La chimie et le sport

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Débattre sur les rapports entre chimie et sport illustre l'extrême diversité de la chimie : on y sollicite autant la chimie moléculaire que la chimie des matériaux.
Dans le sport, c'est tout l'individu qui mobilise ses possibilités : le cerveau qui concentre toutes les volontés vers le but recherché, déclenche les bonnes décisions et commande la succession des efforts, les muscles qui adaptent leurs réponses en optimisant leur coordination, clé des performances. Et tous ces processus s'analysent en termes de molécules et de mécanismes biochimiques qu'il faut comprendre pour définir ensuite les conditions optimum de l'entraînement des sportifs, les excès à éviter, traquer les mauvaises pratiques du dopage. Dans un domaine différent, la chimie des matériaux n'est pas moins importante pour l'activité sportive.
C'est l'expérience de tous : les progrès des vêtements spécifiques, du matériel (skis,raquettes de tennis, revêtements de sols) ont transformé la pratique du sport – pour le plus grand bénéfice des records, mais aussi du praticien amateur. Les retombées de ces progrès techniques sur les objets de notre vie quotidienne, comme sur la mode ou sur l'amélioration de nos voitures grâce à la F1, sont bien connues. Loin de n'être qu'une activité ludique, facteur du bien-être physique et mental, le sport est un véritable révélateur de la quête du « toujours mieux » qui caractérise l'humanité. L'analyse de la progression des performances sur la longue durée montre de façon impressionnante la symbiose entre deux approches a priori si distinctes : progression régulière par une meilleure maitrise du corps, progrès discontinus par les innovations technologiques.
Dans les deux domaines, c'est la chimie qu'il faut convoquer ; on ne s'étonnera donc pas que le sportif qui s'attache à déborder des limites « naturelles » rencontre la chimie dont c'est aussi l'objectif constant.
Publié le : mardi 4 décembre 2012
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Licence : Tous droits réservés
EAN13 : 9782759809400
Nombre de pages : 264
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LIVRES
Extrait de la publication
Alain Berthoz Jean-Fran?ois Caron Marie-Florence Grenier-Loustalot ussaint GdhZ6\c?h?VXfjZhn!Jean-Fran?ois Tet le sport8ddgYdcc?eVgYves R?mond Charles-Yannick Guezennec Pierre Letellier Fabien Roland Claudoe Lory Jean-Luc VeutheyDenis Masseglia B^c]"I]j9^c]"6jYdj^cNicolas Puget 9Vc^?aZDa^k^ZgZiEVjaG^\cnLa chimie Isabelle Queval La chimie et le sport
Extrait de la publicationCet ouvrage est issu du colloque « Chimie et Sport »,
qui s’est déroulé le 24 mars 2010 à la Maison de la Chimie.
Extrait de la publicationCollection dirigée par Paul Rigny
La chimie
et le sport
Alain Berthoz, Jean-François Caron, Marie-Florence Grenier-Loustalot,
Charles-Yannick Guezennec, Pierre Letellier, Claude Lory, Denis Masseglia, Nicolas Puget,
Isabelle Queval, Yves Rémond, Fabien Roland, Jean-François Toussaint, Jean-Luc Veuthey
Coordonné par Minh-Thu Dinh-Audouin,
Rose Agnès Jacquesy, Danièle Olivier et Paul RignyConception de la maquette intérieure et de la couverture :
Pascal Ferrari
Conception des graphiques : Minh-Thu Dinh-Audouin
Mise en page : E-press (Casablanca)
Imprimé en France
ISBN : 978-2-7598-0596-9
Tous droits de traduction, d’adaptation et de reproduction par tous
procédés, réservés pour tous pays. La loi du 11 mars 1957 n’autorisant, aux
termes des alinéas 2 et 3 de l’article 41, d’une part, que les « copies ou
reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non
destinées à une utilisation collective », et d’autre part, que les analyses et les
courtes citations dans un but d’exemple et d’illustration, « toute
représentation intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l’auteur ou de
erses ayants droit ou ayants cause est illicite » (alinéa 1 de l’article 40). Cette
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© EDP Sciences 2011
EDP Sciences
17, avenue du Hoggar, P.A. de Courtabœuf, BP 112
91944 Les Ulis Cedex A, France
