Combien de calories brûle vraiment une course à pied ?

Démontrer la règle plutôt que la retenir

L'American College of Sports Medicine publie une équation métabolique pour la course : la consommation d'oxygène en millilitres par kilo et par minute vaut 0,2 fois la vitesse en mètres par minute, plus 0,9 fois la vitesse fois la pente en fraction, plus 3,5. Le premier coefficient est le coût en oxygène du déplacement horizontal, le second celui de l'ascension verticale, et le 3,5 est le terme de repos — l'équivalent métabolique que tout le monde porte de toute façon.

L'équation est écrite par minute, d'où la présence de la vitesse. Réécris-la par kilomètre. À une vitesse S en mètres par minute, parcourir un kilomètre prend 1000 divisé par S minutes : l'oxygène consommé par kilo et par kilomètre vaut donc (0,2S + 0,9SG + 3,5) × 1000/S, ce qui se développe en 200 + 900G + 3500/S millilitres. La vitesse a disparu des deux premiers termes et ne survit que dans le terme de repos. Convertis l'oxygène en énergie aux 5 kcal par litre conventionnels et le coût brut vaut 1,0 + 4,5G + 17,5/S kilocalories par kilo et par kilomètre. Retire le terme de repos et le coût net de la course à plat vaut exactement 1,00 — sans aucune vitesse dedans.

Ce n'est pas une coïncidence du modèle. Margaria, Cerretelli, Aghemo et Sassi l'ont mesuré sur tapis roulant en 1963 avec deux coureurs olympiques de demi-fond, à des vitesses de 9 à 22 km/h et des pentes de −20 à +15 %. Leur conclusion, dans leurs propres termes, est que le coût net de la course à plat vaut environ 1 kcal par kilo et par kilomètre et que cette valeur est indépendante de la vitesse et liée seulement à la pente. Ils notaient aussi que les athlètes entraînés n'étaient que 5 à 7 % plus économes que des sujets non entraînés, et que courir à plat coûte environ le double de la marche à sa vitesse la plus économique, 4 km/h.

Pourquoi courir plus vite ne brûle pas beaucoup plus au kilomètre

Le tableau ci-dessus fait tourner l'équation de 8 à 18 km/h. La consommation d'oxygène double presque, de 30,2 à 63,5 ml par kilo et par minute, ce que ta respiration te dit exactement. Mais le coût au kilomètre baisse, de 1,131 à 1,058 kcal par kilo et par kilomètre — un changement d'environ six pour cent, dans le sens que la plupart des gens n'attendent pas. Courir deux fois plus vite brûle à peu près deux fois plus par minute et très légèrement moins au kilomètre, parce que tu passes deux fois moins de temps à trimballer ton métabolisme de repos.

La conséquence pratique est que l'allure est le mauvais levier pour une question de calories, et la distance le bon. Dix kilomètres, c'est dix kilomètres, que tu mettes cinquante minutes ou soixante-quinze ; la différence sur le total est inférieure à soixante kilocalories, soit une bouchée de n'importe quoi. Si tu veux faire monter le chiffre, cours plus loin, cours plus lourd ou cours en côte. Courir plus fort te rend plus rapide, plus en forme et plus fatigué, mais ne change pas significativement le prix du parcours.

Brut, net, et l'heure que tu aurais vécue de toute façon

Le 3,5 de l'équation est le métabolisme de repos, et il figure dans le chiffre brut que tu courais ou non. Un équivalent métabolique — 3,5 ml d'oxygène par kilo et par minute — donne 1,05 kcal par kilo et par heure : un coureur de 70 kg dépense donc environ 74 kcal par heure rien qu'en existant. Sur une heure de course à 10 km/h, cela fait 74 kcal sur un brut de 774, un peu moins d'un dixième. Ralentis et la fraction grandit : à 8 km/h, la même heure fait un brut de 634 kcal dont 74 de repos, soit près d'un huitième. Si tu soustrais une course d'un bilan énergétique quotidien, le chiffre honnête est le net, parce que la part de repos était déjà comptée dans ton besoin journalier.

Le terme de repos comporte lui-même une nuance. La valeur assimilant un équivalent métabolique à 3,5 ml d'oxygène par kilo et par minute a été dérivée d'un seul homme de 70 kg et 40 ans. Lorsque Byrne et ses collègues ont mesuré le métabolisme de repos par calorimétrie indirecte chez 642 femmes et 127 hommes de 18 à 74 ans, la moyenne est ressortie à 2,6 ± 0,4 ml par kilo et par minute, soit 0,84 ± 0,16 kcal par kilo et par heure. Ils concluent que la valeur standard de 1 MET surestime la consommation d'oxygène de repos réelle d'environ 35 % en moyenne, et la dépense énergétique de repos de 20 %. La correction de repos est donc réelle, mais elle ne devrait pas être appliquée avec trop d'assurance dans un sens ou dans l'autre.

