Résumé du livre “Le gène du sport : la science explore les performances extraordinaires des athlètes”

 

Présentation du livre

Titre : Le gène du sport : La science explore les performances extraordinaires des athlètes
Auteur : David Epstein

Thèmes : Facteurs de performance / Génétique du sport / Morphotype / Musculature / VO2 max / Sprint / Course de fond / Motivation / Résistance à la douleur / Pathologies génétiques / Tendances génétiques / Diversité génétique / Tests génétiques / Dopage génétique

 

Note générale du livre

17/20

 

Points forts du livre

– Une présentation très riche et pertinente de l’impact de la génétique sur les performances sportives

– Une démarche honnête et rigoureuse, avec de nombreuses études scientifiques et des analyses nuancées

– Une très bonne conclusion, avec une prise de hauteur intéressante

 

Points faibles du livre

– Un plan un peu décousu

– Une absence d’analyses à propos de l’éventuel impact de la génétique sur des habiletés techniques

 

Résumé du livre

Questions abordées dans le livre :
– Quel est le poids de la génétique dans les performances sportives ?
– Quel est l’impact de la génétique sur le morphotype, le poids, les muscles, la VO2 max ?
– Quels sont les morphotypes associés à chaque sport ?
– Est-ce que la génétique a un impact sur la motivation et sur la résistance à la douleur ?
– Comment les sportifs peuvent-ils prévenir certains risques liés à la génétique ?
– A quel point sommes-nous génétiquement différents ?
– Quelles sont les différences génétiques et physiques entre les hommes et les femmes ?
– Pourquoi les Jamaïcains dominent le sprint et pourquoi les Kényans dominent les courses de fond ?

Pour connaître les réponses à ces questions, il te suffit de lire le résumé du livre :

Lire le résumé du livre (45 minutes)

 

Introduction

L’auteur commence par quelques observations dont on a tous fait l’expérience.
On connaît tous des sportifs ont des facilités, des sportifs qui sont meilleurs que des sportifs qui s’entraînent plus.
Ces observations montrent l’impact de la génétique dans les performances sportives.

L’entraînement seul doit donc faire face à la génétique qui pose des limites et des difficultés.

Mais, la génétique seule est insuffisante, car il est évident que l’environnement et les actions individuelles ont aussi un poids très important.

La performance dépend donc de l’inné (génétique) et de l’acquis (développement d’aptitudes par l’entraînement).

Mais, entre inné et acquis, qu’est ce qui a le plus d’influence sur les performances d’un individu ?
A ce titre, la présence de familles dans le sport (Manning, Bryant, Maldini, etc) est-elle plus le résultat d’un héritage génétique ou d’un héritage culturel ?

Le débat actuel penche clairement vers l’influence déterminante de l’acquis.
La théorie d’Anders Ericsson sur les 10 000 heures de pratique pour devenir un expert dans n’importe quel domaine a reçu un large écho favorable.
La génétique semble désormais peser bien peu à côté de la pratique.
Le travail est désormais considéré comme une clé ouvrant quasiment toutes les portes à tout le monde, sans que la génétique n’entre trop dans l’équation.

Mais, à partir de ces observations, l’auteur est resté sceptique à propos de cet emballement réduisant l’importance de la génétique.
Il semblait évident pour lui que la génétique reste importante.
Il a souvent remarqué qu’une même quantité de travail n’a pas le même impact sur 2 personnes à la génétique différente.
Et de même, des sportifs n’ont pas les mêmes besoins d’entraînement pour atteindre une performance identique.

L’auteur a donc voulu réaliser une grande étude pour mieux comprendre le poids réel de la génétique, ainsi que les gènes impliqués dans les performances sportives.
Pour réaliser cette étude, il a rencontré de nombreux scientifiques, entraîneurs, et athlètes.
Il a ainsi pu notamment avoir accès à de nombreux résultats de recherches scientifiques liées à la génétique.

D’ailleurs, il faut savoir qu’en 2003, le génome humain a enfin pu être cartographié par les scientifiques.
Les scientifiques ont ainsi identifié les 23 000 régions de l’ADN contenant les gènes.
Mais, on a ainsi réalisé que la génétique est hyper complexe, car il existe une grande interdépendance entre les régions pour déterminer des caractéristiques biologiques.
Autrement dit, chaque région (et donc chaque gène) prise individuellement n’a que peu de sens, et il est nécessaire de réaliser des croisements complexes pour comprendre l’influence des gènes.

Ainsi, la compréhension du génome humain n’en est pour le moment qu’à ses débuts.
Si les connaissances progressent et permettent d’avoir déjà quelques réponses, il y a encore énormément d’incertitudes et d’inconnues.
Le livre offre donc un éclairage très riche sur la génétique humaine, sans nier les nombreuses zones d’ombre.

Enfin, le livre soulève aussi des questions éthiques, liées notamment à la sélection génétique, aux manipulations génétiques, etc.

 

Le tabou de la génétique et le mythe des 10 000 heures de pratique pour devenir expert

La génétique est clairement un sujet tabou.
Les « condamnations physiques », les risques, et les difficultés liées à la génétiques ont notamment tendance à mettre mal à l’aise.

Ainsi, l’idée que l’homme est malléable à l’infini est beaucoup plus attractive.
Le mythe que tout est possible, pour tout le monde, et qu’il suffit de s’en donner les moyens séduit.

Plusieurs exemples de sportifs ont alimenté ce mythe.
Tiger Woods, acharné de travail a été décrit comme un symbole du succès gagné par l’unique force du travail.
Mais, il faut tout de même savoir que Tiger Woods était capable de se tenir debout à l’âge de 6 mois, et qu’il a donc peut-être aussi bénéficié un terrain génétique favorable, même si cela n’enlève rien à son travail et son mérite.

De nombreux psychologues du sport véhiculent aussi ce message social positif.
Même si en privé, le discours est généralement différent et plus réaliste.

Et, ce mythe de l’homme totalement détaché de la génétique a été fortement alimenté par les travaux d’Ericsson et sa théorie des 10 000 heures de pratique délibérée pour devenir expert.
Les travaux d’Ericsson ont ainsi établi que 10 000 heures de pratique délibérée (avec concentration et feedback) permettait de devenir expert dans une discipline.
Quel que soit l’individu et quelle que soit la discipline, il était globalement nécessaire mais suffisant de pratiquer environ 10 000 heures pour atteindre un niveau expert.
Ces travaux tendaient donc à montrer que le poids de la génétique et du talent innés étaient largement surévalué.
Et au contraire, ces travaux ont donné l’impression à beaucoup que la pratique était la seule chose qui comptait, la seule chose qui déterminait la performance dans la durée.

En réalité, cette étude qui portait sur des violonistes n’a porté que sur un petit nombre d’individus (10).
Elle ne portait en plus que sur des personnes ayant atteint un niveau expert, donc les autres personnes ayant pu aussi s’entraîner beaucoup sans atteindre ce niveau n’étaient pas prises en compte dans l’étude.
De plus, cette étude était très imprécise, car rétrospective, c’est-à dire qu’on demandait aux personnes d’évaluer le nombre d’heures qu’il leur avait fallu pour atteindre leur niveau d’expert (chose difficile à évaluer avec précision).
Enfin, cette étude donnait seulement une moyenne de 10 000 heures, sans fournir de précisions sur les éventuelles différences selon les personnes.
Par son champ très restreint et son imprécision, cette étude a donc une valeur toute relative.
La théorie des 10 000 heures est donc une théorie biaisée qu’il faut relativiser.

Suite à l’écho retentissant de cette théorie des 10 000 heures, McLaughlin s’est lancé dans une expérience intéressante.
Il s’agit d’un gars normal qui a décidé en 2010 de se mette très sérieusement au golf.
Il a commencé avec l’objectif d’atteindre 10 000 heures de pratique délibérée et un niveau professionnel.
Il s’agit donc d’un cas d’étude intéressant, car plus aléatoire dans la population, et plus précis dans l’évaluation des heures de pratique.
Actuellement, McLaughlin a pris du retard sur son programme (qui devait finir en 2016) à cause de blessures en dos.
Ses résultats ne semblent pas à la hauteur de ses espérances.

Une autre étude très intéressante a été réalisée sur de nombreux joueurs d’échec.
Cette étude s’appuyait sur un logiciel enregistrant les parties de joueurs d’échec et évaluant leurs résultats.
Elle a donc permis d’avoir une mesure précise de leurs heures de pratique et de leur niveau.
Cette étude a montré que 11 000 heures de pratique était nécessaire en moyenne pour atteindre le niveau de maître.
Mais, les écarts étaient énormes entre les individus.
Ainsi, certains n’ont eu besoin que de 3 000 heures pour atteindre le niveau de maître, alors que d’autres ont eu besoin de 25 000 heures, voire plus.
Une explication a été donnée pour mieux comprendre ces écarts.
Il faut savoir qu’il y a 300 000 structures à apprendre aux échecs pour maîtriser la prise d’informations et l’analyse.
Ainsi, un écart de quelques secondes (11 au lieu de 9 par exemple) pour apprendre une structure peut créer une différence cumulée considérable dans l’apprentissage (effet papillon).
Autrement dit, une vitesse d’apprentissage différente peut déboucher sur une grande différence de temps pour atteindre un même niveau d’expert.

Un exemple issu du saut en hauteur contredit également la théorie des 10 000 heures.
Suite à 20 ans d’entraînement contant et intense, Stefan Holm a atteint un niveau d’excellence en saut en hauteur (au début des années 2000).
Donald Thomas ne s’était mis au saut en hauteur que depuis 8 mois avant les championnats du monde de 2007.
Et pourtant… Donald Thomas a remporté l’or en 2007, avec seulement 8 mois d’entraînement et une technique encore très approximative.
Une étude scientifique sur Donald Thomas a permis d’établir qu’il avait de longues jambes comparativement à sa taille.
Et surtout, Donald Thomas avait un tendon d’achille gigantesque alors qu’Holm avait un tendon d’achille normal.
Or, la longueur du talon d’achille est décisive pour emmagasiner de l’énergie lorsqu’il est étiré, en délivrer lorsqu’il se détend, et ainsi permettre de se propulser dans les airs.
Et, la longueur du tendon d’achille n’est pas significativement modifiée par l’entraînement.
Elle dépend surtout de la distance innée entre le muscle du mollet et l’os du talon.
Cette distance dépend elle-même des gènes impliqués dans la production de collagène (protéine fabriquant les ligaments et tendons).
Evidemment, la longueur du talon d’achille n’a pas été l’unique facteur de performance.
Mais, il est indéniable que cet élément a été important pour expliquer la différence de temps d’apprentissage qu’il a fallu à Holm et Thomas pour atteindre des performances similaires en saut en hauteur.

De nombreuses études ont montré que les sportifs de haut niveau engrangent en réalité très rarement 10 000 heures de pratique spécifiques à un sport (autres sports pratiqués généralement).
Ces études ont en effet tendance à montrer que les meilleurs compétiteurs ont eu besoin de beaucoup moins de 10 000 heures de pratique délibérée pour atteindre l’élite.
Le niveau international est ainsi atteint en moyenne avec 4000 heures de pratique en basket, 4000 heures de pratique en hockey sur gazon, 6000 heures de pratique en lutte.
Et, même aujourd’hui, des athlètes parviennent à devenir des tops dans leur sport avec moins d’un an d’entraînement.

Certains ont donc besoin de beaucoup moins de 10 000 heures pour atteindre un niveau d’expert, alors que d’autres peuvent avoir besoin de beaucoup plus.
A ce titre, une étude sur des triathlètes a montré que le nombre d’heure d’entraînement pouvait varier d’un rapport de 1 à 10 parmi les athlètes ayant un même niveau de performance.

Ainsi, le nombre d’heures de pratique nécessaire pour atteindre un niveau d’expert dépend énormément des individus.
La diversité est infinie.

