Découvrez Tout sur la Puissance Maximale Aérobie : Clé Incontournable de la Performance Physique

L'entraînement est un processus complexe qui nécessite une compréhension approfondie des qualités de base indissociables de la performance. Au-delà de la simple accumulation de kilomètres, il est essentiel de développer ces qualités pour atteindre son plein potentiel. Parmi ces qualités, le travail de la Puissance Maximale Aérobie (PMA) est indispensable pour améliorer la condition physique.

Définition de la PMA

PMA signifie Puissance Maximale Aérobie. Il s’agit de la puissance développée à VO2max, c’est-à-dire lors d’un effort maximal de 4 à 5 minutes en moyenne. Cette valeur physiologique s’exprime en watts. Plus votre PMA est élevée et plus votre capacité de performance sur une épreuve d’endurance comme une cyclosportive est élevée. La PMA correspond à la vitesse à laquelle le sportif atteint sa consommation maximale d’oxygène, c’est-à-dire son VO2max. Elle s’exprime en Watts contrairement à la Vitesse Maximale Aérobie (VMA) exprimée en km/h.

Détermination de la PMA

Pour déterminer cette valeur essentielle qu’est la PMA, le test à l’effort réalisé en milieu médical selon le protocole triangulaire (augmentation progressive de la résistance) reste la meilleure méthode. Les possesseurs d’un capteur de puissance pourront également déterminer leur PMA grâce à un test de terrain d’une durée comprise entre 4 et 5 minutes : la valeur moyenne obtenue sur cet effort, qui doit être le plus régulier possible, correspond à la PMA. Ce test de terrain sera de préférence abrité du vent. Si vous le réalisez en côte visez environ 2000 m. Si le terrain est plat visez 3000 m. La Puissance Maximale Aérobie peut être également déterminée sur des tests en vélo, à partir de la formule de Hawley : PMA = ((VO2 max X poids/1000)-0.435)/0.01141 si VO2 max en millilitre/minute/kilogramme (ml/mn/kg).

Importance du Développement de la PMA

On entend encore trop souvent parler de « travail de fractionné » : ce terme constitue un abus de langage. Il s’agit en fait, bien souvent, de définir les modalités d’un travail de développement de PMA. Pour simplifier (car dans les faits d’autres facteurs entrent en jeu) plus votre PMA et donc votre VO2max sont élevés et plus vous pourrez espérer améliorer votre performance sur une cyclosportive donnée. Le développement de la PMA permet de « gonfler votre moteur ». Améliorer sa PMA c’est s’ouvrir les portes de la progression.

Alors certes à l’échelle d’une course, c’est la régularité de l’effort qui est le principal critère de performance. En apparence, mais en apparence seulement, cela va donc à l’encontre du travail de PMA qui s’appuie sur des changements de rythme (alternances de séquences rapides et de séquences souples). Partant du principe qu’il faut tenir une moyenne la plus élevée possible vous pouvez légitimement être tenté de ne travailler qu’à cette allure spécifique (80-85% de votre FCmax). Dans une perspective d’amélioration de votre potentiel il apparaît donc évident qu’il faut développer cette PMA qui représente votre « cylindrée ».

PMA et Amélioration de la Performance

Que vous jouiez la gagne en course de fédération ou que vous ayez pour ambition de terminer un long parcours en Cyclosport, développer sa PMA c’est l’assurance d’augmenter la puissance que vous allez développer et donc de progresser. Ceci dit, il ne faudrait pas croire qu’il suffit d’une séance de ce type de temps à autre pour tout révolutionner. C’est un travail de longue haleine qui demande un investissement important.

