E5 Tendons et élasticité

Topique

Les tendons constituent le système de stockage d'énergie élastique de l'appareil locomoteur des oiseaux. Contrairement aux muscles, qui convertissent activement l'énergie chimique en énergie mécanique, les tendons sont purement passifs : ils ne génèrent pas d'énergie par eux-mêmes, mais stockent de l'énergie potentielle élastique lorsqu'ils sont déformés – par exemple, allongés par la charge transmise par le muscle ou par la charge aérodynamique du vol – et la libèrent lorsqu'ils se relâchent.

Cette capacité à stocker et à libérer de l'énergie potentielle élastique réduit considérablement le coût métabolique du vol : une partie de l'énergie générée par le muscle pectoral lors du battement d'aile vers le bas n'est pas dissipée, mais stockée dans les tendons et les ligaments de l'aile. Cette même énergie stockée est ensuite restituée lors du battement d'aile vers le haut suivant, réduisant ainsi la quantité d'énergie métabolique que le muscle pectoral doit fournir à chaque cycle.

Outre les tendons associés aux muscles du vol, la furcula – l'os fourchu et soudé formé par les deux clavicules de l'oiseau – agit comme un ressort osseux, relié au même système tendineux qui stocke déjà de l'énergie potentielle élastique à chaque battement d'aile. Les tendons et la furcula fonctionnent ensemble comme un système unique de stockage d'énergie : ils amortissent les pics de force générés par le muscle pectoral à chaque battement d'aile et répartissent cette force tout au long du cycle au lieu de la concentrer en un seul instant. En répartissant ainsi la force dans le temps, le système tendon-furcula réduit la puissance maximale que le muscle pectoral doit générer pour effectuer un même cycle de battement d'aile, ce qui améliore l'efficacité globale du vol.

Ensemble, les tendons qui stockent et libèrent de l'énergie élastique à chaque battement, et la furcula qui agit comme un ressort osseux rattaché à ce même système, permettent à l'oiseau de voler avec un coût métabolique bien inférieur à celui qu'exigerait un système locomoteur dépourvu de toute capacité de stockage élastique. C'est précisément cette capacité à stocker et à libérer de l'énergie qui est perdue, totalement ou partiellement, lorsqu'un tendon est lésé et cesse de se comporter comme le ressort élastique qu'il était.

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