Extrait de la publicationOnt contribué à la rédaction
de cet ouvrage :
Alain Berthoz Isabelle Queval
Collège de France Université Paris Descartes
Faculté des sciences humaines
Jean-François Caron
et sociales - Sorbonne
École des Ponts ParisTech
Centre de recherche sens,
(ENPC)
éthique, société -
Marie-Florence UMR 8137 / CNRS
Grenier-Loustalot
Yves RémondService central d’analyse -
Université Louis PasteurUSR 59 / CNRS
Institut de mécanique des
Charles-Yannick Guezennec fl uides et des solides (IMFS) -
Centre national de rugby FRE 3240
Pôle médecine du sport
Fabien Rolandde l’Essonne, domaine
Institut privé textile de Bellejame
et chimie textile (ITECH-Lyon) -
Pierre Letellier Technopôle Diderot
Université Pierre et Marie
Jean-François ToussaintCurie (Paris VI) - EA 1519
Institut de recherche Laboratoire d’énergétique
biomédicale et d’épidémiologie et réactivité aux interfaces
du sport
Claude Lory Hôtel-Dieu
Agence pour la valorisation
Jean-Luc Veutheyde la recherche universitaire
Université Genève-Lausannedu Limousin
Laboratoire de chimie SOREVI
analytiqueDépartement incubateur
ester technopole
Denis Masseglia
Comité national olympique
et sportif français Équipe éditoriale
Nicolas Puget Minh-Thu Dinh-Audouin,
Groupe Rossignol Rose Agnès Jacquesy,
Département recherche Danièle Olivier
et développement et Paul RignyExtrait de la publication
7KLVSDJHLQWHQWLRQDOO\OHIWEODQNSommaire
Avant-propos : par Paul Rigny ............................... 9
Préface : par Bernard Bigot ................................ 11
Introduction : La simplexité
par Alain Berthoz ............................................ 17
Partie 1
La quête et les limites de la performance
Chapitre 1 : Optimisation des performances,
complexité des systèmes
et confrontation aux limites
par Jean-François Toussaint .......................... 45
Chapitre 2 : La fabrique des surhommes :
corps entraîné, corps dopé, corps augmenté
par Isabelle Queval ......................................... 77
Chapitre 3 : Technologie et performance sportive
par D’après la conférence
de Denis Masseglia ............................................ 99
Chapitre 4 : Comprendre la physico-chimie
par la plongée sous-marine. Comprendre
la plongée sous-marine par la physico-chimie
par Pierre Letellier ....................................... 111
Partie 2
Les molécules de la performance
Chapitre 5 : Effets de l’exercice physique
et de l’entraînement sur la neurochimie
cérébrale : effets sur la performance
et la santé mentale
7 par Charles-Yannick Guezennec .................. 137
Extrait de la publicationChapitre 6 : La traque aux molécules dopantes
par Jean-Luc Veuthey ................................... 157
Chapitre 7 : Les molécules de la performance
par Marie-Florence Grenier-Loustalot ........ 177
Partie 3
Les matériaux de la performance
Chapitre 8 : Les matériaux composites
dans le sport
par Yves Rémond et Jean-François Caron ....195
Chapitre 9 : Performance d’un ski de course :
structure composite et glisse sur neige
par Nicolas Puget .......................................... 211
Chapitre 10 : Revêtements complexes antifriction
pour les composants moteurs automobiles.
De la F1 à la grande série
par Claude Lory ............................................. 227
Chapitre 11 : Des textiles pour sportifs.
Apport de la chimie pour améliorer
confort et performances
par Fabien Roland ......................................... 239
Glossaire .............................................................. 255
Crédits photographiques ..................................... 257
8
Extrait de la publication
La chimie et le sport
Avantpropos
L’Actualité Chimique veut dans nos vies quotidiennes,
contribuer à faire connaître ces ouvrages demandent à
à un large public l’impact leurs lecteurs de disposer
qu’ont, par leurs résultats, d’une certaine base de culture
les Sciences Chimiques sur scientifi que, au moins celle
sa vie quotidienne. Dans le d’un baccalauréat
scientimême objectif, la Fondation fi que, et pas seulement de la
de la Maison de la Chimie or- curiosité qui les a conduits à
ganise des colloques et autres s’en approcher.
