Énergétique

@article{doi101152ajplegacy19742274848,
    author = "Taylor, C. et Shkolnik, A. et Dmi’el, R. et Baharav, D. et Borut, A.",
    title = "Running in cheetahs, gazelles, and goats: energy cost and limb configuration.",
    year = "1974",
    journal = "The American journal of physiology",
    url = "https://www.physiology.org/pb-assets/PDFs/2017-Legacy-1516816496183.pdf",
    doi = "10.1152/AJPLEGACY.1974.227.4.848",
    is_oa = "true",
    number = "4",
    pages = "848-850",
    semanticscholar_citation_count = "147",
    semanticscholar_id = "6f8635c20b3c41b3abce28a0e837b926eecbf878",
    volume = "227"
}

@article{taylor1974running,
    author = "Taylor, CR et Shkolnik, A et Dmi'el, R et Baharav, D et Borut, A",
    title = "Course à l'accentuation des guépards, gazelles et chèvres : coût énergétique et configuration des membres",
    year = "1974",
    journal = "American Journal of Physiology-Legacy Content",
    url = "https://doi.org/10.1152/ajplegacy.1974.227.4.848",
    doi = "10.1152/ajplegacy.1974.227.4.848",
    number = "4",
    openalex = "W2327775516",
    pages = "848-850",
    volume = "227"
}

@article{fedak1979reappraisal,
    author = "Fedak, Michael A. et Seeherman, Howard J.",
    title = "Reappraisal of energetics of locomotion shows identical cost in bipeds and quadrupeds including ostrich and horse",
    year = "1979",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/282713a0",
    doi = "10.1038/282713a0",
    number = "5740",
    openalex = "W2030556119",
    pages = "713-716",
    volume = "282",
    references = "doi101007bf00699624, doi101038272333a0, doi101086physzool50330155721, doi101126science1774045222, doi101126science17840651096, doi101126science1794069186, doi101126science835018, doi101152ajplegacy197021941104, doi1023072402280, taylor1974running"
}

@misc{fedak1979reappraisal1,
    author = "Fedak, M. A. et Seeherman, H. J",
    title = "Reappraisal of energetics of locomotion shows identical cost in bipeds and quadrupeds including ostrich and horse",
    year = "1979",
    howpublished = "Nature, v. 282, p. 713-716",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fedak, M. A., et Seeherman, H. J., 1979, Reappraisal of energetics of locomotion shows identical cost in bipeds and quadrupeds including ostrich and horse: Nature, v. 282, p. 713-716.}"
}

@article{taylor1979running2,
    author = "Taylor, C. R. et al",
    title = "Running in cheetahs, gazelles and goats",
    year = "1979",
    journal = "Coût énergétique et configuration des membres : American Journal of Physiology, p. 848-850",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Taylor, C. R. et al., 1979, Running in cheetahs, gazelles and goats : Coût énergétique et configuration des membres : American Journal of Physiology, p. 848-850.}"
}

RÉSUMÉ Le coût énergétique de la génération de force musculaire a été étudié en mesurant le coût énergétique du transport de charges chez des rats, des chiens, des humains et des chevaux, pour des charges comprises entre 7 et 27 % de la masse corporelle. La consommation d'oxygène a augmenté en proportion directe de la masse supportée par les muscles, c'est-à-dire où V est la consommation d'oxygène de l'animal courant avec une charge, V₀ est la consommation d'oxygène à la même vitesse sans charge, mL est la masse de l'animal plus la charge, et m est la masse de l'animal. La fréquence de foulée, nombre moyen de pieds au sol sur un nombre entier de foulées, le temps de contact de chaque pied par rapport aux autres pieds, et l'accélération verticale moyenne pendant la phase de contact n'ont pas été modifiées de manière mesurable par les charges utilisées dans nos expériences. À partir de ces observations, nous concluons que les accélérations moyennes du centre de masse de l'animal ne sont pas modifiées par le transport des charges, et que la force musculaire développée par l'animal augmente en proportion directe de la charge. Il en découle que le taux d'utilisation d'énergie par les muscles d'un animal lorsqu'il court le long du sol à une vitesse particulière est presque directement proportionnel à la force exercée par ses muscles. Le coût énergétique de la génération de force sur un intervalle de temps (∫Fdt) augmente nettement avec la vitesse de course. Une conséquence importante de la proportionnalité directe entre l'augmentation de la consommation d'oxygène et la masse de la charge est que les petits animaux dépensent beaucoup plus d'énergie pour générer une force donnée à une vitesse donnée que les grands animaux.

