Le corps humain ne peut pas brûler plus d’un certain nombre de calories par jour, ce qui signifie que les capacités humaines ont un plafond infranchissable, rapporte une nouvelle étude. Un plafond lié au métabolisme qui expliquerait également… la durée de la grossesse.

Nous nous sommes habitués à voir les records du monde tomber lors des compétitions sportives comme les Jeux Olympiques ou les Championnats du monde d’athlétisme. De nombreux scientifiques se sont interrogés sur la limite infranchissable que ne pourrait pas dépasser le corps humain. On observe ainsi que le nombre de records sportifs est en chute libre depuis les années 1990. « Au saut à la perche par exemple, on est passé très vite de la barre des 5 m (en 1963) aux 6,14 m de Sergueï Bubka en 1994. Mais il a fallu vingt ans pour battre ce record grâce au Français Renaud Lavillenie, en 2014 », rapporte Jean-François Toussaint, professeur de physiologie de l’université Paris-Descartes. Pour autant, on n’a jamais pu établir de manière formelle une limite théorique.

Le corps ne peut pas assimiler plus de 4.000 calories par jour

C’est ce que vient pourtant de découvrir une équipe de chercheurs de l’université de Duke en Californie. Dans une étude parue dans Science Advances le 5 juin, ces derniers ont établi que même les meilleurs athlètes du monde ne peuvent pas franchir une certaine capacité d’endurance sur le long terme. D’après leurs calculs, la dépense énergétique totale (DET) ne peut pas excéder 2,5 fois la dépense métabolique de base (DMB), soit environ 4.000 <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/nutrition-calorie-16189/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Calorie" data-number data-copy="La calorie est beaucoup utilisée en diététique pour quantifier l’énergie apportée au corps par les aliments ingérés.
Calories des aliments
Ainsi :
1 g de lipide apporte 9 kcal ;1 g de protéine apporte 4 kcal ;1 g de glucide apporte 4 kcal.
Toutefois, l’apport calorique d’un aliment ne permet…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/9/1/a/91a2fd1367_102490_calorie.jpg” data-url=”/sante/definitions/nutrition-calorie-16189/” data-more=”Lire la suite”>calories par jour pour un individu de corpulence normale.

De précédentes études avaient pourtant estimé ce plafond à un seuil beaucoup plus haut : 4 à 5 fois la DMB pour les 23 jours du Tour de France, 9,4 fois pour un triathlon de 11 heures, 8,5 fois pour un ultramarathon de 25 heures ou encore 6,6 fois pour un trek <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/geographie-arctique-9779/" class="tooltip-link" data-color="light-green" data-title="Arctique" data-number data-copy="L'Arctique est une région de la Terre se situant au pôle Nord. Selon les définitions, ses limites sont différentes mais globalement, la région est comprise au nord du cercle polaire.
Les limites de l’Arctique
L’Arctique est une région dont les limites sont soumises à débat. D’un point de vue…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/4/e/9/4e9c0f7f0c_50036864_arctique-us-ecological-survey-flickr-cc-by-20-01.jpg” data-url=”/planete/definitions/geographie-arctique-9779/” data-more=”Lire la suite”>arctique de 10 jours. Mais pour parvenir à cette performance, le corps puise dans ses réserves et « s’autoconsume » même si on lui fournit des calories supplémentaires, rapporte Herman Pontzer, anthropologiste à l’université de Duke et coauteur de l’étude. À long terme, la dépense est donc insoutenable.

