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Tendons et élasticité - stockage d'énergie

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Les tendons sont le système élastique de stockage dénergie du système locomoteur de loiseau. Contrairement aux muscles (qui convertissent l'énergie chimique en énergie mécanique), les tendons sont des éléments passifs qui stockent de l'énergie potentielle élastique lorsqu'ils sont déformés (allongés par une charge musculaire ou aérodynamique) et la restituent lorsqu'ils se relâchent. Cette capacité à stocker et restituer de l'énergie réduit considérablement le coût métabolique du vol : une partie de l'énergie du vol descendant est stockée dans les tendons et les ligaments et est récupérée lors du vol ascendant.

En plus des tendons des muscles du vol, la furcula (E3) agit comme un ressort osseux couplé au système tendineux. L'ensemble tendon-furcula forme un système de stockage d'énergie qui amortit les pics de force du pectoral et les répartit temporairement tout au long du cycle de battement, réduisant ainsi la puissance maximale que le muscle doit générer et améliorant l'efficacité du vol.



Principe physique central : U_elastic = ½ × k_tendon × x² [J] : l'énergie emmagasinée dans un tendon est proportionnelle au carré de la déformation. L'efficacité de restitution ( = E_returned / E_stored) du collagène tendineux est de 93 à 97 % : la quasi-totalité de l'énergie stockée est récupérée dans la phase de libération. Ceci est fondamentalement différent de la dissipation visqueuse : le tendon ne chauffe pas, il restitue.

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gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile