LA POTENTIALISATION POST ACTIVATION, QU’EST CE QUE C’EST ?

Depuis quelques années déjà, les sciences du sport étudient tout particulièrement la potentialisation post activation musculaire en raison de son intérêt pour l’amélioration des performances sportives. 

Vous trouverez les études en lien avec ce sujet en utilisant les mots clés suivants:

Potentialisation post activation,articles universitaires post-activation potentiation, Postactivation Potentiation, abrégée communément sous l’acronyme PAP.

Théoriquement, la potentialisation consiste en une amélioration éphémère des performances à la suite d’un effort spécifique. Cela paraît très attrayant, mais s’avère beaucoup plus complexe qu’on ne le pense. Nombres d’études font acte de l’emploi de la potentialisation dans le cadre des sports où la vitesse et la force ont une part prépondérante (sprint, vitesse, pliométrie, force maximale et autres efforts faisant intervenir majoritairement la filière anaérobie alactique). A contrario, très peu d’articles et d’études se sont penchés sur les efforts de type aérobie. 
Actuellement, les études s’étant penchées sur les effets de la potentialisation avant un effort d’endurance ont utilisé des efforts à forte composante anaérobie lactique et puissance aérobie, filières où la création de lactate est conséquente et où les qualités de résistance à l’acidose musculaire ne permettent pas de démontrer un impact réel sur un effort d’endurance. À la suite de cela, les sujets étaient alors évalués sur un effort aérobie jusqu’à l’échec. Les études, faisant acte de potentialisation post activation de type force avant un effort d’endurance, s’axaient donc au maximum sur des efforts de 20 min à intensité sous-maximale aérobie menée à l’échec (performance chronométrique sur une distance bloquée). Silva RA1 et coll. (2014) [1]. Mais après plusieurs recherches, selon Garcin M et coll. (2011) [2], aucune étude ne s’est penchée sur les effets de la potentialisation post activation avant un effort aérobie sous-maximal, non mené à l’échec et prolongeable plusieurs heures. Imaginons un instant l’ampleur que cela pourrait avoir en compétition. Une maîtrise des effets de la PAP pourrait faire prendre une tout autre tournure à la performance sportive. Ceci amènerait les records dans une dimension encore plus poussée, ajoutant peut-être un paramètre supplémentaire pour amener vers de nouveaux records. 

Principes physiologiques et neuromusculaires

Il existe des preuves que la contractilité du muscle squelettique peut faciliter la production de force volontaire (PAP). Selon Hodgoson (2005) [3], la PAP a été mise en avant en utilisant des contractions électriques. Cela induit une phosphorylation des chaînes légères de myosine, ce qui rend l’actine et la myosine plus sensibles au calcium. Autrement dit, la potentialisation consiste à rendre temporairement un muscle plus fort en augmentant la sensibilité des ponts d’actine-myosine au calcium.  Grâce à une décharge d’au moins 90 hertz, il se crée un phénomène de phosphorylation des tissus contractiles du muscle, impliquant alors une augmentation entre 5 et 20 % de l’hypersensibilité des fibres aux décharges nerveuses. Cela signifie qu’après une potentialisation, si le système nerveux envoie une décharge de 80 hertz, le muscle se contractera comme s’il avait reçu entre 84 et 96 hertz. 

Un certain nombre d’études récentes ont appliqué les principes de la PAP à la performance motrice à court terme et l’ont utilisée comme justification pour produire des changements neuromusculaires à long terme grâce à un entraînement complexe. L’entraînement complexe est une stratégie d’entraînement qui implique l’exécution d’un exercice de résistance lourde avant d’effectuer un mouvement explosif avec des caractéristiques biomécaniques similaires. La PAP possède néanmoins des caractères d’expressions individuels, variant notablement d’un sujet à l’autre en fonction de son niveau, entraînement. 

L’étude de Tillin et coll. (2009) [5] met en évidence les facteurs limitants à cet effet de potentialisation. La fatigue en sera un et se reflétera par l’incapacité d’un muscle à générer un niveau de force attendu.Cette dernière peut coexister avec la potentialisation post-activation (PAP), en particulier dans les exercices d’endurance et les activités impliquant vitesse et puissance. Néanmoins, il ne fait pas acte de protocole sur la question de l’impact sur l’endurance, soulevant simplement une logique physiologique sans démonstration réelle en laboratoire. La production de la force après l’activité contractile reflète l’équilibre net entre les processus qui renforcent le développement de la force et ceux qui le diminuent. 