Des études ont cherché à mieux comprendre la construction des écarts au cours de l’apprentissage.
L’idée était notamment de savoir si la pratique agrandissait ou réduisait les écarts dans le temps.
Une étude de Thordnike portant sur le calcul mental a ainsi montré qu’une pratique identique faisait progresser tout le monde, mais agrandissait l’écart de performance.
Ceci s’expliquait par le fait que certains apprennent plus vite grâce à une disposition innée (effet Mathieu).
Cela dit, une étude d’Ackerman a montré qu’en réalité, la convergence ou divergence avec une pratique identique dépendait de l’activité.
Avec des tâches simples, une pratique identique entraînait une convergence des niveaux (vitesse d’apprentissage du leader inférieure ou égale) ; alors qu’avec des tâches complexes, une pratique identique entraînait généralement une divergence des niveaux (vitesse d’apprentissage du leader supérieure).

Enfin, des études ont cherché à mieux évaluer le poids de l’inné et de l’acquis dans les écarts types à la moyenne des performances.
Alors que la théorie des 10 000 heures laisse pense que l’écart s’explique surtout par la pratique, l’écart type à la moyenne expliqué par la pratique va en réalité généralement de faible à modéré.

Globalement, on peut donc dire que l’inné (la génétique) et l’acquis (la pratique) sont importants.
Les théories déséquilibrées qui donnent un poids considérable à l’un et un poids faible à l’autre sont généralement peu pertinentes.
Les études scientifiques montrent que les performances dans un domaine dépendent à la fois de la génétique et de la pratique, avec des poids variables, difficiles à évaluer, mais rarement hyper déséquilibrés.

 

L’importance de la génétique et de la pratique dans la perception rapide d’informations visuelles

La perception rapide d’informations visuelles repose sur 2 facteurs : la perception visuelle (qualité de la vision) et l’occlusion visuelle (sélection et interprétation d’indices).

La perception visuelle englobe l’acuité visuelle, la perception de la profondeur, et la sensibilité au contraste.
Or, l’acuité visuelle maximale d’un individu est déterminée génétiquement par la densité de cônes sur la macula (une zone ovale située sur la rétine).
La densité de cônes est équivalente aux mégapixels d’un appareil photo, et varie fortement d’un individu à l’autre.
De même, la perception maximale de la profondeur et la sensibilité au contraste maximale semblent aussi fortement liées à la génétique (même si les jeux vidéo d’action peuvent un peu améliorer la sensibilité aux contrastes).

Une étude portant sur des joueurs de baseball a permis de mesurer leur perception visuelle (acuité visuelle, perception de la profondeur, sensibilité au contraste).
L’acuité visuelle moyenne des joueurs de baseball est ainsi de 20/11 pour l’œil droit et 20/12 pour l’œil gauche (plus le second nombre est faible, plus l’acuité visuelle est bonne).
Or, dans la population générale jeune, l’acuité visuelle moyenne est « seulement » de  20/16 pour les 2 yeux.
De plus, de nombreux joueurs de baseball ont une acuité visuelle meilleure que 20/10, ce qui est très rare dans la population générale.
Concernant le test de la perception fine de la profondeur, 58% des joueurs de baseball se situent dans le quadrant supérieur, ce qui est bien supérieur aux 18% dans la population générale.
Enfin, sur le test de sensibilité au contraste, les joueurs de baseball obtiennent aussi des résultats significativement supérieurs à la population générale.

Au baseball, une acuité visuelle supérieure permet de mieux percevoir les coutures de la balle.
Or, ces coutures sur la balle sont porteuses d’informations sur la rotation et la trajectoire de la balle. Percevoir ces coutures et les informations qu’elles contiennent est donc nécessaire pour anticiper correctement.
On comprend donc bien pourquoi les joueurs de baseball ont une acuité visuelle supérieure à la population générale
Il s’agit d’une aptitude importante pour être performant au baseball.
Les autres éléments de leur perception visuelle (perception de la profondeur, sensibilité aux contrastes) semblent moins essentiels mais peuvent probablement aussi favoriser de bonnes performances.

D’autres études ont montré que des sportifs avaient un élément de leur perception visuelle bien supérieur à la moyenne, et fortement utile pour leur sport.
Les archers ont ainsi une grande acuité visuelle, ce qui leur permet d’avoir une meilleure vision de la cible éloignée.
Les escrimeurs ont une grande perception de la profondeur, ce qui leur permet de mieux évaluer les mouvements de va et vient.
Les volleyeurs ont une grande sensibilité aux contrastes, ce qui leur permet de mieux voir le ballon dans les airs.

Une étude a mis en avant l’importance de la perception de la profondeur dans la réception de balles.
La perception de la profondeur faisait ainsi une grande différence lorsque la vitesse augmentait (pas de différence à vitesse lente).
De plus, une bonne perception de la profondeur permettait de progresser rapidement avec la pratique, alors qu’une faible perception de la profondeur ne permettait pas de progresser.

Ainsi, la perception visuelle maximale d’une personne est en grande partie déterminée génétiquement, et peut s’avérer souvent décisive dans les performances sportives.

 

Mais, l’occlusion visuelle (sélection et interprétation d’indices) a aussi une importance considérable dans de nombreux sports, et est essentiellement acquise par la pratique.

Une étude de Starkes sur des joueuses de volleye a mis en avant la faculté des sportifs à développer leur occlusion visuelle.
Des joueuses de volleye professionnelles devaient visionner des diapositives très rapides et dire si le ballon était sur la diapositive ou en dehors.
Elles n’avaient clairement pas assez de temps pour percevoir vraiment le ballon.
Mais, contrairement à la population générale, les joueuses de volleye avaient de très bons résultats.
Elles avaient en effet appris à percevoir la position du ballon, à partir de la perception de la position des corps.
Cette étude a montré que la faculté à percevoir rapidement des informations différait beaucoup plus que la simple perception visuelle.

L’étude de de Groot sur des joueurs d’échec a ensuite cherché à savoir si cette occlusion visuelle était essentiellement innée ou acquise.
L’étude a montré que la faculté à mémoriser rapidement le jeu sur l’échiquier diffère beaucoup selon le niveau des joueurs.
Mais cet avantage disparaissait avec des positions illogiques.
En réalité, les bons joueurs d’échec percevaient et mémorisaient des structures issues de l’expérience, plutôt que des éléments individuels.
Or, percevoir et mémoriser des structures connues était plus facile et rapide que de percevoir et mémoriser des éléments individuels.
Ce processus s’était d’abord construit via un long raisonnement déductif, avant de relever d’une simple perception rapide et inconsciente (suite au développement d’automatismes perceptifs).

Ainsi, avec l’expérience, un sportif apprend à se focaliser rapidement sur les éléments essentiels, et non sur les éléments secondaires.
Et, à partir de ces quelques éléments clés, un sportif apprend également à extraire de nombreuses informations, rapidement et inconsciemment.
Cette déduction à partir d’indices est possible grâce au développement d’une base de données par la pratique.
Avec l’expérience, un sportif apprend donc à mieux orienter sa concentration et mieux interpréter les indices perçus, et c’est ainsi qu’il apprend à percevoir rapidement beaucoup d’informations pertinentes.
Et, cette perception rapide d’informations pertinentes permet alors d’anticiper le futur plus rapidement.

L’occlusion visuelle essentielle à l’anticipation est donc une faculté acquise et non innée.

 

Ainsi, la perception rapide d’informations visuelles dépend de la perception visuelle qui est essentiellement innée, mais aussi de l’occlusion visuelle (sélection et interprétation d’indices) qui est essentiellement acquise.

 

Les différences génétiques et physiques entre hommes et femmes

Les hommes et les femmes sont séparés dans la plupart des compétitions sportives.
Cette séparation des sexes confirme que malgré tout ce qui peut être dit, la génétique reste déterminante.

Au niveau génétique, les différences entre hommes et femmes sont assez minces, et se résument à l’existence du gène SRY sur le chromosome Y des hommes.
Mais, cette petite différence génétique entraîne d’importantes différences biologiques avec une cascade d’effets génétiques, biologiques, et physiques.
Le gène SRY est notamment à l’origine de la production de testostérone, du déclenchement de l’action de certains gènes, et de l’interruption de l’action de certains gènes.
Suite à cela, des différenciations physiques ont lieu tout au cours de la vie.

Il semble établi que ces différences se sont développées dans le cadre de la sélection sexuelle (théorie de Darwin complémentaire à la sélection naturelle).
Autrement dit, l’ADN humain a évolué en fonction de la compétition pour le choix d’un partenaire sexuel.
Il a été observé que dans toute espèce animale, l’ADN du sexe ayant la reproduction potentielle plus élevée évolue fortement en fonction des critères de compétition  pour avoir accès à des partenaires sexuels.
Ainsi, les gorilles mâles sont en concurrence pour avoir un harem de gorilles femelles, et leur génétique a privilégié la force car c’est autour de ce critère que s’opère la sélection sexuelle.
De même, les oiseaux mâles sont généralement en concurrence pour attirer les oiseaux femelles, et leur génétique a privilégié tout ce qui pouvait leur permettre d’attirer les femelles (plumage de qualité, capacité à chanter, etc)
Chez les hippocampes, ce sont plutôt les femelles qui sont en concurrence pour avoir des mâles couvant leurs œufs, et leur génétique s’est donc construite autour des critères de sélection pour avoir accès aux mâles.
Chez l’être humain, les hommes ont la reproduction potentielle la plus élevée, et leur génétique s’est donc construite autour de la sélection sexuelle et de critères biologiques spécifiques.

Les études de Geary ont ainsi compilé toutes les différences biologiques et physiques entre hommes et femmes.
Ainsi, les hommes sont généralement plus grands et plus lourds, et ont généralement des poumons et un cœur plus gros.
Leurs bras et leurs jambes sont généralement plus longs comparativement à leur taille.
Les hommes ont aussi généralement des os plus denses et un squelette plus lourd pouvant supporter plus de muscles.
Les hommes peuvent ainsi généralement accumuler une masse musculaire supérieure.
Plus précisément, les hommes ont en moyenne +80%  de force sur le haut du corps et +50% de force dans les jambes.
Statistiquement, 997 hommes sur 1000 ont plus de force dans le haut du corps que la femme « moyenne ».
Ces différences musculaires sont importantes et comparables à celles observées chez le gorille.
Les hommes ont aussi généralement des hanches plus étroites et moins de gras (des hanches plus étroites améliorent le rendement énergétique à la course et diminuent les risques de blessure).
Les globules rouges des hommes transportent aussi généralement d’avantage d’oxygène.
Enfin, il a été observé que les hommes ont 2 fois plus de chances d’être gaucher (ce qui est un atout dans de nombreux sports).

Les différences biologiques et physiques se manifestent en grande partie à l’adolescence, vers 14 ans.
A ce moment-là, les bras des hommes deviennent plus forts, leurs épaules deviennent plus larges.
Et, l’afflux de testostérone stimule la production de globules rouges, ce qui permet aux hommes d’utiliser plus d’oxygène (bénéfique pour l’alimentation des muscles, la résistance à la douleur, etc)
Chez les femmes, la production d’œstrogène a tendance à générer une accumulation de gras sur les hanches (handicap pour la course et le saut).

Ces différences biologiques et physiques entre hommes et femmes ont des répercussions sur les performances sportives.
C’est au lancer que l’écart entre hommes et femmes est le plus important.
Statistiquement, un homme gagne 997 fois sur 1000 face à  la femme « moyenne » pour lancer une balle le plus loin possible.
Plus généralement, dans le sport de haut niveau, l’écart entre hommes et femmes est en moyenne de 30% au lancer (que ce soit pour la distance ou la vitesse), de 19% au saut, de 11% à la course, et de 6% à la natation longue distance.
Et, les records du monde féminins (en athlétisme) ne permettraient pas toujours de se qualifier pour les épreuves masculines.

Au début des années 2000, la revue Nature a formulé une théorie selon laquelle les femmes allaient rattraper, voire dépasser les hommes dans les épreuves d’athlétisme.
Cette théorie s’appuyait sur l’analyse des courbes des records, qui montrait que les records féminins avaient progressé plus rapidement que les records masculins au cours des dernières décennies.
En réalité, l’analyse des données actuelles montre que les femmes ont connu une forte période de progression dans leurs records, puis un plateau ; alors que les hommes continuent d’améliorer leurs records. Par conséquent, l’écart des records entre hommes et femmes se creuse.
Il y a cela dit bien eu un rattrapage ponctuel des femmes dans les années 70 et 80.
Mais ce rattrapage ponctuel s’explique en grande partie par le dopage des pays de l’est, qui ont été à l’origine de nombreux records (peu battus depuis), via des injections de testostérone chez leurs athlètes féminins.
L’efficacité de ce dopage à la testostérone confirme ainsi le rôle déterminant des hormones masculines, et donc de la génétique.

