La Puissance Maximale Aérobie (PMA) est un concept fondamental dans le domaine du sport, particulièrement dans les disciplines d'endurance comme le cyclisme et le tennis. Elle représente la capacité de l'organisme à utiliser l'oxygène pour produire de l'énergie pendant un effort physique intense. Comprendre la PMA, comment la mesurer et comment l'améliorer est essentiel pour optimiser les performances sportives.
Définition de la Puissance Maximale Aérobie (PMA)
La puissance aérobie correspond à la quantité totale d’énergie utilisable par unité de temps fournie par le métabolisme aérobie. On parle de PMA (Puissance Maximale Aérobie, en Watts) pour une puissance de travail constatée au moment où le joueur atteint sa VO2max. La Puissance Maximale Aérobie (PMA) correspond à la puissance atteinte à la consommation maximale d’oxygène (VO2max). La PMA est donc étroitement liée à la VO2max, qui est la quantité maximale d’oxygène qu’un organisme peut utiliser par unité de temps (généralement par minute) au cours d’un exercice musculaire intense et d’une durée égale ou supérieure à trois minutes.
La VO2 max représente la consommation maximale d'oxygène d'un individu lors d'un effort physique. Autrement dit, il s'agit de la quantité d'oxygène maximale que l'organisme est capable d'extraire de l'air pour l'apporter aux muscles.
Elle est exprimée en Watts tandis que la VMA est exprimée en Km/h. En cyclisme, on parle de puissance en watts (et non de vitesse en kilomètres / heure) puisque l'effort se réalise sur un engin. En d'autres termes, le coureur développe de l'énergie pour obtenir de la vitesse.
La Puissance Maximale Aérobie (PMA) signifie Puissance Maximale Aérobie et son unité de mesure absolue est le Watt (W). Toutefois, on peut lui préférer une mesure relative où l’on prend en considération le poids de l’athlète, voire celui du trio : athlète + vélo + masse totale de l’équipement transporté et s’exprime en Watt par kilogramme (W/kg). À l’instar de la V.M.A.
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Généralement, il est possible de tenir cette vitesse entre 3 minutes et 8 minutes. Mais cette durée dépend principalement du niveau de l'athlète. Plus le cycliste est entraîné et plus il sera capable de tenir longtemps cette puissance.
Comme indiqué dans son nom, la PMA correspond au plus grand niveau d'intensité de la filière aérobie. Avec ce type d'effort, la filière anaérobie lactique entre également en jeu de façon minoritaire. Il y a donc production de toxines comme l'acide lactique.
Importance de la PMA dans le Sport
Le travail de la Puissance Maximale Aérobie (PMA) est primordial en cyclisme. La phase d’entraînement à PMA est indispensable dans les disciplines d’endurance telles que le cyclisme. Elle permet une amélioration des performances physiques et des capacités de récupération. Par ailleurs, ce travail à PMA peut également vous faire progresser sur la tolérance à la fatigue. De manière générale, lorsque vous effectuez une période de travail en Zone 5 / PMA, vous augmentez votre niveau de performance global. C’est pourquoi le travail à puissance maximale aérobie est essentiel pour progresser en cyclisme.
Pour ceux et celles que l'expression "Puissance Maximale Aérobie" laissent songeurs, Amandine Le Cornec, spécialiste entraînement, remet les choses au clair.
Comment Mesurer la PMA ?
Plusieurs méthodes permettent d'évaluer la PMA, allant des tests en laboratoire aux tests sur le terrain :
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Tests en laboratoire : En laboratoire, lors d'une visite médicale annuelle par exemple, un test d'effort offre une excellente précision dans le calcul de la puissance maximale aérobie. Ces tests se font sous forme de paliers. Après une période d'échauffement, le coureur débute le test à 100 watts. Puis toutes les deux minutes, il doit déployer 30 watts supplémentaires. Le dernier palier atteint et validé indique alors la PMA du coureur. Ce test peut également se faire sur home-trainer. En laboratoire, la VO2 max peut également être évaluée avec un dispositif ergonométrique.