@article{doi101242jeb8619,
    author = "Taylor, C. Richard et Heglund, N. C. et McMahon, Thomas A. et Looney, Todd R.",
    title = "Coût énergétique de la génération de force musculaire lors de la course",
    year = "1980",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "RÉSUMÉ Le coût énergétique de la génération de force musculaire a été étudié en mesurant le coût énergétique du transport de charges chez des rats, des chiens, des humains et des chevaux, pour des charges comprises entre 7 et 27 % de la masse corporelle. La consommation d'oxygène a augmenté en proportion directe de la masse supportée par les muscles, c'est-à-dire où V est la consommation d'oxygène de l'animal courant avec une charge, V₀ est la consommation d'oxygène à la même vitesse sans charge, mL est la masse de l'animal plus la charge, et m est la masse de l'animal. La fréquence de foulée, nombre moyen de pieds au sol sur un nombre entier de foulées, le temps de contact de chaque pied par rapport aux autres pieds, et l'accélération verticale moyenne pendant la phase de contact n'ont pas été modifiées de manière mesurable par les charges utilisées dans nos expériences. À partir de ces observations, nous concluons que les accélérations moyennes du centre de masse de l'animal ne sont pas modifiées par le transport des charges, et que la force musculaire développée par l'animal augmente en proportion directe de la charge. Il en découle que le taux d'utilisation d'énergie par les muscles d'un animal lorsqu'il court le long du sol à une vitesse particulière est presque directement proportionnel à la force exercée par ses muscles. Le coût énergétique de la génération de force sur un intervalle de temps (∫Fdt) augmente nettement avec la vitesse de course. Une conséquence importante de la proportionnalité directe entre l'augmentation de la consommation d'oxygène et la masse de la charge est que les petits animaux dépensent beaucoup plus d'énergie pour générer une force donnée à une vitesse donnée que les grands animaux.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.86.1.9",
    doi = "10.1242/jeb.86.1.9",
    openalex = "W2160457864"
}

Les morphologistes fonctionnels ont traditionnellement considéré le coût de la locomotion comme une influence importante sur la conception des structures locomotrices. Si le coût de la locomotion est une contrainte importante dans la sélection naturelle de ces structures, il devrait être possible de montrer que les animaux différant par la morphologie des membres diffèrent également par leurs coûts locomoteurs. Dans des expériences précédentes sur trois espèces de mammifères cursoriaux différant considérablement par la structure des membres, aucune telle différence n'a été détectée. Étant donné que les facteurs qui déterminent le taux de consommation d'énergie d'un animal en course ne sont pas bien compris, nous avons estimé que l'effet de la morphologie des membres sur le coût pourrait être examiné de la meilleure manière dans un système où seules les propriétés inertielles des membres sont variées tandis que les autres facteurs restent constants. Par conséquent, nous avons mesuré les changements dans le taux de consommation d'énergie de sujets humains en course produits par des altérations artificielles des propriétés inertielles des membres. D'autres variables qui pourraient influencer le coût ont été contrôlées. Nous avons trouvé que le coût d'ajouter une masse donnée aux membres est significativement plus élevé que de l'ajouter au centre de masse et que cet effet devient plus prononcé lorsque les charges des membres sont déplacées distalement. Ainsi, un effet clair de la masse des membres et de sa répartition sur le coût de la locomotion a été démontré.

@article{doi101242jeb1161363,
    author = "Myers, M J et Steudel, Karen",
    title = "Effet de la masse des membres et de sa répartition sur le coût énergétique de la course",
    year = "1985",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Les morphologistes fonctionnels ont traditionnellement considéré le coût de la locomotion comme une influence importante sur la conception des structures locomotrices. Si le coût de la locomotion est une contrainte importante dans la sélection naturelle de ces structures, il devrait être possible de montrer que les animaux différant par la morphologie des membres diffèrent également par leurs coûts locomoteurs. Dans des expériences précédentes sur trois espèces de mammifères cursoriaux différant considérablement par la structure des membres, aucune telle différence n'a été détectée. Étant donné que les facteurs qui déterminent le taux de consommation d'énergie d'un animal en course ne sont pas bien compris, nous avons estimé que l'effet de la morphologie des membres sur le coût pourrait être examiné de la meilleure manière dans un système où seules les propriétés inertielles des membres sont variées tandis que les autres facteurs restent constants. Par conséquent, nous avons mesuré les changements dans le taux de consommation d'énergie de sujets humains en course produits par des altérations artificielles des propriétés inertielles des membres. D'autres variables qui pourraient influencer le coût ont été contrôlées. Nous avons trouvé que le coût d'ajouter une masse donnée aux membres est significativement plus élevé que de l'ajouter au centre de masse et que cet effet devient plus prononcé lorsque les charges des membres sont déplacées distalement. Ainsi, un effet clair de la masse des membres et de sa répartition sur le coût de la locomotion a été démontré.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.116.1.363",
    doi = "10.1242/jeb.116.1.363",
    openalex = "W2184225391",
    references = "taylor1974running"
}

Summary Monthly changes in abundance of Thomson's gazelles at 142 locations on the Serengeti Plains are presented over a 3½ year period. Numbers of gazelles on the eastern plains were strongly correlated with rainfall, whereas numbers in the central and western plains appeared to be related to other variables. Movements of female cheetahs and non‐resident male cheetahs corresponded closely to the movements of Thomson's gazelles but those of resident male cheetahs remained relatively independent of the gazelle migration.

