Le capteur de puissance est devenu un outil incontournable pour les cyclistes souhaitant optimiser leur entraînement et suivre leurs progrès. Parmi les nombreuses données fournies par ces capteurs, la Puissance Maximale Aérobie (PMA) et le profil de puissance record (PPR) sont particulièrement importants. Cet article explore en profondeur ces concepts, les méthodes pour les déterminer et leur utilité pour l'entraînement et la compétition.
Introduction au Capteur de Puissance et à la PMA
D'abord réservé à l’élite professionnelle, le capteur de puissance est désormais utilisé par bon nombre de cyclistes amateurs. Le premier capteur de puissance SRM a vu le jour en Allemagne en 1986. En 1989, Look lance le MAXone. La société PowerTap commercialisa sont premier capteur de puissance dès 2001. Depuis les modèles ont évolué ainsi que les marques : SRM, PowerTap, Power2max, Quarq Q, Vector, Stages.
Le capteur de puissance vous permet de connaître immédiatement la puissance que vous développez pendant l’effort. La puissance est une donnée brute qui exprime le niveau de performance du cycliste sans aucune interférence. On la préfère à la fréquence cardiaque comme donnée de référence pour mesurer la charge d’entraînement et l’intensité de l’effort.
La puissance maximale aérobie (PMA) est la puissance atteinte à VO2 max, au maximum de la capacité aérobie du cycliste, lorsque la consommation d’oxygène atteint son maximum et se stabilise. Elle est exprimée en watts. La puissance maximale aérobie peut-être maintenue entre 5 et 7 minutes chez les cyclistes entraînés. La PMA est la puissance maximale que les jambes sont capables d’imprimer sur les pédales en restant dans le fonctionnement en endurance.
Pourquoi la PMA est-elle importante ?
La PMA est un indicateur clé de la performance aérobie d'un cycliste. Elle reflète sa capacité à utiliser l'oxygène pour produire de l'énergie. Connaitre sa PMA permet de calibrer précisément les zones d’intensité à l’entraînement.
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Détermination de la PMA : Tests en Laboratoire et sur le Terrain
Afin de déterminer la PMA d’un cycliste, il faut un capteur de puissance. Il existe deux principales méthodes pour déterminer la PMA : les tests en laboratoire et les tests sur le terrain.
Tests en laboratoire
Le test couramment utilisé en laboratoire est un test incrémentale (en paliers) réalisé sur un cyclo-ergomètre. Après un échauffement léger de 5mn, le coureur commence à 150W. Ensuite, toute les 2mn, une augmentation de 25W lui est imposée. La valeur « PMA » équivaut alors au dernier palier validé avant son décrochage, moment auquel il ne peut plus maintenir l’intensité demandée. Ce test permet non seulement de mesurer la PMA mais également, grâce à un masque qui mesure les échanges gazeux de la respiration, les valeurs de VO2max et les seuils ventilatoire 1 et 2.
L’évaluation de la PMA est souvent englobée dans un test de VO2 max, ce qui au delà de déterminer votre puissance maximale aérobie, permet d’obtenir de nombreuses informations complémentaires à partir de l’analyse de l’évolution des échanges gazeux, du volume d’air expiré et du taux de lactates. Le test se déroule généralement sur un cyclo-ergomètre équipé d’un capteur de puissance.
Malheureusement, le cyclo-ergomètre est rarement adapté à la position du cycliste. La selle est une selle de mobilette, et que dire des pédales ou il est très difficile de fixer les pieds convenablement. De plus, les systèmes d’évaluation de puissance utilisés manquent souvent de précision. Pour le même protocole, il n’est en effet pas rare d’obtenir des différences d’évaluation de PMA de 5 à 10 % entre deux centres de test. Le protocole consiste à franchir des paliers de 20 à 50 watts toutes les 1 à 3 minutes jusqu’à l’épuisement du cycliste. La PMA correspond alors à la puissance atteinte lors du dernier palier réalisé dans sa totalité. Exemple : palier 360 watts terminé + 40 sec.
Avantages des tests en laboratoire:
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- Conditions contrôlées.
- Mesures précises de la VO2 max et des seuils ventilatoires.
- Suivi médical possible.
Inconvénients des tests en laboratoire:
- Coût plus élevé.
- Moins spécifique à la pratique du cyclisme sur route.
Tests sur le terrain
Il existe également des tests de terrain permettant de déterminer la PMA. Réalisés sur route ou home-trainer ces tests consistent à faire un contre-la-montre à intensité maximale sur une durée déterminée. Le test PMA le plus utilisé est le test de 5 minutes.