Une dépense énergétique en courbe logarithmique 

Pour parvenir au chiffre de 2,5, les chercheurs ont compilé les résultats des précédentes études et ajouté leurs propres données issues d’une course de 140 jours à travers les États-Unis (transcontinental Race Across the USA, ou Rausa), et, plus étonnant, de la <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/medecine-grossesse-3443/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Grossesse" data-number data-copy="La grossesse est le processus de développement d'un nouvel être à l'intérieur des organes génitaux de la femme. Après neuf mois de grossesse, la femme enceinte donne naissance à son bébé.
Pour en savoir plus, parcourez nos dossiers consacrés à la grossesse :
tout savoir sur la grossesse&nbsp;;la grossesse mois par mois.” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/7/d/0/7d0d735d91_50034504_ventre-grossesse-laurent-gl-flickr-nc-nd-20.jpg” data-url=”/sante/definitions/medecine-grossesse-3443/” data-more=”Lire la définition”>grossesse et de l'<a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/medecine-allaitement-6179/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Allaitement" data-number data-copy="L'allaitement correspond à l'action de nourrir la progéniture des mammifères, grâce au lait produit et sécrété par les glandes mammaires des femelles. Les petits activent la sécrétion du lait par la tétée du mamelon.
L’allaitement chez la femme
L’OMS recommande l’allaitement exclusif du bébé…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/7/1/9/719c2b26e1_50035171_allaitement-bebe-ken-hammond-wikimedia-02.jpg” data-url=”/sante/definitions/medecine-allaitement-6179/” data-more=”Lire la suite”>allaitement, « une sorte d’activité d’endurance ultime », sourit Herman Pontzer. Ils en ont tiré une courbe logarithmique déclinante tendant vers 2,5 : lors d’un 100 mètres, on peut naturellement brûler les calories à un rythme très élevé, mais vous n’arriverez pas à courir un marathon à cette <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-vitesse-324/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Vitesse" data-number data-copy="La vitesse est le rapport d'une longueur par un temps. Son unité du système international est le mètre par seconde (m.s-1).
La vitesse ayant une direction et une intensité est représentée par un vecteur, le vecteur vitesse. La vitesse relative est la vitesse d’un corps par rapport à un autre ou par rapport à un repère.” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/3/1/9/319daf63f4_77541_leibniz-dp.jpg” data-url=”/sciences/definitions/physique-vitesse-324/” data-more=”Lire la définition”>vitesse. Durant le Tour de France, les cyclistes peuvent ainsi consommer 7.000 à 8.000 calories par jour, mais au bout d’un moment, le corps n’arrive plus à assimiler ces calories supplémentaires. « Il s’agit en réalité moins d’une limite à l’effort que d’une limite à la capacité de digestion », explique Herman Pontzer.

Le corps dispose cependant d’une incroyable capacité d’adaptation. Durant les cinq premiers jours de la course transamérique, les athlètes dépensent en moyenne 6.202 calories par jour soit 3,76 fois la DMB. Mais lors de la dernière semaine, alors que le rythme de la course est quasi inchangé, la dépense énergétique chute à 4.906 calories par jour, soit 2,81 fois la DMB. Le corps apprend ainsi à « économiser » l’énergie. Mais cette capacité d’économie atteint donc une limite fatidique de 2,5.

La grossesse, ultime course d’endurance ?

Autre découverte étonnante : la dépense énergétique durant la grossesse s’établit à 2,2 fois la DMB, soit à peine au-dessous de celle des athlètes lors d’un trek d’endurance. « Cela expliquerait pourquoi les bébés ne peuvent pas grossir plus et pourquoi la grossesse dure aussi longtemps », indiquent les chercheurs. Dépasser le seuil de 2,5 signifierait pour la mère puiser dans ses propres réserves, ce qui serait dangereux pour sa survie. « La question est : ce taux de 2,5 semblant réguler l’ensemble du <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/biologie-metabolisme-781/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Métabolisme" data-number data-copy="Le métabolisme définit l'ensemble des réactions couplées se produisant dans les cellules de l'organisme. Il est constitué de deux mécanismes opposés :
le catabolisme : il&nbsp;permet&nbsp;d’extraire l’énergie des nutriments, par dégradation des molécules énergétiques (glucides, lipides…)…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/b/6/3/b63b38ae32_50034242_marathon-sport-addiction-cc.jpg” data-url=”/sante/definitions/biologie-metabolisme-781/” data-more=”Lire la suite”>métabolisme est-il la cause ou la conséquence de la durée de la grossesse
? », s’interroge Herman Pontzer.

Ce qu’il faut retenir

  • Sur le long terme, l’Homme ne peut pas dépenser plus de 2,5 fois son métabolisme de base soit environ 4.000 calories par jour.
  • Le corps peut s’adapter au bout de quelques jours en réduisant ses besoins, mais ne peut pas franchir un certain seuil.
  • Cette limite semble s’appliquer à n’importe quelle dépense métabolique, y compris la grossesse et l’allaitement.
Pour en savoir plus

Un médicament qui augmente l’endurance de plus de 50% chez la souris

Article de Janlou Chaput publié le 16/07/2013

Des souris qui ont reçu le médicament ayant pour nom de code SR9009 se sont montrées plus endurantes de plus de 50 % en course à pied. Alors que ce composé pourrait aider les personnes atteintes de pathologies limitant fortement l’activité <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-physique-15839/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Physique" data-number data-copy="La physique est une science de la nature expérimentale qui étudie les phénomènes naturels et leurs évolutions. Elle établit des théories qui permettent de les modéliser et, de fait, de les prévoir.
Les théories établies par la physique s’appliquent dans des cadres bien définis.
La physique…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/8/9/6/896f032c90_91933_physique-def.jpg” data-url=”/sciences/definitions/physique-physique-15839/” data-more=”Lire la suite”>physique (dont l’obésité), les auteurs ont d’ores et déjà la crainte de voir prochainement ce produit recherché par les acteurs de la lutte antidopage./strong>

Le sport, c’est bon pour la santé. Tout le monde le sait. Malheureusement, l’activité physique est un calvaire pour certaines personnes, atteintes de troubles limitant fortement leurs possibilités de déplacement. C’est le cas de l’obésité et du vieillissement, parmi les exemples les plus fréquents, mais aussi de maladies handicapantes telles que la bronchopneumopathie chronique obstructive ou l’insuffisance cardiaque congestive.