@article{durant1988migration,
    author = "DURANT, S. M. and CARO, T. M. and COLLINS, D. A. and ALAWI, R. M. and FITZGIBBON, C. D.",
    title = "Migration patterns of Thomson's gazelles and cheetahs on the Serengeti Plains",
    year = "1988",
    journal = "African Journal of Ecology",
    abstract = "Summary Monthly changes in abundance of Thomson's gazelles at 142 locations on the Serengeti Plains are presented over a 3½ year period. Numbers of gazelles on the eastern plains were strongly correlated with rainfall, whereas numbers in the central and western plains appeared to be related to other variables. Movements of female cheetahs and non‐resident male cheetahs corresponded closely to the movements of Thomson's gazelles but those of resident male cheetahs remained relatively independent of the gazelle migration.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1365-2028.1988.tb00978.x",
    doi = "10.1111/j.1365-2028.1988.tb00978.x",
    number = "4",
    openalex = "W2073312673",
    pages = "257-268",
    volume = "26",
    references = "doi101007bf00376974, doi101007bf00389015, doi101038scientificamerican077186, doi101111j143903101987tb00921x, doi101111j146979981987tb07455x, doi101126science191422292, doi101515mamm19673111, doi1023071296618, doi1023071942578, doi1023072259478"
}

@article{fitzgibbon1989a,
    author = "FitzGibbon, Clare D.",
    title = "A cost to individuals with reduced vigilance in groups of Thomson's Gazelles hunted by Cheetahs",
    year = "1989",
    journal = "Animal Behaviour",
    url = "https://doi.org/10.1016/0003-3472(89)90098-5",
    doi = "10.1016/0003-3472(89)90098-5",
    openalex = "W2026112692",
    pages = "508-510",
    volume = "37",
    references = "doi101007bf00302563, doi101007bf00376974, doi1010160022519382902892, doi101016s0003347274800497, doi101016s0003347280800327, doi101016s000334728180022x, doi101111j136520281968tb00906x, doi101163156853969x00053, doi1023071936082, openalexw1484524608"
}

L'état et l'âge des gazelles de Thomson (Gazella thomsoni) tuées par deux espèces de prédateurs ont été comparés. Le lycaon, un prédateur de course, était prédit pour prendre une plus grande proportion d'animaux jeunes, vieux et malades que le guépard, un prédateur embusqué. Mesuré par la teneur en graisse de la moelle des os des membres, les lycaons ont capturé plus de gazelles de Thomson en mauvaise condition que les guépards. Cela semblait être une conséquence de leur préférence pour les mâles de gazelles, qui étaient en plus mauvaise condition que les femelles. Les guépards n'ont pas capturé moins de gazelles jeunes et âgées que les lycaons.

@article{fitzgibbon1989the,
    author = "FITZGIBBON, CLARE D. and FANSHAWE, J. H.",
    title = "The condition and age of Thomson's gazelles killed by cheetahs and wild dogs",
    year = "1989",
    journal = "Journal of Zoology",
    abstract = "L'état et l'âge des gazelles de Thomson (Gazella thomsoni) tuées par deux espèces de prédateurs ont été comparés. Le lycaon, un prédateur de course, était prédit pour prendre une plus grande proportion d'animaux jeunes, vieux et malades que le guépard, un prédateur embusqué. Mesuré par la teneur en graisse de la moelle des os des membres, les lycaons ont capturé plus de gazelles de Thomson en mauvaise condition que les guépards. Cela semblait être une conséquence de leur préférence pour les mâles de gazelles, qui étaient en plus mauvaise condition que les femelles. Les guépards n'ont pas capturé moins de gazelles jeunes et âgées que les lycaons.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1469-7998.1989.tb02528.x",
    doi = "10.1111/j.1469-7998.1989.tb02528.x",
    number = "1",
    openalex = "W2078427791",
    pages = "99-107",
    volume = "218",
    references = "doi101111j136520281968tb00906x, doi101111j136520281972tb01174x, doi101111j136520281982tb00278x, doi101428810104372, doi1023073145, doi1023073798360, openalexw1484524608, openalexw2033109056, openalexw2751121943"
}

Les besoins énergétiques de la nage sous-marine chez les pingouins pygosélidés ont été étudiés en Antarctique, en utilisant la respirométrie conjointement avec un canal de nage de 21 m de long et des dispositifs attachés extérieurement enregistrant la vitesse de nage et la durée des plongées d'animaux non entravés. Les mesures de terrain ont été comparées avec des mesures des propriétés hydrodynamiques d'un modèle de pingouin adélie dans un bassin à eau circulaire. Les coûts de transport minimaux pendant la nage sous-marine chez les pingouins adélies (Pygoscelis adeliae), à capuchon noir (P. antarctica) et géants (P. papua) ont en moyenne été de 4,9, 3,7 et 7,6 J kg-1 m-1, respectivement, à leurs vitesses de nage préférées de 2,2, 2,4 et 1,8 m s-1, permettant aux oiseaux de plonger en aérobie pendant 110, 130 et 93 s, respectivement. À partir des mesures du canal de nage, nous avons calculé un coefficient de traînée (CD) de 0,0368 pour un pingouin adélie typique à 2,2 m s-1. Cette valeur est significativement inférieure au CD de 0,04 d'un fuseau idéal et au CD de 0,0496 mesuré sur le modèle en laboratoire. Les raisons de cette différence sont discutées.

