Fatigue du SNC
Sommeil , 2025-01-10 , 22 min
Fatigue du SNC
Si vous avez passé ne serait-ce qu'un minimum de temps à la salle de sport au cours des dernières années, je suis certain que vous avez entendu quelqu'un se plaindre que son système nerveux central (SNC) était fatigué, épuisé, épuisé, etc. Qu'est-ce que cela signifie exactement ? Ces frères de gym dramatiques souffrent-ils réellement de fatigue du SNC ?
La plupart supposeraient probablement que la fatigue de tout le corps et la sensation de fatigue mentale que vous ressentez suite à des entraînements très durs sont une fatigue du SNC. Ce n’est en fait pas le cas. La fatigue du SNC a une définition beaucoup plus restreinte et est encore plus difficile à évaluer avec précision sans une machinerie unique (et coûteuse). Puisqu’il s’agit d’un sujet plus compliqué qu’il n’y paraît, commençons.
Fatigue périphérique vs fatigue centrale
Lorsque l’on considère la fatigue induite par l’exercice, il y a deux principaux contributeurs à ce phénomène :
1) Fatigue périphérique :
La fatigue périphérique est localisée au niveau musculaire. À mesure que le muscle se fatigue pendant l’exercice, les métabolites s’accumulent dans le muscle. Chaque métabolite qui s'accumule a des effets uniques sur la fatigue, notamment la réduction de l'excitabilité, la réduction de la libération de calcium par le réticulum sarcoplasmique, la réduction de la sensibilité au calcium dans les protéines contractiles et même la réduction de la production de force des ponts transversaux individuels pendant la contraction musculaire (4,5,10,29). Tout cela est essentiellement une manière compliquée de dire que l’accumulation de métabolites peut réduire la production de force d’un muscle qui travaille. Cela conduit à un effort plus important et à un plus grand besoin d'apport d'oxygène au muscle, ce qui explique pourquoi vous vous sentez fatigué et essoufflé lors d'un exercice exhaustif.
Aujourd’hui, pour la plupart, aucun de ces problèmes périphériques n’a quoi que ce soit à voir avec le système nerveux central – c’est-à-dire le cerveau et la moelle épinière. Avant d’aborder la fatigue centrale, nous devons présenter un schéma simplifié de la façon dont un signal de mouvement se propage du cerveau au muscle (9) :
Cerveau (cortex moteur) -> Moelle épinière -> Neurone moteur -> Fibres musculaires
Cette carte peut également s'exécuter à l'envers à travers les neurones afférents ou sensoriels lors de l'examen des boucles de rétroaction. Il y a un flux constant d’informations du cerveau vers le muscle et vice versa. Le cerveau a besoin de ces boucles de rétroaction pour savoir quand et comment moduler les mouvements du corps pour s'adapter à l'environnement(9) ou, en termes d'exercice, augmenter la difficulté lors d'un levage.
Bon, ceci étant réglé, passons à la fatigue centrale.
2) Fatigue centrale :
La fatigue centrale n’est pas la sensation d’épuisement physique et mental suite à un entraînement. La fatigue centrale est simplement une incapacité à recruter au maximum un muscle (4,5). Cela est dû à plusieurs raisons : diminution de l'apport aux motoneurones (22), augmentation du feedback inhibiteur afférent (5,11,29) et réduction de la réactivité des motoneurones individuels (16). Du schéma ci-dessus, nous pouvons déduire que :
La diminution des entrées dans les motoneurones est probablement localisée dans le cerveau, car les entrées pour le mouvement sont formées dans le cortex moteur (29).
L’augmentation du feedback inhibiteur afférent provient probablement du muscle, car il s’agirait d’une boucle de feedback vers la moelle épinière (4,5,29).
La réactivité réduite des motoneurones individuels est probablement une combinaison de facteurs provenant à la fois de la moelle épinière et des boucles de rétroaction empêchant certains de ces motoneurones de se déclencher (29).
Ce sont toutes des façons compliquées de dire que, lorsque nous sommes fatigués au centre, nous ne pouvons pas activer un muscle de manière maximale. Pourquoi est-ce important pour la formation ?