Les scientifiques tentent de trouver des solutions pour venir en aide à tous ces patients. Parmi celles qui suscitent l’espoir, une <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/chimie-molecule-783/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Molécule" data-number data-copy="Une molécule est un ensemble d’atomes (au moins deux) identiques ou non, unis les uns aux autres par le biais de liaisons chimiques. Ces dernières sont les résultats de la mise en commun d’un certain nombre d’électrons gravitant sur la couche externe des atomes.
La liaison dite covalente simple…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/d/0/e/d0e3dc7e1e_76472_molecule.jpg” data-url=”/sciences/definitions/chimie-molecule-783/” data-more=”Lire la suite”>molécule nommée SR9009. Car d’après une étude publiée dans Nature Medicine, ce candidat médicament conférerait de l’endurance aux <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/zoologie-souris-laboratoire-8352/" class="tooltip-link" data-color="light-green" data-title="Souris de laboratoire" data-number data-copy="La souris de laboratoire (Mus musculus) est un organisme modèle étudié dans les laboratoires de biologie.
Classification de la souris de laboratoire
La souris de laboratoire est un eucaryote, mammifère de l’ordre des Rongeurs et de la famille des Muridés.
Caractéristiques de la souris de…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/0/f/1/0f19414738_50036191_souris-labo-cc-03.jpg” data-url=”/planete/definitions/zoologie-souris-laboratoire-8352/” data-more=”Lire la suite”>souris de laboratoire, et les transformeraient en coureurs à pied chevronnés.

Endurance améliorée de 50 %

Ce composé aurait une affinité particulière pour les récepteurs cellulaires appelés Rev-Erb-α. Une recherche précédente, parue en mars 2012 dans la revue Nature, montrait qu’il intervient dans le métabolisme des <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/medecine-lipide-184/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Lipide" data-number data-copy="Les lipides sont des corps gras, c'est-à-dire&nbsp;des molécules hydrophobes ou amphiphatiques (une partie hydrophobe et une partie hydrophile).
Caractéristiques des lipides
Les lipides sont caractérisés par leur insolubilité dans l’eau et, au contraire, par leur solubilité dans les solvants…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/4/d/c/4dcfdb5c21_50034171_lipides-dp-01.jpg” data-url=”/sante/definitions/medecine-lipide-184/” data-more=”Lire la suite”>lipides et du <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/biologie-glucose-736/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Glucose" data-number data-copy="Le glucose est un sucre&nbsp;monosaccharide (ose) de la famille des aldohexoses.
Structure du glucose
De formule chimique C6H12O6, le glucose est sous forme cyclique (pyranose). Il&nbsp;possède des isomères, c’est-à-dire des molécules qui possèdent la même formule chimique (c’est le cas…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/6/8/b/68bd6b2dfc_50034235_glucose-dp.jpg” data-url=”/sante/definitions/biologie-glucose-736/” data-more=”Lire la suite”>glucose au niveau du <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/biologie-foie-6966/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Foie" data-number data-copy="Le foie est un organe qui fait partie du système digestif. Il&nbsp;possède trois principales fonctions :
stockage ;épuration ;synthèse.
Fonctions du foie
Stockage.&nbsp;Le foie reçoit une grande partie du sang provenant directement du système digestif. Il est capable de&nbsp;stocker les…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/1/a/8/1a8b4a9362_50035538_foie-sop-inria.jpg” data-url=”/sante/definitions/biologie-foie-6966/” data-more=”Lire la suite”>foie, qu’il synchronise l’activité du corps selon le cycle d’alternance jour-nuit de 24 heures et qu’il aide des souris obèses à perdre du poids.

Dans ce travail, les chercheurs de l’Institut Pasteur de Lille ont dans un premier temps testé l’activité musculaire de rongeurs qui n’ont pas les fameux récepteurs Rev-Erb-α. Leurs performances aux exercices de course à pied sont nettement inférieures à celles de leurs congénères possédant les récepteurs. Ces premiers éléments suggèrent donc que SR9009 pourrait améliorer les capacités physiques.