Types d'Intervalles pour le Développement de la PMA

Trois types d’intervalles sont à distinguer:

Les intervalles courts: il s’agit de développer votre PMA. Pour cela vous allez travailler à une intensité supra maximale (entre 100 et 130% de votre PMA). Les temps d’effort sont de l’ordre de 15 à 45 secondes avec des temps de récupération (appelés également de contre-effort) égaux ou légèrement supérieurs aux temps d’effort. Il est important de noter que dans ce type de travail, la fréquence cardiaque n’est pas le moyen le plus fiable pour vérifier si vous vous situez à la bonne allure comme vous pourriez le faire sur des séances visant le développement de l’endurance.
Les intervalles moyens: cette fois il s’agit de travailler à PMA (à 100% donc) sur des intervalles de 45 secondes à 1’30. Sachant que l’on soutient un effort à PMA durant 4 à 5 minutes, le fait de « fractionner » en plusieurs séquences permettra d’aller au-delà de ce fameux temps de soutien. Ainsi 10x (1’à PMA /1’souple) par exemple, représentent10’de travail cumulé.
Les intervalles longs: il s’agit cette fois de soutenir un effort compris entre 90 et 95% de la PMA sur des séquences de 2 à 4 minutes.

Conseils pour les Séances de PMA

Les séances de PMA sont légion. Nous pourrions en décrire des dizaines et chacun pourrait en « créer » tout autant. Voici quelques conseils à suivre:

L’intensité sur la phase d’effort est quasi-maximale mais il ne s’agit pas d’un sprint !
Soyez régulier de la première à la dernière répétition : ayez donc l’impression d’en « garder sous le pied » au départ sur les 1ères séquences d’effort pour avoir l’impression de terminer « à fond » en fin de séance. Dans les faits vous aurez alors fait preuve de régularité en termes de puissance développée. Un bon moyen de le vérifier est que le braquet et la cadence doivent rester eux-mêmes constants si toutes les conditions (vent, bitume, relief) sont constantes.
Autre critère de réussite d’une séance de PMA : il faut gagner quelques pulsations à chaque répétition, la FC montant crescendo jusqu’en fin de série. Si vous développez une puissance trop importante sur les 2 ou 3 premières répétitions vous allez atteindre une FC très élevée mais vous allez dans le même temps « noyer le moteur ».
Les phases de récupération sont actives : il s’agit de continuer à pédaler mais très souplement (à 50% de votre PMA environ).
Ne vous basez pas uniquement sur la fréquence cardiaque. Le test à l’effort vous indiquera que vous allez travailler la PMA si vous dépassez 95% de votre FCMAX. Ceci dit bien évidemment vous n’atteindrez pas cette valeur dès les premières secondes de la première répétition. La dérive cardiaque est progressive. Il faut concevoir une séance de PMA en termes de puissance développée (même si vous n’êtes pas équipé d’un capteur de puissance) : il faut développer 100% (parfois légèrement plus ou légèrement moins, comme exposé plus haut) de la première à la dernière seconde de chacune des répétitions.
Pour la notion de charge d’entrainement (intensité x volume), il est important de noter que pour construire un cycle de développement de la PMA, il est nécessaire de suivre une certaine progressivité dans la charge.

Périodisation du Travail de PMA

Pourquoi penser à développer la PMA à l’approche de l’hiver ? Tout d’abord il faut signaler qu’idéalement le travail de la PMA doit intervenir … 10 mois sur 12 dans le cadre d’une saison classique. En effet, en période hivernale il est impératif d’entretenir les qualités développées. Ceci dit si l’on travaille la PMA toute l’année ou presque, l’entraînement doit fonctionner par dominante. Aussi l’hiver on se contentera de quelques rappels tandis que la phase de développement va se situer au printemps. En saison c’est le calendrier de compétition qui va dicter les contenus.

PMA et Préparation à Longs Parcours

Faut-il faire l’impasse sur le travail de la PMA dans le cadre d’une préparation à un long parcours ? Non ! A distance des objectifs un cycle de PMA vous permettra en effet de passer un cap et vous pourrez alors transférer vos progrès sur des temps d’effort et donc des distances supérieures dans la dernière ligne droite de votre préparation. D’abord augmenter la PMA.