D’ailleurs, pour lutter contre ce genre de tricherie, le CIO a mis en place des tests d’identité sexuelle.
Mais certains cas controversés (comme celui de Martinez-Patino) ont soulevé des questions sur les critères d’identité sexuelle.
En effet, la biologie humaine ne différencie pas toujours clairement les hommes et les femmes.
Les femmes peuvent notamment avoir un chromosome Y, un vagin, et des testicules internes (via le le syndrome de De La Chapelle).
Le CIO se base donc désormais sur le taux de testostérone utilisée par le corps pour différencier hommes et femmes.
S’il n’est probablement pas le seul facteur de différenciation physique entre hommes et femmes, le taux de testostérone utilisée par le corps est en effet déterminant.
Des études ont en ainsi montré que les taux de testostérone des sportifs de haut niveau étaient plus élevés.
Et, les coureurs ayant diminué leur taux de testostérone (pour concourir avec les femmes) ont vu leurs performances diminuer significativement.

Ainsi, même si les différences génétiques entre hommes et femmes sont initialement faibles (gène SRY), elles entraînent une cascade de différences hormonales, génétiques, squelletiques, physiques.
Et ces différences ont un impact sur les performances sportives.

Evidemment, on parle ici de moyennes et de records, et il existe une grande variété à l’intérieur de chaque sexe.
Et, l’environnement et les pratiques peuvent aussi avoir un impact important sur les caractéristiques physiques des personnes.
Il n’en demeure pas moins que de manière générale, la science a montré qu’il existe des différences génétiques et physiques importantes entre hommes et femmes.

 

L’impact de la génétique sur la VO2 max

La VO2 max est la quantité d’oxygène que les muscles d’un sportif peut utiliser.
Elle est déterminée par la quantité de sang que le cœur peut pomper, la quantité d’oxygène que les poumons fournissent au sang, et par l’aptitude des muscles à recevoir et à utiliser l’oxygène du sang au moment où il afflue.

La VO2 max est ainsi déterminante pour l’endurance.

Des études ont donc cherché à savoir si la VO2 max dépendait plutôt de la génétique, ou plutôt de la pratique.

Tout d’abord, des études ont montré que la génétique détermine le niveau de base de la VO2 max (le niveau sans entraînement préalable).
Certaines personnes ont ainsi commencé avec une VO2 max très élevée.
Ces personnes sont appelées « les naturellement compétitifs ».
Wellington qui a de suite était performant au triathlon est un exemple de sportif ayant eu un niveau de base de sa VO2 max très élevé.
De même, certains sportifs porteurs d’une mutation du gène EPOR ont un niveau de base de leur VO2 max très élevé.
Cette mutation rare augmente indirectement la production d’hémoglobine (via la production de récepteurs d’EPO) sans créer de problèmes de circulation sanguine (générés habituellement par un taux excessif d’hémoglobine).
Mantyranta (skieur de fond finlandais) et d’autres sportifs au taux d’hémoglobine naturellement très élevé ont bénéficié de cette mutation génétique et impressionné par le niveau de base de leur VO2 max.

 

Une étude a aussi montré que la VO2 max progressait dans des proportions très différentes à partir d’un même exercice (et quels que soient les niveaux de départ des individus).
Et, entre des membres d’une même famille, les résultats étaient proches.
Ainsi, il a été évalué que la progression de la VO2 max est déterminée à 50% par la génétique).
Plus précisément, 21 marqueurs génétiques ont été identifiés comme déterminants dans l’entraînabilité (réactivité à l’entraînement) de la VO2 max.
L’identité des gènes ne suffit pas pour évaluer l’entraînabilité de la VO2 max, il est aussi nécessaire d’analyser l’activité des gènes.

De manière générale, l’entraînabilité de la VO2 max diffère donc selon les personnes.
Mais, la réactivité à l’entraînement varie aussi selon les exercices spécifiques.
Une même personne peut réagir différemment à des exercices spécifiques, sans que cette variation corresponde aux variations d’une autre personne.
Autrement dit, chaque personne a sa réactivité générale à l’entraînement, mais aussi des réactivités spécifiques selon les entraînements spécifiques.
Les réactions à l’entraînement sont donc toujours très personnelles, car liées à sa génétique personnelle.
Ainsi, il est important de tester différents entraînements spécifiques (exercices) pour développer une même compétence (VO2 max par exemple), car la réactivité peut différer selon les exercices.
Par exemple, pour améliorer sa VO2 max, il sera plus efficace pour certaines personnes de réaliser des sprints, alors qu’il sera plus efficace pour d’autres personnes de réaliser des courses de fond.
Une analyse génétique permet donc de mieux connaître les effets d’une activité spécifique sur une personne.
Cela dit, il faut préciser que l’analyse génétique n’en est encore qu’au stade de la découverte.

La génétique détermine donc le niveau de base et l’entraînabilité de la VO2 max.
Des études ont d’ailleurs confirmé des niveaux de base et progressions très variées parmi de jeunes coureurs ayant réalisé un même programme d’entraînement.
Statistiquement, concernant sa VO2 max, une personne a environ 3% de chances d’avoir un niveau de base élevé, 2% de chances d’avoir une entraînabilité élevée, et environ 0,1% d’avoir à la fois un niveau de base élevé et une entraînabilité élevée.

 

L’impact de la génétique sur le poids et les muscles

Des études ont montré que la génétique a une influence sur le poids.
Les scientifiques ont notamment identifié 6 variantes génétiques qui agissent sur le poids.
Ceci étant dit, il reste encore pas mal des choses à découvrir.
Et, évidemment, le style de vie a aussi une grande influence sur le poids.
Le gras est en effet le tissu du corps qui est le plus réactif à un régime diététique et à l’exercice physique.

Concernant les muscles, de nombreuses études ont montré que leur développement était influencé par la génétique.

Déjà, les travaux d’Holway ont montré qu’en déterminant le squelette (en grande partie), la génétique déterminait indirectement le nombre de kilos de muscles maximum d’une personne.
En effet, chaque kilo d’os peut supporter au maximum 5 kilos de muscles chez les hommes, et 4,2 kilos de muscles chez les femmes.
Il s’agit d’une véritable limite, et les personnes qui ont essayé d’aller au-delà ont stagné (et stocké des graisses en mangeant plus de protéines).
Une étude de Cowgill a ainsi montré que les populations à la musculature exceptionnelle avaient déjà un squelette exceptionnel à la naissance.

Ensuite, le gène de la myostatine a été identifié comme déterminant dans l’arrêt du développement des muscles (via la libération de myotatine).
Il s’agit d’un gène à haute conservation (présent chez de nombreuses espèces) car les muscles ont un coût énergétique qui peut présenter des risques (déficit alimentaire, etc)

Malgré tout, il existe des animaux qui ont un gène modifié de la myostatine, entraînant un taux plus faible de myostatine et un développement plus prononcé des muscles.
Par exemple, les lévriers qui ont un gène modifié de la myostatine ont des muscles qui leur permettent de courir plus vite.
Mais, ceux qui ont 2 copies du gène modifié deviennent des lévriers-taureaux trop volumineux pour courir.
Plus généralement, des études scientifiques montrent un lien fort entre la mutation de la myostatine et la vitesse de déplacement des animaux (chez les chevaux de course par exemple).

Il y a même eu un cas humain, avec un bébé qui est né avec une mutation du gène de la myostatine.
Ce bébé est né avec un « double muscle », et a naturellement développé une musculature hors norme.

Les inhibiteurs de la myostatine permettent donc de développer très significativement les muscles.
Il s’agit donc d’une piste contre la dystrophie musculaire, et contre la dégénérescence musculaire liée au vieillissement.
Evidemment, des sportifs y voient une opportunité pour renforcer facilement leur musculature, mais les scientifiques refusent les offres pour des questions éthiques évidentes.

Par contre, l’influence de la myostatine sur l’entraînabilité des muscles n’a pas vraiment été démontrée.

Mais, d’autres gènes déterminent l’entraînabilité des muscles (notamment l’activité du gène IGF-IEA, du gène MGF, et du gène de la myogénine).
Ces gènes agissent notamment sur l’activité des cellules satellites.
Ce sont ensuite ces cellules satellites qui permettent de former de nouveaux centres de commandes lorsque des fibres se développent.
Et ces nouveaux centres de commandes permettent aux fibres musculaires de continuer de se développer.

Des études ont montré qu’avec un entraînement musculaire identique, les progressions variaient énormément selon les individus (de +0% à +250% en 4 mois).
L’entraînabilité musculaire dépend ainsi beaucoup des personnes.
Et, de même qu’avec la VO2 max, chaque personne a des réactions physiques personnalisées à chaque exercice spécifique.

En ce qui concerne la configuration musculaire, avec d’une part les fibres à contraction rapide, et d’autres part les fibres à contraction lente, des études ont montré qu’elle est essentiellement déterminée par la génétique.

Or, ces fibres musculaires ont des caractéristiques bien différentes.
Les fibres musculaires à contraction rapide sont bien plus rapides à activer mais bien moins endurantes.
Et les fibres musculaires à contraction lente sont bien plus lentes à activer mais bien plus endurantes.

Assez logiquement, une majorité de fibres à contraction rapide est essentielle pour la vitesse (la vitesse peut se travailler mais un lent ne peut pas devenir rapide).
Au contraire, une majorité de fibres à contraction lente est essentielle pour l’endurance musculaire.
Et d’ailleurs, alors que le pourcentage de fibres à contraction rapide est d’un peu plus de 50% en moyenne, il est en moyenne de 75% chez les sprinteurs, 50% chez les coureurs de demi-fond, et 20% chez les coureurs de fond.
La différence entre sprinteurs et coureurs de fond est donc très significative et déterminante dans les performances.

La pratique a malgré tout évidemment un impact sur les muscles et sur les performances sportives.
Pour les fibres à contraction rapides, il est bon de savoir qu’elles se développent 2 fois plus rapidement que les fibres musculaires à contraction lente.
Par contre, elles éliminent moins de graisses, car les graisses ne sont brûlées que dans la fabrication d’énergie pour les fibres à contraction lente (les sprinteurs stockent ainsi souvent plus de graisse que les coureurs de fond)
Il est aussi possible de rendre les fibres musculaires à contraction rapide plus endurantes, par un entraînement aérobie.
Pour les fibres à contraction lente, un entraînement musculaire permet de les rendre plus fortes, mais le développement nécessite d’avantage de temps, et ces fibres musculaires ne peuvent pas devenir plus rapides.
Globalement, les fibres musculaires peuvent être travaillées, mais ne peuvent pas être totalement transformées.
Contrairement à certains animaux, il semble notamment impossible à l’homme de changer sa proportion de fibres musculaires à contraction rapide et de fibres musculaires à contraction lente.

La configuration des fibres musculaires est donc un élément important à prendre en compte dans son activité physique.
Ainsi, la connaissance de la configuration de ses fibres musculaires aux endroits stratégiques permet de mieux définir sa discipline (durée de l’effort) et son programme d’entraînement (travail de ses fibres dominantes).

D’ailleurs, dans le football américain, l’entraînement est spécialisé selon les postes, et implicitement selon les fibres.
Dans le football, l’entraînement est par contre généralement identique pour tous les joueurs.
Le programme d’entraînement classique est ainsi généralement trop lourd et mal adapté aux joueurs ayant une majorité de fibres musculaires à contraction rapide.
Par conséquent, il n’est pas étonnant que ces joueurs soient souvent blessés et écartés assez jeunes.
Il est donc vraiment important d’adapter le programme d’entraînement aux joueurs (moins d’entraînement musculaire pour les joueurs avec une majorité de fibres musculaires à contraction rapide).

 

L’émergence de morphotypes dans le sport

Au cours des dernières décennies, le sport a généré de plus en plus d’argent, pour atteindre des niveaux considérables.
Les revenus se sont concentrés particulièrement sur les tops athlètes, qui sont de plus en plus médiatisés et compétitifs.

Ainsi, la progression rapide des records au 20eme siècle (plus rapide que les évolutions génétiques) est généralement principalement expliquée par l’intensification et l’amélioration de l’entraînement, due à l’attrait des revenus.