L’intérêt d’utiliser un protocole précis est, d’une part, de débuter le test dans de bonnes conditions avec un échauffement rondement mené, d’autre part, de reproduire chaque test dans des conditions quasi-similaires. Ce test doit dans l’idéal, être réalisé à chaque fois dans la même ascension de pente moyenne (5-7%) avec le même point de départ. Si vous êtes encore plus méticuleux, vous pouvez réaliser ce test sur home trainer, ce qui aura pour avantage principal de supprimer tous les aléas liés à la météo. Dans ce cas-là, n’hésitez pas à réduire la première partie du protocole de 20 à 10mn ce qui vous permettra de réaliser ce test sur une courte séance de 45mn, afin que la valeur PMA soit la plus précise possible. Une fois le test terminé, la puissance moyenne produite sur 5mn permet d’estimer notre PMA afin de calibrer approximativement nos différentes zones de travail.
Avantages des tests sur le terrain:
- Plus accessible et moins coûteux.
- Plus spécifique à la pratique du cyclisme sur route.
- Peut être répété régulièrement pour suivre les progrès.
Inconvénients des tests sur le terrain:
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- Moins précis que les tests en laboratoire.
- Influence des conditions environnementales (vent, température, etc.).
Protocole de test sur le terrain
- Échauffement: 20-30 minutes de pédalage facile avec quelques accélérations progressives.
- Test: Contre-la-montre de 5 minutes à intensité maximale.
- Récupération: 10-15 minutes de pédalage facile.
La puissance moyenne produite pendant les 5 minutes du test est une estimation de la PMA.
PMA Absolue et Relative
A partir de cette valeur de PMA on peut déterminer la PMA relative. Par exemple, un individu de 65 kg qui a une PMA de 350W aura une PMA relative de 5,4W.kg-1 (350/65=5,4). Les valeurs de PMA absolue sont intéressantes lorsqu’on s’intéresse aux qualités du rouleur. Les valeurs de PMA relative le sont, lorsqu’on s’intéresse aux qualités du grimpeur puisque la gravité devient alors une des principales sources de résistance à l’avancement.
Exploitation de la PMA pour l'Entraînement
Une fois la PMA déterminée, elle peut être utilisée pour calibrer les zones d'intensité d'entraînement. L’échelle ESIE (« Estimation Subjective de l’Intensité de l’Effort ») de Frédéric Grappe classe et décrit 7 zones d’intensité, en indiquant un pourcentage de PMA et de FC pour chacune. Le capteur de puissance vous aide à cibler précisément les bonnes zones à l’entraînement. Cette précision dans la mesure de l’effort permet de programmer des séances de qualité.
Voici une adaptation de l'échelle ESIE :
| Zone d'Intensité | % de PMA | Description |
|---|---|---|
| I1 | < 55% | Très facile, récupération active. |
| I2 | 55-75% | Facile, endurance de base. |
| I3 | 75-90% | Modéré, allure de course, amélioration de l'endurance. |
| I4 | 90-105% | Seuil, amélioration de la FTP (Functional Threshold Power). |
| I5 | 105-120% | PMA, amélioration de la VO2 max. |
| I6 | 120-150% | Capacité anaérobie, amélioration de la tolérance au lactate. |
| I7 | > 150% | Puissance neuromusculaire, sprints courts. |
Exemples de séances d'entraînement basées sur la PMA
- Endurance (I2-I3): Sorties longues à allure constante, améliorant l'endurance de base.
- Seuil (I4): Efforts de 20-40 minutes à une intensité proche de la FTP, améliorant la capacité à maintenir une puissance élevée sur une longue durée.
- PMA (I5): Intervalles courts (3-5 minutes) à une intensité proche de la PMA, améliorant la VO2 max.
- Capacité Anaérobie (I6): Intervalles très courts (30 secondes - 1 minute) à une intensité très élevée, améliorant la tolérance au lactate.
Profil de Puissance Record (PPR)
On compare souvent le niveau de deux cyclistes en se basant sur la FTP ou la PMA. Pourtant, le profil de puissance record (PPR) est bien plus complet ! En effet, il prend en compte vos meilleures performances sur une plus large plage de durées. Le profil de puissance record, aussi appelé PPR, est une courbe qui représente la puissance maximale qu’un cycliste est capable de soutenir sur différentes durées, allant d’1 seconde à plusieurs heures. En effet, certains cyclistes peuvent être plus à l’aise sur les efforts longs, en filière aérobie, ou au contraire, plus performants sur les efforts courts comme les sprints ou les efforts en anaérobie lactique.