PMA pour les Débutants

Faut-il vraiment s’astreindre à de telles séances lorsqu’on débute et/ou lorsque l’on fait connaissance avec l’entraînement spécifique ? Avant d’aborder cette thématique (la PMA) il faut avant toute chose développer les qualités de base et notamment l’endurance. C’est par la suite que ces séances de PMA trouveront leur place. Testez les plus abordables, en apprenant à repérer les bonnes intensités.

Zones d'Entraînement et PMA

Les zones d’entraînement jouent un rôle essentiel dans le processus de formation. Ces zones définissent des plages spécifiques d’intensité et peuvent être établies en fonction de la fréquence cardiaque, de la puissance en watts, de la lactatémie ainsi que de la perception de l’effort (RPE). Chaque zone vise des objectifs spécifiques et correspond à différentes adaptations physiologiques. L’ajustement précis des intensités revêt une importance clé pour progresser et exceller dans les sports d’endurance. Cela permet de maximiser les gains tout en minimisant la fatigue et les risques de blessures.

La Fréquence Cardiaque Maximale (FCmax) est utilisée comme référence pour délimiter ces zones. Elles sont exprimées en pourcentage de FCMax et sont facilement accessibles grâce à une ceinture cardiaque et un dispositif enregistrant les battements par minute. Néanmoins, il est important de se rappeler que la fréquence cardiaque est une variable interne, sujette à des influences telles que la température et le stress.

Les watts peuvent également servir de repère pour définir les zones d’entraînement, mais l’utilisation de capteurs de puissance, tels que les pédales Assioma ou les pédaliers, est nécessaire. La PMA, ou Puissance Maximale Aérobie, représente la puissance qu’un cycliste peut maintenir pendant environ 5 minutes. Elle est fortement liée au VO2max. Cependant, plusieurs méthodes existent pour déterminer la PMA (test incrémental sur home-trainer, test de 4 ou 5 minutes, sur le plat ou en montée). La PMA est sujette aux protocoles de test, ce qui signifie qu’elle peut varier d’un test à l’autre (bien que ces valeurs ne devraient pas être très éloignées). Les valeurs ci-dessous sont issues de l’échelle ESIE (Grappe et al. 1999). La FTP, Functionnal Threshold Power ou Puissance au Seuil, est la métrique utilisée par les anglo-saxons. En théorie, cette FTP correspond à la puissance qu’un cycliste peut maintenir pendant 1h. Cependant, pour déterminer cette métrique, il est recommandé de réaliser un test de 20 minutes.

La lactatémie peut également servir de référentiel pour déterminer les zones d’entraînement. Cependant, sa mise en place est plus compliquée car il faut posséder un lecteur de lactate. Presque quotidiennement, il faut réaliser différentes prises de lactatémie afin de s’assurer d’être dans les bonnes zones.

Modèles d'Échelles d'Intensité

La première étape lorsque l’on s’intéresse à son entrainement en vélo est de définir ses zones d’intensité. Ces zones d’entrainement ou échelles d’intensité sont définies en pourcentage de fréquence cardiaque ou de puissance qui varie selon le modèle utilisé (PMA ou FTP). L’intérêt des zones d’entrainement est de permettre au cycliste d’avoir un référentiel, de savoir dans quelle zone il se trouve pour adapter son effort.

La PMA (Puissance Maximale Aérobie) : Puissance atteinte à VO2 max lorsque l’organisme atteint sa capacité maximale de consommation d’oxygène. Pour définir ses zones d’entrainement en cyclisme, il faut donc être muni, au minimum d’un capteur de fréquence cardiaque et réaliser un test de FC Max pour déterminer cette valeur. L’inconvénient avec la fréquence cardiaque réside dans le fait que ce soit une variable interne à votre organisme, qui est amené à fluctuer selon les conditions de pratique (température extérieure, digestion, fatigue, stress …). Si vous souhaitez améliorer vos performances et optimiser davantage votre entrainement, je ne saurais trop vous recommander d’investir dans un capteur de puissance.