En réalité, même si la quantité et la qualité de l’entraînement ont effectivement dû avoir un impact, il est probable que ce progrès soient principalement dû à d’autres raisons.

Déjà, les progrès technologiques ont été très importants, même dans des sports utilisant peu de technologie.
Une analyse vidéo biomécanique a par exemple montré que les jambes de Jesse Owens allaient aussi vite que celles de Carl Lewis.
Mais, les anciennes pistes cendrées demandaient beaucoup plus d’énergie que les pistes synthétiques modernes.

Et, en amont, le patrimoine génétique de l’humanité n’a peut-être pas beaucoup évolué, mais celui des sportifs a probablement beaucoup évolué.
En effet, la sélection s’est progressivement effectuée à partir d’un plus grand nombre d’individus intéressés par une carrière sportive.
Il est donc probable qu’à partir d’une sélection élargie, on est retrouvé un patrimoine génétique de plus en plus compétitif dans l’élite sportive.

Ainsi, au cours du 20eme siècle, on a assisté à l’émergence de morphotypes spécialisés pour un sport.
Ces morphotypes se sont opposés aux  corps  « moyens » et équilibrés que l’on retrouvait dans tous les sports au début du 20eme siècle.
La spécialisation des corps et les différences de morphotypes entre les sports se sont développées tout au long du 20ème siècle.
Désormais, les morphotypes sont assez poussés et correspondent à des caractéristiques physiques assez exceptionnelles.

Ainsi, pour un sport spécifique, seule une minorité de la population (moins de 25% pour les sports les plus ouverts) a désormais un morphotype recherché.
Des sports comme le waterpolo recherchent des bras longs, et plus particulièrement des avant-bras longs.
Les équipes de NFL recherchent des bras puissants (mais le mesure de la force au développé couché avantage les petits bras alors que la longueur des bras est importante pour développer un effet de levier)
Les sports de détente comme le basket et le volleye recherchent des jambes longues et des bustes courts (efficaces pour l’accélération des membres inférieurs et un décollage plus puissant).
En boxe, on recherche généralement des jambes courtes (centre de gravité plus stable) et des bras longs (meilleure allonge).
Les activités nécessitant de grosses accélérations (60 mètre, running back, corner back, etc) sont d’avantage compatibles avec des athlètes de petite taille (moins de résistance pour engager le mouvement).
Pour le sprint (100 mètres), il est préférable d’avoir des jambes assez longues (sans être forcément plus grands).
Pour la course de fond, il vaut mieux être assez petit, car cela permet d’avoir une surface de la peau plus grande comparativement au volume du corps, et donc de mieux évacuer la chaleur (décisif car le système nerveux central ralentit l’effort quand la température interne du corps dépasse environ 40 degrés)
D’ailleurs, Radcliffe qui était plutôt grand gagnait tous ses marathons à température modérée, et explosait à chaque marathon sous la chaleur.
Pour les courses avec du saut de haies, on retrouve généralement les coureurs les plus grands (cela leur permet de sauter avec un moindre déplacement du centre de gravité).
En natation, on recherche généralement des sportifs assez grands, mais plutôt avec de longs bras et un long tronc (pour maximiser la surface au contact de l’eau, les jambes étant moins importantes).
Enfin, chez les femmes, en natation, au sprint, et encore plus en gymnastique, un bassin plus étroit que la moyenne est généralement essentiel.

Il arrive que l’évolution technique dans un sport entraîne une évolution morphologique.
Ainsi, lorsqu’une  nouvelle technique de saut en hauteur est apparue (favorisant un haut centre de gravité), la taille des athlètes de la discipline a explosé.

Des études ont cherché à savoir si une personne voulant modifier sa morphologie pouvait aller jusqu’à modifier ses os.
L’étude d’Holway a ainsi montré que chez les tennisman, la pratique intense du tennis avait modifié la longueur de leur avant-bras tenant la raquette (+ 6mm), ainsi que l’articulation du coude (+ 1cm).
Les os peuvent donc un peu se modifier avec l’exercice.
Malgré tout, la malléabilité reste assez limitée.

Actuellement, la course aux morphotypes semble avoir atteint ses limites, un plafond semble avoir été atteint.
Depuis le début des années 2000, on assiste ainsi à une stagnation des morphotypes et à un ralentissement des records battus.

 

Le morphotype de la NBA et la génétique de la taille

La NBA est probablement la compétition sportive où un morphotype s’est le plus développé et imposé.

L’évolution de la taille en NBA est ainsi particulièrement impressionnante.
Ainsi, au 20eme siècle, les habitants du monde industrialisé ont pris 1 cm par décennie (via l’apport de protéines et une légère évolution génétique), alors que les joueurs de la NBA ont pris 4 cm par décennie.

Désormais, la comparaison de la taille des américains (dans la population générale) avec la taille des joueurs de la NBA est édifiante.
Les Américains ont une taille moyenne de 1,74m ; 68% des Américains ont une taille comprise entre 1,70m et 1,85m ; et seulement 5% Américains ont une taille égale ou supérieure à 1,90m ; et seulement 20 000 Américains entre 20 et 40 ans ont une taille égale ou supérieure à 2,00m (très petite minorité).
Par contre, les joueurs de la NBA ont une taille moyenne de 2,00m (+15% par rapport à la population), et les joueurs au-dessus de 2,00m représentent donc une bonne partie de la NBA.
Il y a même 11% de joueurs de la NBA qui mesurent plus de 2,13m (proportion atteinte en 1986 avant de se stabiliser).

Ainsi, les tailles supérieures sont surreprésentées en NBA, et la probabilité de devenir un joueur de la NBA augmente considérablement tous les 5 cm.
On passe à 3,3% de chances pour les personnes entre 2,08m et 2,13m, et à 17% de chances pour celles au-dessus de 2,13m.

On constate que la taille moyenne des joueurs étrangers jouant en NBA est de 2,06 m (supérieure à la taille moyenne en NBA).
Dans leur recrutement international, les équipes ont donc un besoin particulier qui porte que les joueurs de grande taille.
Ainsi, des pays avec une taille moyenne plus grande qu’ailleurs sont surreprésentés en NBA (Croatie, Serbie, Lituanie).
Un petit décalage de la moyenne de la taille dans un pays crée en effet de grands décalages aux extrêmes.
Autrement dit, dans un pays où la taille moyenne est légèrement supérieure, on retrouve un nombre beaucoup plus important de personnes au-dessus de 2,13m.

En WNBA, l’écart de taille entre la population et les joueuses est moins important.
Les joueuses ont une taille moyenne de 1,82m  (+10% par rapport à la population).
Pour l’expliquer, on peut dire que les grandes américaines sont probablement moins attirées par la WNBA qui est beaucoup moins rémunératrices que la NBA.

Les hommes et les femmes plus petits peuvent s’imposer en NBA évidemment, mais ils doivent compter sur d’autres caractéristiques particulièrement développées.

Et parmi ces caractéristiques, on retrouve l’envergure (longueur horizontale avec bras écartés)
Si la taille est plus importante que l’envergure pour les rebonds défensifs, l’envergure est d’importance égale pour les rebonds offensifs, et plus importante pour les blocs.
Les joueurs de la NBA ont ainsi souvent une grande envergure comparativement à leur taille.
Pour les joueurs de la NBA, le rapport moyen entre l’envergure et la taille est de 1,06, alors qu’un rapport supérieur à 1,05 se traduit médicalement par un syndrome de Marfan.
Et, en 2011, seulement 2 joueurs de la NBA avaient une envergure inférieure à leur taille.
Les joueurs de la NBA sont donc souvent étonnamment longs (surtout s’ils ne sont pas grands).

 

De manière plus générale, des chercheurs se sont intéressés à la taille, à son évolution, aux différences selon les régions, et à la génétique sous-jacente.

Des études ont ainsi cherché à évaluer l’impact de la génétique sur la taille, notamment à partir de nombreuses statistiques et de l’étude de jumeaux.
Ces études ont ainsi montré que la taille est déterminée à 80% par la génétique (20% par l’acquis comme l’alimentation).
L’impact de la génétique sur la taille est tellement fort que des retards de croissance liés à un environnement contraignant (manque de nourriture par exemple) finissent souvent par être compensés avec une accélération de la croissance (surtout si l’environnement devient moins contraignant).
L’identification des gènes de la taille est complexe et peu de gènes de la taille ont été identifiés pour le moment.
Mais le poids de la génétique ne fait aucun doute.

Historiquement, au 20eme siècle, les hommes des sociétés industrielles ont grandi de 1cm par décennie.
Les japonais ont même grandi de 4cm entre 1957 et 1977 (via le miracle économique).
Cette croissance des populations s’est focalisée essentiellement dans les jambes.

Des études ont observé des différences entre les populations.
Les Africains ont généralement des jambes et des bras plus longs comparativement à leur taille, ainsi qu’un bassin plus étroit.

D’ailleurs, concernant la longueur des bras, en NBA, les joueurs afro-américains sont en moyenne plus petits mais plus longs que les américains blancs.
En NBA, le rapport entre l’envergure et la taille est ainsi de 1,070 pour les joueurs afro-américains et de 1,035 pour les blancs.

Concernant la longueur des jambes, historiquement, les jambes se sont d’avantage développées dans les régions chaudes pour mieux évacuer la chaleur (tant chez les animaux que chez les hommes).
Le facteur est donc climatique plutôt qu’ethnique.
Désormais, les adultes noirs ont donc en moyenne un centre de gravité (nombril) 3 cm plus haut que les blancs.
Or, un centre de gravité 3 cm plus haut offre un avantage de 1,5% de vitesse supplémentaire pour la course à pied.
Par contre, un centre de gravité 3 cm plus bas offre un avantage de 1,5% de vitesse supplémentaire en natation.

 

La diversité génétique de l’humanité

Les études de Kidd ont porté sur la génétique à l’échelle de l’humanité.
Elles ont notamment comparé le génome de différentes populations pour évaluer la diversité génétique.

Déjà, il est intéressant de constater que les hommes sont génétiquement à 95% similaires au chimpanzé .
Ensuite, les hommes sont en général génétiquement de 99%  à 99,5 % identiques entre eux.
Physiquement, cela se traduit par des caractéristiques communes, comme la présence d’une tête, de 2 yeux, 2 oreilles, une bouche, 2 bras, 2 jambes, 2 pieds, etc.

Mais, les différences entre les hommes sont malgré tout importantes.
En effet, le génome est immense et une petite proportion de différences génétiques correspond à de nombreuses différences concrètes.

Les différences génétiques permettent ainsi d’identifier les origines géographiques récentes des individus.
Mais, les différences génétiques sur la terre forment plus un spectre continu qu’une agrégation de groupes aux différences internes discrètes.
Et, la diversité génétique et physique peut certes être d’avantage inter-groupes ethniques pour certaines caractéristiques (couleur de la peau par exemple) ; mais elle peut aussi être d’avantage intra-groupes ethniques pour certaines caractéristiques (forme du crâne)

D’ailleurs, les études de Kidd ont aussi montré que la diversité génétique est bien plus grande chez les Africains que chez les Européens.
Ceci peut s’expliquer par l’histoire de l’humanité.
L’homme s’est en effet éloigné du chimpanzé il y a 5 millions d’années, et la population humaine est restée en Afrique durant l’immense majorité de son histoire (les premiers départ ont seulement eu lieu il y a 90 000 ans).
Pour imager, les hommes ne sont présents hors d’Afrique que depuis la 88eme minute d’un match de 90 minutes.
Et, ce ne sont que de petits sous-ensembles génétiquement assez homogènes qui sont partis et se sont détachés de la population initiale basée en Afrique (population initiale génétiquement très variée).
Ainsi, actuellement, il y a moins de diversité dans le reste du monde que dans toute l’Afrique restante.
Autrement dit, les différences génétiques entre Africains sont bien plus importantes que les différences génétiques entre Européens, entre Américains, entre Asiatiques.
Et les différences génétiques entre Africains sont même généralement bien plus importantes que les différences génétiques entre un Américain et un Asiatique.

