Courbe puissance durée

 

Primo contributeur Arthur REMOND  2023

La relation 

La relation puissance-durée a été introduite et abordée mathématiquement par Kennelly (1906, 1926) puis par Hill (1927). Monod & Scherrer (1965) ont été des pionniers en introduisant le concept de puissance critique défini comme l'asymptote de la courbe et représentant la limite entre l’état stable du métabolisme et son état instable amenant à l’arrêt de l’exercice dans les secondes ou minutes qui suivent. Plus tard, certains auteurs (Morton & Hodgson, 1996 ; Perronet & Thibault, 1987) ont appliqué le travail fondateur de Monod et Scherrer à un modèle énergétique du corps entier. 

Plus récemment, certains articles ont remis en question la fiabilité du concept de puissance critique et sa capacité prédictive à définir la limite entre l'état d'équilibre métabolique à l'exercice et l’état métabolique non stable (Caen et al., 2022 ; Morton, 2006). Selon les récentes conclusions de Nixon et al. (2021), la vitesse critique (ou puissance) semble être le moyen le plus précis d'estimer l'état d'équilibre métabolique maximal d'un athlète. En outre, ce modèle pourrait être un moyen d'approcher la limite de la performance humaine (Burnley & Jones, 2018).  

Son utilité 

Aujourd'hui, des capteurs de puissance mobiles, valides, précis et fiables permettent de mesurer la puissance de sortie des cyclistes sur le terrain (Passfield et al., 2017). Ces évolutions technologiques répondent à la demande de plus en plus grande de monitorer des données issues du terrain (Lamberts & van Erp, 2021) et ont conduit au profilage de puissance des coureurs, défini comme l’évaluation des puissance record dérivés du terrain (Leo et al., 2022).  

Ainsi, le suivi de la relation puissance-durée en cyclisme sur route est devenu largement utilisé pour différentes raisons : distinguer les domaines d'intensité d'exercice (Burnley & Jones, 2018), suivre les changements aigus ou longitudinaux de la performance (Leo et al., 2021 ; Muriel et al., 2021), évaluer les compétences spécifiques d'un coureur en rapport avec son rôle dans l'équipe (Pinot & Grappe, 2011), caractériser les exigences du niveau professionnel (Mateo-March et al, 2022 ; Valenzuela, Muriel, et al., 2022 ; van Erp et al., 2022 ; van Erp & Lamberts, 2022b), la demande en terme d’entraînement : intensité et durée (Leo et al., 2020 ; Sanders et al., 2019 ; van Erp et al, 2020) et la demande des courses (Gallo et al., 2022 ; Leo, Simon, et al., 2022 ; Leo, Spragg, Simon, et al., 2022 ; van Erp, Kittel, et al., 2021 ; van Erp & Lamberts, 2022a). La relation a également été utilisée récemment dans le cadre d’une enquête judiciaire dans le but de déterminer si des coureurs cyclistes ont eu record à des méthodes ou pratiques dopantes. 

Comment utiliser la relation pour évaluer la capacité de performance 

Dans le large éventail d'articles traitant ou utilisant le profilage de puissance en cyclisme sur route, deux termes récurrents sont principalement utilisés et doivent être bien distingués. 

Puissance maximale moyenne (PMM): la puissance moyenne la plus élevée enregistrée pendant une durée donnée au cours d’un même et seul évènement comme une course ou un entraînement (Leo, Spragg, Podlogar et al. 2022). 

Profil de puissance record (PPR): la relation entre les différents enregistrements séquentiels de la puissance et les durées correspondants au cours d’une saison entière (Pinot & Grappe 2011). 

Ainsi, le PMM peut être considéré comme le reflet d'un modèle de course ou d'une demande, tandis que le RPP peut être considéré comme l'empreinte d'un athlète. 

La PPR est constitué de plusieurs PMM qui peuvent, eux-mêmes, être dérivée des données de course ou d'entraînement. Les PMM issus de l'entraînement sont réalisés dans des intervalles de temps strictement délimités, à une intensité maximale, sans l'interférence de scénarios de course ou de tactiques d'équipe susceptibles d'influencer les résultats. D'autre part, les PMM issus des courses sont, eux, sont influencés par les scénarios de course, le drafting et les tactiques d'équipe qui agissent sur les paramètres de puissance et de durée. 

Leo et al. (2020) comme Pinot & Grappe (2011, 2015) ont trouvé une majorité de PMM issus de course dans le PPR, respectivement, des coureurs sur route U23 masculins et des coureurs sur route élites et professionnels masculins. Pinot & Grappe (2011, 2015) ont conclu que pour les coureurs sur route professionnels et élite masculins le RPP était majoritairement constitué de PMM issus de l'entraînement. Cependant, l'utilisation du seul PPR semble être une condition nécessaire mais non suffisante pour évaluer la capacité de performance car, comme le rapportent Leo et al. (2020), l'analyse des PMM de course ou d'entraînement donnent des résultats différents pour un même coureur. 