Pour déterminer un profil de puissance record pertinent, il vous faut produire et mesurer vos meilleures puissances sur les différentes durées qui le compose. Le protocole de test de profil de puissance record que nous vous proposons, s’établit sur 6 valeurs de puissance distinctes : 5 secondes, 30 secondes, 1 minute, 5 minutes, 20 minutes et 60 minutes. Le premier jour, vous réaliserez les tests 5 secondes, 30 secondes et 1 minute. Pour le premier, vous pouvez réaliser 3 sprints afin de ne conserver que le meilleur. Le second jour, vous réaliserez le test 5 minutes. Lors du jour 4, vous réaliserez le dernier test, celui de 20 minutes. Assurez-vous de débuter cette série de tests avec une certaine fraicheur, afin de réaliser les meilleures performances possibles.
Comment construire son PPR ?
Bien plus long, ce processus consiste à collecter, depuis un logiciel d’analyse, ses records de puissance sur des durées allant de 1 seconde à 4 heures lors de séances d’entraînement et des compétitions. Grâce à ces valeurs, on peut ensuite construire son Profil de Puissance Record et facilement repérer ses atouts et ses faiblesses.
Interprétation du PPR
Le PPR permet d'identifier les points forts et les points faibles d'un cycliste. Par exemple, un cycliste avec une puissance élevée sur 5 secondes et 30 secondes est probablement un bon sprinteur. Un cycliste avec une puissance élevée sur 20 minutes et 60 minutes est probablement un bon rouleur ou un bon grimpeur.
Exemple d'interprétation du PPR
- Théo: Théo est un coureur léger qui possède une très bonne capacité autour de VO2max (PMA à 6.45 w/kg). Ses capacités aérobies sont également bonnes. Les points forts de Théo concernent également les puissances élevées. Avec 13 w/kg sur 30s et 9,8 w/kg sur 60s, il est capable de faire la différence (à son niveau) sur de courts efforts. Ces qualités anaérobies lactiques ne se reflètent pourtant pas sur sa puissance max et son record 5 secondes.
- Tanguy: Plus les efforts seront longs, plus Tanguy sera performant par rapport à l’adversité. Avec seulement 11w de différence entre son CP60 et son CP120, il a le profil typique du rouleur, capable de tenir un pourcentage élevé de sa FTP sur plusieurs heures. Les courses roulantes en gravel, où la puissance moyenne est importante sur plusieurs heures peuvent bien lui convenir. Ce qui est sûr, c’est que Tanguy manque d’explosivité sur les efforts en anaérobie lactique. Avec seulement 8.77 w/kg sur 60 secondes, il pourra difficilement faire la différence sur un sprint long ou une courte bosse, surtout si le pourcentage est important.
Limites du PPR
Évidemment, le profil de puissance record n’est pas une méthode parfaite. L’un des principaux inconvénients réside dans sa vision assez simplifiée de la physiologie. Par exemple, le PPR ne nous indique pas si un athlète est capable de répéter les efforts ou de maintenir une intensité élevée dans un état de fatigue déjà avancé (ce que l’on appelle la durabilité).
Applications et Logiciels d'Analyse
Il existe plusieurs applications d’entraînement, comme Strava ou Garmin Connect, qui offrent une analyse simplifiée de vos sorties. Ces outils proposent des fonctionnalités plus ou moins avancées (certains modules nécessitent de payer un abonnement. Dans un premier temps, vous allez retrouver tous les chiffres qui vous intéressent pour établir votre profil de puissance (puissance max, PMA, seuil…). Ils vous servent à identifier vos qualités et à définir les courses qui vous correspondent. Par exemple : un coureur excellent sur 30” a des qualités de puncheur, tandis qu’un cycliste performant sur 20’ est fort sur les contre-la-montre. Ce PPR vous aide à choisir vos axes de progression et à orienter votre entraînement en fonction.
D’autres applications, telles que Intervals.icu, permettent d’établir automatiquement son profil de puissance record et de le comparer à une large base de données de plus de 16 000 utilisateurs.
Autres Métriques Importantes
FTP (Functional Threshold Power)
La FTP, ou Functional Threshold Power que l’on pourrait traduire par « Seuil de puissance fonctionnel » est la puissance maximale qu’un cycliste est capable de développer pendant une heure. Plusieurs méthodes existent pour évaluer la puissance FTP. La plus connue est le test de Coggan.
Training Stress Score (TSS)
Training Stress Score que l’on pourrait traduire par « Score de fatigue d’un entrainement » calcule en fonction de la puissance développée (via la puissance normalisée) l’impact physiologique d’un entrainement sur l’organisme. Ce chiffre est intéressant pour les triathlètes principalement ou dans la gestion des plannings d’entraînement. Il représente de manière simple des points de fatigue.
Facteur d'Intensité (IF)
Le facteur d’intensité IF est tout simplement le rapport de la puissance normalisée sur la FTP. Le facteur d’intensité permet de vérifier les changements de FTP. A titre d’exemple, un facteur d’intensité de plus de 1,05 pour une course d’environ 1 heure est souvent un signe que la FTP du coureur est en fait plus grande que celle renseignée dans le programme.
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