manifestations scientifi ques S’ils ne sont pas, stricto
qui traitent chaque fois d’un sensu, les comptes rendus
domaine d’application parti- des colloques de la Fondation,
culier (la mer, la santé, l’art, ces ouvrages en présentent
l’alimentation… et beaucoup néanmoins les contenus
d’autres champs qui concer- d’une façon fi dèle. Les divers
nent la vie en société). La chapitres reposent de façon
rencontre entre ces deux ini- étroite sur les conférences
tiatives donne naissance aux qui y ont été présentées. Un
ouvrages, confi és à l’éditeur soigneux travail de rédaction,
EDP Sciences pour l’édition et concerté avec les auteurs
la diffusion, « La chimie et… », des conférences, en reprend
qui veulent pérenniser les en- les messages, en y ajoutant,
seignements des colloques. parfois, des contenus
Après les volumes, La chimie pédagogiques permettant
et la mer, ensemble au service l’accès du plus grand nombre
de l’homme, La chimie et la san- et harmonisant les niveaux
té, au service de l’homme, La de formation nécessaires
chimie et l’art, le génie au ser- pour aborder les différents
vice de l’homme, La chimie et chapitres. Ce travail a été
l’alimentation, pour le bien-être fait par une équipe éditoriale
de l’homme, c’est aujourd’hui constituée de représentants
La chimie et le sport que vous de la Fondation, de L’Actualité
présente la collection L’Actua- Chimique (Société Chimique
lité Chimique – Livres. Même de France) ainsi que de la
s’ils veulent faire connaître à un Fédération Française pour les
large public les apports mul- sciences de la Chimie qui a
tiples et souvent insoupçon- travaillé en étroit contact avec
nés des Sciences Chimiques les conférenciers du colloque.
Extrait de la publication
Paul Rigny Rédacteur en chef L’actualité ChimiqueUn sondage sur les rapports « homme/matériel » et à
entre chimie et sport ferait quel point la chimie, dans
sûrement émerger la diffi cile deux de ses sous-disciplines,
et douloureuse question du est essentielle pour assurer
dopage : « un petit remontant, la qualité de ces deux
pourquoi pas ? » mais « le « composantes ».
dopage, quelle horreur ! » La pratique du sport – celle
Sans éluder cette question, des champions, celle du
le livre fait ressortir des citoyen – est plus que jamais
couplages beaucoup plus centrale dans nos sociétés.
profonds entre les deux Cet ouvrage fait bien saisir
domaines. Le sport, c’est la le rôle fondamental de la
mobilisation entière du corps, chimie pour en améliorer
ses muscles, son système les conditions tout en en
nerveux et, bien entendu, sa maîtrisant le développement,
centrale de commande – le en évitant les dérives.
cerveau. Or la compréhension
de la biologie en termes
de mécanismes chimiques
est un domaine majeur
des sciences chimiques
qui sollicite vivement la
recherche. Comprendre
la performance sportive, Équipe éditoriale :
la contrôler, l’améliorer, Minh-Thu Dinh-Audouin,
devient accessible : on le L’Actualité Chimique – Livres
réalisera en lisant ce livre. Rose Agnès Jacquesy,
Mais la chimie, c’est aussi Fédération Française pour
le domaine des matériaux les sciences de la Chimie (FFC)
et – la performance sportive Danièle Olivier,
rencontre la performance Fondation de la Maison
technologique – le monde
de la Chimie
du sport est toujours à la
pointe de l’utilisation des Paul Rigny
nouveautés. On réalisera, à Rédacteur en chef
la lecture de ce livre, à quel L’Actualité Chimique
point la performance sportive Directeur de la collection
est vraiment celle du couple L’Actualité Chimique – Livres
10
Extrait de la publication
La chimie et le sportPréface
La Fondation de la Maison de listes. Nous faisons pour cela
1la Chimie est une Fondation appel aux meilleurs experts
d’utilité publique qui a été scientifi ques, techniques et
créée en 1927 à l’occasion du praticiens du domaine, qu’ils
centenaire de la naissance du viennent de la sphère
pugrand chimiste français du blique ou du secteur privé.
eXIX siècle Marcelin Berthelot Après La chimie et la mer,
pour honorer sa mémoire La chimie et la santé, La
d’homme de science et chimie et l’art, La chimie et
d’humaniste. Selon ses l’alimentation, en l’année des
statuts, elle a pour objet Jeux olympiques d’hiver 2010,
d’œuvrer à la promotion de ce sont les liens qui unissent
la Chimie et de faciliter les les sciences et technologies
relations entre les savants, les de la chimie et les activités
entrepreneurs et l’ensemble sportives que nous avons
de la société. voulu explorer.
