Jusqu'à quel point l'être humain peut-il pousser son corps sur une très longue période d'endurance ? Et de quelle quantité d'énergie a-t-il besoin ? Pour répondre à ces questions, des chercheurs de l'université Duke, aux États-Unis, ont étudié le nombre de calories brûlées par des sportifs lors de diverses épreuves sportives, mais aussi après l'effort, au repos, pour mesurer leur "métabolisme de base" (BMR). Ils ont ainsi obtenu une fonction mathématique baptisée "efforts métaboliques soutenus maximum", exprimé en multiple de BMR.
En reprenant les données d'anciennes études, ils ont rapidement remarqué que l'effort maximum peut être très élevé après une épreuve de quelques heures ou de quelques jours, mais qu'il baisse progressivement à mesure que l'activité se répète dans le temps. Ils ont par exemple observé que les coureurs effectuant un marathon (40 km) utilisent l'équivalent de 15,6 BMR. Les cyclistes du Tour de France, qui pédalent pendant 21 jours (sur 23 d'épreuve), "consomment", eux, 4,9 BMR. Un randonneur réalisant un trek de 95 jours en Arctique tombe, lui, à 3,5 BMR.
Les femmes enceintes, sportives de haut niveau
Mais les chercheurs ont voulu étudier des efforts intenses et répétés sur une plus longue période encore. Ils ont donc suivis les sportifs pendant la "Race Across USA", une épreuve durant laquelle les participants parcourent 3080 miles (4956 kilomètres) en 140 jours, soit près de 5 mois. Ils ont ainsi déterminé que le corps humain se stabilise, après plusieurs semaines, autour de 2,5 BMR, soit environ 4000 calories par jour, expliquent-ils dans leur étude, publiée dans la revue Sciences Advances. "C'est le maximum que le corps peut supporter quasi-indéfiniment", indiquent les spécialistes. "Vous pouvez faire des activités extrêmement intenses pendant quelques jours, mais si vous voulez tenir plus longtemps, il faut lever le pied, résume le Dr Herman Pontzer, anthropologue à l'université Duke, à la BBC. Brûler plus de calories sur une très longue période n'est pas possible, ou alors vous finirez par fondre totalement."
140 jours, 4956 kilomètres, de Los Angeles à Washington D.C.
© / Google Map/Race Across USA
Les chercheurs ont également comparé leurs résultats à ceux obtenus lors d'une étude portant sur la consommation énergétique des femmes enceintes. Ils ont découvert que ces dernières poussent quasiment le corps humain au maximum de ses capacités, puisque leur "effort métabolique soutenu" est d'environ 2,2 BMR pendant 9 mois.
A) En bleu, les événements sportifs courts (quelques heures). En rouge, ceux d'une demi-journée à 95 jours. B) L'effort métabolique soutenu maximum" (SusMS) exprimé dans le temps. Vert : Tour du France. Bleu : trekking en Arctique. Noir : course de 140 jours aux États-Unis (les données plafonnent à 2,5 BMR). Jaune : grossesse.
© / Advance Science/Duke University
Selon les auteurs, cette limite d'endurance n'est pas liée aux capacités du coeur, des poumons ou des muscles, mais à celles du système digestif. La raison est simple, le corps humain ne peut pas digérer, absorber et traiter suffisamment de nutriments pour maintenir un très haut niveau de consommation d'énergie à long terme. Pour des événements intenses, mais limités dans le temps, le corps peut puiser dans ses propres ressources, par exemple en brûlant les graisses superflues, mais lors d'efforts à plus long terme, il doit équilibrer sa consommation d'énergie, et donc de calories.
Les chercheurs espèrent que leur étude permettra aux athlètes de mieux maîtriser les efforts à fournir lors de longues épreuves, en poussant leur corps au maximum sans pour autant s'affaiblir. Leurs travaux devraient aussi permettre d'optimiser les régimes et les entraînements des sportifs.