Optimisation de l’entrainement – Episode 1

DETERMINATION DES ZONES D’INTENSITÉS

Introduction :

L’optimisation de la performance en cyclisme n’est pas une tâche aisée. En revanche, avec la mise à disposition de moyens technologiques de pointe tel que les capteurs de puissance, il devient possible de rationaliser l’entraînement cycliste. Mais acquérir un capteur de puissance n’est seulement qu’un début. Effectuer un entraînement sans réel but préalablement défini ne sera la meilleur manière de s’entraîner.

Ressources scientifiques :

C’est ainsi que la litérature scientifique regorge de publication permettant de poser des bases scientifiques théoriques solides. Il n’est pas toujours évident d’obtenir les informations nécessaires pour différentes causes. Les différentes bases scientiques que nous allons présenter provienne des ouvrages de Frédéric Grappe.

Frédéric Grappe est maître de conférence avec une Habilitation à Diriger des Recherches à l’Université de Besançon mais également entraîneur de l’équipe professionnelle ProTour FDJ-BigMat. Il a publié deux ouvrages afin de vulgariser l’entraînement cyclisme. Ces ouvrages peuvent être trouvés aux liens ci-dessous :
- Cyclisme et optimisation de la performance.
- Puissance et performance en cyclisme. Ces deux livres proposent une synthèse de travaux scientifiques tels aux niveaux physiologiques, psychhologiques, biomécaniques et également l’inter-intéraction entre ces axes. Afin de ne pas uniquement baser notre raisonnement sur ces derniers travaux, qui n’est pas très scientiquement correct, nous nous proposons de les cross-validés avec le travail de Allen & Coggan :
- Training and racing with a power meter.

Echelle ESIE :

Un plan d’entraînement est composé de différent modèles de séance d’entraînement type où chaque modèle est dévoué à l’amélioration d’une ou plusieurs de capacités physiologiques. Ces modèles sont et doivent bien sur être adapté à chacun. En revanche, tout ces modèles seront basés sur une base commune. Frédéric Grappe et al. proposent une base qu’il nomme Echelle d’Estimation Subjective de l’Intensite de l’Exercice (ESIE) [1]. L’échelle ESIE propose un modèle permettant de faire le lien entre les sensations ressenties d’un athlète et les variables physiologiques mesurées (puissance mécanique et fréquence cardiaque). Cette échelle est représentée comme dans le tableau suivant :

Tableau 1 : Correspondance entre zones d’intensité de ESIE et les variables tels que la puissance mécanique et la fréquence cardiaque
Zones d’intensité % PMA % FC Max
I1 30-50 % < 75 %
I2 50-60 % 75-85 %
I3 60-75 % 85-92 %
I4 75-85 % 92-96 %
I5 85-100 % 96-100 %
I6 100-180 % 100 %
I7 180-300 % 90-95 %

Il est possible d’associer ces différentes zones à des types d’effort connus en cyclisme. La zone I1 correspond à un exercice de décontraction, regénération. La zone I2 correspond à une intensité lors d’une sortie d’endurance foncdamentale (possibilité de soutenir l’allure pendant 2 à 6 heures) tandis que la zone I3 est un échelon au dessus en roulant au tempo (possibilité de soutenir l’allure pendant 1 à 2 heures). La zone d’intensité I4 correspond à un effort appliqué lors d’un contre la montre donc pour une durée variant de 20 minutes à 1 heure tandis que la zone d’intensité I5 correspond à un effort rencontré lors de prologue (entre 5 et 7 minutes). La zone d’intensité I6 correspond à un effort de kilomètre sur piste (30 sec à 1 minute) tandis que la zone d’intensité I7 correspond à un effort de sprint maximal inférieur à 10 secondes.

En utilisant l’échelle ESIE, il est aisé de déterminer à quelle intensité à entraînement doit être réalisé en utilisant un cardiofréquence ou encore mieux un capteur de puissance. A la vue du Tableau 1, nous pouvons remarquer qu’il nous suffira de déterminer la puissance maximale aérobie (PMA) ou la fréquence cardique maximale (FC Max).

Notons de suite que la fréquence cardiaque n’est pas la meilleur donnée disponible afin de calibrer un entraînement. La fréquence cardiaque peut d’une part fluctuer nettement due à la fatigue. Qui n’a jamais remarqué la capacité à obtenir une fréquence cardiaque très élevée à la reprise de l’entrainement hivernale ou encore l’incapicité d’atteindre une telle fréquence à la suite d’une grosse série d’entraînement. La seconde critique concerne l’utilisation de la fréquence cardiaque lors de l’entraînement à la PMA. En effet, dans cet exercice, il est nécessaire d’effectuer un entrâinement type « interval-training » en zone d’intensité successivement à I5 et I3. Le plus souvent l’effort en I5 est bref et il est donc difficile de savoir si l’intensité soutenue est correct. A contrario, en utilisant la puissance mécanique, il est aisé de réaliser de tels exercices sachant que la puissance mécanique à maintenir sera constante dans chaque intervalle.