À cette fi n, elle gère un centre Le contenu du colloque
de congrès et de séminaires, « Chimie et Sport » du 24 mars
la Maison de la Chimie, dans 2010 a servi de base à cet
oulequel nous organisons de- vrage qui se veut être
accespuis trois ans une série de sible à tous, en particulier aux
colloques à destination d’un jeunes, avec la volonté d’être
large public, et en particulier un outil de vulgarisation et
des jeunes et de leurs ensei- d’actualisation des
connaisgnants, afi n de faire mieux sances ainsi que des
innovaconnaître ce que les concepts, tions du thème concerné.
les outils et les applications De tout temps l’homme a
rede la chimie apportent ou cherché à travers le sport
pourront apporter dans notre l’entretien de sa forme
phyvie quotidienne, et plus lar- sique, mais aussi son plaisir,
gement à la société. Et cela son bien-être, bien souvent
dans l’esprit d’en débattre si aussi la connaissance de
soiles choses doivent être com- même et le dépassement de
plétées ou ajustées. Nous ses limites : toujours plus vite,
voulons que ces débats s’ap- toujours plus loin, toujours
puient scientifi quement sur plus haut, toujours plus
résisles meilleures connaissances, tant, toujours plus fort !
les plus actualisées, mais Dans le chapitre introductif
aussi identifi ent nos igno- sur la « simplexité », le
Prorances et puissent répondre fesseur Alain Berthoz,
acadéaux interrogations ou aux micien et professeur au
Colinquiétudes des non spécia- lège de France, nous explique
par des exemples faisant
ap1. www.maisondelachimie.com pel à la perception visuelle, au
Bernard Bigot Président de la Fondation de la Maison de la Chimiecontrôle du mouvement, au poir d’une bonne santé et
maintien de l’équilibre, com- d’une longue vie dépend
forment le sportif peut tirer parti tement de l’entretien
médicodes principes simplifi cateurs sportif de chacun.
L’améliode la perception, du contrôle ration de tous les paramètres
de l’action, de la prise de déci- de la performance, matériaux,
sion dans des environnements matériels, sciences médicales
complexes. La connaissance et entraînement, techniques
de ces principes simplifi ca- gestuelles, diététique,
prépateurs est fondamentale pour ration psychologique et
stratél’apprentissage en matière gique, est activement
recherde sport, mais est aussi im- chée, avec comme déviance
portante pour la conception le dopage. L’entraînement du
de robots pour la rééducation champion entre en résonance
sensorimotrice. avec des mœurs qui révèlent
le culte contemporain d’un La chimie, utilisée selon les
corps indéfi niment perfec-procédures prévues, que ce
tible. La philosophe Isabelle soit la chimie de notre corps ou
Queval discute dans le cha-celle des matériaux de la
perpitre suivant le sens de cette formance, contribue à
repousquête à l’aide de la chimie de ser les limites du sportif. Mais
ce que nous pourrions appe-jusqu’où ira cette recherche
ler des surhommes (corps de la performance aux limites
entraînés, corps dopés, cde l’imaginable ? La question
augmentés) et comment il des limites de l’espérance de
faut d’emblée accepter de ne vie rejoint celle des
possibilipas franchir des limites pour tés physiologiques de l’homme
la préservation de sa santé et celle de leur optimisation.
mentale et physique. Comment vont-elles continuer
à évoluer alors qu’elles sem- Denis Masseglia, président
blent atteindre leur plafond ? du Comité national
olymLes limites de la course entre pique français, nous a fait
nos capacités adaptatives l’honneur et l’amitié de nous
stimulées par la science et faire partager son
expéla technologie pourraient se rience des milieux sportifs
profi ler à brève échéance. en abordant des questions
Faudra-t-il accepter les limites que nous nous posons tous,
de notre évolution alors même notamment quand on voit
que la quête perpétuelle de dé- les performances des
derpassement est inscrite au cœur niers Jeux olympiques
d’hidu vivant ? Jean-François ver ou d’été. Sachant que la
Toussaint, directeur de l’Ins- performance sportive dépend
titut de Recherches bioMé- de trois paramètres – le
phydicales et d’Épidémiologie sique, le psychologique et le
du Sport (IRMES) a accepté technique – dans quelle
mede faire le point sur ces sure la technologie peut-elle
questions. améliorer la performance tout
Le sport, et en particulier en préservant l’intégrité de
le sport de haut niveau, vu l’athlète, et cela dans les
difcomme un laboratoire expé- férents types de sport ? Dans
rimental de la performance un contexte où la
technolohumaine, illustre la vision gie repousse toujours plus
12 très contemporaine que l’es- loin les limites de l’humain,
La chimie et le sportcomment comparer des y sont présentés et discutés.
