LA PMA : définition, modélisation, exemples

Rappel 

Il est utile de rappeler que la PMA est un débit (débit d’énergie).

Parler de PMA c’est s’interroger sur la quantité d’énergie dépensée.

La PMA est donc la puissance de travail que développe un sportif par minute au cours d’un effort qui sollicite une consommation d’O2 à son maximum possible (ce que l’on appelle donc assez logiquement le “VO2 max”).

Comment se calcule la PMA?

Les fabriquants positionnent les capteurs en lien à un axe :

sur les pédales, parfois les pédalier ou encore le moyeu. 

C’est appréciant la déformation (torsion) de cet axe que sera évaluer la puissance (exprimée en watts)

Intérêts de la PMA

• Aucune inertie de la mesure ! 

Vous l’avez tous constaté la FC ne monte pas instantanément, on observe une inertie cardiaque qui rend la Fc difficilement utilisable lors de séance de fractionnés court.

• Fiabilité remarquable pour repérer les “mutants”.

Je ne peux que vous conseiller la lecture des travaux de recherche d’Antoine Vayer (ex-entraîneur de l’équipe Festina) qui décrypte pour “Le Monde” les performances des coureurs lors du centième Tour de France. 

Il explique sa méthode basée sur la puissance et montre avec des données implacables les performances “humainement impossibles” de Froome, “quasi mutant” dit-il.

Si savoir que Froome est un “mutant” reste totalement anecdotique, ce qui est beaucoup plus pertinent est de voir que l’analyse des watts sur une montée du Tour de France (montée de Ax 3 Domaines) a permis une prédiction de performance de Froome lors du Dauphiné libéré (ascension de Valmorel) avec une redoutable précision (2” seulement d’erreur.)

Source : http://www.lemonde.fr/sport/article/2013/07/19/pour-tout-comprendre-sur-le-calcul-des-watts_3450148_3242.html

Pour en savoir sur les travaux de Vayer et son concept “radar” ici : http://www.alternativeditions.com/la-preuve-par-21/editorial/

PMA et coût énergétique 

Si la PMA est fiable, c’est sur le coût énergétique que les choses sont ajustables.

En effet pour être tout à fait précis, la PMA est la débit d’énergie correspondant à la vitesse du sportif (quel que soit sa discipline) qui permet de mobiliser 100% de la VO2max : on appelle donc cette vitesse la VMA (vitesse maximale aérobie).

Alors évidemment cette vitesse intègre le coût énergétique (CE) propre au geste spécifique de la discipline (course à pied, cyclisme, ski alpinisme, aviron, natation…).

Ce coût énergétique qui renseigne sur la dépense énergétique est en quelque sorte l’évaluation de l’économie de mouvement en fonction de différentes composantes comme celles en lien à l’aérodynamique (position sur le vélo par exemple) biomécanique (glisse du skieur). composantes évidemment variable en fonction du niveau d’expertise du sportif.

Attention la PMA n’explique pas tout !

La PMA a parfois bon dos.

Quand je lis ce que nous raconte certains  sur Froome pour justifier les perfs de Froome sur le tour de 2010 je suis juste consterné. Comment expliquer que le brave Froome finisse à la ramasse son tour de France en 2008 (au delà de la 80e place c’est pas ce qui se fait de mieux quand même). et 2 ans après “explose” tous ces petits camarades ? 

Quand on connait un peu l’importance des données physiologiques de base on ne peut que croire difficilement qu’un cheval course modeste devienne un crac.

Une question de “ressenti” aussi :

Désolé mais juste “le visuel” d’un Froome ou d’un Niballi totalement à l’aise et en pleine discussion à l’oreillette avec son coach à 400 watts en plein col.pendant que derrière pour les copains c’est la “Bérézina”. ça laisse à minima la place au doute.

Et je ne parle pas de la “très surprenante” capacité de récupération.

La puissance une notion à affiner

Il faut faire notamment la différence entre la PMA, qui représente la puissance à laquelle la consommation d’oxygène va irrémédiablement plafonner, avec la puissance du seuil anaérobie lactique et/ou ventilaoire (seuil 2). 