Détermination de la PMA :

Test dit « progressif » :

Un précédent article sur velo-trainer a été introduit il y a quelque temps présentant un protocole permettant de déterminé la PMA. Ce protocole est toujours disponible à l’adresse suivante ici. Ce protocole est dit « progressif ». Il est demandé au coureur de commencé l’exercice à une puissance de 100 Watts. Ensuite, toutes les 2 minutes, il est demandé au cycliste d’augmenté l’intenisté de l’exercice de 30 Watts. Ceci jusqu’au décrochage. La PMA correspondra au pallier inférieur additioner avec une puissance correspondant à une pondération au temps de maintien du dernier pallier [2]. Si le maintien au dernier pallier était de 2 minutes, 30 x 1 = 30 Watts seront additionés. Si le denier pallier était maintenu 1 minute, 30 x 0.5 = 15 Watts seront additionés. Si le pallier était maintenu 30 secondes, 30 x 0.25 = 7.5 Watts seront additionés. Si le pallier est maintenu 15 secondes, 30 x 0.125 = 3.75 Watts seront additionnés. En dessous de 15 secondes, aucune majoration ne sera effectuée.

Test sur 5 minutes :

Comme précédemment présenté, l’effort à 100 % de la PMA peut-être représenté à un effort sur 5 minutes. Il est donc possible de considérer la PMA étant la puissance maximale atteinte sur un exercice d’une durée de 5 minutes. En revanche, il doit être noté que ce protocole tant à majorer la PMA dû principlament à une hyper-motivation du cycliste à produire un effort maximal seulement sur durée courte.

Test sur 20 minutes :

Il a également été montré qu’il est possible de déterminer la PMA à partir d’un exercice maximal produit sur 20 minutes. Cette durée évite le problème rencontré lors d’un test à 5 minutes et également la difficulté d’effectuer un test « progressif ». La PMA est donc obtenu en multipliant par un facteur 1.25, la puissance maximal réalisée sur 20 minutes.

Comparaison avec Allen and Coggan :

Afin de donner plusieurs points de vue sur la question, nous proposons de réaliser une comparaison avec l’ouvrage de Allen and Coggan. En théorie, la détermination des zones d’intensités est très proche à ce qui est proposé par Grappe. Le tableau suivant présente la classification sur l’échelle proposée par Allen and Coggan [3] :

Tableau 2 : Correspondance entre zones d’intensité d’Allen et Coggan et la puissance mécanique
Zones d’intensité % FTP
I1 < 55 %
I2 55-75 %
I3 75-90 %
I4 90-105 %
I5 105-120 %
I6 120-150 %
I7 ND

Donc la différence principale réside dans le paramètre FTP. La FTP est l’acronyme pour Functional Threshold Power qui peut-être traduit en Français par Seuil de Puissance Efficace. La FTP peut-être définit comme la puissance maximale qui peut-être tenue sur une durée de 1 heure. Le protocole proposée par Allen et Coggan pour déterminer la FTP est identique au test sur 20 minutes. Afin d’obtenir la FTP, la puissance maximale développée sur 20 minutes est minorée par 5 % afin d’obtenir l’effort qui aurait pu soutenir sur 1 heure.

Dans le paragraphe suivant, nous prendrons un exemple concret afin d’étudier les différences entre les zones d’intensités obtenues en utilisant la PMA et la FTP.

Exemple pratique :

Nous avons constaté qu’il est possible d’obtenir la PMA et la FTP en utilisant un test sur 20 minutes. Imaginons qu’un cycliste développe une puissance de 320 Watts sur 20 minutes.

Détermination de la PMA :

La PMA sera donc la suivante : 320 x 1.25 = 400 Watts.

Détermination de la FTP :

La FTP sera donc la suivante 320 – (320 x 0.05) = 304 Watts.

Détermination des zones d’intensités :

Il est donc possible de comparé les zones d’intensités obtenues en utilisant : (i) d’une part la PMA et (ii) d’autre part la FTP. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous :

Tableau 3 : Comparaison des zones d’intensités définie par la PMA et la FTP.
Zones d’intensité PMA (Echelle ESIE) FTP (Echelle Allen & Coggan)
I1 120-200 W < 167 W
I2 200-240 W 167-228 W
I3 240-300 W 228-273 W
I4 300-340 W 273-319 W
I5 340-400 W 319-365 W
I6 400-720 W 365-456 W
I7 720-1200 W ND

Ce que nous pouvons remarqué, c’est que les intervalles proposés par Allen and Coggan seront minorés par rapport aux intervalles calculés par la méthode Grappe. Ceci dit, il ne serait pas judicieux de donner raison à un modèle ou l’autre. En effet, il sera important d’analyser les séances types proposées par ces deux différents modèles. En effet, il est possible que les séances d’entraînement proposées par Allen et Coggan soient plus intensives du point de vue de leur échelle. Nous répondrons et proposerons une comparaison entre les séances types dans un prochain article.

Notes

[1] Grappe F., Groslambert A., Rouilon JD. Quantification des charges d’entraînement en cyclisme en fonction d’une échelle subjective de l’intensité de l’exercice (échelle ESIE). VIIIe Congrès International de l’ACAPS, Macolin, Suisse, 31 octobre – 3 novembre 1999

[2] Grappe F. Puissance et performance en cyclisme, 2012.

[3] Allen H. and Coggan A. Training and racing with a power meter, 2010

2 Comments

  1. Bonjour
    dans les plans d’entrainement, quand vous parlez de % de Fc Max, est ce :
    Fc Max (vu sur son pulsio) * x %
    donc directement le % de la Fmax sans tenir compte de Frepos
    OU
    (Fc Max (précédente) -Fc repos) * x %+ Fc repos
    donc % de l’écart du « à bloc » et le repos en sus du repos

    Merci de m’éclairer et BRAVO pour vos conseils

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