L’ensemble des données sou-performances alors que les
« équipements » ne sont plus ligne la complexité des
diffécomparables ? rents facteurs sur les modifi -
cations comportementales et Les progrès technologiques
les performances sportives.sont cependant contraints de
Mais si la chimie de notre corps respecter les faits de la
nature. Pierre Letellier, profes- peut apporter le meilleur, ses
seur de thermodynamique et excès peuvent aussi
apporter le pire et « la traque des aussi professeur de plongée
molécules dopantes » est un sous-marine, montre que,
véritable défi pour les labo-pour le pratiquant de cette
activité de loisir comme pour ratoires antidopage, piliers
le plongeur professionnel, la essentiels de la lutte contre
le dopage dans le sport : connaissance des lois de la
150 000 tests sont effectués physico-chimie est de fait
inannuellement dans le monde. dispensable à leur sécurité.
Ceci concerne en particuliers Jean-Luc Veuthey, du
laborales mécanismes d’échanges toire de chimie analytique de
l’université de Genève, nous gazeux entre le plongeur et
montrera que la complexité son environnement, mêlant
des matrices testées (sang, en fait intimement la chimie,
la physico-chimie et la urine…), la diversité des
comphysiologie. posés à tester, le faible niveau
de concentration des agents Après ces premiers chapitres
dopants, ont conduit à des généralistes, la suite de cet
stratégies analytiques perfor-ouvrage s’organise autour de
mantes et ultra-rapides. deux thèmes.
Marie-Florence Grenier- L’un est consacré aux
moLoustalot, qui de nombreuses lécules de la performance.
années a dirigé le service Nous y verrons que notre
central d’analyse du CNRS, corps lui-même est une
fera le point sur le contrôle usine chimique fascinante
antidopage et son évolution, au sein de laquelle les
relaet sur le risque de dopage tions entre le bien-être, les
selon le niveau des sports.performances sportives et la
Le second thème est santé sont étroites. Ce sera le
dédié aux matériaux de la sujet du chapitre de
Charlesperformance. La chimie des Yannick Guezennec du Centre
matériaux de la performance national du rugby de
Marrend le sport plus aisé à coussis. Il portera sur les
efpratiquer, plus sûr, plus fets de l’exercice physique et
précis, plus confortable et de l’entraînement sur la
neumême plus élégant.rochimie cérébrale : le rôle de
molécules telles que les en- L’utilisation des matériaux
dorphines, la sérotonine, les composites, associée aux
monoamines et autres neuro- propriétés exceptionnelles
médiateurs libérés sous l’ef- de certaines fi bres de verre
fet d’un exercice prolongé ou ou de carbone, a
constid’un entraînement physique, tué une révolution dans la
la notion de bien-être et plus conception des objets
techgénéralement l’amélioration nologiques du sport amateur
de l’ensemble des fonctions 13et du sport de compétition.
Extrait de la publicationYves Rémond, professeur La contribution à la
perforde l’École d’ingénieurs de mance en même temps qu’au
chimie polymères et maté- confort est illustrée par
riaux de Strasbourg et Jean- Fabien Roland (de l’ITECH
François Caron, Directeur de Lyon) sur l’exemple des
nourecherche à l’École des Ponts veaux textiles pour le sport.