Ce seuil de puissance se situe très schématiquement à 85% de la VO2max ou de la PMA. 

A partir de ce seuil, pour faire court on bascule sur la PMA “pure”, c’est à dire la puissance atteinte lorsque l’organisme commence sérieusement à manquer d’oxygène, c’est à dire lorsque la VO2 max est atteinte.

LAMPERT qui a fait de nombreux travaux de recherche sur les protocoles de tests d’effort fait même une distinction entre la PMA et ce qu’il nomme la puissance maximale tolérée (PMT) qui correspond au dernier niveau de puissance atteint lors d’un test clinique, et soutenu environ 30″ (effort d’un sprinteur par exemple lançant son démarrage final).

Source : LAMPERT (E), “Erreurs à ne pas commettre lors de la réalisation d’un exercice de détermination de la VO2max” / Édition : Sciences et Sports, revue N°4 (1998) 

Comme je l’indiquais ci-dessus la VMA est la vitesse correspondant à la PMA du sportif (quel que soit sa discipline) permettant de mobiliser 100% de la VO2max tout en intégrant le coût énergétique (CE) propre au geste spécifique de la discipline (course à pied, cyclisme, ski alpinisme, aviron, natation…).

Le coût énergétique qui désigne la dépense énergétique par unité de distance parcourue (exprimé en J.m-1.L) est en quelque sorte l’évaluation de l’économie de mouvement en fonction de différentes composantes comme celles en lien à l’aérodynamique (position sur le vélo par exemple) biomécanique (glisse du skieur). composantes évidemment variable en fonction du niveau d’expertise du compétiteur.

Bref on à VMA = PMA/CE

On voit donc que plus le coût énergétique est faible meilleur sera la VMA.

Pour un cycliste plus le coup de pédale sera optimisé plus faible sera le CE. et donc meilleur sera ta VMA.

Lorsque l’on ne s’entraine plus régulièrement certes on sait toujours monter sur un vélo mais le fameux “coup de pédale arrondi” sera perdu !

La remarque est aussi vrai pour les skieurs.

Je constate sur les skieurs Elite un gain parfois de 3 à 5 % environ entre le premier test VMA ski d’automne et ceux en pleine saison.

À quel niveau d’intensité se situe le travail de la PMA ?

Il faut distinguer “être à 100 % de la PMA” (et là on est proche du 95% de la Fc max) et travailler la PMA”

À chaque séance son objectif

On peut avoir plusieurs objectifs du développement de la PMA :

• Augmenter tout simplement la valeur intrinsèque de la PMA.
• Augmenter le temps de maintien de PMA.
• Diminuer le temps de récupération entre plusieurs efforts à PMA.

À mon sens pour un cycliste sur route ou un vététiste dont l’activité n’est pas “exclusivement” basée sur la PMA (contrairement à un coureur de 800 m par exemple ou à un nageur de 400) les deux objectifs majeurs à travailler sont :

• Augmenter le temps de maintien de PMA.
• Diminuer le temps de récupération entre plusieurs efforts à PMA.

Et sur ces objectifs l’optimisation du travail se fait sur des valeurs de FC plus proche de ce que l’on appelle la zone proximale de développement du seuil 2 que de la FC max.

Relation PMA endurance

On peut améliorer ses qualités d’endurance mais réaliser une moins bonne performance sur une épreuve de longue durée car c’est la PMA qui fait la différence.

Si l’endurance ne joue aucun rôle pour les efforts dont la puissance est maximale (à 100%), pour effort à 90- 95 % de PMA, une bonne endurance permet d’augmenter la consommation d’Acide gras et donc diminuer celle de glycogène (ce que l’on appelle le Crossover point).

À quel moment de la programmation peut-on mettre en place des séances de PMA ?

On lit ici ou là qu’il est utile de placer avant la phase de la préparation spécifique proche du pic de forme un premier cycle de VMA court suivi d’un second cycle de VMA court.

Tout cela relève de la pure ineptie !

Le temps ou la VMA se travaillait de manière analytique en dissociant les cycles VMA court et long est révolu !

