L’énergie musculaire
Se réchauffer, penser bouger!
Faire du sport ou réfléchir longtemps… ça donne faim !
Notre corps, comme celui de tous les animaux, a besoin d’énergie pour fonctionner. Et c’est la nourriture qui lui sert de carburant. Cette formidable usine qu’est le corps « brûle » les aliments que nous avalons grâce à l’oxygène que nous respirons, et les transforme en nutriments. Ceux‑ci fournissent de l’énergie à nos muscles et à tous nos organes pour par exemple se déplacer, transporter des choses, manipuler des outils… ou encore pour maintenir notre corps à la même température, quelle que soit la météo ! Quand on parle d’énergie musculaire, on pense à la force humaine ou animale, produite grâce à la nourriture.
Carte d’identité
Source
Les glucides, les lipides et les protéines
Utilisation
Se réchauffer, bouger et réfléchir
Installations
Le corps humain et ses organes
Catégorie
Énergie renouvelable
Impacts sur l’environnement
Le corps humain rejette du CO2
Production
À toi de jouer
Rendement
Plutôt faible : 20%
Espérance de vie
Plus de 80 ans en moyenne
Signe distinctif
Nécessite des nuits de repos et de bénéficier d’une bonne santé et d’une alimentation équilibrée
En Suisse
La population a atteint 8,8 millions de personnes en 2023. Cela fait autant d’individus qui utilisent leur énergie musculaire au quotidien !
Un peu d’histoire
De l’exploitation des humains et des animaux
Avant de savoir exploiter d’autres sources d’énergie, l’Humanité n’avait à sa disposition que celle du corps. Par exemple, pour moudre des céréales, on se mettait à plusieurs pour pousser une meule; ou alors on attachait des bœufs ou des chevaux pour le faire. C’est pourquoi l’esclavage et l’exploitation des animaux ont été étroitement liés au développement économique. Jusqu’au 19e siècle, soit pendant l’immense majorité de l’Histoire humaine, toutes les maisons, mais aussi les châteaux, les temples, les pyramides et la Grande muraille de Chine, ont en effet été construits à la seule force des muscles (et du cerveau) !
Au recours à la technique
Au cours de son histoire, l’Humanité a découvert comment exploiter d’autres sources d’énergies pour lui venir en aide. 400’000 ans avant notre ère, l’utilisation du feu a permis de se chauffer, de s’éclairer et de cuire la nourriture. 3000 ans avant notre ère, les premiers bateaux à voile permettent de circuler rapidement sans avoir recours à la force musculaire (celle des bras pour ramer, des chevaux ou des pieds). Dès la fin du 18e siècle, l’utilisation du charbon annonce le début de la révolution industrielle et du recours massif aux énergies fossiles.
Comment utilise-t-on l’énergie musculaire ?
L’énergie qu’utilise le corps humain sert à beaucoup de choses, mais on peut distinguer trois fonctions principales.
Maintenir une température constante
Notre corps doit se maintenir à une température constante de 37°C environ. Pour cela, il brûle des aliments. Le système digestif décompose la nourriture en petits éléments qui, transportés par le sang, vont alimenter le corps en énergie. Pour fonctionner, le corps a besoin de trouver dans la nourriture des glucides (sucres), des lipides (graisses) et des protéines (viande, poisson et légumineuses).
Lorsque la température extérieure est très élevée, ou lorsque le corps doit faire un effort, la transpiration permet d’évacuer le surplus de chaleur. Lorsqu’il fait froid, le corps frissonne pour faire monter sa température, et cela consomme aussi de l’énergie
Utiliser ses muscles
C’est grâce aux muscles que l’énergie contenue dans la nourriture est transformée en énergie mécanique, autrement dit en mouvement, notamment avec les bras et les jambes. Plus ces mouvements sont nombreux ou puissants, plus le corps a besoin de calories.
Réfléchir
Notre cerveau est l’un des organes les plus importants de notre corps. Et naturellement, c’est lui qui consomme le plus d’énergie ! Au repos, le cerveau d’un nouveau‑né utilise 60% des glucides nécessaires à tout le corps ; à l’âge adulte, il utilise encore 20 à 30% de l’énergie issue des aliments consommés.
En savoir plus
L’énergie d’une journée
Comme tout transformateur et producteur d’énergie, le corps humain gère son énergie entre dépenses, économies et transformations d’énergie.
Les besoins des enfants entre 10 et 12 ans sont compris entre 9800 et 10’800 kilojoules (kJ) par jour. Voici une illustration avec la journée énergétique d’un enfant:
Le petit-déjeuner
Ce premier repas de la journée permet de recharger les batteries après la perte d’énergie engendrée durant la nuit. Lorsque nous dormons, nous consommons en effet de l’énergie : le cerveau et l’ensemble des organes fonctionnent pour nous maintenir en vie : en huit heures, les enfants consomment environ 1200 kJ.
> Trois tartines : 1300 kJ environ
> Un bol de céréales : 1000 kJ environ
Se rendre à l’école
Pour aller à l’école, il existe plusieurs moyens de déplacement, tous consommateurs d’énergie :
> 15 minutes de marche pour un enfant, équivalent à 300 kJ.
> 10 minutes de vélo : 300 kJ
> 10 minutes de voiture : une économie d’énergie musculaire, mais une dépense de 50’000 kJ pour faire rouler la voiture !
Le repas de midi
En mangeant, nous absorbons des aliments qui nous permettent de produire de l’énergie. Cependant, la mastication est une activité consommatrice d’énergie au même titre que chacun de nos mouvements. La digestion provoque aussi une perte d’énergie. En effet, l’énergie absorbée est aussitôt utilisée en partie pour transformer les aliments.
> Pour un repas de 15 minutes, nous dépensons 85 kJ.
Le cerveau
Un cinquième de toutes nos réserves d’énergie est utilisé par notre cerveau. Très gros consommateur, il est tout le temps en activité (y compris la nuit). Pour réviser une leçon durant une heure, on utilise 180 kJ d’énergie.
Les activités sportives
Le corps en action, durant les activités sportives en particulier, consomme beaucoup d’énergie !
> 1h de marche : 1200 kJ
> 1h de natation : 1500 kJ
> 1h de football : 2200 kJ
Différents types d’énergie musculaire
Un muscle peut produire de l’énergie de trois manières différentes :
1 – En utilisant deux molécules présentes dans le muscle : l’adénosine triphosphate (ATP) et la créatine-phosphate (CP). Elles permettent de produire de l’énergie pour des efforts intenses, très courts (sprint, haltérophilie).
2 – En utilisant la molécule de sucre pour produire de l’énergie : ce processus nécessite un temps de mise en route et ne peut pas agir durant les 30 premières secondes de l’effort. Moins puissant, il peut en revanche fonctionner plus longtemps (environ 30 minutes) ; on l’utilise par exemple pour les courses de 400 mètres en athlétisme. On appelle ça la filière intermédiaire.
3 – En utilisant un enchaînement complexe de réactions chimiques : ce processus ne fonctionne qu’au bout de 30 minutes d’effort. Il utilise le sucre et les graisses pour fonctionner. Comme ces réserves sont importantes, il peut être mobilisé pendant plusieurs heures. On utilise ce processus, par exemple, dans un marathon.