ParisTech, montrent à partir La compression du corps
d’exemples d’applications pour augmenter le rendement
dans les sports nautiques et musculaire et sa récupération es sports mécaniques après effort, l’état de surface
comment une chimie créative du matériau pour réduire la
et innovante a conduit à l’éla- résistance dans l’air ou dans
boration de matériaux « in- l’eau : ces fonctionnalités sont
telligents » capables, tout en recherchées dans les sports
conservant une grande légè- d’endurance et de vitesse. Les
reté, de favoriser la glisse, de matériaux imper-respirants,
dissiper l’énergie des chocs, les fi bres à hautes
perforde résister aux vibrations, de mances mécaniques et
thersupporter des températures miques ont permis au sportif
élevées, d’être fl exibles ou d’être plus performant dans
rigides. l’action grâce à un meilleur
confort et à une protection Nicolas Puget, du groupe
accrue.Rossignol, explique comment
des assemblages résultant Ce livre réunit donc les
du collage complexe d’une connaissances et les opinions
dizaine de couches diffé- de sportifs de haut niveau, de
rentes permettent de faire chimistes, de médecins, de
reculer les limites élastiques biologistes et d’industriels
des skis facilitant leur utili- des équipements de sport,
sation dans des conditions pour faire un point
scientiextrêmes. Il aborde aussi la fi que objectif, au travers de
complexité du phénomène plusieurs exemples
soigneude « la glisse » qui fait simul- sement sélectionnés, sur
tanément appel à des études ce que la chimie apporte et
de nivologie, de tribologie, de pourra apporter au sportif du
ephysico-chimie des surfaces, XXI siècle pour s’accomplir et
de chimie des matériaux et de se dépasser dans le respect
physique vibratoire. et pour le mieux de sa santé
mentale et physique. Dans un tout autre domaine,
celui de la performance au- Je vous en souhaite la
tomobile, Claude Lory, de meilleure lecture.
l’entreprise SOREVI, explique
sur l’exemple des
revêtements complexes
antifriction pour les composants
moteurs de la F1 automobile
l’intérêt de réaliser des traite- Bernard Bigot
ments de surface combinant Président de la Fondation
les avantages de plusieurs Internationale
matériaux pour « surper- de la Maison de la Chimie
former » leurs propriétés Administrateur général
originelles. du CEA14
Extrait de la publication
La chimie et le sportIntroduction
15
Extrait de la publication
La simplexitéExtrait de la publication
7KLVSDJHLQWHQWLRQDOO\OHIWEODQNLa simplexité
Alain Berthoz, académicien, l’on retrouve aujourd’hui ces
professeur au Collège de France, principes simplifi cateurs un
est un physiologiste mondiale- peu partout dans l’immense
ment connu pour ses travaux et quantité des publications
ses publications dans le domaine qui décrivent la complexité
2des neurosciences cognitives , du vivant, tant au plan
généen particulier dans l’étude du tique, chimique, mécanique et
mouvement (voir bibliographie neuronal…
« Pour en savoir plus »). Il a
récemment publié un livre sur
U’EST-CE UE
la « simplexité ». Il montre les
LA SIMPLEXITÉ ?
applications de ce concept au
sport et le besoin d’encourager L’évolution a mis en
les coopérations qui n’existent place chez le vivant,
peut-être pas assez dans ce face à la complexité du
domaine avec les chimistes et monde et l’augmentation
les neuropharmacologues. de la complexité des
Le mot « simplexité » a été organismes vivants,
utilisé depuis très longtemps des « principes
mais l’idée est ici que l’évo- simplifi cateurs ».
lution a mis en place chez le Ils ne sont pas simples,
vivant, face à la complexité du ils exigent parfois
monde et à l’augmentation des détours, mais
de la complexité des orga- ils permettent de
nismes vivants, des principes réaliser des fonctions
simplifi cateurs. rapidement et avec une
grande effi cacité. On Ces principes ne sont pas
trouve ces mécanismes forcément simples et
deman« simplexes » du niveau dent parfois des détours
génétique jusqu’aux et une certaine complexité
fonctions cognitives dans les mécanismes, mais
les plus élevées.ils permettent de réaliser
des fonctions rapidement et
avec une grande effi cacité.
Dans le cadre du sport, on Il est étonnant de voir que
trouve ces principes simplifi -
cateurs dans les mécanismes
2. Les neurosciences cognitives de contrôle du mouvement, les
sont un domaine de recherche processus de décision,
d’antidans lequel sont étudiés les
mécacipation et dans le traitement
nismes neurobiologiques qui sont
et la mémoire de l’espace. à la base de la cognition
(percepCependant, il est aussi néces-tion, motricité, langage,
raisonnement, émotions…). saire, à toutes les étapes, de
Extrait de la publication
Alain Berthoz La simplexitétenir compte d’autres aspects l’on trouvera développés dans
comme la différence entre les le livre La simplexité (voir
bibliosexes, l’émotion, les méca- graphie « Pour en savoir plus »).