On est sur une filière et celle-ci doit se travailler de manière harmonieuse en abordant toutes les dominantes.

Alors certes les séances de VMA en capacité dite de manière simplistes ’’longue’’ sont plus éprouvantes que les séances de VMA ‘’courte’’ comme celle de la modélisation du 30/30.

Si effectivement pour un coureur non aguerri une ou deux séances de 20/40 puis encore une ou deux de 30/30 permettront de se faire la main il sera indispensable dès la période de travail du développement général (dite foncière) d’inclure très régulièrement des séance de VMA en “capacité” (appelées aussi “volume”) qui passeront par des répétitions longues avec des fractionnés longs proche du seuil 2 en terme de FC avec une allure de course avoisinant 95% environ de la VMA.

On est donc là sur des distances de 1000 à 2000 m par frac avec des volumes totaux pour une séance complète pouvant atteindre pour un compétiteur expert 15 km.

La PMA est un socle indispensable pour développer ensuite le travail autour du seuil 2 anaérobie (zone des 92% de la FC max).

Le travail du seuil 2 ne peut à mon sens être optimisé que si celui de la PMA a été bien rôdé.

La PMA est à intégrer dans les plans par des séances de 20/40. puis par des 30/30.

(mais c’est fonction du niveau du sportif)

De même on peut attaquer avec un seul bloc au milieu de la séance (de 10 à 15mn suivant le niveau initial).

Puis aller ensuite vers deux blocs séparés par 3 à 5 minutes de récup (ce temps est établie en fonction de la dérive cardiaque observée).

Enfin on s’acheminera tranquillement et progressivement sur des stuctures de type pyramidal plus contraignantes et dures à encaisser.

Mais bon il ne s’agit que d’une piste car sur ce registre de la PMA les variantes sont multiples.et l’étude de la courbe de récupération est déterminante pour calculer les temps de récupération intermédiaires.

Cas n°1 : Coupure annuelle

Dans le cadre d’une programmation annuelle la phase de préparation physique générale est la toute première phase lorsqu’il y a eu une période dite de “coupure” annuelle (c’est à dire avec un temps plus ou moins long d’inactivité en terme de préparation physique).

Cette première phase est ensuite suivi d’une phase que l’on nomme “la préparation physique spécifique” (PPS).

À mon sens, dans ce cadre de progressivité, l’introduction de la PMA ne va pas se faire dès la première semaine de reprise sur le vélo, elle se mettra plutôt en place à l’entrée de la préparation physique spécifique après un  premier cycle de “PPG” (perso je le structure le plus souvent sur 3 semaines).

Fin de la saison 1 > coupure totale “palm beach” > PPG ; reprise réactivation neuromusculaire et cardiotraining > PPS arrivée progressive des composantes PMA et ENDURANCE de FORCE.

Cas n°2 : Rupture annuelle

Dans ce cas de figure le sportif ou la sportive ne fait pas de une véritable coupure mais plutôt une simple “rupture” : il n’y a pas de véritable temps mort dans sa préparation physique.

A la fin de son dernier objectif se met en place une période de transition avec un maintien d’une mobilisation neuromusculaire et cardiotraining par une activité physique. même si celle-ci va être orientée sur une autre pratique.

FEDERER qui me semble l’exemple de l’optimisation de la longévité d’une carrière ne s’accorde pas des coupures complètes annuelles, en revanche contrairement à certains de ses petits camarades amateur du “bourrinage” sur les cours, il sait judicieusement s’accorder très régulièrement des périodes de ruptures. hors ses périodes de blessures se comptent sur les doigts.

C’est dans ce cadre de transition en douceur d’une saison à l’autre qu’ effectivement la période dite de PPG devenant inutile on va pouvoir d’emblée structurer une plus grande plage de PPS dans laquelle sera mise en place de la PMA dès les premiers microcycles.

LA VMA : corrélation partielle entre la valeur des test et l’efficience sur le terrain

Il est important de faire la différence entre une valeur de laboratoire et ce qui va être la performance sur le terrain en situation de course.

J’ai des gars que je suis qui ont des tests de VO2max très similaires mais pourtant en situation de course entre les deux c’est le jour et la nuit.

