« Frapper le mur du marathon » est un phénomène très redouté et très discuté dans le marathon. Les coureurs parlent de manière inquiétante d’une vague soudaine de fatigue qui s’installe à environ 20 miles dans un marathon. À ce moment-là, disent-ils, la course est à moitié terminée.
La confrontation avec le mur est un problème, que vous soyez un coureur d’élite ou un joggeur récréatif.
Grâce aux recherches des physiologistes de l’exercice, nous savons que les coureurs » frappent le mur » parce qu’ils n’ont plus de glucides stockés dans leur corps et qu’ils doivent soudainement passer à la combustion principalement des graisses pour continuer à avancer (récapitulation sur la science du bonking et de l’épuisement du glycogène)
Comprendre d’où vient le mur est une chose, mais le prédire et déterminer comment le surmonter est un peu plus difficile.
Aujourd’hui, nous allons examiner les efforts d’un chercheur pour développer un modèle mathématique qui peut prédire si vous allez frapper le mur lors de votre prochain marathon, et où exactement vous le frapperez.
Modèle de consommation d’énergie de Rapoport
Le chercheur, Benjamin Rapoport, est un candidat MD-PhD à Harvard et au MIT. En 2010, il a publié un article qui décrivait son modèle de suivi de la consommation d’énergie d’un marathonien.
La prémisse du modèle de Rapoport est assez simple : il faut une certaine quantité d’énergie par mile et par livre de poids corporel pour déplacer un coureur d’un point A à un point B. En convertissant en métrique, cette quantité est commodément d’environ une calorie (comme dans les calories alimentaires) par kilogramme de masse corporelle par kilomètre de course.
Cela signifierait qu’un coureur de 150 livres a besoin d’environ 110 calories par mile, indépendamment du rythme.
Mais, il y a aussi deux autres variables à prendre en compte au-delà du simple poids et de la distance :
Dépense énergétique à partir des graisses
Dans le modèle de Rapoport, la dépense énergétique par kilomètre des coureurs ne varie pas en fonction de la vitesse à laquelle ils courent, mais l’endroit d’où ils tirent leur énergie le fait.
Bien que les coureurs pensent surtout aux glucides comme principale source d’énergie, une partie importante de votre dépense énergétique lorsque vous courez un marathon provient des graisses.
A des allures faciles, vous brûlez plus de graisses ; à mesure que vous courez plus vite, votre corps commence à compter davantage sur les glucides. Ainsi, lors d’une course facile typique, vous pourriez brûler 60% de glucides et 40% de graisses. Mais dans une course de 5 km, bien plus de 90 % de votre énergie va provenir des glucides – vous ne pouvez tout simplement pas brûler les graisses assez rapidement pour produire suffisamment d’énergie pour courir au rythme de 5 km.
N’oubliez pas que frapper le mur se produit lorsque vous êtes à court de glucides (votre approvisionnement en graisses est effectivement illimité), donc pour prédire si et quand cela se produira, nous devons savoir à quelle vitesse vous courez.
Hydrocarbures
La dernière variable du modèle mathématique estime la quantité d’énergie que vous avez stockée dans votre corps sous forme de glucides.
Il y a deux sources pour que votre corps accède aux glucides lorsque vous courez : les glucides stockés dans votre foie, et les glucides stockés dans les muscles de vos jambes.
Selon Rapoport, la taille et la densité énergétique du foie sont étroitement régulées par le corps, de sorte que cette quantité ne dépend que de votre masse corporelle (puisque le foie représente environ 2,5% de votre poids). L’énergie stockée dans les muscles de vos jambes dépend également de votre masse corporelle, mais aussi de la taille de vos jambes et de la densité des glucides qui y sont stockés.
L’équation
Rapoport fournit une fourchette de valeurs typiques pour chacun d’entre eux : pour la plupart des gens, les muscles des jambes représentent environ 21% de leur masse corporelle, et un coureur typique stocke environ 36 calories de glucides par livre de muscle.
En faisant un peu d’algèbre simple, nous pouvons créer une équation pour calculer la distance que vous pouvez courir avant de dépenser toute votre énergie en glucides et donc de frapper le mur.
Une fois que vous avez épuisé vos réserves d’énergie dans votre foie et vos jambes, vous ne pouvez pas aller plus loin – du moins, pas sans un changement massif de la consommation de glucides et probablement une baisse massive de la vitesse aussi.
Calculer quand vous allez frapper le mur
Le modèle de Rapoport est mieux représenté sous forme de graphique, reproduit ci-dessous.
Les seules entrées que vous devez déterminer sont la vitesse relative à laquelle vous avez l’intention de courir votre marathon, exprimée en pourcentage de votre VO2 max, et la quantité de glucides stockés dans les muscles de vos jambes. Étonnamment, le poids corporel n’entre pas en ligne de compte dans le résultat final : bien que les coureurs plus lourds aient besoin de plus d’énergie pour couvrir une distance donnée, ils ont aussi (du moins dans ce modèle !) plus de glucides stockés dans leur corps.
