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Les athlètes qui peuvent courir l’équivalent de 117 marathons en quelques mois peuvent sembler être doté d’une capacité physique incomparable. Il s’avère que le plus gros obstacle est leur propre corps.

Le corps humain a-t-il des limites quant à son endurance ?

En effet, une nouvelle étude quantifie pour la première fois un «plafond» insurpassable pour les activités d’endurance telles que la course à pied et le cyclisme sur de longues distances – et constate également que le bilan métabolique de la grossesse ressemble à celui d’un marathon.
«Ce sont des données très intéressantes», déclare Daniel Lieberman, biologiste de l’évolution à l’Université de Harvard, qui n’a pas participé à cette étude. «Il est très convaincant que les limites de l’endurance humaine existent et sont difficiles à surpasser.»
Les physiologistes et les athlètes se sont depuis longtemps intéressés au fait que le corps humain puisse se dépasser. De nombreuses preuves suggèrent que la plupart des personnes qui participent à un marathon dépensent environ cinq fois leur taux métabolique de base (RMO) qu’ils dépensent au repos.
Pour vérifier comment le corps arrive à dépasser ses limites, Pontzer, Carlson et ses collègues ont remplacé l’hydrogène et l’oxygène normaux de l’eau de boisson des coureurs par des isotopes inoffensifs; le deutérium et l’oxygène 18.

Les scientifiques ont calculé la quantité de dioxyde de carbone produite par un athlète

Les scientifiques peuvent ainsi calculer la quantité de dioxyde de carbone produite par l’athlète en traçant chimiquement la manière dont ces isotopes se déversent dans l’urine, la sueur et l’haleine exhalée. Cette mesure est directement liée au nombre de calories brûlées. L’équipe de Pontzer a mesuré les premiers BMR de six coureurs, cinq hommes et une femme. Ensuite, ils ont recueilli des données sur les dépenses énergétiques au cours de la course pour déterminer le nombre de calories brûlées par jour.
Les chercheurs ont tracé ces données au fil du temps et les ont analysées, ainsi que les données métaboliques précédemment collectées lors d’autres épreuves d’endurance, notamment des triathlons, des ultra-marathons de 160 km, des courses de longues distances comme le Tour de France et des expéditions dans l’Arctique.
Quel que soit l’événement, ils ont constaté que la dépense énergétique s’était fortement stabilisée après environ 20 jours, pour finalement atteindre environ 2,5 fois le BMR de l’athlète. À ce stade, le corps brûle des calories plus rapidement qu’il ne peut absorber les aliments et les convertir en énergie, ce qui représente un plafond des performances humaines déterminé biologiquement, rapportent les chercheurs dans Science Advances.

Le corps doit puiser dans ses réserves

Lorsqu’un athlète atteint ce plafond, son corps doit puiser dans les réserves de graisse pour obtenir de l’énergie. «C’était juste un de ces beaux moments de découverte pour lesquels vous vivez en tant que scientifique», déclare Pontzer. « Nous avons fini par tracer les limites mêmes de l’endurance humaine. »
Brent Ruby, physiologiste de l’exercice à l’Université du Montana à Missoula qui n’a pas participé à cette étude, affirme que ces nouvelles découvertes corroborent ce que de nombreux athlètes d’endurance savent déjà: ils doivent accumuler leurs réserves de graisse avant de participer à une longue course.
Dans une deuxième conclusion, les auteurs rapportent que la grossesse humaine – dont la dépense énergétique a été mesurée dans des études antérieures – nécessite à peu près le même niveau d’énergie que les épreuves d’endurance sportives. Elle est également régie par les mêmes contraintes métaboliques.
«Penser à la grossesse dans les mêmes termes que nous considérons les cyclistes et les triathlètes du Tour de France vous fait prendre conscience à quel point la grossesse est extrêmement exigeante pour le corps», a déclaré Pontzer.

Les humains auraient développé leur endurance pour traquer les gros animaux

Certains chercheurs, dont Lieberman, ont émis l’hypothèse que les humains ont développé des corps capables de parcourir de longues distances afin de traquer les gros animaux riches en calories, et que ces mêmes adaptations métaboliques auraient pu permettre aux mères de donner naissance à des enfants avec un cerveau plus gros.
Étant donné que les activités de grossesse et d’endurance fonctionnent selon les mêmes règles métaboliques, cela aurait pu être l’inverse, explique Pontzer: peut-être que les humains ont évolué pour avoir des enfants avec des cerveaux plus gros, ce qui a ensuite donné à notre espèce plus d’endurance. Cependant, Lieberman n’est pas convaincu sur ce point.
«C’est un très grand saut à faire et il faudrait beaucoup plus de preuves pour le confirmer», dit-il. « Faisons les choses une étape à la fois, comme un marathon. »
Source : Science
Crédit photo : Pixabay