Eh oui il ne faudrait pas oublier non plus ce que l’on nomme “le potentiel “endurant aerobie” qui permet de tenir un haut % de celle-ci sur du long. en fonction de cette optimisation la donne change après 2h de course !

Ce différentiel s’explique notamment par le travail Enfin certains coureurs ont une VMA élevée et pourtant ne tienne pas un haut % de celle ci sur du fond.

La capacité à travailler sous charge d’acidose est aussi un paramètre qui va pondérer la VMA.

Un compétiteur qui a une excellente résistance aux charges de lactique fausse généralement l’evaluation terrain de sa VMA (souvent le cas des coureurs de 400).

Faut-il programmer des blocs de VMA ? 

Le fondamental d’un entrainement est d’être diversifié la rigueur n’implique pas la rigidité !

On peut intellectuellement se faire plaisir avec un plan rigoriste qui permettra le contrôle de la progression et du travail réellement effectué.

Mais voila le corps n’est pas un robot ni le clone d’un champion et la plupart du temps il va réclamer des adaptations et notamment sur le plan de l’entrainement de la VMA. ce qui nécessitera de faire évoluer au fil de la préparation les séances ciblées VMA.

On réduit trop souvent la filière aérobie aux footings lents et aux sempiternelles célébrissimes séances de VMA type 30/30 combinées à des séances de séries de 1000m avec, pour tenter un semblant de diversité, un passage à des fractionnés sur 2000m.

C’est d’ailleurs en ce sens que les plans types atteignent leur limites en terme d’optimisation de la performance.

Si le plan est diversifié chaque séance de VMA sera différentes de la précédente pour créer une vrai motivation par la diversification couplée à une dynamique ludique de l’entraînement.

Ainsi on peut jouer sur les variables :

• Les distances des fractionnés, évidemment.
• La vitesse en % de VMA.
• Bien sûr les dérives cardiaques de récupération que l’on va plus ou moins abaisser entre les fracs.
• Le nombre de blocs et de séries.

(exemples : 3 blocs de 12′ de 20/30, 2 blocs de 15′ de 30/30)

• La durée de récupération entre les blocs (avec toujours cette maîtrise de la dérive cardiaque).
• Les styles de terrain (une séance de 30/30 sur piste n’a pas tout à fait le même rendu que sur un sentier à forte pente en lacet avec une arrivée au sommet d’un col alpin !).
• Et bien sûr avec l’indispensable prise en compte du travail qui s’est fait la veille !

Une séance de VMA sur préfatigue n’a rien à voir avec une séance de VMA après une phase de surcompensation.

Des séances de VMA il en existe des milliers du 30/30 au Gimenez en passant par le Casse toutes ont leurs intérêts, il suffit juste d de ne jamais en prenne une seule comme unique source de modélisation. sauf à tomber dans l’ennui qui conduira inévitablement à une démotivation certaine.

Enfin ce positionnement ne veut pas dire que je ne conçois pas des “dominantes” dans un cycle d’entraînement, sur un entrainement à 4 séances hebdomadaires, par exemple, il est possible de concevoir une activation de la VMA deux fois dans la semaine mais la filière VMA que l’on cherche à ce moment là prioritairement à développer ne devrait pas devenir exclusive.

Existe-il un lien direct entre l’utilisation des lipides et le % de PMA

Il ne faudrait pas induire une erreur d’interprétation qui ferait un amalgame entre deux concepts bien différents : celui de la consommation des lipides et celui de la puissance d’un effort (exprimé en watt). 

En % de substrats utilisés, la consommation n’est pas identique à tous les niveau d’intensité de puissance entre les glucides et les lipides !

Fondamentalement le lien qui existe entre la notion de puissance développée et celle des substrats (les lipides avec les glucides en sont les principaux à ma connaissance.) est la balance d’utilisation de ces substrats énergétiques. 

Cette balance dépend à tout moment de l’interaction des effets de l’entraînement et de l’intensité de l’exercice (c’est le fameux crossoverconcept exposé par Brooks et Mercier dans les années 90).