Tests sur le terrain : Sur le terrain, un test de 5 minutes donne une indication de sa PMA. L'objectif est simple : parcourir la plus grande distance possible dans une montée moyenne et régulière. La PMA correspond alors à la puissance moyenne développée pendant l'effort.
Formule de Hawley : De manière indirecte, il est possible d'estimer sa PMA à partir de la formule de Hawley. Cette formule est la suivante : PMA = [(VO2 max x Poids / 1000) - 0.435] / 0.01141. Les unités sont le poids en kilogrammes, la VO2max en millilitres par kilogramme et par minute et la PMA en watts.
Il existe des tests de terrain, en laboratoire ou sur home trainer. permet de calibrer ses séances d’entraînements en travaillant aux puissances correspondant à ce que l’on souhaite développer.
Pour déterminer votre PMA, il existe plusieurs tests et protocoles. Tout d’abord, l’élément indispensable et commun pour réaliser un test PMA est d’être équipé d’un capteur de puissance. Que ce soit un capteur sur votre vélo (pédales, pédalier, moyeu, manivelles…) ou celui intégré à votre home trainer, pensez bien à le calibrer avant l’effort. Si vous n’avez pas de capteur de puissance et que vous souhaitez en plus de la PMA déterminer votre VO2max et l’évolution de votre taux de lactates, l’option du test à l’effort en laboratoire est envisageable. Vous n’aurez pas le choix du protocole mais vous serez accompagné par un spécialiste qui vous fera passer le test. Ce genre de test est réalisable dans les centre médico-sportifs. Renseignez-vous auprès de votre médecin du sport qui vous conseillera sur l’endroit pour passer ce test.
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Le test PMA linéaire est le plus classique, Il peut être réalisé sur route comme sur home trainer. La consigne est assez simple, après un échauffement suffisant, vous allez réaliser un effort maximal de 5 min avec pour objectif d’obtenir la puissance moyenne la plus élevée possible (CP5). C’est le protocole de test que je recommande en tant qu’entraineur. Ne pas partir trop vite : Lors de ce type de test (c’est la même chose pour le test FTP), il ne faut pas partir trop vite pour éviter de s’écraser lors des dernières minutes. L’objectif est de lisser l’effort au maximum et d’avoir une courbe de puissance sans trop de variation. Le choix du parcours : Si vous le réaliser en extérieur, le mieux est de vous trouver une bosse de 5 min environ (minimum) avec un pourcentage régulier, dans laquelle vous allez pouvoir pédaler à une cadence optimale selon vos préférences (donc pas trop raide !).
Pour réaliser votre test PMA sur home trainer, vous pouvez utiliser le protocole linéaire classique présenté plus haut ou opter pour le test par paliers (ou ramp test en anglais). L’avantage principal à effectuer votre test sur home trainer consiste en la reproductivité des conditions de test. Lors du test par paliers, vous partez d’une puissance cible de 100w, puis toutes les 2 minutes, l’intensité et la résistance augmentera de 30w et ce jusqu’à ce vous ne puissiez plus tenir la puissance cible. Ici pas besoin d’échauffement intensif au préalable, les premiers paliers servant d’échauffement progressif. La valeur de votre PMA correspond au dernier palier validé entièrement à laquelle on ajoute un pourcentage du dernier palier que vous n’avez pas complété. Par exemple : j’ai validé le palier des 370w et ai tenu 1 min le palier des 400w avant de terminer le test.
Pour pouvoir suivre votre progression, vous pouvez tester votre PMA en réalisant un test régulièrement (tous les 2-3 mois par exemple). Comme on peut le voir sur la courbe bleue qui correspond à la courbe de puissance, l’effort est linéaire et assez régulier, avec légère tendance vers le bas lors de la dernière minute mais c’est normal. Sur ces 5 minutes, dans ce cas, on obtient une puissance moyenne de 405w. Il est intéressant de lier cette valeur avec son poids corporel relevé au matin du test. On obtient alors sa PMA exprimé sous la forme d’un rapport puissance/poids en w/kg. Maintenant que vous avez déterminé et mesuré votre PMA actuelle, vous allez pouvoir vous en servir pour déterminer vos zones d’entrainement, vos zones de puissance. Si l’on utilise l’échelle ESIE, les 7 zones d’entrainement sont exprimées en pourcentage de votre PMA.
