Combien peut-on gagner de temps en perdant du poids ?

Le poids, qu’il s’agisse de la masse corporelle ou de celle du matériel, est au centre des discussions parmi les groupes de sportifs assidus, cyclistes, triathlètes ou coureurs à pied. Voyons concrètement ce que vous pouvez espérer gagner en perdant du poids ou en allégeant votre vélo.

Par Guillaume Judas – Photos : Pïxabay, Pxhere, PEdALED, Hoka, Brooks, 3bikes.fr

Le poids est l’ennemi du cycliste et du coureur à pied qui doivent affronter la gravité. À puissance égale ou à niveau de condition physique équivalent, moins vous avez de poids à porter, plus vous vous élevez rapidement face à la pente, ou avec moins de fatigue. Ceci est vrai si l’on parle de masse corporelle (votre propre poids) ou du poids du matériel. Mais comme nous le verrons plus loin, le poids a également une influence sur le plat, contrairement à certaines idées reçues.

Pour un cycliste de 70 kg, avec un vélo de 8 kg et un équipement de 1,5 kg (chaussures, casque, vêtements, lunettes), une perte de 1 kg ne fait économiser que 1,26 % du poids total. Dans une pente de 8 % à 15 km/h, 1 kg de moins représente une économie approximative de 4,5 watts, soit un gain de 40 secondes pour 15 km. Le gain s’élève à 1 minute 20 avec 2 kg de moins, et 2 minutes avec 3 kg sur la même distance. C’est à la fois peu pour de l’entrainement ou de la randonnée, et beaucoup en compétition quand on sait que 20 secondes peuvent manquer en haut d’un col pour accrocher un bon groupe.

Deux solutions s’offrent alors à vous : perdre du gras, ou alléger le vélo. La deuxième solution est toutefois bien plus onéreuse que la première. Mieux vaut donc procéder par élimination en commençant par optimiser le poids du cycliste.

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Maigrir pour mieux grimper

Si l’on se réfère aux masses respectives du ou de la cycliste et du matériel, les gains potentiels de poids sont évidemment plus faciles à réaliser sur le ou la sportive. Un vélo de course d’entrée de gamme pèse autour de 10 kg. Un vélo de pro tourne autour de 7 kg. Les modèles avec freins à disque sont légèrement plus lourds, mais la limite UCI se situe pour l’instant encore à 6,8 kg. Le gain maximal de ce côté-là est donc limité à 3 kg environ, mais plus souvent autour de 1,5 kg pour passer d’un vélo de milieu de gamme à une machine de haut de gamme.

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En revanche, on disserte beaucoup sur l’apparente maigreur des athlètes de haut niveau dans les sports d’endurance. Et si leur physique laisse imaginer parfois des comportements alimentaires néfastes pour la santé, leur poids léger est à la fois une cause et une conséquence de leur activité et de la recherche de performance : un entrainement quotidien et assidu favorise la perte de poids superflu, et cet entretien d’un poids faible aide également à être performant.

Il est assez fréquent de trouver un pourcentage de masse grasse de 20 % au sein de la population de nos pays industrialisés.

Parce que nombreux sont les sportifs lambdas à simplement trainer quelques kilos de trop. Disons que si on se réfère au pourcentage de masse grasse d’un organisme sain de 70 kg, 20 % représente un total de 14 kg de gras. Et 20 % de masse grasse, c’est assez fréquent au sein de la population de nos pays industrialisés. Si le même organisme s’affûte sans risque pour la santé et conserve la même masse maigre (os et muscles), il peut descendre à 7 % de masse grasse sans pour autant atteindre un état de maigreur extrême que l’on voit parfois chez certains marathoniens ou prétendants au classement général du Tour de France (qui peuvent descendre jusqu’à 4 % de masse grasse). Avec 7 % de masse grasse pour 70 kg, on ne trouve plus que 4,9 kg de gras, soit un gain approximatif de 9 kg par rapport au poids de départ. Le calcul est d’ailleurs un peu plus complexe, car fort logiquement, si une personne de 70 kg perd 9 kg, elle n’en pèse plus que 61. Et 4,9 kg de gras pour 61 kg, ça fait en réalité un peu plus de 8 % de masse grasse.

Si l’on s’en tient au raisonnement évoqué plus haut, une perte de poids de 9 kg permet un gain de 6 minutes sur une ascension de 15 km à 8 % de pente moyenne, toutes choses étant égales par ailleurs. Dans le meilleur des cas, le gain maximal espéré grâce au matériel n’est que de 3 kg, soit 2 minutes sur la même distance.

Il est donc bien plus rentable de d’abord gagner du poids sur la masse corporelle, surtout que très souvent cela s’accompagne d’une amélioration de la condition physique et de moindres risques pour la santé à long terme. Et c’est une fois que le poids de corps est optimisé (entre 7 et 10 % de masse grasse, pas moins), que vous pouvez vous intéresser au matériel. Évidemment, à la lumière de ces explications, il parait bien futile parfois de disserter sur un gain de 50 g avec deux porte-bidons en carbone hors de prix. Néanmoins, toutes choses étant égales par ailleurs toujours, 50 g de moins, c’est 2 secondes de gagnées sur une ascension de 15 km à 8 % de moyenne. Certaines courses se perdent pour moins que ça.