@article{doi101242jeb197165,
    author = "Culik, Boris et Wilson, Rory P. et Bannasch, R.",
    title = "Nage sous-marine à faible coût énergétique chez les pingouins pygosélidés",
    year = "1994",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Les besoins énergétiques de la nage sous-marine chez les pingouins pygosélidés ont été étudiés en Antarctique, en utilisant la respirométrie conjointement avec un canal de nage de 21 m de long et des dispositifs attachés extérieurement enregistrant la vitesse de nage et la durée des plongées d'animaux non entravés. Les mesures de terrain ont été comparées avec des mesures des propriétés hydrodynamiques d'un modèle de pingouin adélie dans un bassin à eau circulaire. Les coûts de transport minimaux pendant la nage sous-marine chez les pingouins adélies (Pygoscelis adeliae), à capuchon noir (P. antarctica) et géants (P. papua) ont en moyenne été de 4,9, 3,7 et 7,6 J kg-1 m-1, respectivement, à leurs vitesses de nage préférées de 2,2, 2,4 et 1,8 m s-1, permettant aux oiseaux de plonger en aérobie pendant 110, 130 et 93 s, respectivement. À partir des mesures du canal de nage, nous avons calculé un coefficient de traînée (CD) de 0,0368 pour un pingouin adélie typique à 2,2 m s-1. Cette valeur est significativement inférieure au CD de 0,04 d'un fuseau idéal et au CD de 0,0496 mesuré sur le modèle en laboratoire. Les raisons de cette différence sont discutées.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.197.1.65",
    doi = "10.1242/jeb.197.1.65",
    openalex = "W1896916792",
    references = "doi101126science835018"
}

Bipèdes et quadrupèdes de taille similaire utilisent presque la même quantité d'énergie métabolique pour courir, malgré des différences dramatiques en morphologie et en mécanique de course. Il a été démontré que le taux d'utilisation d'énergie métabolique chez les quadrupèdes coureurs et les bipèdes sauteurs peut être prédit à partir du seul poids corporel et du temps disponible pour générer de la force, tel qu'indiqué par la durée du contact pied-sol. Nous avons testé si ce lien entre la mécanique de course et l'énergétique s'applique également aux bipèdes coureurs. Nous avons mesuré les taux de consommation d'énergie et les temps de contact des pieds chez des humains (masse corporelle moyenne 78,88 kg) et cinq espèces d'oiseaux (plage de masse corporelle moyenne 0,13-40,1 kg). Nous constatons que la plupart (70-90 %) de l'augmentation du taux métabolique avec la vitesse chez les bipèdes coureurs peut être expliquée par les changements dans le temps disponible pour générer de la force. Le taux de génération de force explique également les différences de taux métabolique sur la plage de taille des oiseaux mesurés. Cependant, pour un taux donné de génération de force, les oiseaux utilisent en moyenne 1,7 fois plus d'énergie métabolique que les quadrupèdes. Le taux de consommation d'énergie pour un taux donné de génération de force chez les humains est intermédiaire entre celui des oiseaux et celui des quadrupèdes. Ces résultats soutiennent l'idée que le coût de la production de force musculaire détermine le coût énergétique de la course et suggèrent que les coureurs bipèdes utilisent plus d'énergie pour un taux donné de production de force car ils nécessitent un volume musculaire plus important pour soutenir leur poids corporel.

@article{doi101242jeb201192745,
    author = "Roberts, Thomas J. et Kram, Rodger et Weyand, Peter G. et Taylor, C. Richard",
    title = "Énergétique de la course bipède : I. Coût métabolique de la génération de force",
    year = "1998",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Bipèdes et quadrupèdes de taille similaire utilisent presque la même quantité d'énergie métabolique pour courir, malgré des différences dramatiques en morphologie et en mécanique de course. Il a été démontré que le taux d'utilisation d'énergie métabolique chez les quadrupèdes coureurs et les bipèdes sauteurs peut être prédit à partir du seul poids corporel et du temps disponible pour générer de la force, tel qu'indiqué par la durée du contact pied-sol. Nous avons testé si ce lien entre la mécanique de course et l'énergétique s'applique également aux bipèdes coureurs. Nous avons mesuré les taux de consommation d'énergie et les temps de contact des pieds chez des humains (masse corporelle moyenne 78,88 kg) et cinq espèces d'oiseaux (plage de masse corporelle moyenne 0,13-40,1 kg). Nous constatons que la plupart (70-90 %) de l'augmentation du taux métabolique avec la vitesse chez les bipèdes coureurs peut être expliquée par les changements dans le temps disponible pour générer de la force. Le taux de génération de force explique également les différences de taux métabolique sur la plage de taille des oiseaux mesurés. Cependant, pour un taux donné de génération de force, les oiseaux utilisent en moyenne 1,7 fois plus d'énergie métabolique que les quadrupèdes. Le taux de consommation d'énergie pour un taux donné de génération de force chez les humains est intermédiaire entre celui des oiseaux et celui des quadrupèdes. Ces résultats soutiennent l'idée que le coût de la production de force musculaire détermine le coût énergétique de la course et suggèrent que les coureurs bipèdes utilisent plus d'énergie pour un taux donné de production de force car ils nécessitent un volume musculaire plus important pour soutenir leur poids corporel.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.201.19.2745",
    doi = "10.1242/jeb.201.19.2745",
    openalex = "W2404689151",
    references = "doi101126science2251499"
}