Fatigue et entraînement du SNC
Avant d’entrer dans les détails, il convient de rappeler à tout le monde que la fatigue du SNC peut survenir suite à un entraînement intense (23,24), un entraînement léger à volume élevé (5,23) et même du cardio (4,5,23). La fatigue du SNC se développera tout au long d'une série de travail jusqu'à l'échec et peut persister jusqu'à 30 minutes après une série d'échecs (4,5). Résultat : si vous effectuez une série jusqu’à l’échec et que vous essayez ensuite de répéter cette série après, disons, 3 à 5 minutes de repos, vous ne pourrez pas activer votre muscle au maximum pendant la deuxième série (4,5). Pourquoi est-ce important ?
Nous savons que la tension mécanique est le principal stimulus de la croissance musculaire(26). Les fibres musculaires subissent principalement une tension en produisant une force, et la quantité de tension ressentie par un muscle dépend de sa vitesse de contraction (5). Lorsque la fatigue du SNC est présente, l’activation musculaire diminue – en particulier dans les unités motrices qui contrôlent les plus grosses fibres musculaires qui se développent le plus en réponse à l’entraînement(5). Si vous ne parvenez pas à activer ces fibres lors de vos prochaines séries, comment sont-elles censées se développer ? S’entraîner avec des niveaux élevés de fatigue du SNC n’est donc probablement pas le meilleur pour la croissance. La recherche confirme-t-elle cette idée ?
Nous voyons des preuves provenant d'études dans lesquelles le volume de série diminue de manière significative lors de l'exécution de chaque série jusqu'à l'échec (13) – c'est-à-dire que si vous effectuez un 10RM sur la série 1, vous obtiendrez peut-être 8 répétitions sur la série 2, et probablement seulement 5 à 6 répétitions sur la série 3. Une réduction de l'activation musculaire due à la fatigue du SNC joue probablement un rôle majeur ici. Nous voyons également des preuves à long terme montrant que les programmes d'entraînement avec de courtes périodes de repos produisent moins de croissance musculaire que les programmes d'entraînement avec des périodes de repos plus longues (18). Étant donné que la fatigue du SNC s'accumule pendant un entraînement, l'utilisation de périodes de repos plus courtes réduira en fait l'activation musculaire et le stimulus global de croissance résultant de cet entraînement (5). Cela peut également expliquer pourquoi les séries de répétitions très élevées en dessous de 30 % 1RM ne produisent pas autant de croissance que l'utilisation de poids de 30 % et plus (12) – les séries de répétitions très élevées accumuleront plus de fatigue du SNC tout au long de la série, ce qui signifie que vos grandes unités motrices en croissance peuvent ne pas recevoir beaucoup de signal de croissance (5).
la fatigue du SNC peut également expliquer pourquoi les exercices effectués à la fin d’un entraînement produisent moins de gains de croissance et de force que les exercices effectués au début d’un entraînement (21). Étant donné que la fatigue du SNC s’accumule tout au long d’une séance d’entraînement, effectuer trop de séries ou d’exercices supplémentaires à la fin peut ne pas apporter beaucoup d’avantages(5). c’est probablement une bonne idée d’éviter de s’entraîner jusqu’à l’échec plusieurs fois au cours d’un entraînement, en utilisant de courtes périodes de repos et en faisant beaucoup de volume « indésirable » à la fin de votre entraînement. Toutefois, l'utilisation d'exercices d'isolement à la fin de votre entraînement apportera probablement plus d'avantages que les exercices composés, car les mouvements d'isolement sont moins susceptibles d'être affectés par la fatigue du SNC (lire ici).
Maintenant que nous savons comment la fatigue du SNC peut affecter l’entraînement (et puisque nous avons maintenant votre attention), passons aux causes exactes de la fatigue du SNC. Nous en avons déjà parlé un peu plus tôt, mais entrons maintenant dans le vif du sujet.
Quelles sont les causes de la fatigue du SNC ?
Nous savons d’en haut que la fatigue du SNC peut se développer suite au levage de charges lourdes, au levage de volumes légers/élevés et même au cardio. Pourquoi toutes ces choses peuvent-elles provoquer une fatigue du SNC ?