En course à pied aussi

Les coureurs à pied sont aussi concernés par l’optimisation du poids. Et donc par voie de conséquence, les triathlètes sont doublement intéressés. Les performances en courant sont directement dépendantes de la masse à déplacer, que ce soit en termes de gravité ou d’inertie. On parle bien sûr du poids excédentaire qu’il faut trainer en montée comme à vélo, mais pas seulement. À chaque foulée et même sur le plat, le coureur à pied dépense une énergie proportionnelle à son poids et à son centre de gravité qui se déplacent de haut en bas à chaque rebond. Un déplacement équivalent à 6-8 centimètres lors d’une course de fond, et jusqu’à 12 centimètres à chaque foulée lors d’une course rapide. Les spécialistes estiment qu’un kilo de trop coûterait ainsi 2 minutes et 30 secondes sur un marathon.

À chaque foulée et même sur le plat, le coureur à pied dépense une énergie proportionnelle à son poids et à son centre de gravité qui se déplacent de haut en bas à chaque rebond.

Mais comme à vélo, l’autre source de déperdition d’énergie est due à la succession d’accélérations et de décélérations des membres inférieurs et supérieurs induites par le simple fait de courir. Et ceci sans même parler des changements de rythme volontaires lors des compétitions avec classements. À chacune de ces ruptures de rythme, le poids supplémentaire coûte de l’énergie et pèse sur la performance.

Là encore, causes et conséquences d’un entrainement assidu et quotidien font que les meilleurs marathoniens du monde sont très maigres mais qu’ils ont aussi en commun de disposer d’extrémités très fines (chevilles, bas des jambes, poignets, avant-bras) et donc très légères, afin de limiter le coût énergétique de chaque foulée. C’est aussi en ce sens que sont privilégiées en compétition des chaussures de course très légères, car un gain d’une centaine de grammes sur la paire par rapport à des modèles d’entrainement influe aussi sur le chrono. Quitte à perdre de l’amorti et du confort.

Du poids, même sur le plat

Selon les lois de la physique, le poids ne joue aucun rôle à vitesse constante et sur le plat, où c’est plutôt le coefficient de pénétration dans l’air qui est prépondérant à la performance. Il n’empêche cependant qu’au-delà du poids du sportif, sa forme ou plutôt ses formes ont une certaine importance en termes d’aérodynamique, car plus de volume corporel implique plus de résistance au vent.

Le gras mal placé peut même modifier la position en selle, elle-même directement à l’origine d’une bonne pénétration dans l’air. Un ventre proéminent gêne forcément le maintien d’une position basse sur le vélo, et incite le cycliste à se relever plus vite pour attraper les poignées de frein plutôt que le bas du cintre.

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Considérer une vitesse constante comme établie à cause du maintien de la moyenne serait cependant une erreur. En réalité, la circulation, la signalisation et la topographie de la route imposent de constantes accélérations et décélérations, qui font intervenir à chaque instant l’inertie du cycliste et de sa machine. C’est encore plus vrai en compétition, ou même au sein d’un peloton, il faut fréquemment freiner et relancer, même sur des courses plates.

Et si on va encore plus loin, on peut observer le mouvement même du pédalage, qui est tout sauf linéaire et constant. Sur chaque tour de pédalier, on peut observer de légères variations de vitesse du mouvement, entre la décélération inhérente aux passages des points morts haut et bas, et une accélération lorsque les manivelles sont proches de l’horizontale. En considérant le poids de chaque jambe (autour de 20 kg) et la cadence de pédalage par minute (autour de 90 tours de pédalier), ces variations de vitesse commencent à peser à la longue.

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Une différence de quelques grammes est ainsi perceptible et participe à une économie du geste, même sur le plat. Il peut s’agir de la physionomie du coureur (chevilles et mollets fins et légers), mais comme il est impossible de s’affûter des articulations, on peut aussi prendre soin des éléments du vélo qui sont en rotation, c’est-à-dire les pédales, les chaussures, le pédalier, et plus sûrement les roues et les pneumatiques. Dans ce domaine, le problème du poids est amplifié par le diamètre de des pièces en mouvement. Comme on peut retrouver les mêmes petites variations de vitesse de rotation que pour le pédalage, le poids devient une donnée importante, sans que ce soit la seule à prendre en considération bien entendu.

Raison et sensations

Il est acquis qu’une perte de poids améliore les performances, en montée bien sûr mais aussi sur le plat. C’est aussi la solution la plus économique pour rouler plus vite et la plus facile à mettre en oeuvre. Mais une perte progressive de poids corporel ne s’accompagne pas forcément d’une amélioration immédiate des sensations, au contraire d’un allègement du matériel.

Un vélo plus léger paraît plus nerveux, plus vif, et permet d’accélérer ou de revenir à la vitesse initiale plus rapidement ou avec moins de fatigue. Les masses en rotation – surtout les roues – influent nettement sur cette sensation. Le gain sur l’inertie totale du vélo à chaque relance est équivalent à environ deux fois le même poids gagné sur le cadre ou les accessoires. Alléger les roues change donc radicalement la perception que l’on a du même vélo. Mais cela peut marcher également pour la selle lors des passages en danseuse, ou encore les leviers de frein. Et nous parlons bien dans ce domaine de sensations plutôt que de performances pures et chiffrées.

Un vélo plus léger paraît plus nerveux, plus vif, et permet d’accélérer ou de revenir à la vitesse initiale plus rapidement ou avec moins de fatigue.

Il est donc mathématiquement bien plus important de gagner du poids sur la masse corporelle que sur celle du matériel pour un sport d’endurance. Mais l’allègement du matériel n’est pas forcément à réserver aux sportifs de très haut niveau qui chassent les derniers watts. Parce qu’il n’est pas interdit non plus de s’offrir quelques sensations au-delà de la simple raison.

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