La masse la met à l'échelle, la pente la transforme

La masse corporelle entre dans toute l'équation comme un simple multiplicateur, et c'est bien pourquoi la règle s'énonce par kilo. Sur un parcours de 10 km, le coût net vaut 500 kcal à 50 kg, 700 à 70, 900 à 90 et 1 000 à 100 — exactement linéaire, sans courbure. Cela signifie aussi que le chiffre baisse à mesure que tu perds du poids, ce qui est l'arithmétique discrète derrière un plateau : le même parcours devient moins cher à mesure que tu te alléges, et un coureur qui a perdu dix kilos dépense cent kilocalories de moins sur chaque dix kilomètres qu'auparavant.

La pente est le terme qui déplace vraiment la réponse. Dans la forme par kilomètre, elle contribue 4,5 fois la pente en fraction au coût. Une pente de 2 % ajoute 9 % au coût net ; 5 % ajoutent 22,5 % ; 10 % ajoutent 45 %. Compare cela aux 6 % que vaut toute l'étendue des vitesses de course et le classement est sans ambiguïté : une côte est une variable plus grande qu'une allure, d'un facteur plusieurs. Une réserve. Le coefficient 0,9 est validé pour la montée, et l'équation ne doit pas être extrapolée en descente — descendre coûte moins que le plat, mais pas du montant que suggérerait une pente négative, et le modèle n'a aucun terme pour le travail musculaire excentrique qui rend une longue descente si douloureuse le lendemain.

Quelle est l'exactitude d'une kilocalorie par kilo et par kilomètre ?

Bonne à environ dix pour cent près, et il vaut la peine de savoir dans quel sens elle se trompe. Le coût net en oxygène de l'équation de l'ACSM vaut exactement 0,200 ml d'oxygène par kilo et par mètre, d'où le 1,00 rond. Lorsque di Prampero et ses collègues l'ont mesuré directement chez 36 coureurs amateurs ayant couru un marathon ou un semi-marathon, le coût est ressorti à 0,179 ± 0,017 ml d'oxygène par kilo et par mètre au-dessus du repos et — de nouveau — indépendant de la vitesse du tapis. Le chiffre de l'ACSM se situe donc environ 12 % au-dessus de la moyenne mesurée, soit à peu près 1,2 écart-type au-dessus. Converti, le résultat mesuré vaut environ 0,90 kcal par kilo et par kilomètre plutôt que 1,00.

La conversion elle-même comporte une seconde oscillation, plus petite. Cinq kilocalories par litre d'oxygène est une convention qui suppose un mélange de carburants donné. L'équivalent calorique réel va d'environ 4,69 kcal par litre quand tu brûles du lipide pur à environ 5,05 quand tu brûles du glucide pur — un étalement de près de 8 %, qui se déplace au cours d'une sortie à mesure que le glycogène s'épuise. Réunis les deux incertitudes et l'énoncé honnête est que courir coûte de 0,9 à 1,1 kcal par kilo et par kilomètre, ce qui est exactement la précision que mérite la question.

Montres, tapis roulants, et pourquoi l'exercice est un mauvais levier

Les montres sont bien meilleures pour la fréquence cardiaque que pour l'énergie. Shcherbina et ses collègues ont passé sept montres grand public à des activités de laboratoire contrôlées — assis, marche, course, vélo — avec 60 participants. L'erreur médiane sur la fréquence cardiaque allait de 2,0 % pour la meilleure montre à 6,8 % pour la pire. L'erreur médiane sur la dépense énergétique allait de 27,4 % pour la meilleure à 92,6 % pour la pire. Les auteurs concluent que la plupart des appareils mesurent correctement la fréquence cardiaque mais estiment mal la dépense énergétique, et qu'il convient d'user de prudence avec ces estimations. Une montre qui annonce 640 kcal te dit qu'elle est dans le voisinage.

L'affichage d'un tapis roulant est encore une autre grandeur. Il indique une énergie brute, généralement à partir d'une masse corporelle par défaut si tu n'as pas saisi la vôtre, et il rend compte du coût d'une course sur un tapis en mouvement plutôt que sur le sol. Jones et Doust ont montré en 1996 qu'une pente de 1 % sur tapis reproduit le plus fidèlement le coût énergétique de la course en extérieur, parce qu'à l'intérieur il n'y a pas de résistance de l'air à vaincre. Un tapis à 0 % est donc une course légèrement moins coûteuse que la même vitesse sur route, et son affichage de calories est un chiffre brut calculé pour un inconnu.