Cette diversité génétique des Africains peut avoir des implications sur les habiletés.
En effet, pour une compétence donnée ayant une composante génétique, il est probable que la proportion d’extrêmes (très doués, très peu doués) est plus grande chez les africains, ou chez les personnes de récente ascendance africaine.
Ainsi, théoriquement, il y aurait plus de personnes très douées chez les Africains.
Cela dit, même s’il s’agit d’une hypothèse probable, les études n’ont pas encore démontré qu’une plus grande diversité génétique impliquait une plus grande diversité du phénotype (manifestation physique des gènes).

Les Afro-américains sont aussi génétiquement très variés dans l’ensemble, notamment sur leur quantité d’ADN d’ascendance européenne.
Dans quasiment tous les cas, ils possèdent un chromosome X africain, leur mère étant très souvent de récente ascendance africaine.
Mais pour le père, cela est plus varié, il est beaucoup moins souvent d’ascendance africaine.

Même s’il existe une diversité génétique et physique à l’intérieur des groupes ethniques, des études ont cherché à identifier des différences entre les populations, et notamment en ce qui concerne les habiletés sportives.
Autrement dit, des études cherchent d’abord à identifier les gènes et traits biologiques innés importants pour la performance sportive, puis elles cherchent à voir si on les retrouve d’avantage chez certaines populations.

Avant de parler d’un gène directement lié à la performance sportive, il est intéressant de parler du gène UGT2B17.
Les personnes porteuses de 2 copies d’une version particulière du gène UGT2B17 conservent un rapport testostérone/épitestostérone toujours identique, même s’ils s’injectent de la testostérone (car leur taux d’épitestostrone augmente automatiquement dans des proportions identiques)
Or, c’est ce rapport testostérone/épitestostérone qui est utilisé lors des tests antidopage pour détecter un taux anormal de testostérone (rapport > 4 est considéré comme une preuve de tricherie)
Ainsi, les porteurs de 2 copies d’une version particulière du gène UGT2B17 ont une immunité au test antidopage, et peuvent se doper à la testostérone sans se faire repérer.
Les études ont montré que 10% des personnes d’ascendance européenne, et 2/3 des Sud-Coréens ont 2 copies particulières du gène UGT2B17, et sont donc immunisés contre le test antidopage utilisé pour repérer un taux anormal de testostérone.

Des études ont aussi identifié un gène particulier, le gène ACTN3, qui semble avoir son importance dans la vitesse.
Le gène ACTN3 détermine la production de l’alpha actinine 3 dans les fibres musculaire à contraction rapides.
Or, l’alpha actinine 3 permet un meilleur développement des fibres musculaires à contraction rapide.
Ainsi, les chercheurs ont remarqué que tous les grands athlètes avaient de l’alpha actinine 3 dans leurs fibres musculaires à contraction rapides.
La version R de ce gène stimule la production d’alpha actinine.
A l’opposé, la version X de ce gène freine la production de l’alpha actinine 3.
Et, cette version X du gène s’est propagée dans le monde (peut-être car le besoin de vitesse a diminué dans le monde par rapport à l’époque des chasseurs cueilleurs, et que le besoin d’un métabolisme efficace et moins consommateur pour travailler de longues heures a augmenté).

La version R du gène ACTN3, de plus en plus rare, et surtout présente chez les Africains, est donc désormais surnommée le gène de la vitesse pour son impact sur les fibres rapides et la vitesse.
De nombreux athlètes ont ainsi réalisé un test pour identifier leurs versions de l’ACTN3.
Mais, ce test est un tout petit indicateur parmi beaucoup d’autres, car le gène ACTN3 n’est qu’un facteur parmi bien d’autres pour la vitesse, dont certains sont encore inconnus.
Les athlètes peuvent donc ne pas être particulièrement doués avec 2 versions R du gène.
La meilleure mesure reste donc un chronomètre…

 

Les facteurs génétiques et environnementaux expliquant la domination au sprint des populations originaires d’Afrique de l’Ouest

Il est évident que les noirs, et plus particulièrement les Jamaïcains dominent les épreuves de vitesse.
Une étude de Cooper a ainsi montré que les athlètes noirs ont été très vite surreprésentés dans les épreuves de sprint lorsqu’une fraction d’entre eux a été autorisée à y participer.
Depuis 1980, quasi tous les finalistes du 100 mètres ont une ascendance récente d’Afrique de l’ouest.
Et, en NFL, le poste de cornerback (le plus exigeant en vitesse) n’a pas été occupé par un blanc depuis plus de 10 ans.

Des chercheurs ont donc cherché à comprendre cette domination des noirs aux épreuves de vitesse.

Des scientifiques ont ainsi étudié l’éventuel impact de la génétique sur la vitesse.

Des études ont ainsi montré que les bons sprinteurs ont tendance à avoir plus de bonnes versions des gènes, et notamment une bonne version du gène ACTN3.
Mais les résultats ne sont pas aussi clairs, l’étude de Pitsiladis a notamment montré qu’il n’y avait pas d’unité génétique isolée chez les Jamaïcains.
Et, seul un très petit nombre de gènes pertinents pour la vitesse a pour le moment été identifié.
La recherche est donc encore active pour mieux comprendre les gènes de la vitesse.

Malgré tout, des études ont montré que la génétique avait un poids important dans le succès des Jamaïcains (historiquement originaires d’Afrique de l’Ouest), et plus généralement des personnes de récente ascendante d’Afrique de l’Ouest, aux épreuves de vitesse.
Comparées aux Européens, les personnes de récente ascendance d’Afrique de l’Ouest ont en effet indiscutablement des jambes plus longues comparativement à la taille de leur corps, et des hanches plus étroites.
La stature plus linéaire des personnes d’ascendance africaine (près de l’équateur) n’est d’ailleurs pas une surprise (jambes longues se sont développées pour mieux résister à la chaleur).
Et, cette stature linéaire offre un gain de vitesse à la course.

D’autres facteurs génétiques peuvent aussi expliquer la vitesse supérieure des personnes de récente ascendance d’Afrique de l’Ouest.

En Afrique de l’Ouest, le paludisme aurait ainsi eu une influence importante sur l’évolution génétique, en ayant produit des gènes pour mieux y résister.
Des études ont en effet montré que le trait drépanocytaire et le faible taux d’hémoglobine sont liés à des adaptations évolutionnistes au paludisme, et se retrouvent ainsi essentiellement chez les populations d’Afrique de l’Ouest et d’Afrique centrale.
Ainsi, les individus porteurs de deux copies de la variante génétique de la drépanocytose (trait drépanocytaire) ont beaucoup moins de parasites du paludisme dans le sang.
Et, les individus qui ont une copie ont leurs globules rouges qui se déforment et les protègent lorsqu’ils sont infectés du paludisme.
De plus, on a constaté que la drépanocytose tendait à disparaître dans des environnements à l’écart du paludisme (USA par exemple)

Si elle protège du paludisme, cette déformation des globules rouges liée au trait drépanocytaire nuit potentiellement à la circulation sanguine et à l’apport en oxygène lors d’un effort intense.
C’est donc un handicap pour l’endurance aérobie, et d’ailleurs, les athlètes atteints de drépanocytose disparaissent des épreuves au-dessus de 800 mètres.
Une minorité atteinte peut même mourir après un effort intense soutenu trop longtemps.
La mort de plusieurs noirs atteints de drépanocytose a ainsi poussé la NFL à instaurer un test de dépistage (notamment pour les noirs car les blancs ont peu de risques d’être porteur de la variante génétique).

Un taux d’hémoglobine particulièrement bas a aussi été observé chez les populations d’Afrique de l’Ouest et d’Afrique centrale.
D’ailleurs, des études ont montré que les taux d’hémoglobine étaient significativement plus bas chez les afro-américains que chez les blancs américains (indépendamment de l’environnement).
Un taux d’hémoglobine bas réduit la faculté à produire de l’énergie via l’oxygène, et est donc aussi un handicap pour l’endurance.
Les coureurs de récente ascendance d’Afrique de l’ouest sont ainsi très sous représentés au plus haut niveau des courses de fond.

Les évolutions génétiques liées à la résistance au paludisme sont donc néfastes pour l’endurance.

Mais, il existe probablement un mécanisme énergétique alternatif pour compenser ce relatif manque d’hémoglobine porteuse d’oxygène.
Une étude sur des souris a ainsi montré qu’un plus faible taux d’hémoglobine provoquait un glissement vers d’avantage de fibres musculaires à contraction rapide.
Aucune étude sur les humains (dont l’évolution des fibres est moins souple) n’a été réalisée, mais des observations tendent à montrer qu’un faible taux d’hémoglobine encourage un glissement génétique et biologique vers plus de fibres musculaires  à contraction rapide.
En effet, une étude a montré que les personnes de récente ascendance d’Afrique de l’Ouest avaient plus de fibres à contraction rapides et moins de fibres à contraction lente (plus demandeuses en oxygène).
De plus, ils ont une activité significativement plus élevée des processus métaboliques qui dépendent moins de l’oxygène pour créer de l’énergie et qui sont engagés dans un sprint.
Ainsi, le faible taux d’hémoglobine aurait provoqué un glissement vers d’avantage de fibres musculaires à contraction rapide et vers des processus métaboliques adaptés au sprint.

L’évolution génétique liée à la résistance au paludisme aurait donc favorisé la drépanocytose, un taux d’hémoglobine bas, mais aussi d’avantage de fibres musculaires à contraction rapide et des processus métaboliques adaptés au sprint.
Cette évolution génétique et biologique aurait donc développé l’aptitude au sprint des personnes de récente ascendance d’Afrique de l’Ouest et d’Afrique centrale.

Il faut préciser que cette propagation d’une variante génétique aux effets globalement néfastes (moins d’endurance, risque de mort…) mais protecteurs contre une affection externe est un cas d’école de compromis évolutif.
L’ONU avait d’ailleurs fait l’erreur de distribuer des compléments en fer aux populations en carence d’hémoglobine (liée à la carence en fer car l’hémoglobine a besoin de fer).
Le taux d’hémoglobine avait certes augmenté mais les cas de paludisme aussi, au point de pousser l’ONU à arrêter le programme.

Ainsi, la diversité génétique générale des Africains n’empêche pas de retrouver des traits communs, notamment chez les populations d’Afrique de l’Ouest et d’Afrique Centrale situées près de l’équateur
Parmi ces points assez communs, on retrouve notamment un morphotype linéaire, la variante génétique de l’ACTN3, le trait drépanocytaire, un faible taux d’hémoglobine, une majorité de fibres musculaires à contraction rapide, et des processus métaboliques adaptés au sprint.
Ces caractéristiques favorisent la vitesse et expliquent en partie la domination au sprint des populations de récente ascendance d’Afrique de l’Ouest.

 

Les études de Pitsiladis se sont aussi particulièrement intéressées aux facteurs environnementaux pouvant expliquer les succès des Jamaïcains au sprint.
En effet, si les facteurs génétiques semblent importants dans le succès des Jamaïcains au sprint, les facteurs environnementaux le semblent tout autant, si ce n’est plus.

La force de la Jamaïque semble ainsi beaucoup reposer sur son système de test élargi, sur sa sélection sophistiquée des athlètes, et sur ses fortes incitations au sprint.
De nombreux sprinteurs partaient ainsi sur un autre sport (cricket par exemple), avant d’être testé puis sélectionné pour s’entraîner sérieusement au sprint.
Ce système permet de mettre les athlètes doués (avec énormément de fibres à contraction rapide) à l’athlétisme.

Il s’agit d’une véritable différence avec les autres pays, où ce genre d’athlètes se dirige plutôt vers d’autres sports comme le basketball, le foot US, le foot, etc.

 

Les facteurs génétiques et environnementaux expliquant la domination sur la course de fond des Kalenjin du Kenya

Au Kenya, les Kalenjin (groupe ethnique) sont réputés pour être de très bons coureurs de fond.
Estimés à 5 millions, ils représentent 12% de la population du Kenya mais75% des meilleurs coureurs du pays.
Il existe énormément de statistiques impressionnantes sur les performances exceptionnelles des Kalenjin à la course de fond.
Par exemple, dans l’histoire, seulement 17 Américains ont couru un marathon en moins de 2h10, alors que 32 Kalenjin l’ont fait durant le seul mois d’octobre 2011.
De plus, énormément de coureurs Kalenjin sont forts à la course de fond sans s’être entraînés auparavant.
Il n’est pas rare que leur niveau de base soit exceptionnel.