Le principal déterminant de la fatigue du SNC est probablement les boucles de rétroaction inhibitrices afférentes(2,4,5,29). Les neurones afférents du muscle sont séparés en 4 groupes : les neurones afférents des groupes III et IV peuvent détecter à la fois la charge mécanique et l'accumulation de métabolites dans le muscle (2,5,29). Si ces nerfs détectent que la charge mécanique est trop extrême ou que l’accumulation de métabolites progresse trop rapidement, ils enverront des signaux de rétroaction à la moelle épinière, ce qui entraînera une diminution de l’entrée dans le motoneurone cible et une activation musculaire réduite. Il s’agit probablement d’un type de mécanisme de défense permettant d’éviter des blessures ou des dommages au muscle.
Les signaux provenant des nerfs afférents peuvent différer en intensité et en durée. C'est pourquoi des activités telles qu'un entraînement à très haute répétition et même du cardio peuvent provoquer une plus grande fatigue du SNC qu'un entraînement de force normal (25). La durée du feedback inhibiteur est probablement un meilleur indicateur de la fatigue du SNC que la simple intensité du signal lui-même (4,5). Un moyen simple d'en faire l'expérience consiste à effectuer une seule série de 100 répétitions sur des boucles, un développé couché, etc. avec un poids ultra léger. Selon vous, quelles sont les chances que vous puissiez répéter cette série en quelques minutes ?
soulever des poids (lourds et légers) et faire du cardio peut provoquer des lésions musculaires. Étant donné que les lésions musculaires entraînent des douleurs musculaires, cela peut également augmenter le retour inhibiteur afférent du muscle en raison de l'activation des récepteurs de la douleur dans le muscle (17). L’inflammation résultant de lésions musculaires peut également jouer un rôle dans la fatigue du SNC, car l’inflammation peut augmenter les douleurs musculaires et activer davantage ces récepteurs de la douleur (5).
Les boucles de rétroaction inhibitrices afférentes couvrent principalement les aspects des motoneurones et de la moelle épinière de la fatigue du SNC, mais comment le cerveau peut-il également se fatiguer ?
Au fur et à mesure que vous faites de l'exercice, l'absorption et le métabolisme des acides aminés à chaîne ramifiée (BCAA) dans les muscles augmentent, ce qui réduit les niveaux de BCAA dans le sang (20). La réduction des taux sanguins de BCAA peut augmenter la quantité de tryptophane non lié dans le sang. Cela entraîne une augmentation du passage du tryptophane à travers la barrière hémato-encéphalique et une augmentation de la concentration de sérotonine dans le cerveau (14). L’accumulation de sérotonine dans le cerveau peut réduire les signaux moteurs et les performances globales(6) et peut également vous donner ce sentiment d’« épuisement mental ».
Alors, maintenant que nous avons une bonne idée de ce qui cause la fatigue du SNC, entrons dans un débat plus intéressant et plus applicable : la fatigue du SNC est-elle locale au muscle entraîné ou est-elle systémique ?
La fatigue du SNC est-elle locale ou systémique ?
Ce que nous entendons par cette question est : puisque la fatigue du SNC réduit l’activation musculaire, cela se produit-il uniquement dans le muscle que vous venez d’entraîner ? Ou la fatigue du SNC résultant, par exemple, d’un entraînement thoracique à volume élevé, affecte-t-elle également les jambes ? Si la fatigue du SNC était uniquement locale, seule la poitrine serait affectée. D’un autre côté, si la fatigue du SNC est systémique, alors tous les autres groupes musculaires seraient affectés par cet entraînement thoracique. Discutons-en.
Une hypothèse courante est que la fatigue du SNC est locale(5). C'est pourquoi des choses comme les supersets push-pull sont pratiques à réaliser, cependant, elles deviennent en plus difficiles à mesure que vous montez plus lourd ou plus vous faites de répétitions. Cela pourrait être une preuve que la fatigue du SNC est systémique (5), mais cela pourrait aussi simplement signifier que votre conditionnement est de la merde.
des études montrent que la fatigue du SNC, mesurée par l'activation des quads, est similaire entre les squats et les soulevés de terre (3). Il s'agit d'un support intéressant pour le fait que la fatigue du SNC est systémique puisque le squat activera et fatiguera les quadriceps à un degré beaucoup plus important que le soulevé de terre. Or, nous constatons que l’activation des quads est réduite de la même manière dans les deux exercices.