Avec l’entrainement en vélo à la puissance, il est primordial d’avoir des repères et de réaliser régulièrement des tests pour établir vos zones d’entrainement ou mesurer votre progression. Le test PMA est un test de puissance court et intense à réaliser sur route ou sur home trainer. La PMA ou Puissance Maximale Aérobie est la puissance qu’un cycliste atteint à VO2 Max, lorsqu’il atteint son niveau de consommation d’oxygène maximum. C’est un effort qu’un cycliste entrainé peut tenir entre 4 et 7 minutes.
- Tests spécifiques pour le tennis : Sur le terrain de tennis, l’enseignant envoie les balles au panier pendant 15 secondes (soit 5-6 frappes) assez loin du joueur. Ce dernier frappe à pleine puissance avec une bonne action des jambes. Ensuite le joueur récupère en effectuant une marche active pendant 15 secondes. Et ainsi de suite pendant 8 minutes.
Comment Améliorer sa PMA ?
Améliorer sa PMA, c'est être capable d'augmenter son potentiel personnel. Le gain peut s'obtenir avec un cycle d'entraînement spécifique. Si les exercices d'intervalles sont recommandés, il ne faut pas négliger pour autant le travail d'endurance fondamentale. Les séances d'intervalles requièrent beaucoup d'énergie. Pour un travail optimum, il faut veiller à respecter un cycle d'entraînement spécifique court.
Pour améliorer sa PMA, il est essentiel d'intégrer des séances d'entraînement spécifiques, telles que :
Entraînement par intervalles (intermittent) : Des exercices de 15/15 secondes ou de 30/30 sec sur une durée de travail de 12′ (exemple : 2 séries de 12 x 30/30 sec). Un autre travail consiste à diminuer légèrement le temps de récupération comme par exemple un 30/25 sec mais en diminuant la fréquence.
Séances de 30/30 : Les séances types sont les séances de 30/30. Consignes d’exercice : Réaliser les intensités d’une minute à Z5 (100% de PMA pour ceux utilisant un capteur de puissance.) Pour ceux qui utilisent un cardiofréquencemètre, votre fréquence cardiaque devrait arriver dans la zone cible Z5 après quelques répétitions. Cette séance est évolutive. Vous pouvez commencer par 6 fois par série, puis augmenter progressivement au fil des semaines. Attention à ne pas partir à une intensité supérieure à la zone 5, cela vous empêcherait de terminer vos séries. La fréquence cardiaque doit augmenter progressivement au cours des séries jusqu’à la fréquence cardiaque maximale.
Travail spécifique au tennis : Attention à respecter au mieux les temps d’effort de l’activité tennis : ce type de séance est très intense sur le plan physiologique et aussi psychologique. Programmation limitée à 3 séances par semaine. Possibilité de travailler en spécifique sur le terrain en frappant la balle. Attention alors à la qualité de l’envoi de balle au panier.
Varier les temps d'effort et de récupération : N'hésitez pas à varier les temps d'effort et de récupération pour développer les processus d'adaptation. On peut très bien varier dans la même série. Il est possible aussi d'utiliser des exercices pliométriques intenses sur le plan cardiovasculaire ou même d'enchaîner des frappes de balle.
Cyclisme - Intensités d’une minute à Z5 : Réaliser les intensités d’une minute à Z5 (100% de PMA pour ceux utilisant un capteur de puissance.) Pour ceux qui utilisent un cardiofréquencemètre, votre fréquence cardiaque devrait arriver dans la zone cible Z5 après quelques répétitions. Cette séance est évolutive. Vous pouvez commencer par 6 fois par série, puis augmenter progressivement au fil des semaines. Attention à ne pas partir à une intensité supérieure à la zone 5, cela vous empêcherait de terminer vos séries. La fréquence cardiaque doit augmenter progressivement au cours des séries jusqu’à la fréquence cardiaque maximale.
