LA Le Tour de France 2022 est là. Commençant à Copenhague le 1er juillet, la tournée couvre près de 2 100 milles (3 380 kilomètres) plus de 24 jours de conduite à travers le Danemark, la Belgique, la Suisse et la France.

Le parcours est un exploit d’athlétisme humain, mais pour vraiment comprendre à quel point il est incroyable de terminer la course, et encore moins de la gagner, il faut réfléchir à un mélange unique de physique, de biologie et de physiologie. Mélangez-les parfaitement et vous avez un champion du Tour de France.

Au fil des ans, The Conversation a publié un certain nombre d’articles sur la science du Tour de France et l’athlétisme d’élite. Des extraits de trois de ces histoires sont inclus ci-dessous pour vous aider à mieux apprécier cette course spectaculaire.

1 La biomécanique du vélo

Faire du vélo est une chose facile à faire une fois que vous avez compris, mais la physique de la façon dont les vélos et les cyclistes fonctionnent ensemble est étonnamment compliquée. Quoi Stephen Cain, ingénieur en mécanique à l’Université de Virginie-Occidentale, explique : « Une grande partie de l’équilibrage d’un vélo consiste à contrôler le centre de masse du système cycliste-vélo. » Fondamentalement, vous devez garder le centre de masse au-dessus des roues ; sinon, il bascule.

« Les cyclistes peuvent utiliser deux stratégies d’équilibre principales : la direction et le mouvement du corps par rapport au vélo », explique Cain. Le jeu de direction maintient le vélo sous vous tandis que les mouvements de votre corps déplacent subtilement votre centre de gravité. Cain et ses collègues ont mené une étude pour comprendre la différence entre la façon dont les cyclistes novices et professionnels équilibrent un vélo et, comme il le dit dans son article, ils ont constaté que « les cyclistes novices et experts présentent des performances d’équilibre similaires à basse vitesse. Mais à des vitesses plus élevées, les cyclistes experts atteignent des performances d’équilibre supérieures en utilisant des mouvements corporels plus petits mais plus efficaces et moins de direction. »

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Ce contrôle à petite échelle est la raison pour laquelle les coureurs du Tour de France semblent à peine conduire.

2 Combien de calories brûlent les cyclistes du Tour ?

Pensez à la dernière fois que vous avez fait de l’exercice et à quel point vous aviez faim ce soir-là. Imaginez maintenant à quel point vous auriez faim si vous deviez parcourir plus de 100 miles (165 km) à vélo et gravir près de 10 000 pieds (3 050 mètres) de dénivelé en moins de cinq heures. Voici ce que les coureurs devront faire lors de l’étape 12 de la course de cette année alors qu’ils traversent des cols de montagne à travers les Alpes françaises. Quoi Eric Goff, physicien du sport à l’Université de Lynchburg explique que les cyclistes auront besoin de beaucoup de carburant pour y parvenir.

« Pour faire bouger un vélo, un coureur du Tour de France transfère l’énergie de ses muscles, à travers le vélo et dans les roues qui poussent sur le sol », explique Goff. Les cyclistes professionnels sont dans une autre catégorie lorsqu’il s’agit de produire de l’énergie avec leurs jambes, mais ils sont toujours limités par la biologie humaine de base. « Les muscles, comme n’importe quelle machine, ne peuvent pas convertir 100 % de l’énergie contenue dans les aliments directement en production d’énergie », explique Goff. « Les muscles peuvent être efficaces entre 2 % lorsqu’ils sont utilisés pour des activités comme la natation et 40 % d’efficacité au niveau du cœur. »

Avec des montagnes à gravir et la gloire à revendiquer, les cyclistes doivent alimenter leurs muscles avec de la nourriture. Dans son histoire, Goff estime qu’au cours du Tour de France, les coureurs brûleront un nombre impressionnant de 120 000 couleurs, l’équivalent d’environ 210 Big Mac.

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3 La biologie explique pourquoi les athlètes professionnels sont jeunes

Lorsque vous regardez le Tour de France, la Coupe du monde de football ou les Jeux olympiques, il est courant de voir un jeune adolescent phénomène, mais il est rare qu’une personne de plus de 40 ans soit en compétition.

Roger Fielding, chercheur sur le vieillissement et l’exercice à l’Université Tufts, écrit que « les personnes âgées et les jeunes développent leurs muscles de la même manière ». Mais il y a une raison biologique pour laquelle aucun homme de 50 ans n’a jamais remporté le Tour de France : « En vieillissant, de nombreux processus biologiques qui convertissent l’exercice en muscle deviennent moins efficaces. »

Les muscles se développent grâce à une série de voies cellulaires compliquées qui sont activées pendant l’exercice. Lorsque ce réseau de récepteurs et de produits chimiques de signalisation est activé, le corps réagit en augmentant la taille des muscles, et fait même quelques petits ajustements aux gènes qui sont actifs. Mais comme l’explique Fielding, chez les personnes âgées, « le signal qui indique aux muscles de se développer est beaucoup plus faible pour une quantité d’exercice donnée. Ces changements commencent à se produire lorsqu’une personne atteint l’âge d’environ 50 ans et deviennent plus prononcés avec le temps.

De nombreuses personnes peuvent être dans la meilleure forme de leur vie lorsqu’elles ont entre 50 et 60 ans. Mais le fait qu’il devient de plus en plus difficile de se mettre en forme en vieillissant est l’une des principales raisons pour lesquelles il est si important pour les personnes âgées de faire de l’exercice et pourquoi vous ne verrez aucun retraité en tête du peloton au Tour de France.

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