Man Wearing Brainwave Scanning Headset Sits in a Chair while Scientist with Tablet Computer Supervises Process. In the Modern Brain Study Laboratory Monitors Show EEG Reading and Brain Model.
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JO 2024 : la physique améliore les capacités des compétiteurs

« Le sport apporte autant à la science que la science lui apporte »

avec Vincent Nougier, professeur à l’Université Grenoble Alpes et ancien responsable du GDR CNRS Sport & Activité Physique
Le 30 avril 2024 |
5 min. de lecture
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Vincent Nougier
professeur à l’Université Grenoble Alpes et ancien responsable du GDR CNRS Sport & Activité Physique
En bref
  • Paradoxalement, alors que les performances sportives ne font qu’augmenter, l’activité physique mondiale connaît une diminution constante.
  • Les études scientifiques sur le sport ont différents intérêts : optimiser les performances, identifier les bienfaits du sport sur la santé et comprendre les caractéristiques physiques du monde terrestre.
  • Augmenter la pratique physique mondiale est un enjeu actuel majeur, puisque l’activité physique est essentielle à la bonne santé.
  • Dans certains sports, l’optimisation peut avoir un impact tel, que le règlement se doit d’évoluer.
  • L’optimisation des performances s’opère à plusieurs niveaux : l’amélioration des entraînements, des équipements et de la préparation mentale.
  • Les connaissances obtenues par les études du sport profitent ensuite à d’autres secteurs, comme l’exploration spatiale ou la rééducation.

Les per­for­mances spor­tives semblent s’a­mé­lio­rer d’année en année, à l’image de ces records qui ne cessent d’être bat­tus. A contra­rio, l’activité phy­sique mon­diale, elle, ne fait que dimi­nuer. Cette dimi­nu­tion serait géné­ra­le­ment liée aux inno­va­tions et serait pré­sente sur presque tous les plans de la socié­té. Par exemple, l’agriculture demande de moins en moins d’efforts phy­siques ou le simple fait de se dépla­cer à pied ou à vélo se raré­fie. Dans les études scien­ti­fiques menées sur le sport, il est donc impor­tant de dis­tin­guer l’activité phy­sique de l’activité spor­tive. « Dans sport, il y a acti­vi­té phy­sique et spor­tive, explique Vincent Nou­gier, pro­fes­seur à l’Université Gre­noble Alpes. Ce n’est donc pas seule­ment le sport de haut niveau, mais bien le simple mou­ve­ment. La marche, dans sa plus simple appli­ca­tion, est déjà une forme d’activité phy­sique. »

Les deux sont peut-être inti­me­ment liées, et les étu­dier n’expose pas les mêmes inté­rêts scien­ti­fiques. « Le pre­mier inté­rêt, qui est très tri­vial, est bien enten­du dans l’amélioration des per­for­mances du spor­tif, pour­suit le pro­fes­seur. Un second inté­rêt se trouve dans le domaine du sport-san­té, où les ques­tions tournent plus autour de l’activité phy­sique. Le der­nier inté­rêt, un peu mis à l’écart, est que le sport reste un modèle com­plexe, met­tant en jeu bon nombre de carac­té­ris­tiques phy­siques de notre monde. L’étudier nous per­met aus­si de mieux les com­prendre. » La recherche dans le milieu du sport étant peu pré­sente au CNRS, le Grou­pe­ment de recherche Sport & Acti­vi­té s’est for­mé pour répondre à ces trois axes.