Dans la littérature scientifique, nombre d’études se sont intéressées à différents paramètres de la PAP, proposant différentes méthodes de potentialisation. Psuke (2007) [6] nous propose une étude avec comme outil l’électrostimulation. Turner et coll. (2015) [7], Grosset et coll. (2008) [8] et Tobin et coll. (2014) [9] mettent en avant des protocoles de PAP en pliométrie. Nous avons également des protocoles utilisant des contractions isométriques avec l’étude de G. Gregory Haff (2015) [10]. En revanche, il semble ne pas y avoir d’articles présentant un protocole PAP en excentrique, l’hypothèse de cette absence tenant de la logique même du processus mécanique de la PAP. Néanmoins, le régime de contraction le plus étudié reste le régime concentrique. Les régimes pliométrique et isométrique étant plus restreints, ou avec des effets plus discutables G. Gregory Haff (2015) [11]

En ce qui concerne le type d’effort, la littérature s’est concentrée en majorité sur les effets de la PAP pour les sports de type force ou vitesse. Néanmoins depuis peu la littérature s’intéresse progressivement aux effets sur les sports d’endurance selon Feros SA Young et coll. (2011) [12] et Silva Ral et coll. (2014) [1]. En cela, la potentialisation de type force peut être vue d’un point de vue pratique comme une méthode d’optimisation de la performance planifiée et quantifiée (Baker, Daniel [2003] [13]), mais aussi comme un outil inclus dans l’échauffement pré compétitif de l’athlète. 

D’après l’article de Baker, Daniel (2003) [13], la PAP doit être réservée aux athlètes expérimentés. En effet, cette dernière sera déconseillée aux débutants, car leur schéma moteur ne sera pas assez précis, dû à un manque d’expérience, pour que la PAP ait un effet notoire sur la performance. La PAP est donc un « plus » selon l’auteur, qui permet lors d’un cycle spécifique ou compétitif de passer un niveau « au-dessus ». On peut soulever sur ce point un facteur intéressant sur l’impact mental bénéfique qui peut conforter l’athlète dans ses capacités qui vont sembler grandement améliorées grâce à la PAP. 

Sur l’illustration ci-dessus, on peut observer que la mise en place de la potentialisation post activation sur une performance est multi factorielle, expliquant la difficulté d’un consensus scientifique sur le sujet. 

Wilson JM (2012). Simpson, Flatman & Kim (2017) [32] ont étudié l’effet de 10 minutes d’échauffement sur ergocycle sur une contraction maximale volontaire des gastrocnémiens. Cette étude a ainsi mis en avant que la potentialisation est plus importante chez les hommes que les femmes. L’hypothèse émise par ces auteurs est que les femmes ont une cinétique de libération du calcium intramusculaire différente des hommes due à une prise de médicaments contraceptifs. Néanmoins, devant l’absence de l’utilisation de la presse à cuisse dans la littérature, la démarche retenue fut de se reporter sur l’exercice le plus utilisé lors des potentialisations type force avant un effort de force ou de vitesse, c’est-à-dire le back squat.

En accord avec l’étude de Trajano, Gregory Half et Seitz (2014) [15], il est préconisé le back squat en exercice de potentialisation. Si nous regardons sur un aspect plus global dans la littérature, et notamment dans la méta-analyse de Tillin Na1, Bishop D (2009) [5], pas moins de 11 études sur 19 utilisent le back squat. Cette méthode aurait d’après cette étude la plus grande capacité d’activation des muscles quadriceps. En conséquence, l’exercice retenu pour effectuer la potentialisation est le back squat. 

Après une période initiale de repos, la potentialisation est maximale et, à partir de ce moment, elle diminue progressivement, approximativement 4 à 10 minutes d’après Baudry et Duchateau (2004) [16]. Ainsi Crewther et coll. (2001) [17] ont démontré que le temps indiqué de repos pour que le phénomène de potentialisation soit optimal est entre 4 et 8 minutes.

Le moment où la potentialisation est la plus grande se produit juste après une série ou répétition, mais elle arrive parfois plus tardivement. En effet, juste après la potentialisation, une fatigue s’installe due à cette série ou répétition d’activation. Il peut arriver que cette fatigue contrecarre cette activation et on ne remarque pas son effet.