Cette habileté exceptionnelle sur la course de fond s’est notamment développée à partir de l’évolution génétique.
Déjà, le fait de vivre en altitude où les moustiques sont rares (faible risque de paludisme) a probablement évité aux Kenyans de développer le trait drépanocytaire (drépanocytose) et un taux d’hémoglobines bas.
Ensuite, il faut savoir que les anciens Kalenjin volaient du bétail en courant, pour survivre et accumuler les femmes et les enfants.
Un mécanisme de sélection naturelle et sexuelle a donc favorisé les gènes de la course de fond.

Des études ont cherché à comprendre les caractéristiques biologiques et physiques qui ont été développées par ces gènes.

Une étude comparant les Kalenjin avec des danois a ainsi montré que les Kalenjin n’avaient pas une meilleure VO2 max de base, une plus grande entraînabilité de la VO2 max, ou d’avantage de fibres musculaires à contraction lente.

Mais, cette étude a montré une différence morphologique. 
Les Kalenjin ont ainsi généralement des jambes plus longues comparativement à leur taille, et surtout, une circonférence plus faible (-16%) de la partie inférieure de la jambe (mollet, cheville).
Grâce à ces jambes plus longues comparativement à la taille et plus fines dans la partie inférieure, les Kalenjin obtiennent une économie d’énergie de 8% par kilomètre de course.
Pour une même quantité d’oxygène arrivant dans les muscles (VO2 max), les coureurs Kalenjin peuvent donc aller plus vite (même besoin en oxygène pour des performances supérieures).

Cette morphologie linéaire, svelte, nilotique se retrouve particulièrement chez les Kalenjin, et plus généralement dans les groupes ethniques proches, en Afrique de l’Est équatorienne.
Ainsi, il est probable que le Soudan du Sud regorge de talents (mais les habitants manquent d’opportunités à cause de la guerre).

L’économie de course peut malgré tout se travailler.
Radcliffe (coureuse américaine) a par exemple développé des jambes plus longues et plus fines avec l’entraînement.

Mais, clairement, l’avantage génétique des Kalenjin favorise leur domination dans les épreuves de course de fond.

 

La domination des coureurs de fond Kenyans est donc génétique, mais elle est aussi environnementale et culturelle.

Tout d’abord, l’altitude à laquelle vivent les Kenyans semble déterminante dans leur domination sur la course de fond.
En effet, des études ont montré que la vie en altitude permet d’augmenter le taux d’hémoglobine.
Or, la quantité d’oxygène dans le sang dépend du taux d’hémoglobine (et de leur saturation en oxygène)

Plus précisément, des études se sont penchées sur l’effet de l’altitude sur différentes populations.

Avec surprise, les Tibétains en altitude depuis des millénaires n’ont pas un plus grand taux d’hémoglobine et leur hémoglobine est encore moins saturée en oxygène que les Européens.
Ils ont en effet développé une version spéciale du gène EPAS1 qui sert de jauge et évite d’augmenter le taux d’hémoglobine, même en altitude.
Par contre, les Tibétains ont développé un taux très élevé d’oxyde nitrique dans le sang, ce qui leur permet d’avoir un flux sanguin plus élevé dans les poumons par dilatation.
Cela leur permet de respirer plus profondément et plus vite (hyperventilation permanente).

Les Boliviens en altitude n’ont pas connu cette mutation génétique des Tibétains.
Ils ont ainsi développé naturellement un plus grand taux d’hémoglobines pour compenser le manque d’oxygène à chaque inspiration.
Mais, vivant à une altitude vraiment élevée, leur taux d’hémoglobine est souvent excessif, ce qui crée un risque de mauvaise circulation sanguine et donc un handicap athlétique.
Cette réaction est aussi la réaction des Européens passant en altitude.
De manière générale, l’élévation du taux d’hémoglobine est la réaction « classique » à l’altitude.

Des études ont ainsi montré qu’un entraînement à altitude modérée (entre 1800m et 2700m) permettait d’augmentait modérément le taux d’hémoglobine (+8% après un mois en moyenne) et d’augmenter les performances au niveau de la mer.
Evidemment, comme souvent, la réactivité dépend des personnes.
Par contre, un entraînement à trop haute altitude gène trop l’entraînement intensif à cause du manque d’oxygène.

De plus, les personnes ayant grandi à ces altitudes modérées développent de plus grands poumons, ce qui permet à plus d’oxygène de transiter entre les poumons et le sang. 
Cette transformation n’est pas génétique (contrairement au cas des tibétains), mais elle se conserve après l’adolescence.

Or, depuis des siècles, les Kenyans kalenjn et les Ethiopiens oromo grandissent et s’entraînent à ces altitudes modérées.
Ils bénéficient donc à la fois d’une augmentation raisonnable de leur taux d’hémoglobine et d’une augmentation de la taille de leurs poumons.
L’altitude est donc un facteur assez déterminant dans le succès des Kenyans kalenjin à la course de fond.
Et d’ailleurs, les 2 meilleurs marathoniens américains actuels ont aussi grandi et se sont entraînés à des altitudes modérées.

Ensuite, des facteurs culturels peuvent aussi expliquer cette domination des Kenyans sur la course de fond.

De nombreux Kenyans ont ainsi besoin de courir de longues distances pour aller à l’école.
Ainsi, 80% des athlètes kenyans couraient pour aller à l’école.
Une étude a montré que les Kenyans allant à l’école en courant développent en moyenne une VO2 max plus élevée de 30% par rapport aux autres Kenyans.
Et, on a constaté que peu de fils de champions kenyans deviennent forts à la course, car ils vont à l’école en car grâce aux revenus du parent champion.
Cela dit, si elle favorise le développement d’une bonne endurance, cette habitude d’aller à l’école en courant n’est ni nécessaire (certains champions ne couraient pas pour aller à l’école), ni suffisante (certains ont une faible entraînabilité aérobie).

Un autre facteur culturel explique le succès des Kenyans (Kalenjin notamment).
Il s’agit de l’énorme motivation économique associée à une carrière dans l’athlétisme.
Le revenu moyen au Kenya est en effet de 80 dollars par an.
L’athlétisme peut donc faire exploser les revenus d’un Kenyan, encore plus que la NBA pour un américain.
Il est donc évident que beaucoup de Kenyans se dirigent vers le course de fond (sélection sur un plus grand nombre) et s’entraînent dur pour réussir (pratique plus intense).

A l’opposé, certains pays industrialisés ont régressé significativement dans les courses de fond à cause d’un recul de l’intérêt pour cette discipline.

 

La domination des Kenyans kalenjin sur la course de fond s’explique donc par des facteurs génétiques, mais aussi par des facteurs environnementaux, culturels.

Il faut tout de même préciser que la génétique et la physiologie liées à la course gardent encore beaucoup de mystères pour les scientifiques.
La complexité est importante et les connaissances restent encore limitées.
Et, pour les facteurs culturel, leur poids est évident, mais souvent assez difficile à évaluer précisément.

 

L’impact de la génétique sur la motivation

Des études à partir de croisements d’animaux ont montré que la génétique avait un impact sur la motivation.

Depuis longtemps, des éleveurs d’animaux utilisent des croisements pour donner naissance à des animaux plus performants, notamment pour les courses sportives (course de chevaux, de chiens de traîneau, etc)
Cette technique est efficace pour développer certaines caractéristiques précises.

Les meneurs de chiens de traîneau utilisent ainsi cette technique pour construire un attelage performant.
La plupart du temps, ils croisent les chiens les plus rapides entre eux pour donner naissance à des chiens très rapides.
Dotés d’une VO2 max exceptionnelle (8 fois supérieure à l’homme moyen, 4 fois supérieure à un excellent marathonien), l’endurance n’entre pas tellement en ligne de compte, tous ont une endurance très développée.
Par contre, la motivation des chiens de traîneau est plus complexe.
Les chiens de traîneau ne sont en effet pas motivés par un renforcement positif (nourriture, etc)
La motivation des chiens de traîneau est donc intrinsèque, tirer le traîneau doit être la chose qui leur apporte le plus de plaisir en soi.
Or, la puissance de cette motivation intrinsèque varie d’un chien à l’autre.
Ainsi, même les chiens d’élite ont plus ou moins tendance à ralentir discrètement et se laisser porter par le reste du troupeau.
L’homme menant l’attelage peut sentir cela et identifier un chien qui ralentit (via les tensions sur les cordes).
Des chercheurs se sont alors demandés dans quelle mesure cette motivation intrinsèque était génétiquement déterminée.

L’histoire de Mackey (meneur de chiens de traîneau) a montré à quel point la motivation des chiens de traîneau pouvait être influencée par la génétique.
Il n’avait pas assez d’argent pour construire son attelage à partir de croisements utilisant les gènes de la vitesse.
Il a donc décidé de construire son attelage à partir de croisements utilisant les gènes de l’éthique de travail des chiens.
Ainsi, à partir du croisement de 2 chiens travailleurs, Mackey a pu compter sur un chien nommé Zorro qui avait une motivation et une éthique de travail exceptionnel.
Zorro ne relâchait jamais ses efforts, il tirait le traîneau en permanence, même après l’arrivée.
Mackey a ensuite utilisé Zorro pour donner naissance à de nombreux chiens très travailleurs.
C’est ainsi que Mackey a pu construire son attelage à partir de 66 descendants de Zorro, en effectuant une sélection de 16 chiens parmi cet ensemble performant.
Avec ces chiens pas particulièrement rapides mais très travailleurs, Mackey a adopté une stratégie de course innovante et originale.
Ses courses se basaient sur une vitesse de course plus lente, mais avec beaucoup moins de temps de repos, car les chiens ne relâchaient pas leurs efforts.
Au final, avec ces chiens très travailleurs et cette stratégie originale, Mackey a remporté une compétition importante.
Cette victoire a été une révolution dans le monde des courses de traîneau.
Le style marathonien s’appuyant sur des chiens très motivées et travailleurs s’est ensuite propagé.

Ensuite, plus précisément, une étude a montré que l’éthique de travail des chiens de traîneau augmentait avec la quantité d’ADN du berger d’Anatolie.
Au final, la génétique des chiens de traîneau détermine fortement leur motivation.

De même, des chercheurs ont étudié le lien entre génétique et motivation chez les souris.
En effectuant des croisements sur plusieurs générations, entre d’un côté les souris les plus travailleuses, et de l’autre côté les souris les moins travailleuses, les chercheurs ont constaté des différences croissantes et énormes dans l’activité des souris.
Les chercheurs ont constaté des modifications corporelles (comme avec les croisements de souris seulement endurantes), mais également des modifications du cerveau.
Plus précisément, il est probable que les zones du cerveau liées à la motivation (à la sensation de plaisir ou de compensation retirée de l’effort) aient été modifiées.
Ensuite, l’étude a montré que les injections de ritaline (dopamine) stimulait les souris fainéantes, mais ne stimulait pas d’avantage les souris déjà très travailleuses.
Autrement dit, les souris travailleuses seraient en quelque sort naturellement dopées à la dopamine.
De plus, lorsque les souris travailleuses étaient privées d’exercice, les chercheurs ont constaté une grosse activité cérébrale, comme si elles ressentaient une énorme frustration.
Les souris travailleuses seraient donc des junkies génétiques de l’exercice physique.

Des observations similaires ont été faites chez les humains.
A titre d’exemple, Reed, sportive née d’un père plein d’énergie a l’habitude de courir énormément de marathons et de courir 3 à 5 fois par jour.
Et, lorsqu’elle doit rester immobile, elle se sent très mal et agitée mentalement.
Ce comportement hyper actif et addictif est aussi très courant chez les sportifs de très haut niveau.
Gebreselassie, Mayweather, Wellington, Holm, etc ont confié avoir des comportements additifs, avoir besoin d’exercices physiques intenses.

De nombreuses études ont confirmé l’impact de la génétique sur le taux de dopamine et sur la quantité d’activité physique volontaire que les gens effectuent.
Les études ont montré que le système dopaminergique et les niveaux d’activité physique interagissent, et que la génétique détermine ainsi entre 50% et 75% de la quantité d’exercice physique que font les personnes.
Les études ont même commencé à identifier les gènes qui contrôlent la dopamine.
La version 7R du gène DRD4 augmente par exemple le risque de TDAH.
Les personnes ayant un TDAH ont d’ailleurs un système dopaminergique semblable à celui des souris très actives (même type de récepteurs de la dopamine et diminution de l’activité physique avec une augmentation de la dopamine).

