatures).
Pour autant qu'elles soient acceptées, les recommandations générales concernant l'entraînement se doivent, en premier lieu, de respecter l'intégrité physique du sportif en même tant qu'elles prouvent leur efficacité, et cela ne peut se faire qu'à travers la définition de la meilleure dose en fonction de l'effet recherché. Il convient alors de préconiser la dose minimale correspondant à la réponse recherchée... puisqu'à l'heure actuelle aucune étude n'a prouvé qu'il fallait en passer par de très gros volume d'entraînement pour obtenir des résultats quelle que soit la qualité physique que l'on souhaite développer !
Cette habitude est en fait liée aux idées a priori que l'on se fait sur ce que doit être l'entraînement avant même d'en avoir vérifier l'exactitude. Si l'augmentation du nombre de série d'un exercice donné n'apporte rien de plus significatif au niveau des gains alors il est inutile de le précauniser aux sportifs. C'est pourquoi, aujourd'hui, la physolophie de la série multiple est pour le moins difficile à soutenir.