De l’activité sportive…

Avec l’arrivée des Jeux olym­piques et para­lym­piques à Paris, l’intérêt des recherches se foca­lise logi­que­ment sur l’optimisation des per­for­mances de nos spor­tifs. Les recherches peuvent impac­ter les per­for­mances de bien des manières. « La plus évi­dente est au tra­vers des inno­va­tions tech­no­lo­giques, ajoute Vincent Nou­gier. Comme amé­lio­rer les maté­riaux uti­li­sés dans les équi­pe­ments pour jouer sur leur poids, leur aéro­dy­na­misme, et autres. » Par la com­pré­hen­sion des élé­ments phy­siques entrant en jeu durant la per­for­mance, il est pos­sible d’opti­mi­ser les équi­pe­ments des spor­tifs. Des chaus­sures pour les cou­reurs qui se per­fec­tionnent chaque année, aux raquettes de ping-pong et leur mousse à l’utilité par­ti­cu­lière. Ces opti­mi­sa­tions peuvent même être pous­sées à l’échelle de l’individu. « J’utilise sou­vent l’exemple du foil de la planche à voile, déve­loppe-t-il. Bien qu’ils soient stan­dar­di­sés dans leur fabri­ca­tion, ils ne sont pas exac­te­ment les mêmes dans leurs carac­té­ris­tiques phy­siques. L’intérêt est de faire conver­ger les sen­sa­tions de l’athlète, ayant son foil de pré­fé­rence, avec les indi­ca­teurs objec­tifs du foil qui lui donnent ses carac­té­ris­tiques phy­siques. »

Dans cer­tains sports, l’optimisation peut avoir un impact tel, que le règle­ment se doit d’évoluer. Aujourd’hui, des avo­cats se spé­cia­lisent dans les règle­ments de sports pour déter­mi­ner les limites à ne pas dépas­ser, ame­nant iné­luc­ta­ble­ment les com­pé­ti­teurs à vou­loir s’en rap­pro­cher le plus pos­sible. « L’exemple récent du voi­lier de Fran­çois Gabart le montre, note Vincent Nou­gier. Les archi­tectes du bateau consi­dé­raient qu’il res­pec­tait le règle­ment, la classe Ultim n’était pas du même avis. Cette his­toire est allée jusqu’au tri­bu­nal, et a fini par la modi­fi­ca­tion du bateau en ques­tion. » Cette opti­mi­sa­tion pous­sée aux limites ne se can­tonne pas à l’équipement uti­li­sé, elle peut aus­si se retrou­ver dans les entraî­ne­ments. « Cer­taines méthodes d’entraînement semblent plus effi­caces sur cer­tains aspects. L’entraînement en alti­tude per­met au corps de s’adapter à une acti­vi­té phy­sique dans un envi­ron­ne­ment où l’oxygène est moindre. Même si le sujet n’est pas encore très maî­tri­sé, la recherche montre que cela peut avoir de nom­breux impacts posi­tifs sur la per­for­mance [ndlr : pour tout sport néces­si­tant de tra­vailler l’endurance]. »

Voi­là un autre levier que la science a pour opti­mi­ser les per­for­mances : l’entraînement. « Il y a ensuite tout ce qui concerne l’homme, l’athlète, constate le pro­fes­seur. Mieux com­prendre les méca­nismes phy­sio­lo­giques pour la pré­pa­ra­tion phy­sique, mais aus­si mieux com­prendre la pré­pa­ra­tion men­tale. » Car, bien que le sport se joue en appa­rence sur le phy­sique, et que la science apporte aus­si un meilleur contrôle sur les poten­tielles bles­sures du spor­tif, la par­tie cachée de l’iceberg reste le men­tal. La psy­cho­lo­gie devient donc un domaine clé. « De là, de nom­breuses dimen­sions appa­raissent dans les études, rap­porte-t-il. Com­ment gérer le stress, la pres­sion et même l’échec ? Com­ment notre cer­veau coor­donne nos mou­ve­ments ? Com­ment faire pour qu’il soit plus effi­cace, pour qu’il apprenne plus vite et mieux ? » Tous ces élé­ments sont encore peu connus aujourd’hui. Alors que jouer des­sus offre une meilleure pré­pa­ra­tion phy­sique (en évi­tant les bles­sures et en tirant le meilleur de l’athlète), une meilleure pré­pa­ra­tion men­tale lui per­met d’exercer au meilleur niveau. « Aujourd’hui, au plus haut niveau spor­tif, la dif­fé­rence se fait au men­tal », insiste le pro­fes­seur.  