Réunis l'arithmétique et une conclusion s'impose sans qu'aucun conseil soit nécessaire. Un coureur de 70 kg qui parcourt 10 km dépense environ 700 kcal nettes, et Careau et ses collègues, analysant la dépense énergétique totale de 1 754 adultes, ont trouvé une compensation énergétique moyenne de 28 % — seuls 72 % environ de l'énergie supplémentaire dépensée en activité apparaissent comme énergie supplémentaire dépensée ce jour-là. Ces 10 km valent donc à peu près 500 kcal de dépense quotidienne ajoutée. En face, un demi-litre de bière blonde fait environ 209 kcal, soit trois kilomètres, et un gin tonic environ 141 kcal, soit deux. Courir est une excellente façon de devenir meilleur coureur et une façon assez faible de déplacer un bilan énergétique, parce que le côté apports bouge plus vite que les jambes.

Questions fréquentes

Sprinter brûle-t-il plus de calories au kilomètre que trottiner ?

Au kilomètre, très légèrement moins. À la minute, beaucoup plus. L'équation de l'ACSM donne un coût brut de 1,131 kcal par kilo et par kilomètre à 8 km/h et de 1,058 à 18 km/h — environ six pour cent de moins pour plus du double de la vitesse, parce que la part de repos dans le total est réduite. Les mesures de Margaria en 1963 ont trouvé la même indépendance vis-à-vis de la vitesse jusqu'à 22 km/h. Si l'objectif est un nombre de calories, c'est donc la distance qu'il faut changer ; l'allure change plutôt la condition physique.

Pourquoi le chiffre de ma montre est-il bien plus élevé que ce calcul ?

Deux raisons, probablement les deux ensemble. Ta montre affiche une énergie brute, qui inclut le métabolisme de repos que tu aurais dépensé de toute façon — environ un dixième d'une heure lente. Et les estimations d'énergie au poignet ne sont tout simplement pas très justes : dans une étude contrôlée portant sur sept appareils et 60 participants, l'erreur médiane sur la dépense énergétique allait de 27,4 % pour le meilleur à 92,6 % pour le pire, contre 2,0 à 6,8 % pour la fréquence cardiaque aux mêmes poignets. Sers-toi de la montre pour l'allure, la distance et le cardio ; sers-toi de l'arithmétique pour les calories.

Combien une côte ajoute-t-elle réellement ?

Bien plus qu'une allure. Dans la forme par kilomètre de l'équation de l'ACSM, le terme de pente ajoute 4,5 fois la pente en fraction : une pente de 2 % ajoute donc 9 % au coût net, 5 % ajoutent 22,5 % et 10 % ajoutent 45 %. Compare cela aux quelque 6 % qui séparent le trot le plus lent d'un 18 km/h. Le coefficient de montée ne doit pas être extrapolé aux descentes : descendre coûte moins que le plat, mais pas proportionnellement, et le modèle n'a aucun terme pour les dégâts musculaires d'une longue descente.

Est-ce que je brûle deux fois les calories d'une course, grâce à l'afterburn ?

Non. La consommation d'oxygène post-exercice est réelle mais faible pour le type de course que pratiquent la plupart des gens, et elle est éclipsée par un effet bien plus grand allant en sens inverse. Careau et ses collègues, analysant la dépense énergétique totale de 1 754 adultes, ont trouvé une compensation énergétique moyenne de 28 % — seuls 72 % environ de l'énergie supplémentaire dépensée en activité se traduisent en énergie supplémentaire dépensée ce jour-là, d'autres composantes de la dépense diminuant en réaction. L'effet net est qu'une sortie vaut un peu moins que sa propre arithmétique, non davantage.

La règle vaut-elle aussi pour la marche ?

Non — la marche coûte moins par unité de distance et, contrairement à la course, son coût dépend fortement de la vitesse. L'article de Margaria de 1963 le dit directement : courir à plat coûte environ le double de la marche à sa vitesse la plus économique, environ 4 km/h, et la courbe de la marche devient progressivement plus raide quand la vitesse monte, alors que la droite de la course reste plate. C'est pourquoi la règle de la course est si nette et son équivalent pour la marche ne l'est pas : pour marcher, il te faut la vitesse ; pour courir, en général non.