Réponse

• Cher Jérôme.

  En ce qui concerne les études comparatives concernant l’appareil cardio
  vasculaire et locomoteur du sédentaire versus le sportif, je ne possède pas
  de références scientifiques précises, mais je peux en revanche vous faire
  part d’un élément très simple et pour le moins intéressant : de manière
  générale, l’entraînement permet d’améliorer toutes les grandes fonctions de
  l’organisme non seulement à l’exercice sous max mais aussi à l’effort
  maximal !

  Nous pouvons citer à titre d’exemple l’amélioration de la fonction
  cardio-vasculaire par une augmentation du volume total sanguin et donc par
  une amélioration du retour veineux et de la pompe cardiaque (loi de F.
  Starling) avec une meilleure contractilité myocardique. En exercice sous
  maximal, on note une diminution de la fréquence cardiaque (BPM) et une
  augmentation du volume d’éjection systolique (VES) pour une intensité
  donnée. A l’exercice maximal, on remarque une hausse du débit cardiaque max
  et du VES max.

  Si on s’intéresse au compartiment sanguin on remarque que l’augmentation
  du volume plasmatique s’accompagne d’une hausse du nombre et de la taille
  des globules rouges (transporteurs de l’O2) qui permettra au final une
  hausse de VO2Max (volume d’oxygène maximal consommé par l’organisme) doublé
  d’une meilleure convection circulatoire et donc d’un meilleur
  approvisionnement des territoires actifs. De plus, l’angiogénèse des fibres
  musculaires provoque une meilleure diffusion au niveau de l’interface
  sang/muscle.

  D’autre part, les possibilités fonctionnelles ventilatoires sont
  améliorées. Lors de l’exercice sous maximal, l’individu entraîné à un débit
  ventilatoire plus bas. Lors de l’exercice maximal, la ventilation est
  supérieure à celle observée avant entraînement.

  Nous pouvons encore citer la consolidation du capital osseux par un
  turn-over optimal des ostéoblastes et des ostéoclastes

  Au niveau de l’influence d’un entraînement anaérobie sur la composition
  du muscle, on notera principalement les modifications typologiques,
  histochimiques et enzymiologiques des fibres de type intermédiaire vers
  celles dites "rapides, blanches, peu oxydatives". Leur concentration en ATP
  de 5 mmol par kilos de muscle frais ne changera pas mais on pourra jouer
  légèrement sur le stock de phosphocréatine en tendant vers une déplétion
  plus complète (20 mmol au départ jusqu’ 3/4 mmol au final au lieu de 6/7.)
  L’entraînement anaérobie déterminera une croissance transversale du muscle à
  cause d’une hypertrophie cellulaire (épaississement des fibres).

  On pourrai développer le sujet à l’infini. Je vous conseille simplement
  si vous souhaitez des renseignements plus complets et plus précis de vous
  référer à des ouvrages de physiologie sportive tels que "physiologie du
  sport" de Monod et Flandrois - ed MASSON - 2000 ou encore "biologie de
  l’exercice musculaire" de Lacour - Ed. MASSON - 1992.

  Pour répondre à votre question concernant l’existence éventuelle de
  formules mathématiques prédictives de la performance, je vais être
  catégorique : on ne peut pas prédire avec certitude un résultat suite à un
  entraînement pour la simple raison que chaque organisme répond de manière
  individuelle et personnalisé à une sollicitation physique. Le corps peut
  s’apparenter à un organe de transfert aléatoire qui peut s’avérer être un
  bon répondeur à une méthode ou un moins bon répondeur ! Certains sportifs
  ont rendez-vous quotidiennement avec la fonte et ne prennent pas beaucoup de
  muscles, d’autres "gonflent" à vue d’oeil, simplement après avoir développé
  une seule barre. Pour bien comprendre ce phénomène, je vais imager mon
  propos par l’exemple de l’amplificateur d’une chaîne HI-FI. Lorsqu’un signal
  entre dans l’appareil, il peut être amplifié en 2 fois 60 watts ou bien 2
  fois 200 watts. Chaque amplificateur est particulier et bien ca qu’il faut
  comprendre c’est qu’il en va de même du sportif. De plus, la performance est
  multi-factorielle et fait intervenir de manière non négligeable l’aspect
  psychologique qui, par essence est difficilement maîtrisable, quantifiable
  et ajustable. Sans compter les conditions extérieures qui peuvent venir
  polluer le modèle prédictif (climat, blessures, nutrition, conditions
  environnementales etc.)

  Pour ce qui est de l’entraînement aérobie, vous avez tout à fait raison.
  Ce dernier ne peut servir à développer la masse musculaire. On l’utilise
  éventuellement en body building pour "sécher" dans l’optique d’obtenir une
  meilleure "définition musculaire" grâce au phénomène de lipolyse, mais en
  aucun cas cette méthode ne peut servir à prendre du muscle (sauf en cas de
  rééducation douce après un alitement prolongé suite à une maladie ou à une
  hospitalisation). Le diamètre des fibres quant-à-lui est déterminé par la
  nature de celles-ci (elle même déterminé par son innervation...). On sait
  qu’une fibre lente est moins épaisse qu’une fibre rapide, or, l’entraînement
  aérobie à tendance à transformer les fibres glycolytiques en fibres
  oxydatives donc on peut effectivement assister à une fonte musculaire.

  Les raisons de l’accroissement musculaire sont parfaitement connues. Il
  s’agit d’une resynthèse protéique suite à une sollicitation mécanique.
  L’activité physique entraîne des micro-traumatismes et des micro-lésions
  répétés sur la fibre. Lors du phénomène de surcompensation qui fait suite à
  l’effort, des cellules spécialisées (les myoblastes) vont reconstruire un
  néo tissu cicatriciel grâce aux acides aminés, aux phénomènes de
  chimiotactismes et de migrations cellulaires. La fibre musculaire étant
  multinucléée et entourée d’une trame conjonctive nourricière, elle peut
  s’épaissir et se développer facilement.

  Enfin, de manière générale, il me semble que le processus principal qui
  fait que l’organisme progresse suite à un entraînement est "l’adaptation".
  La fonction première de tout être vivant est l’adaptation ! En terme
  d’entraînement sportif, le corps s’adapte à des charges, des volumes, des
  durées, des intensités qui le font progresser. Un organisme soumis à une
  activité physique va se développer de telle manière à répondre efficacement
  face aux exigences (logiques internes) de cette activité (développer des
  muscles puissants pour pouvoir soulever des barres de plus en plus lourdes
  en musculation, optimiser son système d’échanges gazeux pour pouvoir courir
  des distances de plus en plus longues en cyclisme ou en course à pied etc.)

  J’espère avoir répondu convenablement à vos attentes
  Sportivement
  JM.