Les mammifères sont revenus dans les océans il y a moins de 60 millions d'années. La transition d'un mode de vie terrestre à un mode de vie aquatique a nécessité des modifications morphologiques et comportementales extrêmes, concomitantes avec des mécanismes locomoteurs fondamentalement différents pour se déplacer sur terre et dans l'eau. Les coûts énergétiques de transport reflètent généralement de tels modes locomoteurs différents, mais ne peuvent être discernés à partir du registre fossile. Dans cette étude, les défis énergétiques associés au passage d'une locomotion terrestre à une locomotion aquatique chez les mammifères marins primitifs sont examinés en comparant les coûts de transport, de maintenance et de locomotion de mammifères actuels variant selon leur degré de spécialisation aquatique. Les résultats indiquent que les spécialistes de la course et de la nage ont convergé vers un optimum énergétique pour la locomotion. Une expression allométrique, COT TOT = 7.79 masse −0.29 (r 2 = 0.83, n = 6 espèces), décrit le coût total de transport en J kg −1 m −1 pour les mammifères marins nageurs variant en taille de 21 kg à 15 000 kg. Cette relation est indistinguishable de celle décrivant les coûts totaux de transport chez les mammifères coureurs. En revanche, le mode de vie transitionnel des mammifères semi-aquatiques, similaire à celui des mammifères marins ancestraux, engendre des coûts 2,4 à 5,1 fois plus élevés que les spécialistes de la locomotion. Ces motifs suggèrent que les mammifères marins primitifs ont affronté un obstacle énergétique avant de revenir à des coûts rappelant leur ancêtre terrestre, et ont peut-être atteint une limite évolutive pour l'optimisation énergétique pendant la nage.

@article{doi101098rstb19990371,
    author = "Williams, Terrie M.",
    title = "The evolution of cost efficient swimming in marine mammals: limits to energetic optimization",
    year = "1999",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society B Biological Sciences",
    abstract = "Mammals re–entered the oceans less than 60 million years ago. The transition from a terrestrial to an aquatic lifestyle required extreme morphological and behavioural modifications concomitant with fundamentally different locomotor mechanisms for moving on land and through water. Energetic transport costs typically reflect such different locomotor modes, but can not be discerned from the fossil record. In this study the energetic challenges associated with changing from terrestrial to aquatic locomotion in primitive marine mammals are examined by comparing the transport, maintenance and locomotor costs of extant mammals varying in degree of aquatic specialization. The results indicate that running and swimming specialists have converged on an energetic optimum for locomotion. An allometric expression, COT TOT = 7.79 mass −0.29 (r 2 = 0.83, n = 6 species), describes the total cost of transport in J kg −1 m −1 for swimming marine mammals ranging in size from 21 kg to 15,000 kg. This relation is indistinguishable from that describing total transport costs in running mammals. In contrast, the transitional lifestyle of semi–aquatic mammals, similar to that of ancestral marine mammals, incurs costs that are 2.4–5.1 times higher than locomotor specialists. These patterns suggest that primitive marine mammals confronted an energetic hurdle before returning to costs reminiscent of their terrestrial ancestry, and may have reached an evolutionary limit for energetic optimization during swimming.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rstb.1999.0371",
    doi = "10.1098/rstb.1999.0371",
    openalex = "W1979684572",
    references = "doi101126science1794069186"
}

Le coût énergétique de la marche est déterminé, dans une large mesure, par la masse corporelle, mais il n'est pas clair comment la composition corporelle et la distribution de la masse influencent ce coût. Nous avons testé l'hypothèse que la marche serait la plus coûteuse pour les femmes obèses par rapport aux hommes obèses et aux hommes et femmes de poids normal. De plus, nous avons hypothèse que pour tous les groupes, la vitesse de marche préférée correspondrait à la vitesse qui minimise le coût énergétique brut par distance. Nous avons mesuré la composition corporelle, la consommation maximale d'oxygène et la vitesse de marche préférée de 39 (19 obèses de classe II, 20 de poids normal) femmes et hommes. Nous avons également mesuré la consommation d'oxygène et la production de dioxyde de carbone lorsque les sujets marchaient sur un tapis roulant horizontal à six vitesses (0,50-1,75 m/s). L'obésité et le sexe ont tous deux affecté le taux métabolique net (W/kg) de la marche. Les taux métaboliques nets des sujets obèses n'étaient supérieurs que d'environ 10 % (par kg) à ceux des sujets de poids normal, et les taux métaboliques nets pour les femmes étaient d'environ 10 % supérieurs à ceux des hommes. L'augmentation du taux métabolique net à des vitesses de marche plus rapides était la plus grande chez les femmes obèses par rapport aux autres groupes. La vitesse de marche préférée n'était pas différente entre les groupes (1,42 m/s) et était proche de la vitesse qui minimise le coût énergétique brut par distance. Étonnamment, la distribution de la masse (masse des cuisses/masse corporelle) n'était pas liée au taux métabolique net, mais la composition corporelle (% de graisse) l'était (r2= 0,43). Des études biomécaniques détaillées de la marche sont nécessaires pour investiguer si les individus obèses adoptent de nouveaux mécanismes d'économie d'énergie pendant la marche.