Formule pour des groupes de joueurs de tennis : Pour un groupe de 2 joueurs, toutes les formules sont possibles. Les plus évidentes sont quand le temps d’effort est égal au temps de récupération (15-15 et 20-20). Pour un groupe à 3, il vaut mieux utiliser des formules avec 2 fois plus de récupération que d’effort (10-20 ou 15-30) et avec des envois de balle un peu plus durs. Pour un groupe à 4, il vaut mieux reprendre des temps d’effort et de récupération équivalents, mais on rajoute un exercice physique (montées de genoux à la corde à sauter par exemple) entre 2 temps de récupération : joueur « A » au tennis, joueur « B » récupère du tennis, joueur « C » au physique, joueur « D » récupère du physique.
Adaptations physiologiques liées à l'amélioration de la PMA :
Une amélioration du système cardiovasculaire grâce à : l’épaississement et l’augmentation du volume du cœur, l’augmentation du volume sanguin, l’augmentation du nombre de globules rouges, l’amélioration de l’échange métabolique et une irrigation optimale au niveau musculaire. On voit aussi apparaître une augmentation de l’extraction d’oxygène qui engendre donc une baisse de la fréquence cardiaque pour un même type d’effort.
Précautions et Programmation
Il est important de bien définir les termes physiques, car souvent confondu avec la Vitesse Maximale Aérobie (VMA), la Puissance Maximale Aérobie (PMA) correspond à la vitesse à laquelle le sportif atteint sa consommation maximale d’oxygène, c’est-à-dire son VO2max. Elle s’exprime en Watts contrairement à la VMA exprimée en km/h.
Sachez que ces séances sont très intéressantes lors de la préparation physique d’avant saison mais qu’elles consomment pas mal d’énergie donc il ne faut pas les faire trop proches de match à objectif !
La réalisation d’un cycle de développement de la PMA est un processus qui va rapidement épuiser les réserves énergétiques en glycogènes. La réalisation des exercices à hautes intensités va provoquer une adaptation rapide au niveau de la consommation d’oxygène à l’effort, au niveau central (cardiovasculaire) et périphérique (système musculaire).
Au début, il convient de commencer par des séries d’efforts de 5 minutes maximum (exemple: 5 fois 30 secondes d’effort maximal et 30 secondes de récupération active), puis d’augmenter progressivement la durée d’effort autour des 10 à 12 minutes (exemple: 10 fois 30 secondes d’effort maximal et 30 secondes récupération active ou 5 à 6 fois 1 minute d’effort maximal et 1minute récupération active). Vous pourrez ainsi effectuer des sorties avec 2 puis 3 séries d’efforts en PMA, en récupérant entre ces séries au moins autant de temps qu’aura duré votre effort. Réalisez ces séances lors de sorties relativement courtes, entre 1h et 2h, afin de garantir un travail de qualité, sans l’impact d’une fatigue liée à la sortie en elle-même.
Pièges à éviter :
Le premier piège à éviter est de réaliser le cycle de développement de la PMA sans entretenir une base d’endurance fondamentale. Le deuxième piège à éviter est de faire un cycle trop long avec pour but le développement de la PMA. En effet, comme nous l’avons expliqué précédemment, les séances par intervalles demandent beaucoup d’investissement et de motivation. Les séances sont douloureuses et elles se révèlent bénéfiques seulement si elles sont effectuées dans les conditions optimales (à la bonne intensité d’exercice, avec un niveau de fatigue adéquat). Pour ces raisons, optez pour un cycle de 4 semaines, à raison de 2 séances à visée PMA par semaine. Gardez une progressivité dans les séances pour que la charge de travail progresse avec votre niveau de forme.
La solution du home trainer :
Inconvénient du travail de PMA : son niveau d’intensité est très haut. Pour réaliser les séances, il est donc nécessaire d’avoir sur place une portion de route d’au moins 5 minutes avec un niveau de difficulté élevé pour s’assurer de travailler au dessus des 85% de PMA. Malheureusement, tout le monde n’a pas une côte régulière d’au moins 5 minutes autour de son domicile. C’est ainsi que l’usage d’un home trainer prend tout son sens, car grâce au frein magnétique, vous pouvez régler la résistance nécessaire afin de réaliser les intervalles à la bonne intensité de travail.
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