Fréquence cardiaque et puissance en cyclisme sur

Les indicateurs de l’effort en
cyclisme sur route
Raphaël LECA
www.culturestaps.com
Mai 2015
• La fréquence cardiaque exprimée en battements
par minute (BPM) permet de faire circuler le sang
(qui transporte en autre l’oxygène) dans l’organisme.
• Elle détermine le débit cardiaque, qui est le
produit de la fréquence cardiaque (FC) et du
volume d’éjection systolique (VS).
Q = FC X VS
• Plus le débit cardiaque est important, plus les
muscles reçoivent d’oxygène, et plus les réactions
chimiques productrices d’énergie peuvent
s’opérer rapidement.
• La puissance est le produit de la force et de la
vitesse. En cyclisme, elle correspond à la force
appliquée sur chaque pédale (en poussée et/ou
en traction) multipliée par la fréquence de
pédalage.
– Il est donc possible de développer une puissance
importante avec une fréquence de pédalage
élevée (L.Armstrong).
– Inversement, un braquet très importante (= force
++) ne signifie pas forcément une puissance
élevée.
• C’est la puissance développée qui conditionne
pour la plus large part la vitesse de déplacement
du cyclisme et donc la qualité de sa performance.
• D’autres facteurs permettent d’optimiser la
vitesse de déplacement (pour une même puissance
développée) :
– L’efficience du pédalage (technique du mouvement).
– La diminution des résistances aérodynamiques
(diminution de la surface qui « attaque » l’air, coefficient de
pénétration dans l’air, abri, densité de l’air).
– Le poids du coureur et de sa machine.
– Le matériel (poids, rigidité, forces de friction des pièces en
mouvement, qualité et pression des pneumatiques…).
Technique de
pédalage
Résistances
aérodynamiques
(diminution des
gestes parasites
couteux en
énergie)
Inclinaison
de la pente
R = S*Cx*V2
*q/2
Poids du
couple
homme
/machine
Vent avec ou
vent contraire
Matériel
(résistances de
friction des pièces
avec roulement,
rigidité, pression
de gonflage…)
Qualité du
revêtement
• Pour des efforts de moyenne et de longue durée,
la fréquence cardiaque (FC) est liée à l’intensité
de l’effort, donc à la puissance de l’exercice.
• Elle évolue linéairement avec la puissance jusqu’à
une valeur maximale appelée Puissance
Maximale Aérobie (PMA) qui correspond à la
consommation maximale d’oxygène (VO2max).
• Fréquence cardiaque minimale (= de repos)  en moyenne autour
de 60 rpm. Souvent plus basse chez le cycliste = jusqu’à 35 bpm. La
variabilité interindividuelle ne révèle pas vraiment les dispositions à
la perf en endurance. Mais à titre personnel, l’abaissement de la FC
de repos est un très bon indice d’adaptation à l’entraînement et
d’état de forme (sauf surentraînement d’origine parasympathique).
• Fréquence cardiaque maximale  220 – âge +/- 10 battements. La
variabilité interindividuelle ne préjuge en rien des qualités du
cycliste. Pas d’adaptation par l’entraînement.
• Fréquence cardiaque au seuil ventilatoire  elle augmente avec
l’entrainement et constitue un bon indice de la capacité de
performance en endurance aérobie. Jusqu’à 95% de FC max.
• Fréquence cardiaque à l’exercice sous max (sous le seuil
ventilatoire)  elle diminue avec l’entrainement et constitue un
bon indice d’économie.
• Puissance maximale anaérobie = puissance maximale que le
cycliste est capable de développer lors d’un effort explosif ou d’un
sprint . Elle est de l’ordre de 15-20 W/kg chez le sprinteur de haut
niveau, soit environ 1500-2000 Watts
≈ pic de puissance absolu sur Power Tap
• Puissance maximale aérobie = c’est la puissance développée à
VO2max . Elle est de l’ordre de 6 W/kg chez le sportif très entrainé,
voire 7 W/kg à haut niveau. Soit environ 400 – 460 W (pour p = 66
kg).