… à l’activité physique

« Outre la per­for­mance, mieux com­prendre les enjeux de l’activité phy­sique à des fins de san­té est impor­tant aujourd’hui, com­plète Vincent Nou­gier. D’autant plus dans une socié­té où la condi­tion phy­sique de la popu­la­tion baisse dras­ti­que­ment chaque année. » La science a déjà démon­tré les bien­faits du sport sur la san­té. Entre autres, des études sou­lignent que la pra­tique régu­lière d’une acti­vi­té phy­sique rédui­rait les risques de déve­lop­per une mala­die chro­nique1. En plus des bien­faits phy­siques connus — amé­lio­ra­tion de la condi­tion phy­sique, du som­meil, etc. – cette pra­tique ren­for­ce­rait éga­le­ment le sys­tème immu­ni­taire et amé­lio­re­rait la san­té mentale. 

« En paral­lèle, il y a une hausse du nombre de mala­dies chro­niques, ajoute le pro­fes­seur. Que ce soit pour le dia­bète, l’obésité, des pro­blèmes car­dio­vas­cu­laires ou res­pi­ra­toires, la pra­tique du sport est impor­tante et il faut la répandre. » Seule­ment, la répandre demande de nom­breux coûts socié­taux. « Il faut donc mieux com­prendre com­ment ce « médi­ca­ment » [ndlr : l’activité phy­sique] peut être admi­nis­tré et aus­si mieux com­prendre les aspects d’éducation, ou encore de déve­lop­pe­ment durable du ter­ri­toire. »

En cela, l’étude du sport s’éloigne de l’intérêt des inno­va­tions tech­no­lo­giques pour se concen­trer sur les leviers qui aug­men­te­ront la pra­tique. « Com­prendre les méca­nismes indi­vi­duels qui poussent à la pra­tique d’activités phy­siques, comme la moti­va­tion, et opti­mi­ser l’aménagement des ter­ri­toires (en créant de nou­velles infra­struc­tures spor­tives) sont deux angles d’attaques pour favo­ri­ser cette pra­tique », déclare Vincent Nougier.

Un échange donnant-donnant

Autre inté­rêt, plus rare­ment sou­li­gné, des études scien­ti­fiques sur le sport : la com­pré­hen­sion des carac­té­ris­tiques phy­siques ter­restres. Vincent Nou­gier détaille quelques exemples : « Cer­tains pro­blèmes sont posés par la pra­tique spor­tive, en par­ti­cu­lier de haut niveau. Rien que consi­dé­rer la tra­jec­toire d’une balle ou d’un jave­lot rend le sport scien­ti­fique com­pli­qué à gérer, à expli­quer. » L’intérêt, démon­tré plus haut, d’optimiser la per­for­mance demande de com­prendre et de gérer au mieux pos­sible ces pro­blé­ma­tiques. Et, géné­ra­le­ment, une fois les connais­sances obte­nues, elles pro­fi­te­ront à d’autres secteurs.

« Dans la ques­tion de “ com­ment irons-nous sur Mars ? ”, il y a celle de l’activité phy­sique réduite des astro­nautes pen­dant une période pro­lon­gée, argu­mente-t-il. L’Homme ne pou­vant pas res­ter sans mou­ve­ment, les connais­sances que nous avons déve­lop­pées sur la pré­pa­ra­tion phy­sique d’athlètes peuvent nous être utiles. » Sem­bla­ble­ment, les tech­niques de récu­pé­ra­tion mus­cu­laire ont été adap­tées aux patients en réédu­ca­tion après bles­sure ou opé­ra­tion. Les pro­thèses ou les équi­pe­ments de tra­vail ergo­no­miques trouvent aus­si leur opti­mi­sa­tion au tra­vers de la pra­tique sportive.

Et que dire, dans ce cas, des inno­va­tions tech­no­lo­giques induites par la com­pé­ti­tion telles que les maté­riaux légers d’une for­mule 1, leur aéro­dy­na­misme ou les inno­va­tions dans la sécu­ri­té du pilote, le montrent. Nom­breuses sont celles qui se répandent à d’autres sec­teurs. Pour Vincent Nou­gier, c’est une évi­dence : « Le sport apporte autant à la science que la science lui apporte. »         

Pablo Andres
1Ander­son E, Durs­tine JL. Phy­si­cal acti­vi­ty, exer­cise, and chro­nic diseases : A brief review. Sports Med Health Sci. 2019 Sep 10;1(1):3–10. doi : 10.1016/j.smhs.2019.08.006. PMID : 35782456 ; PMCID : PMC9219321.

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