@article{doi101152japplphysiol007672005,
    author = "Browning, R. et Baker, Emily et Herron, Jessica A et Kram, Rodger",
    title = "Effets de l'obésité et du sexe sur le coût énergétique et la vitesse préférée de marche",
    year = "2005",
    journal = "Journal of Applied Physiology",
    abstract = "Le coût énergétique de la marche est déterminé, dans une large mesure, par la masse corporelle, mais il n'est pas clair comment la composition corporelle et la distribution de la masse influencent ce coût. Nous avons testé l'hypothèse que la marche serait la plus coûteuse pour les femmes obèses par rapport aux hommes obèses et aux hommes et femmes de poids normal. De plus, nous avons hypothèse que pour tous les groupes, la vitesse de marche préférée correspondrait à la vitesse qui minimise le coût énergétique brut par distance. Nous avons mesuré la composition corporelle, la consommation maximale d'oxygène et la vitesse de marche préférée de 39 (19 obèses de classe II, 20 de poids normal) femmes et hommes. Nous avons également mesuré la consommation d'oxygène et la production de dioxyde de carbone lorsque les sujets marchaient sur un tapis roulant horizontal à six vitesses (0,50-1,75 m/s). L'obésité et le sexe ont tous deux affecté le taux métabolique net (W/kg) de la marche. Les taux métaboliques nets des sujets obèses n'étaient supérieurs que d'environ 10 % (par kg) à ceux des sujets de poids normal, et les taux métaboliques nets pour les femmes étaient d'environ 10 % supérieurs à ceux des hommes. L'augmentation du taux métabolique net à des vitesses de marche plus rapides était la plus grande chez les femmes obèses par rapport aux autres groupes. La vitesse de marche préférée n'était pas différente entre les groupes (1,42 m/s) et était proche de la vitesse qui minimise le coût énergétique brut par distance. Étonnamment, la distribution de la masse (masse des cuisses/masse corporelle) n'était pas liée au taux métabolique net, mais la composition corporelle (% de graisse) l'était (r2= 0,43). Des études biomécaniques détaillées de la marche sont nécessaires pour investiguer si les individus obèses adoptent de nouveaux mécanismes d'économie d'énergie pendant la marche.",
    url = "https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00767.2005",
    doi = "10.1152/japplphysiol.00767.2005",
    openalex = "W2169036624",
    references = "doi101242jeb205233717"
}

Le coût énergétique de la locomotion terrestre a été lié aux forces musculaires générées pour soutenir le poids du corps et faire osciller les membres. Le modèle LiMb prédit ces forces, et donc le coût de la locomotion, en fonction de la longueur des membres et des variables cinématiques de base. Ici, je teste ce modèle chez l'homme, les chèvres et les chiens afin d'évaluer la performance du modèle LiMb pour prédire le coût de la locomotion chez les bipèdes et les quadrupèdes. Les prédictions du modèle ont été comparées au coût de la locomotion observé, mesuré par la consommation d'oxygène, lors d'essais sur tapis roulant effectués à différentes vitesses pour les allures de marche et de course. Le modèle LiMb explique plus de la variation du coût de la locomotion que d'autres prédicteurs, y compris le temps de contact, le nombre de Froude et la masse corporelle. Le modèle LiMb prédit également avec précision l'amplitude des forces verticales au sol. Les résultats suggèrent que le modèle LiMb lie de manière fiable l'anatomie de la locomotion à la production de force et au coût de la locomotion. De plus, ces données soutiennent l'idée que la longueur des membres pourrait sous-tendre l'échelle du coût de la locomotion pour les animaux terrestres.

@article{doi101242jeb02662,
    author = "Pontzer, Herman",
    title = "Prédiction du coût énergétique de la locomotion terrestre : un test du modèle LiMb chez l'homme et les quadrupèdes",
    year = "2007",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Le coût énergétique de la locomotion terrestre a été lié aux forces musculaires générées pour soutenir le poids du corps et faire osciller les membres. Le modèle LiMb prédit ces forces, et donc le coût de la locomotion, en fonction de la longueur des membres et des variables cinématiques de base. Ici, je teste ce modèle chez l'homme, les chèvres et les chiens afin d'évaluer la performance du modèle LiMb pour prédire le coût de la locomotion chez les bipèdes et les quadrupèdes. Les prédictions du modèle ont été comparées au coût de la locomotion observé, mesuré par la consommation d'oxygène, lors d'essais sur tapis roulant effectués à différentes vitesses pour les allures de marche et de course. Le modèle LiMb explique plus de la variation du coût de la locomotion que d'autres prédicteurs, y compris le temps de contact, le nombre de Froude et la masse corporelle. Le modèle LiMb prédit également avec précision l'amplitude des forces verticales au sol. Les résultats suggèrent que le modèle LiMb lie de manière fiable l'anatomie de la locomotion à la production de force et au coût de la locomotion. De plus, ces données soutiennent l'idée que la longueur des membres pourrait sous-tendre l'échelle du coût de la locomotion pour les animaux terrestres.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.02662",
    doi = "10.1242/jeb.02662",
    openalex = "W2095248753",
    references = "doi101038346265a0, doi101111j146979981983tb04266x, doi101113jphysiol1977sp011866, doi101126science1107799, doi101126science2251499, doi101126science2740914, doi101146annurevph44030182000525, doi101242jeb205233717, doi101242jeb9711, doi104159harvard9780674184404"
}

@incollection{crossref2009a,
    title = "« A Horse and Two Goats »",
    year = "2009",
    booktitle = "Another Canon",
    url = "https://doi.org/10.7135/upo9781843318040.005",
    doi = "10.7135/upo9781843318040.005",
    openalex = "W993431140",
    pages = "41-50"
}