La fatigue disparaît ou diminue plus vite que la potentialisation produite, il est donc important de respecter un temps de repos optimal pour profiter des bénéfices de la post-activation (schéma ci-contre).

Revue de littérature sur les paramètres de la potentialisation post activation: chercher un consensus scientifique est-ce possible ? 

Le temps de récupération optimal

Si l’on tente d’accorder un consensus quand au temps de récupération entre l’exercice de potentialisation et l’effort testé, un grand nombre d’études et de méta analyses semblent s’accorder sur une durée de 8min (Baudry et Duchateau (2004) [16], Crewther et coll. (2001) [17] et Wilson JM et coll. (2013) [14]).Ces articles ont en effet testé différents temps de récupération suite à une potentialisation, pour des volumes et intensités couramment utilisés dans les protocoles de potentialisation Notons que Kilduff LP et coll. (2008) [18] ont également testé des temps de récupération pour aboutir à un temps optimal de 8 min.

 L’angle au back squat

Mina, M. A., Blazevich et coll. (2018) [19] et la méta-analyse de G. Gregory Haff et coll. (2015) [11] comparent dans leurs articles les effets de l’angle atteint en back squat. Ils démontrent une différence significative sur l’efficacité du parallèle squat contrairement au squat complet. L’hypothèse serait que la libération de calcium serait optimale dans la phase concentrique proche du sticking point, sans descendre plus bas afin de ne pas créer une fatigue trop importante.  

Le pourcentage de charge utilisé lors de la potentialisation

Golas et coll. (2017) [21] avaient pour sujet principal dans leur étude la détermination de la charge optimale en parallèle back squat, avec des pourcentages de 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100 % de la 1RM (répétition maximale). Il en ressort que le pourcentage de charge ayant les meilleurs effets sur la performance en squat jump est de 80 %.Outre ces premiers résultats comparatifs, on trouve une grande proportion d’étude ayant choisi comme paramètre d’intensité 85 % de la 1RM (5RM). Si nous nous reportons au tableau proposé par Brzycki, nous voyons que le 5RM correspond à 85 % du 1RM.Ainsi les articles de Mitchell Cj1, Sale DG (2011) [11], Young WB, et coll. (1998) [22] et la méta analyse de Tillin Na1, Bishop D. (2009) [5] ont observé des résultats positifs sur la performance avec la charge de 85 % en back squat, avec notamment 3 études dans la méta-analyse de Tillin NA1, Bishop D. (2009) [5].Cette même méta-analyse aborde aussi des potentialisations avec des intensités sous-maximales, comprise entre 60 et 84 %, mais les auteurs obtiennent des gains minimisés, avec en plus un faible effectif de sujets testés. Silva Ral (2014) [1] dans son étude s’approchant de notre protocole a également opté pour une intensité de 5RM. Devant la pluralité des études optant pour la charge de 85 % (ou 5RM), cette même intensité semble la plus utilisée dans les études ayant obtenu une amélioration significative de la performance.

 Nombre de séries de l’exercice de potentialisation

Ce paramètre, tout comme le pourcentage de 1RM choisi, influence directement la fatigue occasionnée et le temps de repos suite à la potentialisation. Dans la méta-analyse de Tillin Na1, Bishop D. (2009) [5] pas moins de 8 études sur 19 proposent des protocoles sur une seule série.

G. Gregory Haff et coll. (2015) [11] montre dans cette étude des effets significatifs de multiples séries pour les « weakers », sujets classés comme ayant un niveau de force maximal faible (1RM back squat inférieur à 1,75 [ratio back squat/poids de corps]). Néanmoins le peu de sujets (5 seulement) étudiant le paramètre « multiples séries » contre le paramètre « série unique » (27 sujets jugés comme fort) porte à douter de la validité des résultats.Pour les sujets jugés comme forts (dont les ratios sont supérieurs ou égaux à 1,75), le résultat significatif d’une amélioration porte sur une majorité de sujets.Or ces sujets jugés forts ont comme critère préalable supplémentaire d’avoir 2 ans de pratique du squat.

 Aussi il semble important d’adapter le nombre de séries (uniques ou multiples) en fonction du type de population auquel s’apparente vos athlètes.

Dans le cas d’athlètes d’endurance, le niveau de force maximal reste inhibé du fait des interférences. En effet, selon Wilson Jm1 et coll. (2012) [14] la production des protéines spécifiques à l’endurance s’avère délétère à la création de force.  