En outre, Leo et al. (2021), van Erp, Kittel, et al. (2021) et van Erp, Sanders, et al. (2021) ont récemment rapporté que, parce que la puissance chute tout au long d'une course sur route, les PMM issus des courses ne sont pas fiables pour mesurer un effort gagnant en course dans le cyclisme sur route professionnel chez les hommes U23. La clé, pour les cyclistes professionnels masculins et féminins, pourrait être le moment où les PMM sont effectuées, comme le suggèrent van Erp et al. (2022) et van Erp & Lamberts (2022b). Pour aller plus loin dans cette considération, il est intéressant de noter que la réussite d'une course est positivement liée à de plus petites altérations du PMM comparativement au PPR au cours d'une course pour les cyclistes masculins U23 et professionnels (Leo et al., 2021 ; van Erp, Kittel, et al., 2021). 

En résumé, lorsque nous voulons évaluer la capacité de performance d'un athlète, utiliser uniquement le RPP semble être une erreur, de la même manière que la PMM d'une course entière n'est pas suffisante parce que "l'effort gagnant" n'est pas nécessairement l'effort maximal. Malgré cela, "l'effort gagnant" semble être le plus proche de la RPP du coureur. L'évaluation de la capacité de performance semble nécessiter l'étude de la "résistance à la fatigue" (van Erp, Sanders, et al., 2021) ou de la « durabilité » (Muriel et al., 2021 ; Spragg et al., 2023 ; Valenzuela, Alejo, et al., 2022), considérée comme la capacité à maintenir une puissance élevée après une quantité donnée de travail accumulé (kJ dépensés).  

Ce qu’il reste à faire 

Jusqu'à présent, toutes les conclusions et les valeurs normatives ont été établies pour les cyclistes sur route masculins U23, élites et professionnels. Cependant, à la connaissance des auteurs, seules huit publications ont étudié le profil de puissance ou les exigences de course des femmes cyclistes professionnelles sur route (Ebert et al., 2005 ; Mateo-March et al., 2022 ; Menaspà et al., 2017 ; Peiffer et al., 2018 ; Sanders et al., 2019 ; van Erp et al., 2020 ; van Erp & Lamberts, 2022a, 2022b). Dans ces huit publications, trois (Sanders et al., 2019 ; van Erp & Lamberts, 2022a, 2022b) caractérisent le travail total (kJ dépensés) d'une course sur route professionnelle féminine, mais une seule tente d'approcher la "résistance à la fatigue" en introduisant deux nouvelles analyses : la PMM%best et le moment de la PMM (van Erp & Lamberts, 2022b). Même si le cyclisme professionnel féminin est en pleine croissance (van Erp, 2019), il y a encore un manque substantiel de connaissances concernant la physiologie de la performance féminine (Costello et al., 2014). Un plus grand nombre de recherches doivent être menées pour combler le manque de données chez les femmes cyclistes (Cowley et al., 2021) en se basant sur les enseignements tirés de la recherche sur les cyclistes masculins. 

Une deuxième limite réside dans la méthode d'évaluation de la résistance à la fatigue. Van Erp et al. (2020) ont rapporté une dépense moyenne de 1223 kJ et de 17,7 kJ/km pendant l'entraînement pour les cyclistes professionnelles. Sanders et al. (2019) et van Erp & Lamberts (2022a) ont respectivement rapporté une dépense moyenne de 1958 kJ et 2048 kJ pour les courses professionnelles féminines et les courses World Tour féminines. Cependant, cette méthode du « travail total » manque de sens et ne fournit aucun contexte sur l'intensité de la course et les spécificités des coureurs. Une quantité donnée de travail (en kJ) peut être réalisée au cours d'une course courte et intense ou d'une course longue et tranquille. Ebert et al. (2005) ont rapporté un temps de course plus faible et une durée plus élevée dans la zone d'intensité haute lors des courses plates par rapport aux courses vallonnées en coupe du monde féminine de cyclisme sur route. De même, une quantité de travail donnée (en kJ) peut ne pas produire la même charge interne pour un sprinter ou pour un grimpeur. A notre connaissance, seuls Mateo-March et al. (2022) ont catégorisé les rôles des équipes dans le cyclisme professionnel féminin. Ils ont trouvé des différences significatives dans la PPR relatifs et absolus entre les rôles de l'équipe. Les recherches futures devraient se pencher sur une manière de fournir un contexte à la quantité de travail (en kJ) accumulée afin de donner une caractérisation significative de la résistance à la fatigue et, à la fin, d'un "effort gagnant". 

Références 

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