On peut se demander si cette question revient à chiffrer l’énergie qu’un scientifique perd lorsqu’il construit un graphique pour exprimer les résultats de son expérience… Il n’est d’ailleurs pas possible de répondre sans savoir si le scientifique utilise une feuille de papier millimétré et un crayon, ou son ordinateur et un programme de création de graphiques; dans ces deux situations, la dépense énergétique sera très différente – bien que faible par rapport à l’énergie dépensée par un sportif durant l’effort.

En revanche, on peut tenter une explication pour suivre le processus musculaire qui conduit à une consommation d’énergie. Ce sont en effet des muscles qui sont mobilisés lors de la construction du graphique sur papier ou sur ordinateur.

Pour faire simple, un muscle au repos consomme du glucose et du dioxygène, qui lui sont apportés par l’alimentation et la respiration, et il produit du dioxyde de carbone, qui est évacué par la respiration. Lors d’un effort, le muscle consomme environ 10 fois plus de glucose et 4 fois plus de dioxygène, et produit environ 6 fois plus de dioxyde de carbone. C’est la raison pour laquelle les sportifs et les scientifiques, entre autres, doivent se nourrir et respirer correctement pour faire face à l’effort. Au final, l’action du muscle mobilisé dans l’effort conduit à une importante dépense en énergie, qui est transformée en travail mécanique (la contraction) et en chaleur (la sueur, tant chez le sportif que chez le scientifique).

Durant l’effort musculaire, c’est une petite molécule, l’ATP (adénosine triphosphate) qui est utilisée pour produire l’énergie nécessaire à l’effort ; l’ATP perd un phosphate et devient ADP (adénosine diphosphate) dans la foulée. Ce processus est réversible, puisque grâce à un apport de glucose l’ADP va se transformer à nouveau en ATP. Dans le muscle, le mécanisme de contraction est assuré par une mécanique extraordinaire, constituée de fins filaments d’actine (une protéine) reliés entre eux par d’épais filaments de myosine (une autre protéine). L’énergie fournie par l’ATP se transformant en ADP permet aux filaments d’actine de coulisser entre les filaments de myosine, ce qui conduit à la contraction musculaire.

Chaque fois qu’une molécule de glucose est consommée dans ce grand processus musculaire, 36 molécules d’ATP sont régénérées (pour autant que le scientifique ou le sportif respire suffisamment). La petite molécule d’ATP, lorsqu’elle perd un fragment phosphate et se transforme en ADP pour initier la contraction du muscle, produit environ 50 kilojoules d’énergie. L’extrapolation de cette valeur, de l’échelle moléculaire (ATP + myosine + actine) à l’échelle du muscle entier est complexe car elle nécessite de connaître le nombre d’unités de myosine et d’actine présentes dans une fibre musculaire.