≈ puissance 5 min. sur Power Tap
• Puissance au seuil anaérobie = puissance développée au seuil
ventilatoire. Elle augmente sensiblement avec l’entrainement,
jusqu’à 90% de PMA, c-a-d jusqu’à 400W.
≈ puissance 30 min. sur Power Tap
• Diminution de la fréquence cardiaque de repos (avec l’aug. du
débit cardiaque par accroissement du volume d’éjection systolique).
• Diminution de la fréquence cardiaque à l’exercice sousmaximal pour un plus grande économie de travail.
• Augmentation de la fréquence cardiaque au seuil ventilatoire
(capacité à maintenir un effort de hte intensité longtemps = allure CLM ).
• Vitesse de récupération accélérée (retour + rapide aux valeurs
proches des valeurs de repos).
• Possibilité d’atteindre des hauts niveaux de FC après plusieurs
heures d’effort (en fin de course).
• Pas d’incidence sur FC max.
• Augmentation des valeurs de Puissance maximale anaérobie,
mais dans des proportions réduites en raison de limitations
génétiques fortes, notamment typologie des fibres musculaires.
• Augmentation des valeurs de Puissance Maximale Aérobie
(PMA), mais dans des proportions limitées en raison de
limitations héréditaires  de 0 à 40% d’amélioration, en
moyenne + 20%.
• Augmentation des valeurs de Puissance au seuil ventilatoire avec
des influences beaucoup plus sensibles de l’entraînement 
jusqu’à 100% d’amélioration.
• Augmentation de la puissance développée pour une même
consommation d’oxygène, donc pour une même fréquence
cardiaque = amélioration de l’économie du geste de pédalage
et/ou amélioration du rendement physiologique (- de chaleur, + de
puissance mécanique).
• Détermination des zones d’intensité :
– L’entraînement au-dessus du seuil lactique
– L’entraînement au seuil anaérobie
– L’entrainement sous le seuil anaérobie
• L’état de forme du moment et la fatigue  FC qui ne
monte pas, ou qui monte anormalement.
• La qualité de la récupération (cinétique de redescente
de la FC après un effort).
• En course : la capacité à monter en toute en fin de
course  amplitude des valeurs de FC.
• L’entraînement au-dessus du seuil lactique
• L’entraînement au seuil anaérobie
• L’entrainement sous le seuil anaérobie
• L’état de forme du moment et la fatigue  FC qui ne
monte pas, ou qui monte anormalement.
• La qualité de la récupération (cinétique de redescente
de la FC après un effort).
• En course : la capacité à monter en toute en fin de
course  amplitude des valeurs de FC.
Trois qualités évaluées
= relever la puissance max. (pic) sur un sprint
lancé de 8 sec.
= test triangulaire (incrémenté) ou
rectangulaire de 5 min.
= test triangulaire (incrémenté) ou
rectangulaire de 20 min.
Trois types de test
Paliers de puissance
(incrémentation 30 W toutes les 2 min.)
Taille = 183 cm
Poids = 69 kg
Age = 20 ans
Puissance au dernier palier = 400 W (30’’ seulement)
 5.8 W/kg.
FC au dernier palier = 202 bpm
VO2 au dernier palier (VO2max) = 4.98 l/mn
 72.2 ml/mn/kg.
PERFORMANCE EN CYCLISME SUR ROUTE
MASSAGE / COMPEX
SOMMEIL
NUTRITTION
MOTIVATION
FORCE MENTALE
MORPHOLOGIE / POIDS
TECHNIQUE PEDALAGE
ENDURANCE AEROBIE
VO2max
SPRINT / EXPLOSIVITE
ENTRAÎNEMENT
HYGIENE
DE VIE
FACTEURS
PSYCHOLOGIQUES
FACTEURS
BIOMECANIQUES
FACTEURS
PHYSIOLOGIQUES