nismes neuromodulateurs
(abordés dans le Chapitre de 1.1. Les principes
C.-Y. Guezennec), etc. simplifi cateurs de la marche
1.1.1. La marche :
La simplexité un mécanisme très complexe1 dans le sport :
La simple marche (Figure 1) est
l’étude des mouvements
un mécanisme complexe et
u’est-ce que la simplexité hiérarchisé (Figure 2) : dans
dans lements ? la moelle épinière se trouvent
Pour comprendre les mouve- des générateurs de rythme
ments complexes, il ne suffi t qui peuvent être organisés
pas de les décrire, il faut aussi pour donner la course, le pas.
découvrir les grands principes La réticulée mésencéphalique
de l’organisation neuronale initie l’un ou l’autre de ces types
qui nous permettent de les de mouvements par le biais de
réaliser. On en a découvert un mécanismes qui les contrôlent.
très grand nombre dont les Le tout est sous contrôle du
principaux sont reportés sur cerveau, avec la coordination
la liste de l’Encart : « Quelques du cervelet et des ganglions
principes de la simplexité dans de la base, qui vont
sélecle contrôle et la perception du tionner et, éventuellement,
mouvement ». Nous allons en prendre des décisions sur la
décrire quelques exemples que marche, la course, etc. Puis, il
UEL UES PRINCIPES DE LA SIMPLEXITÉ DANS LE CONTRÔLE
ET LA PERCEPTION DU MOU EMENT
1- Un répertoire de sous-systèmes d’actions. La redondance et la vicariance .
2- Anticipation et prédiction par simulation du mouvement sur des modèles internes.
3- Sélection des capteurs sensoriels en fonction de l’action. Caractère projectif
de la perception.
4- Réduction du nombre de degrés de liberté.
5- Constitution de référentiels multiples et mobiles. Utilisation de plusieurs géométries.
6- Mécanismes de cohérence.
7- Rôle des neuromodulateurs (dopamine, etc.) et de l’émotion.
8- Nature fondamentalement probabiliste de la perception et des mécanismes de décision.
Etc.
icariance : du latin vicarius remplaçant. C’est la propriété qui permet aux organismes vivants
d’effectuer la même tâche en utilisant des mécanismes différents. Ce concept à été utilisé par les
psychologues pour indiquer qu’une même performance humaine ou animale peut être réalisée par le
cerveau par plusieurs processus différents. La redondance, qui est un des aspects de la vicariance,
désigne la mise en jeu de plusieurs mécanismes en parallèle.
18
Extrait de la publication
La chimie et le sportFigure 1
La marche est un ensemble
de mécanismes très compliqués
dans lesquels interviennent
à la fois des facteurs cognitifs
et sensorimoteurs. L’évolution
a mis au point une hiérarchie
de processus qui diminuent
cette complexité en divisant les
tâches en modules spécialisés
et coordonnés. C’est un aspect
important de la simplexité.
y a la relation avec le système rimoteurs. Mais ce n’est pas Figure 2
cérébral de traitement de l’es- tout, il faut aussi prendre en
Lorsqu’on marche, différentes pace : le cortex pariétal (qui compte la part d’émotions, qui
régions du système nerveux
évalue les différentes données est encore assez peu étudiée...
se mettent en activité : la moelle
comme la position du corps Toutefois, cette « division du épinière génère le rythme de la
et de la cible dans l’espace travail » en quelque sorte course et organise les patterns
grâce aux informations qu’il est un aspect important de la nécessaires pour passer de la
marche à la course au saut etc., le reçoit) et l’hippocampe (qui « simplexité ».
mésencéphale initie le mouvement joue un rôle important dans
en utilisant la coordination du la mémoire déclarative, la 1.1.2. La création
cervelet, des opérations de
navigation spatiale et l’orien- de référentiels mobiles : sélection par les ganglions de
tation dans l’espace). Ces un principe simplifi cateur la base. Le cortex pariétal et
deux parties du cerveau sont, l’hippocampe codent les aspects
Le premier exemple de prin-quant à elles, sous contrôle du spatiaux de la trajectoire de la
cipe simplifi cateur est la créa- marche. Le cortex préfrontal prend cortex préfrontal, qui prend les
les décisions, etc.tion de référentiels mobiles. décisions. La marche est donc
La Figure 3 représente les un ensemble de mécanismes
images successives et super-très compliqués dans lesquels
posées d’une personne qui interviennent à la fois des
court par le photographe 19facteurs cognitifs et
sensoExtrait de la publication
La simplexité

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