Cette version 7R du gène DRD4 est d’avantage présente dans les populations nomades, notamment celles menacée par la sous-nutrition.
Dans cet environnement, il est probable que cette version soit favorisée pour permettre aux hommes de chasser.

La génétique a donc un impact important sur la motivation, sur l’activité volontaire d’une personne.

Malgré tout, il est important d’ajouter que la motivation dépend aussi de l’environnement, de la culture.

 

L’impact de la génétique sur la résistance à la douleur

Suite au constat que des sportifs semblent plus résistants à la douleur que d’autres, des études ont cherché à savoir si la génétique avait un impact sur la résistance à la douleur.

Ces études ont permis l’identification de gènes influant sur la perception de la douleur.

Ainsi, une mutation génétique très rare du gène SCN9A bloque les signaux de la douleur (qui se déplacent normalement des nerfs vers le cerveau).
Et, une autre mutation génétique du gène SCN9A provoque une hypersensibilité à la douleur.
Il existe beaucoup d’autres mutations de ce gène, créant probablement une très grande variabilité de la perception de la douleur.

De même, le gène COMT inclue 2 versions (Val ; Met) ayant des effets opposés sur la perception de la douleur.
En effet, la version Met génère de meilleurs résultats cognitifs mais plus d’anxiété et de sensibilité à la douleur ; alors que la version Val génère de moins bons résultats cognitifs mais plus de résistance au stress et à la douleur.
Le gène COMT est aussi impliqué dans la production de norépinephrine, une substance protectrice libérée en réponse au stress.
Aux Etats-Unis, 16% des personnes ont un génotype Met/Met, 48% Met/Val, et 36% Val/Val.
Ainsi, des « guerriers » et des « inquiets » sont probablement nécessaires dans toute société.

Malgré tout, l’impact des gènes sur la perception de la douleur reste un domaine avec encore beaucoup d’incertitudes.

La perception de la douleur est aussi liée aux émotions.
La morphine agit d’ailleurs essentiellement sur le circuit de l’émotion.

De plus, des études ont montré que le cerveau est capable d’inhiber une douleur aigüe (stress intense par exemple), afin de se battre ou de fuir sans s’inquiéter de la douleur.
Ce mécanisme est souvent activé en compétition.

Il est donc évident que les situations de compétition et les émotions influencent aussi la perception de la douleur.

De manière plus générale, une étude a montré que la perception de la douleur n’est pas qu’innée, elle est aussi apprise, acquise, culturelle.
La perception de la douleur n’est ainsi pas seulement génétique, elle est aussi liée aux expériences de l’individu.

En tout cas, la diversité génétique et culturelle nous amène à penser que personne ne peut vraiment connaître avec précision la douleur ressentie par les autres.

 

Les risques graves liés à la génétique

Malheureusement, il existe des pathologies génétiques, qui font courir des risques et peuvent même parfois mener à la mort.

L’une de ces pathologies génétiques est la cardiomyopathie hypertrophique.
Cette pathologie génétique entraîne l’épaississement des parois du ventricule gauche, ce qui ne lui permet pas de se relâcher complètement entre les battements.
Cela peut alors entraver la circulation sanguine dans le cœur lui-même.

Un Américain sur 500 est atteint de cardiomyopathie hypertrophique.
Parmi eux, beaucoup ne connaîtront pas de sérieux symptômes.
Mais, la cardiomyopathie hypertrophique est la cause la plus courante de mort subite chez les jeunes, et notamment chez les jeunes sportifs.
Le risque de mort augmente en effet avec l’activité physique (contrairement au diabète, hypertension, maladie coronarienne, etc où le sport est un bon médicament).
Aux Etats-Unis, tous les 15 jours, un sportif meurt de cette maladie.
La majorité des cas sont peu connus, mais il existe quelques cas célèbres, comme Foé (ancien joueur de football camerounais).

Il y a 50%  de chances qu’un parent atteint de cardiomyopathie hypertrophique transmette cette maladie génétique à son enfant.
La maladie génétique est aussi possible sans qu’aucun des parents n’en soit atteint.
Il faut aussi préciser qu’il existe différentes variantes de la maladie, plus ou moins graves.

Il est recommandé aux personnes atteintes de cardiomyopathie hypertrophique de ne pas pratiquer le sport, qui augmente considérablement le risque de mort.
Cela dit, le risque de mort dépend de la variante génétique.

Il est assez difficile de poser un bon diagnostic sans test génétique.
Un souffle au cœur et un grossissement du cœur peuvent certes être des symptômes de cardiomyopathie hypertrophique.
Mais un souffle au cœur et un grossissement modéré du cœur peuvent arriver assez couramment chez les sportifs, sans qu’il ne s’agisse d’une cardiomyopathie hypertrophique.
Ainsi, beaucoup de sportifs se trouvent dans une zone grise, où il est difficile de juger si les symptômes observés relèvent de la normalité, ou traduisent une cardiomyopathie hypertrophique.
Bien souvent, les nombreux sportifs dans la zone grise sont autorisés à jouer, car leur entraînement sportif est jugé responsable des symptômes modérés. 
Cette méconnaissance est malsaine et dangereuse.

Par contre, un test génétique permet de poser un bon diagnostic et d’identifier éventuellement une cardiomyopathie hypertrophique.
La connaissance génétique est ainsi utile pour poser un bon diagnostic, comprendre, anticiper, et adopter un comportement plus adapté.
Evidemment les médecins donnent des recommandations, mais les choix restent personnels.

Ce test génétique est donc nécessaire auprès des sportifs dans la zone grise, pour poser un meilleur diagnostic et prendre des décisions en connaissance de cause.

 

Des chercheurs ont aussi étudié le lien entre génétique et risque de contracter la maladie d’Alzheimer.

Des études ont ainsi montré qu’une version particulière du gène ApoE (ApoE4 parmi 2 autres versions) augmente sensiblement le risque de contracter la maladie d’Alzheimer.

La version ApoE4 du gène ApoE a aussi un impact important sur la manière dont un individu se remet d’un accident ou d’une maladie cérébral (coups à la tête par exemple).
Pour les personnes ayant la version ApoE4, les dommages cérébraux sont généralement plus nombreux et plus graves (avec par exemple des pertes de mémoires plus probables).

Ainsi, des tests génétiques sont désormais proposés aux jeunes voulant faire des sports à risque, comme le football américain, la boxe, etc.
De nombreux sportifs se montrent intéressés par ce test génétique pour adapter leurs décisions (arrêt de l’activité, port d’un casque spécial, etc).
Evidemment, ces tests sont réalisés dans un cadre confidentiel.

 

Des études ont aussi porté sur le lien entre génétique et blessures aux tendons et ligaments.
Ces études ont montré que les gènes COL1A1 et COL5A1 déterminent la production de collagène (« la colle du corps »), et donc les risques de blessures aux tendons et ligaments.
Là encore, la connaissance génétique permet d’adapter son entraînement, de faire des exercices d’endurance et de renforcement musculaire pour consolider les zones à risques.
Des tests génétiques donnant ces informations sont d’ailleurs déjà réalisés par des joueurs de football américain.

 

Les médecins sont encore hésitants pour donner ce genre d’informations.
Ils sont notamment freinés par la difficulté à quantifier le risque et par les possibles angoisses des patients s’il n’y a pas de remèdes.

Mais, des études ont montré que les personnes informées de risques (par un test génétique) n’étaient pas particulièrement angoissées, et adaptaient leur comportement.

 

Conclusion

Les études ont donc montré que la génétique avait un impact important sur les performances, et notamment sur les performances sportives.

La théorie des 10 000 heures de pratique pour devenir expert dans un domaine s’est construite à partir d’une étude biaisée.
Elle est donc elle-même biaisée et très imprécise.

De manière générale, toute enquête d’expertise du sport qui donne un poids total à la génétique ou à la pratique est peu pertinente.

Si on était tous jumeaux, la différence se ferait entièrement sur la pratique
Si on pratiquait tous de la même façon, la différence se ferait entièrement sur les gènes
Mais, la réalité est beaucoup plus complexe.
Les sportifs se distinguent donc à la fois par leurs gènes et par leur entraînement.
Autrement dit, le talent est toujours la combinaison de la génétique et de la pratique.
Et, la subjectivité personnelle tend souvent à surestimer la génétique ou la pratique.

Il est important aussi de préciser que l’on peut reconnaître les gènes qui influencent les aptitudes, sans dévaloriser le travail nécessaire et réalisé pour exploiter ce potentiel.
La pratique restera évidemment toujours déterminante, aux côtés de la génétique.

Les études ont aussi confirmé que certains groupes ethniques possèdent des gènes qui les rendent globalement supérieurs ou inférieurs pour des exigences sportives particulières.
Certaines populations ont ainsi montré une tendance à posséder des aptitudes particulières.
Les populations originaires d’Afrique de l’Ouest sont généralement très compétitives au sprint, les Kalenjins sont généralement très compétitifs sur la course de fond, etc.
Et, il est aussi évident que les pygmées sont peu susceptibles de fournir des stars NBA.

Il faut savoir que les scientifiques collectant des données sur les différences entre les ethnies ont souvent peur des controverses.
Ils préfèrent donc souvent ne pas publier leurs résultats.
Il y a notamment une idée fausse selon laquelle les qualités intellectuelles seraient inversement proportionnelles aux qualités physiques.
Or, aucun lien entre les deux n’a été montré.
C’est l’intolérance qui a développé cette idée fausse et non l’inverse.

Malgré tout, il est important de rappeler qu’il y a toujours une grande variabilité génétique et physique à l’intérieur de tout groupe ethnique.
Les résultats portent sur des phénomènes, des tendances, et non sur des lois touchant tous les individus.

Au niveau des populations, les études ont aussi montré que la culture et les pratiques avaient leur importance dans certaines dominations sportives.
Ainsi, les Jamaïcains bénéficient d’une culture du sprint très forte, les Kalenjin bénéficient d’une culture de la course de fond également très forte, etc.
Et, de nombreuses dominations sportives sont d’avantage d’ordre culturel, car elles ne demandent pas de caractéristiques physique particulière et se retrouvent dans des pays où le poids culturel est spécifique (dressage équestre en Allemagne, hockey au Canada, baseball aux USA, etc).

De manière générale, l’étude de la génétique apportera certaines réponses.
Mais, il convient de rester mesuré limitées, car la génétique est hyper complexe et repose sur des croisements de différents gènes (les gènes uniques ne sont pas si déterminants)

Il faut aussi préciser que personne n’a une génétique parfaite.
Il y a juste des positionnements différents, selon des caractéristiques spécifiques.
Et, même l’union consciente d’athlètes a ses limites.
En effet, on a observé une régression vers la moyenne, ce qui veut dire que les enfants de grands athlètes tendent à être au-dessus de la moyenne mais pas aussi doués que leurs parents.

Un grand enseignement des études sur la génétique est l’existence d’une diversité génétique extrême.
Il est ainsi important d’avoir conscience qu’il n’y a pas de traitement médical ou d’entraînement physique unique qui conviendrait à tous les sportifs.
Autrement dit, les programmes d’entraînement conduisant au succès devraient être aussi variés qu’il n’y a d’individus à suivre.
Il est ainsi nécessaire de réaliser un voyage d’auto-découverte, de tester différentes choses, d’analyser ses réactions (pouvant varier selon les circonstances et être différentes de celles des autres).
Comme l’a dit JM Tanner : « Chacun a un génotype différent. Donc pour un développement optimal, chacun devrait avoir une pratique différente. »

Les tests génétiques peuvent être très utiles pour repérer des risques et prendre des décisions à partir d’une meilleure connaissance.
De même, les tests génétiques peuvent permettre de détecter des potentiels tôt dans la vie et d’avoir une meilleure connaissance de ses réactivités physiques.

D’ailleurs, l’Australie a utilisé la détection des aptitudes innées pour transférer des sportifs d’un sport à l’autre avant les JO de Sydney.
Cette politique a été un grand succès, avec 3 médailles par million d’habitants, contre  0,3 par million d’habitants pour les Etats-Unis.
A l’occasion de cette politique, de nombreux sportifs australiens sont devenus des tops très rapidement dans une discipline.
Cette expérience a donc confirmé qu’une génétique propice combinée à une pratique spécifique était une formule gagnante pour de nombreux sportifs.