Chose intéressante, nous disposons de preuves montrant que la fatigue non locale (fatigue du SNC) peut dépendre des exercices que vous associez. Des études montrent que l'exécution de mouvements du haut du corps en cas de fatigue ou d'échec peut réduire l'activation des muscles du bas du corps (1,10). Cela est probablement dû au fait que les muscles du bas du corps (comme les quadriceps, les fessiers et les ischio-jambiers) sont généralement beaucoup plus gros que les muscles du haut du corps et possèdent également plus d'unités motrices globales. Tout type de fatigue du SNC déclenché par l’entraînement du haut du corps est donc probablement plus susceptible d’affecter les jambes (10) que l’inverse – c’est-à-dire que l’entraînement des jambes affecte l’activation des muscles du haut du corps.
Un retour inhibiteur afférent entraînerait probablement une fatigue locale du SNC, cependant, la fatigue du SNC dans le cerveau affecterait probablement le corps de manière systémique plutôt que locale. La production d'ammoniac lors d'un exercice fatiguant peut également altérer la neurotransmission de manière systémique (15), il semble donc y avoir davantage de preuves penchant vers le côté systémique. Cela peut être un élément clé à retenir, car la fatigue du SNC dans le cerveau semble être causée par une augmentation du métabolisme des BCAA dans le muscle – cela se produirait lors d’entraînements très fatigants/à volume élevé et peut même être influencé par un entraînement à jeun. Du coup, les entraînements à très haut volume sont probablement plus susceptibles d’induire une fatigue systémique du SNC plutôt que locale.
Étant donné que la fatigue du SNC est probablement plus systémique que locale, de quelles manières pouvez-vous mesurer votre état de préparation du SNC ? Existe-t-il des moyens de récupérer votre SNC ? Voyons cela ensuite.
Évaluation de la fatigue et récupération du SNC
La manière la plus courante utilisée par les entraîneurs et les professionnels pour suivre ou évaluer la fatigue du SNC consiste à tester la hauteur du saut vertical (7,8,27,28). Si vous souhaitez suivre votre propre fatigue du SNC, effectuez votre premier test de saut vertical après quelques jours de repos, puis évaluez-le avant et après chaque entraînement. Si vous êtes à plus de 10 % de votre saut initial (par exemple, <27 pouces au lieu de 30), il y a de fortes chances que votre SNC soit assez fatigué.
D'autres chercheurs ont utilisé des tests de force de préhension pour évaluer la fatigue du SNC, car la force de préhension dépend fortement de l'activation musculaire maximale (8,17). Sauf que nous comprenons que tout le monde ne dispose pas d'un dynamomètre à poignée, les sauts verticaux peuvent donc être une évaluation plus facile pour les masses.
Un problème avec les sauts verticaux, cependant, est qu’ils n’identifient probablement pas la fatigue du SNC comme seule cause de réduction des performances(28). Les lésions musculaires sont un excellent exemple à utiliser ici, car elles sont à la fois une forme de fatigue périphérique (musculaire) et peuvent influencer la fatigue du SNC. Si vous effectuez un saut vertical alors que vous avez mal, il est difficile de dire dans quelle mesure les deux types de fatigue jouent un rôle dans votre terrible saut.
Une dernière façon de suivre la fatigue du SNC consiste à évaluer votre évaluation de l'effort perçu (RPE) sur divers ascenseurs (27). Faites attention à la façon dont un poids spécifique se sent ou se déplace. Je suppose que la plupart des gens ici ont un échauffement assez régulier pour les gros exercices comme les squats, le développé couché et les soulevés de terre. Pendant votre échauffement, faites attention à la sensation du poids ; est-ce que 225 livres ressemblent à une maison ? Est-ce que 185 s'est déplacé beaucoup plus lentement que d'habitude ? Si vous remarquez l’un de ces problèmes, il est très possible que vous ressentiez encore une certaine fatigue du SNC suite à un entraînement précédent.