Figurer votre allure en pourcentage de votre VO2 max semble délicat, mais ce n’est pas trop difficile.
Nous pouvons utiliser votre allure dans une course de deux miles à fond comme une assez bonne estimation de votre allure VO2 max, puis calculer votre allure de marathon en pourcentage. Vous n’avez pas couru le 3 km depuis le lycée ? Multipliez votre temps de 5k, en minutes, par 0,63 pour obtenir une estimation de ce que vous pouvez courir sur deux miles.
Disons que vous avez couru 25:00 pour le 5k et que vous espérez courir votre prochain marathon sous les 4 heures en 3:55
- Un 5k de 25:00 multiplié par 0.63 nous donne environ 15:57 pour deux miles, ou un rythme de 7:39 mile – c’est votre vitesse VO2 max.
- Diviser votre rythme VO2 max par votre rythme de marathon objectif (9:00 par mile) nous indique l’intensité relative à laquelle vous allez courir. Dans ce cas, c’est 0,83, soit 83% de votre VO2 max. Selon la littérature scientifique, la plupart des gens sont capables de courir un marathon à 60-85% de leur VO2 max.
Les élites et les coureurs expérimentés ont tendance à se situer à l’extrémité supérieure de cette échelle, et les coureurs moins expérimentés ont tendance à se situer à l’extrémité inférieure.
Déterminer la quantité de glucides que vos muscles ont stockée est plus compliqué – ce n’est pas quelque chose que nous pouvons estimer avec des chiffres faciles à mesurer comme votre PR de 5 km. Au lieu de cela, nous allons créer trois scénarios différents :
- Une estimation conservatrice qui suppose que les muscles de nos jambes n’ont pas beaucoup de glucides stockés,
- Une estimation intermédiaire qui utilise les valeurs de stockage de glucides typiques des études scientifiques sur les athlètes d’endurance, et
- Une estimation généreuse, qui utilise les valeurs de stockage de glucides des athlètes » carbo-chargés » qui ont consommé beaucoup de glucides avant leur épreuve.
Avec ces informations, nous pouvons prédire une gamme de points où vous frapperez le mur.
Dans le graphique ci-dessus, la courbe rouge représente l’estimation conservatrice, la courbe orange représente l’estimation typique, et la courbe verte représente l’estimation généreuse ou « carbo-loaded ». La région grisée représente la gamme typique des vitesses que les marathoniens peuvent maintenir pendant toute la durée de la course, de 60 à 85 % de leur VO2 max.
Une fois que nous savons à quel pourcentage de l’allure VO2 max nous souhaitons courir pour notre marathon, nous pouvons tracer une ligne verticale à chaque courbe pour déterminer où nous allons frapper le mur dans chaque scénario.
Dans notre exemple de tout à l’heure du coureur de 5k de 25:00 qui vise un marathon de 3:55, nous savons qu’il va courir à 83% de VO2 max. Dans ce cas, tracer une ligne verticale (marquée sur le graphique en gris foncé) vers le haut à partir de 83% du rythme VO2 max montre que, dans le scénario conservateur, notre coureur va frapper le mur à un peu plus de 17 miles dans la course.
Si ses réserves d’énergie musculaire sont plus conformes à celles d’un athlète entraîné, il pourrait aller jusqu’à 23 miles avant de frapper le mur. Et s’il a fait un peu de carbo-loading dans les jours précédant la course et a un stockage de glucides supérieur à la moyenne dans les muscles de ses jambes, il pourrait aller jusqu’à l’arrivée sans frapper le mur.
Conclusion et limites
Rapoport conclut son étude avec quelques mots d’avertissement : ce modèle est simpliste et passe sous silence certains détails importants.
Pour n’en citer qu’un, ce modèle suppose que tous les coureurs ont à peu près la même quantité de masse musculaire en termes de pourcentage de leur poids corporel – ce qui n’est pas vrai dans le monde réel !
Rapoport calcule que l’incertitude associée à son modèle devrait être d’environ 5 à 10 %, ce qui signifie que nos chronométrages » muraux » prédits pourraient être erronés d’un ou deux miles.
Considérant cela, il est préférable d’utiliser l’estimation conservatrice – la ligne rouge – comme point de départ pour planifier votre prochain marathon. Gardez également à l’esprit que même cette estimation prudente peut être décalée d’un mile ou deux.
Donc, vous avez fait le calcul, vérifié le tableau, et découvert que vous allez probablement heurter le mur lors de votre prochain marathon. Mais que pouvez-vous y faire ? Comment savoir quelle quantité de glucides prendre et quand les prendre ? C’est ce que nous verrons la prochaine fois !