 Types d’exercices et régimes de contractions 

il existe très peu d’articles étudiant les effets d’une potentialisation utilisant des contractions isométriques. L’isométrie semble en revanche obtenir de meilleurs résultats. French, D.N et coll. (2003) [36] mentionne dans son article que l’isométrie maximale sur back squat aurait des effets significativement plus élevés sur un exercice de saut vertical qu’un squat avec des charges lourdes. Feros Sal (2011) [12] énumère également des gains de l’utilisation de l’isométrie sur une performance en puissance aérobie en aviron. L’isométrie est donc une piste de développement intéressante mais les risques liés à un gain spécifique à l’angle maintenu en isométrie peuvent être une limite. 

Enfin, il existe des études sur des contractions dites « pliométriques ». Tobin, D.P. et coll. (2014) [35] souligne qu’un exercice de potentialisation de type pliométrique pourrait avoir des effets similaires que des potentialisations de type force. Néanmoins les effets sont très courts et se dissipent rapidement. En conséquence, des potentialisations de type pliométrique n’apparaissent par pertinentes, pour le moment, si elles doivent précéder un effort aérobie. Elles peuvent l’être en revanche davantage dans le cadre d’un effort de très courte durée utilisant le même type de contraction (saut, sprint). 

 Comme nous l’avons vu précédemment, beaucoup d’études ont démontré les effets de la potentialisation sur des sports à dominante force ou vitesse. Malgré cela, la science porte maintenant de plus en plus d’intérêt à la potentialisation dans les sports d’endurance. Le sujet de la potentialisation fut, et fait encore, l’objet de nombreuses études. Beaucoup sont en accord pour démontrer un effet sur la performance sportive. Mais malgré tous les articles parus à ce jour, aucun n’a réussi à déterminer un protocole plus efficace que les autres.

 En effet, les variables telles que la fatigue, le niveau du sportif ou même l’activité exercée ont une influence directe sur l’effet de cette technique. En raison de tous ces paramètres, on trouve donc une multitude d’études qui démontrent des effets non significatifs concernant les effets de la potentialisation. Selon Rixon KP et coll. 2007 [33], les différents paramètres à prendre en compte pour une potentialisation demande une importante individualisation et rend ainsi très complexe la mise en place de cette dernière.  De plus, Robbins DW en 2005 [34] met en avant le fait qu’il y a des effets positifs suite à une potentialisation, mais qu’il n’existe pas un protocole bien défini pour mettre en place la potentialisation. Cette étude est à mettre en lien avec l’étude précédente pour montrer qu’entre les différentes possibilités de mise en place et les individualités à prendre en compte il va être compliqué de mettre en place une individualisation pertinente de la potentialisation.Tout ceci peut être illustré avec ce schéma ci-dessus. Lorsque nous mettons en place un protocole de potentialisation, il y a toujours le risque d’arriver dans un phénomène de fatigue plutôt que d’amélioration de la performance.

Pour revenir à l’étude de Robbins DW en 2005 [34], cette dernière met en avant la comparaison de différente modalité de potentialisation sur les membres supérieurs, aucune différence significative n’a été démontrée durant ce test.Au vu des résultats, il serait intéressant alors d’extrapoler cette expérience vers d’autres sports ayant une utilisation dominante du processus aérobie, comme la natation ou la course.

 Résumé imagé de cet article 

Les conseils de l’équipe 

La revue de littérature présentée ci-dessus est à prendre prudemment avec des pincettes. Ce qui fonctionne pour la majorité est à revoir et à adapter minutieusement au profil individuel de l’athlète en analysant chaque facteurs détaillés précédemment. Voici une méthodologie pouvant être appliquée sur le terrain :

1-Créer un protocole s’inspirant des modalités de PAP conseillées précédemment (concentrique, squat parallèle 5RM sur série unique, 8min repos..). 

2- tester ce protocole sur votre athlète à l’entraînement sur une performance chronométrique ou un max,  ou bien sur une compétition d’entrainement (objectif secondaire sans importance). 

3-Comparer les résultats. Si le protocole détériore la performance, ou ne crée pas de gain, changez une modalité, puis réitérez jusqu’à trouver le protocole valide et personnalisé permettant un gain significatif de performance. Une fois ce protocole déterminé il n’y aura plus à en changer pour l’athlète. 

Merci pour votre attention. 

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Sportivement, l’équipe Vtrainers.

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