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Peut-on gagner une course grâce aux mathématiques ?

Un modèle mathématique calcule les conditions physiologiques et mentales optimales pour la course à pied, aux 1500 mètres et aux 400 mètres.

Toutes les 100 millisecondes : c'est à cette précision qu'ont été relevées les vitesses des champions Jakob Ingebrigtsen, Matthew Hudson-Smith et Femke Bol. En couplant trois équations reliées à ces vitesses, une équipe franco-britannique a créé un modèle mathématique capable de calculer les meilleures conditions physiologiques pour la course. Ce modèle quantifie les ressources énergétiques, mais également la motivation des athlètes, qui découle de la force initiée pendant leurs mouvements. Des données qui sont impossibles à mesurer in vivo.

Le but : améliorer le temps de performance. Ces travaux sont publiés dans la revue Frontiers in Sports and Active Living.

Course d'endurance et sprint, des énergies différentes

Lors d'une course d'endurance comme le 1500 mètres, une grande partie de l'énergie utilisée est dite "aérobie" (qui a besoin d'oxygène). Par ailleurs, pour un sprint, l'organisme crée rapidement une énergie nommée "anaéobie". Cependant, ce réservoir s'épuise très rapidement.

Les modélisations montrent que les performances des champions aux 1500 mètres sont meilleures lorsque le système aérobie se met en place le plus rapidement possible. De cette façon, la réserve anaérobie, généralement utilisée en début de course, est "économisée" et donne un souffle supplémentaire pendant la course. C'est cette faculté particulière que détient le Norvégien Jakob Ingebrigtsen, doublement champion du monde à 23 ans.

Conjuguer les énergies

Les courbes de vitesses du Britannique Matthew Hudson-Smith et de la Néerlandaise Femke Bol montrent qu'aux 400 mètres, ils démarrent en sprint puis perdent de la vitesse jusqu'à la ligne d'arrivée. Lors de cette épreuve, les athlètes utilisent majoritairement l'énergie anaérobie. Mais en faisant varier les paramètres du modèle, les chercheurs démontrent que si les athlètes réquisitionnent une part de 24 % d'énergie aérobie, ils maintiennent mieux leur vitesse.

Pour l'épreuve du 400 mètres, les deux filières énergétiques sont impor[...]

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