Nous avons donc finalisé la plupart des évaluations et il est maintenant temps de parler de la récupération du SNC. Comme nous l'avons dit plus tôt, la fatigue du SNC résultant d'un retour inhibiteur afférent dure probablement environ 30 minutes après un échec (5). La majorité de la fatigue de votre SNC après cette période de 30 minutes est due à des lésions musculaires et à une inflammation. Résultat : vous ne concentreriez pas vraiment d’efforts de récupération spécifiques sur votre système nerveux central ; mais concentrez plutôt simplement la récupération sur la réparation des dommages musculaires. C'est le conseil typique de manger beaucoup de protéines, de modérer les glucides pour reconstituer les pertes de glycogène, de dormir au moins 8 heures et de boire beaucoup de liquides pour maintenir l'hydratation. Vraiment rien de spécial ici !
Alors, après cette longue et interminable discussion, quelles conclusions pouvons-nous tirer ?
La fatigue du SNC est une réalité. Il ne s’agit pas d’une sensation d’épuisement mental suite à un entraînement intensif mais plutôt d’une capacité réduite à activer au maximum un muscle.
La fatigue du SNC est principalement causée par des boucles de rétroaction inhibitrices afférentes. Les neurones afférents peuvent détecter la charge mécanique et l’accumulation de métabolites dans le muscle et envoyer des signaux à la moelle épinière lorsque l’un de ces problèmes devient incertain.
Tous les types d’entraînement peuvent provoquer une fatigue du SNC ; cependant, un entraînement à très haute répétition et de longues séances de cardio peuvent causer plus de fatigue du SNC qu'un entraînement traditionnel de style musculation. Planifiez donc vos journées cardio en conséquence afin que votre système nerveux central ne soit pas grillé pour une journée de jambes lourdes le lendemain.
Si vous prévoyez de soulever jusqu'à l'échec au cours d'un entraînement donné, faire plus de 1 à 2 séries jusqu'à l'échec pour un exercice/un groupe musculaire donné n'apportera aucun avantage supplémentaire en raison de l'apparition de la fatigue du SNC.
Puisque la fatigue du SNC peut s’accumuler pendant un entraînement, placez vos exercices les plus importants au début de l’entraînement et les moins importants vers la fin. Cela dépend entièrement de vos objectifs et de ce que vous souhaitez réaliser avec cet entraînement spécifique.
L’évolution du temps de récupération du SNC après une séance à volume élevé sera similaire à celle des douleurs musculaires et de l’inflammation. votre SNC peut être fatigué pendant 48 à 72 heures après l’entraînement. Adopter de bonnes habitudes de récupération, comme une bonne alimentation et un bon sommeil, peut contribuer à accélérer légèrement ce processus.
La fatigue du SNC est probablement plus systémique que locale ; cependant, l’entraînement du haut du corps semble influencer davantage l’entraînement du bas du corps que l’inverse. C’est une bonne raison de toujours commencer votre semaine par un entraînement du bas du corps avant le haut du corps plutôt que du haut du corps avant le bas du corps. De cette façon, votre entraînement du bas du corps n’est pas altéré par la fatigue systémique du SNC provoquée par l’entraînement du haut du corps. Les entraînements à très haut volume ou les entraînements à jeun sont également probablement plus susceptibles de provoquer une fatigue systémique du SNC.
Étant donné que l’augmentation du métabolisme des BCAA peut être un précurseur de la fatigue du SNC dans le cerveau, la consommation de protéines/BCAA/ou même de glucides avant/pendant l’entraînement peut être un moyen de ralentir la progression de la fatigue du SNC pendant une séance d’entraînement (6,29).
D'accord, je pense que c'est à peu près tout. J'encourage tout le monde à relire cet article une deuxième fois. De nombreux sujets abordés ici sont assez compliqués et difficiles à décomposer en termes simples, alors maintenant que vous êtes un peu plus familier avec les concepts, une deuxième lecture peut vous aider à absorber plus d'informations. Si vous êtes arrivé jusqu’au bout de celui-ci, félicitez-vous !
Oeufs de Pâques
Si vous souhaitez une discussion plus approfondie, consultez ces articles du Dr Chris Beardsley ici et ici.
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Beardsley, C. (2019). Pourquoi la fatigue du système nerveux central (SNC) se produit-elle pendant l'entraînement en force ? Récupéré de : https://medium.com/@SandCResearch/why-does-central-nervous-system-cns-fatigue-happen-during-strength-training-e0af3f5e4989
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