Les mathématiques au service du sport… Et de la santé ?

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Pourquoi faut-il encore lire la littérature scientifique avec éclectisme ?

Pour courir, nous savons que nous utilisons trois voies métaboliques qui produisent de l’énergie :

  • la voie anaérobie alactique

  • a voie anaérobie lactique

  • et enfin la voie aérobie.

La voie anaérobie alactique utilise de l’ATP qui est présent dans le muscle au repos formée à partie de la créatine phosphate. C’est une énergie qui est dans le muscle et donc utilisable immédiatement. Ces stocks permettent un effort de 5 à 7 secondes et pour être régénérés, il faut 15 à 25 mn. C’est donc un stock d’énergie qui est utilisé pour les efforts brefs et intenses, haltérophilie, saut, lancer, traction. C’est pour cela qu’un sprint sur 100 mètres n’est déjà plus anaérobie alactique strict : la voie lactique est déjà utilisée dans les trente derniers mètres.

La voie anaérobie lactique, elle, se met en marche quelques secondes après le début de l’exercice quelle que soit son intensité, même si celle-ci est faible. Elle se forme à partir du glycogène musculaire. Cette voie est néanmoins épuisée en 40 à 60 secondes et la reformation du pool de glycogène musculaire nécessite 4 à 8 mn. Cette voie anaérobie lactique est utilisée dans les efforts intenses et brefs ou les efforts de résistance comme les 400 mètres, le ski alpin, la gymnastique etc..

Enfin la voie aérobie est opérationnelle quand le système cardio-respiratoire est en équilibre avec l’apport d’oxygène aux muscles, c’est à dire quand l’apport d’oxygène aux muscles constant. Elle fait appel à l’oxydation du glucose, qui provient soit des muscles soit des lipides de l’organisme. La quantité d’énergie produite est inépuisable et c’est la voie qui est utilisée dans les sports d’endurance.

Ces connaissances, avec quelques tests comme le calcul de la VO2 max et la fréquence cardiaque permettent de calculer des entraînements sportifs ou des rééducations cardiaques relativement empiriques.

Comment sortir de l’expérience ou de l’intuition grâce à la lecture d’autres sciences ? Pourquoi la curiosité doit-elle guider nos recherches dans tous les champs de la connaissance ? Parce que le cloisonnement peut nous faire passer à côté de solutions importantes.

Un article grand public paru dans le Huffington Post : "Des mathématiques au coaching personnalisé "(1) m’a conduit à lire attentivement un article paru récemment dans le SIAM J.Applied Mathematics (2) : il explique comment courir pour améliorer sa performance, son poids et sa forme. Amandine Aftalion du Laboratoire de mathématiques de Versailles et Frédéric Bonnans ont créé "un modèle mathématique d’optimisation de la course qui pourrait conduire à un programme d’entrainements personnalisés selon l’état physiologique de chacun."

"Il confirme en outre un fait bien connu des sportifs : varier sa vitesse permet de mieux dépenser son énergie et de courir plus longtemps. Les mathématiques offrent ainsi l’opportunité aux coureurs de passer de simples outils de mesures statistiques au conseil sportif personnalisé."

Reste à faire le lien : mieux connaître cette approche mathématique et collaborer avec ces scientifiques pour développer toutes les possibilités médicales et sportives de l’outil. Le problème : trouver l’argent ou les sponsors qui permettront à un chercheur à un post-doctorant de travailler sur ce sujet d’avenir …

(1)http://www.huffingtonpost.fr/amandine-aftalion-/des-mathematiques-au-coaching_b_4043411.html

(2) http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00851182

signé Christophe Delong

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