Le lagopède rocheux de Svalbard, Lagopus muta hyperborea, subit des conditions photopériodiques et climatiques extrêmes sur l'archipel arctique de Svalbard. Cette espèce est cependant très adaptée pour vivre dans cet environnement hostile. L'une des adaptations les plus frappantes observées chez ces oiseaux est le dépôt, avant le début de l'hiver, de réserves de graisse qui peuvent représenter jusqu'à 32 % de la masse corporelle et sont situées principalement autour du sternum et de la région abdominale. Cette graisse, bien qu'essentielle à la survie des oiseaux, présente également un défi, car l'oiseau doit maintenir une fonction physiologique normale avec cette masse supplémentaire. En particulier, ces réserves sont susceptibles de contraindre le système respiratoire, car le sternum et la région pelvienne doivent être déplacés lors de la ventilation et le port de cette charge supplémentaire peut également impacter le coût énergétique de la locomotion. Ici, nous démontrons que les oiseaux d'hiver ont un coût de locomotion réduit par rapport aux oiseaux d'été. Une découverte remarquable étant donné que pendant l'hiver, ces oiseaux ont presque le double de la masse corporelle de ceux de l'été. Ces résultats suggèrent que les lagopèdes de Svalbard sont capables de porter la graisse d'hiver supplémentaire sans engager de coût énergétique. Étant donné que la conservation de l'énergie est primordiale pour ces oiseaux, minimiser les coûts de déplacement lorsque les ressources sont limitées semble être une adaptation clé cruciale pour leur survie dans l'environnement arctique stérile.

@article{doi101371journalpone0015490,
    author = "Lees, John et Nudds, Robert L. et Stokkan, Karl‐Arne et Folkow, Lars P. et Codd, Jonathan R.",
    title = "Réduction du coût métabolique de la locomotion chez le lagopède rocheux de Svalbard (Lagopus muta hyperborea) en hiver",
    year = "2010",
    journal = "PLoS ONE",
    abstract = "Le lagopède rocheux de Svalbard, Lagopus muta hyperborea, subit des conditions photopériodiques et climatiques extrêmes sur l'archipel arctique de Svalbard. Cette espèce est cependant très adaptée pour vivre dans cet environnement hostile. L'une des adaptations les plus frappantes observées chez ces oiseaux est le dépôt, avant le début de l'hiver, de réserves de graisse qui peuvent représenter jusqu'à 32 % de la masse corporelle et sont situées principalement autour du sternum et de la région abdominale. Cette graisse, bien qu'essentielle à la survie des oiseaux, présente également un défi, car l'oiseau doit maintenir une fonction physiologique normale avec cette masse supplémentaire. En particulier, ces réserves sont susceptibles de contraindre le système respiratoire, car le sternum et la région pelvienne doivent être déplacés lors de la ventilation et le port de cette charge supplémentaire peut également impacter le coût énergétique de la locomotion. Ici, nous démontrons que les oiseaux d'hiver ont un coût de locomotion réduit par rapport aux oiseaux d'été. Une découverte remarquable étant donné que pendant l'hiver, ces oiseaux ont presque le double de la masse corporelle de ceux de l'été. Ces résultats suggèrent que les lagopèdes de Svalbard sont capables de porter la graisse d'hiver supplémentaire sans engager de coût énergétique. Étant donné que la conservation de l'énergie est primordiale pour ces oiseaux, minimiser les coûts de déplacement lorsque les ressources sont limitées semble être une adaptation clé cruciale pour leur survie dans l'environnement arctique stérile.",
    url = "https://doi.org/10.1371/journal.pone.0015490",
    doi = "10.1371/journal.pone.0015490",
    openalex = "W2112659042",
    references = "doi101021j150446a008, doi101038346265a0, doi101093acprofoso97801953106100010001, doi101093oso97801988303990010001, doi101098rstb19930050, doi101146annurevphysiol66032102115105, doi101152ajpregu19772335r243, doi1023071538741, doi1023071938580, doi103382ps0250096"
}

Une grande variation de la longueur des membres entre les mammifères terrestres a été observée. Une longueur accrue des membres aurait pu évoluer comme un mécanisme pour réduire le coût de transport (COT), permettant une allocation d'énergie à d'autres fonctions importantes. La relation entre la dépense énergétique et la longueur des membres a été étudiée au niveau de la population chez la souris Longshanks. Cette lignée unique de souris possède en moyenne une tibie 13 % plus longue qu'une lignée témoin (Control) élevée de manière aléatoire. L'hypothèse selon laquelle les souris Longshanks auraient un COT inférieur et une enjambée plus longue a été testée ici. Les résultats montrent que les souris Longshanks (N=19) ont effectivement un COT inférieur (-24 %), une enjambée plus longue (+7 %) et une fréquence d'enjambée plus faible (-5-7 %) par rapport aux souris témoins (N=22). Les résultats apportent un soutien à une relation entre la longueur des membres et les performances locomotrices et constituent une contribution importante à la compréhension des pressions sélectives façonnant la longueur des membres.

@phdthesis{doi1011575prism28084,
    author = "Sparrow, Leah M.",
    title = "L'effet de la longueur des membres sur le coût de la locomotion et de la démarche chez la souris Longshanks.",
    year = "2015",
    booktitle = "PRISM (Université de Calgary)",
    abstract = "Une grande variation de la longueur des membres entre les mammifères terrestres a été observée. Une longueur accrue des membres aurait pu évoluer comme un mécanisme pour réduire le coût de transport (COT), permettant une allocation d'énergie à d'autres fonctions importantes. La relation entre la dépense énergétique et la longueur des membres a été étudiée au niveau de la population chez la souris Longshanks. Cette lignée unique de souris possède en moyenne une tibie 13\% plus longue qu'une lignée témoin (Control) élevée de manière aléatoire. L'hypothèse selon laquelle les souris Longshanks auraient un COT inférieur et une enjambée plus longue a été testée ici. Les résultats montrent que les souris Longshanks (N=19) ont effectivement un COT inférieur (-24\%), une enjambée plus longue (+7\%) et une fréquence d'enjambée plus faible (-5-7\%) par rapport aux souris témoins (N=22). Les résultats apportent un soutien à une relation entre la longueur des membres et les performances locomotrices et constituent une contribution importante à la compréhension des pressions sélectives façonnant la longueur des membres.",
    url = "https://doi.org/10.11575/prism/28084",
    doi = "10.11575/prism/28084",
    openalex = "W999631434",
    references = "doi101016s0014299903012743, doi101038292239a0, doi101038346265a0, doi101038nature03052, doi101093icb232347, doi101113jphysiol1949sp004363, doi101126science1774045222, doi101126science2740914, doi101152jappl1973352236, doi101152jappl1984564831"
}