Des souris de type sauvage ont alors reçu le médicament, qui active Rev-Erb-α. Aussi bien in vitro qu’in vivo, le métabolisme du muscle squelettique a été augmenté. Au niveau des performances, les capacités de course à pied ont été améliorées de plus de 50 % par rapport aux mêmes animaux non traités, que ce soit au niveau des délais, mais aussi des distances parcourues. Un progrès énorme.

SR9009, le médicament qui transforme les muscles

En y regardant de plus près, les auteurs ont remarqué que les muscles de ces rongeurs de laboratoire avaient pris l’apparence de ceux des sportifs entraînés, capables de résister à une forte <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/chimie-oxydation-795/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Oxydation" data-number data-copy="Dans le langage courant, on appelle «&nbsp;oxydation&nbsp;» le phénomène de corrosion dû à l’oxygène présent dans l’air ou dans l’eau.
La rouille, résultat de l’oxydation du fer
Ainsi, la rouille – un mélange d’oxydes et d’hydroxydes de fer – est le résultat de l’oxydation du fer.
Le terme…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/1/c/3/1c3d919b51_92029_oxydation.jpg” data-url=”/sciences/definitions/chimie-oxydation-795/” data-more=”Lire la suite”>oxydation. En effet, le profil d’expression génique ressemble très fortement à ce que l’on retrouve chez des athlètes.

Selon ces travaux, l’activation des récepteurs Rev-Erb-α par SR9009 entraînerait la synthèse de nouvelles mitochondries, les centrales énergétiques de la cellule, qui permettent de maximiser l’énergie obtenue à partir du glucose grâce à des réactions d’oxydation. En contrepartie, les <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/medecine-mitochondrie-197/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Mitochondrie" data-number data-copy="La mitochondrie est un organite cellulaire eucaryote.
Structure de la mitochondrie
Il est actuellement admis que la mitochondrie serait apparue par endocytose d’une bactérie par une cellule ancestrale (théorie endosymbiotique). En effet, la mitochondrie possède un génome à ADN sur un…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/b/f/0/bf01a242aa_108613_mitochondrie-usine.jpg” data-url=”/sante/definitions/medecine-mitochondrie-197/” data-more=”Lire la suite”>mitochondries défaillantes, et potentiellement nocives pour la cellule musculaire, seraient détruites par autophagie (digestion par la cellule).

En plus de l’amélioration des performances athlétiques, la molécule pourrait favoriser la baisse du niveau des triglycérides. Elle contribuerait à donner l’illusion à l’organisme qu’il est entraîné à l’exercice physique, permettant d’augmenter les dépenses énergétiques.

Les dérives éventuelles inquiètent déjà les scientifiques

Des résultats encourageants pour tout un pan de la population qui est concerné par la difficulté à pratiquer une activité physique. Mais évidemment, dès lors que l’on parle d’améliorer les performances, on pense inéluctablement à l’un des fléaux du sport : le dopage. À l’heure où des soupçons pèsent sur le maillot jaune du Tour de France cycliste Christopher Froome (la polémique est née au vu de son aisance sur le vélo, et non du fait d’analyses le confondant) et alors que des sprinteurs américains et jamaïcains viennent de reconnaître avoir été pris par la patrouille, la propreté dans le sport de très haut niveau reste débattue. Il est d’ailleurs évident que ce ne sont pas les seules disciplines touchées.

Interrogé par le quotidien floridien Sun Sentinel, Thomas Burris, l’un des chercheurs de l’étude, avoue se sentir effrayé à l’idée que son utilisation puisse être détournée au profit de tricheurs, et regrette presque l’efficacité de la molécule qu’il a lui-même mise au point.

Mais pour l’heure, on ignore encore si les résultats obtenus chez la souris peuvent être extrapolés à l’être humain. En outre se pose la question des risques éventuels pour la santé. Seuls des essais cliniques pourraient statuer sur l’intérêt d’un tel médicament, et ceux-ci ne sont pas encore programmés. Cela laisse un peu de temps aux autorités de lutte contre le <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/sport-dopage-17031/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Dopage" data-number data-copy="Le dopage consiste à prendre des stimulants pour améliorer ses performances. Certaines méthodes de dopage sont interdites dans le milieu sportif, sauf si une ordonnance justifie d’une raison médicale pour prendre un médicament. Parmi les molécules interdites se trouvent par exemple&nbsp;:
des…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/5/0/d/50d2be9890_120279_dopage-medicament.jpg” data-url=”/sante/definitions/sport-dopage-17031/” data-more=”Lire la suite”>dopage pour trouver un moyen de détecter les traces de SR9009, au cas où celui-ci se révèle prometteur.

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