Cette première échelle, élaborée par Frédéric Grappe et Coll en 1999, prend pour référentiel la fréquence cardiaque maximale et la PMA du cycliste. Le second modèle utilisé pour définir ses zones d’entrainement est l’échelle de Coggan qui compte elle aussi 7 zones, mais qui se base sur la FTP et sur la fréquence cardiaque au seuil. Ce modèle est recommandé lorsque l’on s’entraîne à des intensités égales ou inférieures au seuil anaérobie (zone 1 à zone 4).

Que vous utilisez votre capteur cardiaque ou de puissance, il n’existe pas de vérité absolue concernant les zones d’entraînements. Je vous recommande d’utiliser dans le suivi de la performance les deux tableaux.

Erreurs Communes et Précautions

On lit partout les mêmes sempiternelles erreurs dans les définitions ce qui rend la compréhension et la mise en place des entrainements complètement ubuesque ! La PMA a une définition simple et univoque : c’est le dernier palier COMPLET de puissance tenue pendant 2′ selon le protocole standard 30W/2′. On ne peut tenir sa PMA que… pendant 2′ !

Le temps de soutien (Tlim): affirmer qu’on ne peut tenir sa PMA que 2 minutes est physiologiquement inexact pour un cycliste d’endurance. La littérature scientifique et les données de terrain s’accordent pour dire que le temps de soutien à PMA (Tlim à VO2max) se situe généralement entre 4 et 7 minutes selon le profil de l’athlète.
La limite du test par paliers: vous citez le protocole +30W/2min. C’est un test incrémental classique, mais il comporte un biais majeur : la fatigue accumulée dans les paliers précédents. Un athlète qui valide un dernier palier à 400W lors de ce test a dû supporter la charge des paliers à 340W et 370W juste avant.

Pièges à Éviter lors du Développement de la PMA

Le premier piège à éviter est de réaliser le cycle de développement de la PMA sans entretenir une base d’endurance fondamentale. La réalisation des séances d’intervalles entraîne un stress physiologique sur l’homéostasie(6). Etant en phase de reprise, l’organisme ne présente pas de fatigue importante, et donc le processus de surcompensation(7) prédomine ; le niveau de performance augmente. C’est l’effet recherché, mais dans ces conditions, il sera compliqué d’entretenir le niveau de forme, et vous allez générer un pic de forme restreint dans le temps. Pour palier cela, maintenez 2 à 3 séances en endurance de base, entre 2 à 3h, pour générer un fond de fatigue central et ainsi retenir mécaniquement le niveau de performance, tout en améliorant votre condition générale.
Le deuxième piège à éviter est de faire un cycle trop long avec pour but le développement de la PMA. En effet, comme nous l’avons expliqué précédemment, les séances par intervalles demandent beaucoup d’investissement et de motivation. Les séances sont douloureuses et elles se révèlent bénéfiques seulement si elles sont effectuées dans les conditions optimales (à la bonne intensité d’exercice, avec un niveau de fatigue adéquat). Pour ces raisons, optez pour un cycle de 4 semaines, à raison de 2 séances à visée PMA par semaine. Gardez une progressivité dans les séances pour que la charge de travail progresse avec votre niveau de forme.

Précautions d’Usage et Programmation

La réalisation d’un cycle de développement de la PMA est un processus qui va rapidement épuiser les réserves énergétiques en glycogènes. La réalisation des exercices à hautes intensités va provoquer une adaptation rapide au niveau de la consommation d’oxygène à l’effort, au niveau central (cardiovasculaire) et périphérique (système musculaire). Son impact au niveau de la fatigue centrale(4) sera mesuré, par contre il ne faut pas négliger l’impact au niveau psychologique. En effet, il faut seulement 12 à 24h pour récupérer d’une séance de PMA, mais les séances d’intervalles demandent beaucoup de concentration et d’investissement pour se livrer à 100% de sa capacité afin de garantir la meilleure progression.

