Puissance Critique et W' Balance
Qu’est-ce que la Puissance Critique ?
Le concept de Puissance Critique (CP pour Critical Power) n’est pas nouveau. Dans les années 50 plusieurs chercheurs ont commencé à s’intéresser à la relation entre la Puissance et le Temps. Monod et Scherrer (1) ont montré qu’il existait une relation linéaire entre le temps d’épuisement (temps limite – Tlim) et la quantité de travail réalisée (Wlim). Wlim = a + b tlim. Le paramètre « b » correspond à la pente de la droite et « a » la Puissance Critique. La puissance critique est la puissance à l’état d’équilibre aérobie maximale (1, 2). En dessous de la Puissance Critique, l’effort peut être maintenu « indéfiniment », et dès que la Puissance Critique est franchie, l’effort peut être plus ou moins maintenu dans le temps (3). Le paramètre « a » est l’ordonnée à l’origine, il est en lien avec la filière anaérobie. La valeur de « a » est appelée W’ (à prononcer W prime), W’ est une réserve d’énergie qui s’exprime en joules. Dès qu’un effort dépasse la puissance critique, les réserves anaérobiques et W’ diminuent, en revanche si l’effort reste en dessous de CP, il n’y aura pas de diminution des réserves. L’énergie produite pendant un exercice provient de plusieurs filières énergétiques (anaérobie alactique, anaérobie lactique et aérobie). Les trois systèmes fonctionnent avec plus ou moins de dominance selon l’intensité. Morton( (4) résume que la production d’énergie par le système aérobie est illimitée tant que l’on reste sous la Puissance Critique, le métabolisme anaérobie ne produit pas de l’énergie en illimité mais est limité (le W’), l’épuisement arrive lorsque W’ est épuisé. La récupération nécessaire pour refaire le stock est d’autant plus longue que l’effort fourni au-dessus de la Puissance Critique est important.
Figure 1 : Courbe Puissance - Temps avec Puissance Critique & W'
La Puissance Critique peut être un outil intéressant à utiliser, car à partir de l’équation il est possible de déterminer un temps limite. Il est aussi possible de prédire la performance lors d’une poursuite, un contre-la-montre court, un prologue ou encore une ascension. Ainsi il est possible de cibler une puissance à ne pas dépasser pour éviter l’échec (exemple : un clm avec un départ beaucoup trop rapide …). La récupération nécessaire est d’autant plus longue que l’effort fourni au-dessus de la Puissance Critique est important. Des chercheurs (5) se sont penchés sur Puissance Critique/W’ en fonction du profil des cyclistes : les grimpeurs auraient une puissance critique assez élevée ainsi qu’un W’ relativement bas, c’est l’inverse pour les sprinteurs.
Comment calcule-t-on la Puissance Critique ?
Le calcul est assez simple : il s’agit de faire une régression linéaire du type ax + b sur une courbe Puissance (convertie en travail – Joules) – Durée. Comme expliqué ci-dessus le a correspond au W’ et b à la Puissance Critique. Le nombre de données/points à utiliser varie selon les publications scientifiques : 4 points (3) 3min – 5min – 10min – 15min ou 2 points (6) 3min et 12min.
Module de calcul de la puissance critique[/caption]Il est aussi possible d’obtenir la Puissance Critique à partir d’un test 3min (all-out). La Puissance Critique correspond à la puissance moyenne des 30 dernières secondes. Et W’ correspond à l’aire sous la courbe de Puissance et la ligne horizontale équivalente à la puissance moyenne des 30 dernières secondes. Il n’existe pas encore de consensus scientifique sur la détermination de la Puissance Critique …
Comment utiliser la Puissance Critique et le W’ ?
Le W’ correspond au niveau de batterie disponible. Le W’ balance (souvent identifié comme Wbal) correspond aux dépenses d’énergie : une fois la Puissance Critique franchie, cette batterie se vide, et lorsque l’on repasse sous cette Puissance Critique la batterie se recharge. De nombreux scientifiques ont travaillé sur des algorithmes (nous n’allons pas rentrer dans les détails, pour les intéressés : https://medium.com/critical-powers/comparison-of-wbalance-algorithms-8838173e2c15 ) Quelques exemples de Wbal :
Figure 2 "Petit" Gimenez
Figure 3 Séance "tempo" avec rappel de PMA en fin d'entraînement
Ainsi grâce à cette courbe, il est possible de peaufiner des séances plus ou moins hard pour vider ce réservoir ou au contraire maintenir un certain niveau. Cette courbe est aussi utile pour analyser la gestion d’effort : mesurer les changements d’allure, voir les effets d’une grosse accélération ou attaque, …
Figure 4 Course : Le concept de Puissance Critique reste actuellement un modèle théorique pour la modélisation des réserves énergétiques.
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- Monod H, Scherrer J. The work capacity of a synergic muscular group. Ergonomics. 1965;8(3):329-338. doi:10.1080/00140136508930810
- Hill D. The critical Power concept. Sport Med. 1993;45(2):205-215.
- Jones AM, Vanhatalo A, Burnley M, Morton RH, Poole DC. Critical power: Implications for determination of ⊙ O2max and exercise tolerance. Med Sci Sports Exerc. 2010;42(10):1876-1890. doi:10.1249/MSS.0b013e3181d9cf7f
- Morton RH. The critical power and related whole-body bioenergetic models. Eur J Appl Physiol. 2006;96(4):339-354. doi:10.1007/s00421-005-0088-2
- Vanhatalo A, Fulford J, Dimenna FJ, Jones AM. Influence of hyperoxia on muscle metabolic responses and the power-duration relationship during severe-intensity exercise in humans: A 31P magnetic resonance spectroscopy study. Exp Physiol. 2010;95(4):528-540. doi:10.1113/expphysiol.2009.050500
- Parker Simpson L, Kordi M. Comparison of Critical Power and W′ Derived from Two or Three Maximal Tests. Int J Sports Physiol Perform. Published online 2016:1-24.