Malgré tout, il ne faut pas croire qu’une spécialisation précoce (en fonction de ses potentiels) est forcément nécessaire, ou même bénéfique pour devenir performant.
Des études sur des sports cgs (centimètres, grammes, secondes) ont en effet montré que la spécialisation précoce nuisait en fait au développement des sportifs.
Les sportifs spécialisés précocement étaient ainsi rattrapés par les autres à 18 ans (qui ne s’étaient spécialisés qu’à 15 ans)
Il faut donc se montrer prudent avec la tentation de spécialiser précocement les jeunes sportifs.

Enfin, la génétique soulève évidemment des questions éthiques.
Si la connaissance de sa génétique pourrait être très utile, des divulgations pourraient nuire aux individus.
C’est pourquoi la loi américaine empêche les employeurs d’exiger des informations génétiques.
Les thérapies génétiques, déjà d’actualité, posent également des problèmes éthiques.
Avec la méthode de transgénèse (transfert de gènes étrangers dans le flux sanguin), certaines manipulations génétiques sont déjà accessibles et relativement simples.
Ces manipulations génétiques peuvent être très utiles pour soigner des maladies.
Mais, évidemment, ces manipulations génétiques peuvent aussi mener à une bataille génétique malsaine et injuste.

Pour le moment, les scientifiques semblent toujours rejeter les demandes de sportifs intéressés par des manipulations génétiques.
Mais le risque de dérive existe et doit alerter les consciences.

 

Idées clés et applications du livre

Voir les idées clés et applications du livre

 

Idées clés Application des idées
Les performances dans un domaine dépendent
à la fois de la génétique
et de la pratique,
avec des poids variables,
difficiles à évaluer,
mais rarement hyper déséquilibrés
Se montrer méfiant avec les théories donnant un poids immense ou un poids inexistant à la génétique
Partir à la découverte d’éventuels talents génétiques en testant des activités, et notamment des activités sportives
Evaluer son niveau de base et son entraînabilité dans ses activités, pour mieux évaluer son potentiel et prendre des décisions avec une meilleure connaissance de son potentiel
Viser le progrès avec la pratique qui reste déterminante
La génétique détermine ses niveaux de base et
ses réactivités physiques ;
et la diversité génétique implique des réactivités physiques personnelles
Avoir conscience que chaque être humain est unique et a un niveau de base pour une caractéristique ou compétence qui lui est propre
Avoir conscience que chaque être humain est unique et peut développer une compétence particulière à une vitesse qui lui est propre
Avoir conscience que chaque être humain est unique et peut réagir différemment à un même exercice spécifique pour développer une compétence particulière
Tester des exercices spécifiques pour développer une compétence particulière
Evaluer l’efficacité des exercices spécifiques pour développer une compétence particulière
Ajuster et personnaliser ses exercices spécifiques pour développer une compétence particulière
Les tests génétiques permettent d’identifier des risques graves
en identifiant des
syndromes à risque
Faire un test génétique, notamment en cas de problèmes,
pour obtenir un meilleur diagnostic
Utiliser les résultats des tests génétiques pour prendre des décisions avec une meilleure connaissance, pour adapter son comportement
(arrêt de l’activité, équipement spécial, entraînement spécial…)
Faire un test génétique avant de s’engager dans une activité sportive impliquant des chocs à la tête, pour vérifier si l’on n’a pas une sensibilité particulière du cerveau
(version ApoE4 du gène ApoE)
Faire un test génétique en cas de souffle au cœur, de grossissement du cœur, pour vérifier si cela ne traduit pas une cardiomyopathie hypertrophique
Faire un test génétique en cas de blessures répétées (ou en prévention), pour vérifier si l’on n’a pas une fragilité des ligaments et des tendons
Les tests génétiques peuvent permettre
de détecter des potentiels
tôt dans la vie,
et d’avoir une meilleure connaissance de ses réactivités physiques
Faire un test génétique pour mieux connaître ses potentiels
Faire un test génétique pour mieux connaître ses réactivités physiques et pouvoir ainsi mieux définir ses stratégies de développement
Rester prudent en ayant conscience que la génétique est une science récente avec encore beaucoup d’incertitudes et d’inconnues
Une spécialisation précoce (en fonction de ses potentiels) n’est malgré tout pas forcément nécessaire et même bénéfique pour devenir performant Privilégier une spécialisation précoce uniquement pour certains sports (natation, gymnastique, danse, patinage)
Eviter une spécialisation précoce pour la plupart des sports (athlétisme, football, basketball, hockey, baseball, tennis…), car elle est généralement contreproductive
Privilégier une diversité précoce pour favoriser l’acquisition de compétences physiques, techniques, tactiques et mentales variées, qui permettront d’être meilleur lors de la spécialisation plus tardive
La génétique détermine en grande partie le morphotype, qui est
plus ou moins compatible
avec les exigences
d’un sport spécifique
Prendre connaissance de son morphotype
(taille, longueur des jambes, circonférence du bas des jambes, largeur des hanches, longueur du buste, longueur des bras, envergure, etc)
Lier son morphotype à des habiletés athlétiques et des sports spécifiques, pour mieux évaluer son potentiel et prendre des décisions avec une meilleure connaissance de son potentiel
La génétique détermine
la nature des
fibres musculaires
(à contraction rapide vs
à contraction lente),
l’entraînabilité des
fibres musculaires,
et la masse musculaire maximale d’une personne
Prendre connaissance de sa configuration musculaire (entre fibres à contraction rapide et fibres à contraction lente) aux endroits stratégiques, via des tests physiques, ou idéalement une biopsie
Prendre en compte sa configuration musculaire pour choisir sa discipline sportive, pour construire son programme d’entraînement, etc
Personnaliser son entraînement musculaire via des tests et du feedback, en ayant conscience que la réactivité est personnelle et dépend des exercices spécifiques
Avoir conscience que le squelette détermine sa masse musculaire maximale, et qu’il est vain et contreproductif de chercher à dépasser cette limite
La génétique détermine
le niveau de base
et l’entraînabilité
de la VO2 max,
qui a un impact important sur l’endurance
Evaluer le niveau de base de sa VO2 max
Evaluer l’entraînabilité générale de sa VO2 max,
et évaluer la réactivité de sa VO2 max à des exercices physiques
Prendre en compte le niveau de base de sa VO2 max et l’entraînabilité générale de sa VO2 max, pour évaluer son potentiel, choisir sa discipline sportive, construire son programme d’entraînement, etc
Personnaliser son entraînement aérobie via des tests et du feedback, en ayant conscience que la réactivité de sa VO2 max est personnelle et dépend des exercices physiques
(sprint, courses de fond, etc)
La génétique a un impact important sur les performances au sprint Avoir conscience que les performances au sprint sont génétiquement favorisées par la variante génétique de l’ACTN3, par de longues jambes, par des hanches étroites, par une domination des fibres musculaires à contraction rapide, par des processus métaboliques adaptés au sprint, etc
Avoir conscience qu’il existe de nombreuses inconnues sur les liens entre génétique et vitesse, et que le meilleur outil d’évaluation reste un chronomètre
Tester sérieusement sa vitesse au sprint pour évaluer son potentiel, surtout si l’on a des origines d’Afrique de l’Ouest
(génétique généralement favorable)
La génétique a un impact important sur la course de fond Avoir conscience que les performances sur la course de fond sont génétiquement favorisées par une petite taille, par des jambes longues comparativement à la taille, par des jambes fines dans la partie inférieure, par une domination des fibres musculaires à contraction lente, par un taux assez élevé d’hémoglobine, par un bon niveau de base de la VO2 max, par une bonne entraînabilité de la VO2 max, etc
Prendre connaissance de son morphotype, de la nature de ses fibres musculaires, de son taux d’hémoglobine, du niveau de base de sa VO2 max, et de l’entraînabilité de sa VO2 max, pour évaluer son potentiel à la course de fond et prendre des décisions avec une meilleure connaissance de son potentiel
La génétique a un impact sur le taux de dopamine, la motivation, et l’activité physique volontaire qu’une personne effectue Utiliser une éventuelle hyperactivité  génétique comme un avantage compétitif dans le sport
Se déculpabiliser face à des difficultés pour se motiver et s’entraîner, en ayant conscience que la génétique influence la motivation
Avoir conscience que la motivation et la discipline se travaillent et peuvent se développer malgré tout
Tester, évaluer et ajuster des techniques permettant de développer sa motivation et sa discipline
La génétique a un impact sur la résistance
à la douleur
Se déculpabiliser face à une sensibilité à la douleur, en ayant conscience que la génétique influence la perception de la douleur
Avoir conscience que la résistance à la douleur se travaille
et peut se développer malgré tout
Tester, évaluer et ajuster des techniques permettant de développer sa résistance à la douleur
Prendre notamment l’habitude d’expérimenter la douleur
Utiliser aussi les émotions pour affaiblir la perception de la douleur
Les différences génétiques entre hommes et femmes entraînent des différences biologiques et physiques importantes, qui ont un impact important sur les performances sportives Evaluer des performances sportives féminines en comparaison avec des performances sportives féminines et non masculines
Mesurer éventuellement le taux de testostérone utilisé par son corps pour mieux évaluer son potentiel physique
Certains groupes ethniques possèdent des gènes qui les rendent globalement supérieurs ou inférieurs pour des exigences sportives particulières,
mais il y a toujours
une grande variabilité
génétique et physique
à l’intérieur de
tout groupe ethnique
Accepter qu’il existe des tendances génétiques et physiques au sein des groupes ethniques
Ne pas nier bêtement la réalité
Eviter malgré tout les généralisations caricaturales,
car un groupe ethnique n’est pas homogène
Tester particulièrement des aptitudes favorisées par ses origines
(sprint pour les personnes avec des origines d’Afrique de l’Ouest ; course de fond pour les personnes avec des origines d’Afrique de l’Est, etc)
La culture et les pratiques au sein d’une population ont aussi un impact important sur les performances sportives de la population Tester des environnements culturels variés pour s’enrichir d’expériences sportives variées et éventuellement trouver sa voie
Privilégier les environnements culturels propices au développement de son projet sportif
Il n’existe aucun lien génétique entre
qualités physiques
et qualités intellectuelles
Avoir conscience qu’il n’existe aucun lien génétique entre qualités physiques et qualités intellectuelle
Avoir conscience que les personnes douées physiquement peuvent aussi être intelligentes
Les manipulations génétiques peuvent être très utiles pour soigner des maladies,
mais peuvent aussi mener à une bataille génétique malsaine et injuste
Utiliser éventuellement les manipulations génétiques pour soigner une pathologie
Rejeter le dopage génétique pour éviter les sanctions, et surtout par éthique
Grandir à une altitude modérée permet d’augmenter définitivement la taille
de ses poumons, et s’entraîner à une altitude modérée permet d’augmenter rapidement et raisonnablement son taux d’hémoglobine
Avoir conscience qu’avoir grandi à altitude modérée (entre 1800 mètres et 2700 mètres) a permis d’augmenter la taille de ses poumons et d’augmenter raisonnablement son taux d’hémoglobine, et donc de développer sa VO2 max et son endurance
S’entraîner parfois à altitude modérée (entre 1800-2700 m), pour augmenter raisonnablement son taux d’hémoglobine, et développer ainsi sa VO2 max et son endurance
La perception rapide d’informations visuelles dépend de la perception visuelle qui est essentiellement innée, mais aussi de l’occlusion visuelle (sélection et interprétation d’indices) qui est essentiellement acquise Evaluer les différents éléments de sa perception visuelle
Evaluer son acuité visuelle
Evaluer sa perception de la profondeur
Evaluer sa sensibilité au contraste
Développer son occlusion visuelle liée à son sport
S’informer sur les indices clés à percevoir
Apprendre à percevoir rapidement les indices clés
Pratiquer avec attention pour apprendre à interpréter les indices clés et à en extraire des informations pertinentes, afin de pouvoir anticiper rapidement et réagir avec justesse

 

Pour vraiment t’imprégner du livre :

Acheter “Le gène du sport : La science explore les performances extraordinaires des athlètes”

 

Pour compléter tes connaissances sur le sujet :

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