Le développement de la PMA est généralement travaillé par la réalisation d’exercices intermittents avec une phase intensive haute (97-100% de la FCmax(5) / 85-100% PMA) suivie d’un contre-exercice à intensité basse (70% FCmax / 30 50% PMA). Au début, il convient de commencer par des séries d’efforts de 5 minutes maximum (exemple: 5 fois 30 secondes d’effort maximal et 30 secondes de récupération active), puis d’augmenter progressivement la durée d’effort autour des 10 à 12 minutes (exemple: 10 fois 30 secondes d’effort maximal et 30 secondes récupération active ou 5 à 6 fois 1 minute d’effort maximal et 1minute récupération active). Vous pourrez ainsi effectuer des sorties avec 2 puis 3 séries d’efforts en PMA, en récupérant entre ces séries au moins autant de temps qu’aura duré votre effort. Réalisez ces séances lors de sorties relativement courtes, entre 1h et 2h, afin de garantir un travail de qualité, sans l’impact d’une fatigue liée à la sortie en elle-même.

Solutions Alternatives pour le Développement de la PMA

Utilisation du Home Trainer

Inconvénient du travail de PMA : son niveau d’intensité est très haut. Pour réaliser les séances, il est donc nécessaire d’avoir sur place une portion de route d’au moins 5 minutes avec un niveau de difficulté élevé pour s’assurer de travailler au dessus des 85% de PMA. Malheureusement, tout le monde n’a pas une côte régulière d’au moins 5 minutes autour de son domicile. C’est ainsi que l’usage d’un home trainer prend tout son sens, car grâce au frein magnétique, vous pouvez régler la résistance nécessaire afin de réaliser les intervalles à la bonne intensité de travail.

PMA en VTT ou Cyclo-cross

« Faire des séries de 30″30″ au moins de janvier, bise dans le nez » n’est pas forcément le reprise la plus agréable et motivante qu’il soit, je le comprends. Une solution existe pour rendre plus ludique cette thématique : le fartlek. Le principe est de réaliser les intervalles directement en lien avec le terrain et c’est celui-ci qui dicte le rythme de la difficulté de l’exercice. C’est une méthode qui nous vient des pays nordiques dans les années 60 où le but des coureurs à pied était de réaliser des jeux de vitesse, en fonction du terrain qui se présentait à eux. Il s’agit en quelque sorte de l’interval training en milieu naturel. Cette approche s’adapte bien à la pratique du VTT ou du cyclo-cross, car les résistances liées au terrain ou à la topographie permettent d’atteindre des intensités élevées et de rendre la difficulté plus ludique.

Exemple de séance : tracez autour de votre site d’entraînement en vtt, un circuit d’environ 5 à 6 minutes, puis sectionnez-le en 5 à 6 parties (une côte, un sentier, une partie roulante…). L’exercice consiste à réaliser 6 tours de circuit, soit 30 minutes de travail en alternant un secteur sur deux à vitesse maximale, donc à PMA. Le reste du circuit se fait en endurance de base.

Exemples de Séances de PMA

Séance 1 - PMA courte (105-110% PMA)
- Objectif : Développer la puissance aérobie
- Échauffement
- 2 à 3 séries de 8 x (30 sec à 105-110% VMA suivi de récupération 30 sec peu active)
- Récupération peu active de 3 min entre les blocs
- Retour au calme 5-10 min
Séance 2 - PMA moyenne (100% PMA)
- Objectif : Tenir la PMA plus longtemps
- Échauffement
- 6 x (400 m à 100% PMA suivi de récupération peu active de 2mn entre chaque répétition)
- Retour au calme 5 à 10mn
Séance 3 - Seuil (90% PMA)
- Objectif : Améliorer la tolérance à l’effort prolongé
- Échauffement
- 2 séries de 6 min à 90% PMA
- Récupération peu active de 3min entre les deux séries
- Retour au calme 5 à 10mn

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PMA: Définition et Importance de la Puissance Maximale Aérobie