Il existe bel et bien un point d’intensité de l’effort (crossover point) où la quantité d’énergie qui provient des lipides devient inférieure à celle fournie par les glucides. 

Au-delà de ce point toute augmentation de puissance entraîne une utilisation plus grande des glucides.

Les experts s’accordent à dire que le point se situe à environ 55% de VO2max pour des sportifs occasionnels et davantage pour les sportifs aguerris, compte tenu des effets de l’entrainement aérobie qui va favoriser l’épargne de nos réserves en glucide (disons pour être plus précis en glycogène hépathique et musculaire).

Alors bien sûr les choses ne se font pas sur le principe de la loi du tout ou rien car il n’y a pas de point de rupture brutal mais une vraie continuité dans la mise en route des différentes filières de substrats. pour faire court l’organisme n’attend pas l’épuisement des lipides pour démarrer les glucides (on appelle cela le “continuum énergétique”).

Et puis quand même il est assez utile de précise que la lipolyse est le système de production ultra dominant d’énergie lorsque l’on travaille en dessous de la zone d’endurance aérobie.

En effet, les réserves glucidiques ne seront pratiquement pas entamées puisque seules les graisses auront permis ce type d’efforts. 

Il faudra entrer dans la zone d’endurance aérobie pour voir arriver un équilibre entre glycolyse (glucides pour faire très court) et lipolyse (lipides). 

Sources

Balance of carbohydrate and lipid utilization during exercise : the “crossover” concept. 

Édition : J Appl Physiol BROOKS G.A. & MERCIER J. (1994). 

Boichimie des Activités physiques et sportives. 

Édition De Boeck, POORTMANS et BOISSEAU 

L’oxydation des lipides ou des glucides ne permet pas d’étalonner deux niveaux de puissance.

Là encore je crois qu”il est important de rappeler que cette différence ne sévalue pas prioritairement avec la quantité de lipides qui sera consommé après l’effort. 

En faire très court on peut dire que l’on peut très schématiquement développer 3 puissances.

La puissance maximale aérobie

Elle correspond à une utilisation maximale de l’oxygène par l’organisme pendant un effort de cette puissance se dégagera la vitesse maximale aérobie possible (pour un traileur cela déterminera aussi sa vitesse maximale aérobie ascensionnelle) 

Et là encore attention aux idées reçues.

Le problème au niveau de la puissance aérobie n’est pas de ventiler un maximum d’air dans les poumons avec le secret espoir de pomper plus d’oxygène !

Il s’agira plutôt de travailler pour être capable d’extraire des poumons le plus d’O2 pour le fixer dans le sang.

La puissance anaérobie lactique 

Elle ne correspond pas directement à une consommation de lipide puisque c’est fondamentalement l’aptitude qu’a l’organisme à supporter l’acide lactique qui se forme à la suite de la consommation du glycogène en l’absence d’oxygène. 

La puissance anaérobie alactique

Là encore aucun lien direct avec les lipides puisqu’il s’agit juste de l’optimisation de l’exploitation immédiate de la vitesse de destruction du glycogène (pour le passer en adénosine triphosphate ou ADP).

Sur le Lipomax si effectivement Guy Thibault a pondérer le principe il n’en demeure pas moins vrai que la consommation en post effort des lipides n’est pas tout à fait directement lié à une puissance mise en place mais à un niveau de glucides consommés.

Source : Guy Thibault, Sport et Vie n° 119 

Pour faire très schématique la thèse est construite sur le principe qu’une forte quantité de glucides consommés pendant un effort sera compensé par l’organisme avec une plus forte consommation des lipides en phase de récupération. 

On est donc en line direct à un niveau de consommation global de glucide à l’effort. en clair ce n’est pas 2 x 1000m au seuil 2 que l’on va pouvoir se dire “nickel je me suis grillé un max de glycogène donc super me voilà parti pour 2h de conso de lipide sur mon canapé avec une bière à la main.

(je caricature bien sûr !) 

Sur le même registre ce n’est pas en travaillant sur leur puissance anaérobie alactique pendant 9’’ et des brouettes que nos amis de la finale du 100m des JO vont franchement optimiser l’oxydation de leurs lipides.