Unité de physiologie et de biomécanique de la locomotion

Etude du mécanisme du transport de charge


Dans nos pays industrialisés, le développement économique a fait disparaître les métiers de colporteurs, hotteurs et autres portefaix. Par contre, dans les pays du Tiers-Monde où l’infrastructure routière est déficiente, le portage humain fait partie intégrante de la vie économique. Dans ce cas, le portage sur la tête est privilégié. Certaines peuplades sont réputées pour leur habileté à utiliser ce mode de transport: les femmes kikuyu et luo de l’Est de l’Afrique, les indiens dans les Andes, les sherpas au Népal en sont quelques exemples.

Au cours d’une étude précédente, Heglund et al. (1986) ont montré que les femmes africaines peuvent porter (soit directement sur la tête, soit à l'aide d'une courroie posée sur le front) des charges allant jusqu’à 20% de leur poids corporel sans augmentation de leur consommation d’oxygène. Pour des charges plus lourdes (allant jusqu’à 70% de leur poids corporel), la dépense énergétique est de l’ordre de 20% à 50% inférieure à celle de recrues de l’armée américaine transportant une charge équivalente sur le dos.
Récemment, Heglund et al. (1996) ont mis en évidence des modifications du mécanisme de la marche permettant d’expliquer, du moins en partie, ce phénomène. Lors du portage, la femme africaine tire avantage de la charge pour augmenter le pourcentage d'énergie conservée. L’amélioration du mécanisme de transformation d'énergie limite l'augmentation du travail musculaire liée au transport de charge.
Au delà de ces observations, les motifs privilégiant le mode de transport sur la tête restent mal connus. C'est pourquoi  nous avons étudié la physiologie du portage chez les sherpas, peuplade réputée pour son habileté à transporter de lourdes charges. Lors d'une expédition scientifique que nous avons organisée au Népal, nous avons tenté de déterminer si leur mode de portage est économique et, dans l'affirmative, de rechercher les mécanismes qui en réduisent le coût.
Au cours de cette expédition (organisée en 1999), la dépense énergétique, le travail mécanique et le rendement musculaire lors du transport de charges ont été mesurés chez des porteurs népalais et chez des sujets européens non-entraînés. La dépense énergétique a été évaluée à l'aide d'un appareillage portable mesurant la consommation d'oxygène. Le travail musculaire a été évalué à l'aide de plates-formes de force et par méthode cinématographique. Le rendement musculaire est ensuite calculé comme le rapport entre le travail musculaire et la dépense énergétique. L'analyse de ces résultats est actuellement en cours.
Plus d'informations: Norman Heglund
Publications du laboratoire sur le port de charge
BASTIEN G.J., SCHEPENS B., WILLEMS P.A. & HEGLUND N.C. (2005) Energetics of load carrying in Nepalese porters. Science, 308: 1755

BASTIEN G.J., WILLEMS P.A., SCHEPENS B. & HEGLUND N.C. (2005) Effect of load and speed on the energetic cost of human walking. Eur J Appl. Physiol., 94: 76-83

CAVAGNA G.A., WILLEMS P.A., LEGRAMANDI M.A. & HEGLUND N.C. (2002) Pendular energy transduction within the step in human walking. J. exp. Biol. 205: 3413-3422

BASNYAT B. &SCHEPENS B. The burden of the Himalayan porter (2001) High altitude medecine & biology 2: 315-316

BASTIEN G., WILLEMS P.A., SCHEPENS B. & HEGLUND N.C. (2001) No free load for porters in Nepal Arch. Physiol. and Biochem, 109: S121

SCHEPENS B., BASNYAT B., WILLEMS P.A. & HEGLUND N.C. (2001) Measurement of the loads carried by porters in Nepal Arch. Physiol. and Biochem, 109: S72

HEGLUND N.C., WILLEMS P.A., PENTA M.C. & CAVAGNA G.A. (1995) Energy-saving gait mechanics with head-supported loads. Nature, 375: 52-55
 

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