CONTEXTE : Réduire le coût énergétique de la course semble être la voie la plus viable pour un marathon en moins de deux heures. La masse du chaussage, l'amortissement et la rigidité de flexion influencent chacun le coût énergétique de la course. Récemment, des chaussures de course prototypes ont été développées qui combinent un nouveau matériau de semelle intermédiaire hautement conforme et résilient avec une plaque rigide intégrée. OBJECTIF : L'objectif de cette étude était de déterminer si, et dans quelle mesure, ces nouvelles chaussures de course réduisent le coût énergétique de la course par rapport aux chaussures de course de marathon établies. MÉTHODES : 18 athlètes de haut niveau ont effectué six essais de 5 minutes (trois chaussures × deux réplicats) dans des chaussures prototypes (NP) et deux chaussures de marathon établies (NS et AB) lors de trois sessions distinctes : 14, 16 et 18 km/h. Nous avons mesuré la consommation d'oxygène submaximale et la production de dioxyde de carbone pendant les minutes 3 à 5 et avons moyenné le coût énergétique (W/kg) pour les deux essais de chaque modèle de chaussure. RÉSULTATS : Par rapport aux chaussures de course établies, les nouvelles chaussures ont réduit le coût énergétique de la course chez tous les 18 sujets testés. Moyenné sur les trois vitesses, le coût énergétique de la course dans les chaussures NP (16,45 ± 0,89 W/kg ; moyenne ± écart-type) était de 4,16 et 4,01 % inférieur à celui des chaussures NS et AB, lorsque la masse de la chaussure était ajustée (17,16 ± 0,92 et 17,14 ± 0,97 W/kg, respectivement, toutes les deux p < 0,001). Les variations observées en pourcentage étaient indépendantes de la vitesse de course (14-18 km/h). CONCLUSION : Les chaussures prototypes ont réduit le coût énergétique de la course de 4 % en moyenne. Nous prédisons qu'avec ces chaussures, les athlètes de haut niveau pourraient courir beaucoup plus vite et réaliser le premier marathon en moins de deux heures.

@article{doi101007s4027901708112,
    author = "Hoogkamer, Wouter et Kipp, Shalaya et Frank, Jesse H. et Farina, Emily M. et Luo, Geng et Kram, Rodger",
    title = "A Comparison of the Energetic Cost of Running in Marathon Racing Shoes",
    year = "2017",
    journal = "Sports Medicine",
    abstract = "CONTEXTE : Réduire le coût énergétique de la course semble être la voie la plus viable pour un marathon en moins de deux heures. La masse du chaussage, l'amortissement et la rigidité de flexion influencent chacun le coût énergétique de la course. Récemment, des chaussures de course prototypes ont été développées qui combinent un nouveau matériau de semelle intermédiaire hautement conforme et résilient avec une plaque rigide intégrée. OBJECTIF : L'objectif de cette étude était de déterminer si, et dans quelle mesure, ces nouvelles chaussures de course réduisent le coût énergétique de la course par rapport aux chaussures de course de marathon établies. MÉTHODES : 18 athlètes de haut niveau ont effectué six essais de 5 minutes (trois chaussures × deux réplicats) dans des chaussures prototypes (NP) et deux chaussures de marathon établies (NS et AB) lors de trois sessions distinctes : 14, 16 et 18 km/h. Nous avons mesuré la consommation d'oxygène submaximale et la production de dioxyde de carbone pendant les minutes 3 à 5 et avons moyenné le coût énergétique (W/kg) pour les deux essais de chaque modèle de chaussure. RÉSULTATS : Par rapport aux chaussures de course établies, les nouvelles chaussures ont réduit le coût énergétique de la course chez tous les 18 sujets testés. Moyenné sur les trois vitesses, le coût énergétique de la course dans les chaussures NP (16,45 ± 0,89 W/kg ; moyenne ± écart-type) était de 4,16 et 4,01\% inférieur à celui des chaussures NS et AB, lorsque la masse de la chaussure était ajustée (17,16 ± 0,92 et 17,14 ± 0,97 W/kg, respectivement, toutes les deux p < 0,001). Les variations observées en pourcentage étaient indépendantes de la vitesse de course (14-18 km/h). CONCLUSION : Les chaussures prototypes ont réduit le coût énergétique de la course de 4\% en moyenne. Nous prédisons qu'avec ces chaussures, les athlètes de haut niveau pourraient courir beaucoup plus vite et réaliser le premier marathon en moins de deux heures.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s40279-017-0811-2",
    doi = "10.1007/s40279-017-0811-2",
    openalex = "W2770125989",
    references = "doi101126science2740914"
}