Monitoring training session d'un cycliste professionnel et la modélisation de la pré-fatigue
- cyrilricci
- 20 août
- 7 min de lecture
Modélisation de la pré-fatigue et ses effets sur l’entraînement
Dans cet article, nous allons décrypter et analyser la séance d’entraînement d’un athlète professionnel dans sa préparation pour un grand tour UCI
Ce monitoring à été effectué dans le cadre du protocole Ventilatory Strategies & Training.
Cette séance avait, pour l'athlète, un enjeu de travail sur la Vo2 max mais aussi avec des sollicitations périphériques importantes .
Cette séance s’inscrivait dans une pré-fatigue qui a pu être modélisée en début de séance grâce a un protocole spécifique et répété.
Nous verrons dans cet article l’évolution de cette fatigue, et c’est répercussions sur la séance
La séance
Les capacités ventilatoires de l'athlète
Un test de la capacité Ventilatoire est systématiquement effectué avant chaque monitoring afin de modéliser les volumes courants idéaux (i Tv, i Tv R) et les fréquences ventilatoires idéales (i Rf)
Le tableau ci-dessous est un succint résumé des éléments essentiels à l'athlète pour cette séance ci:
Pour résumer simplement comment utiliser son sytème ventilatoire à l'effort grace aux stratégies ventilatoires sur la séance, durant les intervalles de Z5, le i Tv R est de l'ordre de 3,7-3,8 L.
Rampe d’échauffement et modélisation de pré fatigue
Protocoliser l'étalonnage de l'état de fraîcheur (% de pré-fatigue) avec une "rampe warm" permet de comparer chaque nouvel entraînement et de modéliser ainsi la pré-fatigue et son évolution.
L’ un des marqueurs pertinents de la perte d’efficience générale visualisé par une lecture des paramètres de charge interne est la capacité oxydative musculaire.
Elle est a minima, le reflet du fonctionnement et de l'état adaptatif périphérique.
Son évolution est directement corrélée à la capacité de modulation du cout énergétique global .
Son marqueur principal est le FeO2, la fraction d’oxygène dans l’air expiré
Sur cette base, nous pouvons visualiser, qu'après le "Calibrage Warm" nous avions "envriron" une pré-fatigue d'envrion 5%.
A ce stade, il est donc possible d'envisager plusieurs scénarios parmi lesquels:
On réduit la puissance cible initiale de l'exercice afin de tenir compte de la pré-fatigue.
L'athlète devrait ainsi pouvoir tenir les nouvelles zones prescrites et minimiser les effets sur la charge mentale de la séance
On garde les memes zones de puissance
Avec comme conséquence le fait que les zones ne pourront pas etre tenues jusqu'au bout et que la charge mentale de chacune des séries sera importante
On réduit la P cible ET on accepte que la pré-fatigue initiale puisse dériver et qu'il faille ré-adapter aussi la fin de la séance
C'est bien la 3ème solution qui a été retenue lors de cette séance avec le découpage des 2 dernières séries de 3' (Initialement 10 série de 3') en 3 série de 2' à la meme puissance
La Zone basse de puissance à été fixée à 400-404W soit 6,85 w/kg vs 418w initiaux
On se rend compte qu'a la fin de la série 1, la pré fatigue n'a pas vraiment "bougé avec 5,83%, mais qu'elle dérive à 10,35% lors de la série 7 (d'ou l'adaptation ensuite)
La série 8 n'est pas passé à 405w comme les autres séries, mais cela semble logique avec presque 11% de pré fatigue, nous avions donc une zone dynamique cible équivalente de 388-395w, et l'athlète à pu réaliser 391w ce qui peut donc sembler "logique"
Data’s overview session
L'analyse des moyennes par intervalles du FeO2 et de la fréquence ventilatoire est très intéressantes à plus d'un égard:
Leur trend et leur cinétique sont identiques
La Rf dérive de séries en séries jusqu'a la 5ème (avant la récup Downhill)
Cette hausse non controlée de la Rf engendre une hausse du FeO2 par une baisse de Pa Co2 ainsi que l'accumualtion de métaobiltes liés à l'effort
Cette symétrie se répète à la reprise des séries 6-7-8
Plus la Rf va augmenter, moins l'oxydation sera efficace et le Volume d'air total devra s'accroitre......
C'est un cercle vicieux qui s'installe à ce niveau d'intensité pour cet athlète avec sa condition de pré-fatigue.
Cinétique du Volume minute ou Volume total (Ve) et du volume courant (Tv)
On note une di-symétrie, ou parlons pluot d'une cinétique inversée.
Le Tv baisse avec l'avancement dans l'exercice quand le volume total lui, augmente.
La récupération après la série 5, nous permet de voir que ce phénomène est directement lié a l'accumulation d'effort car le petit intervalle de "récupération" suffit à casser la cinétique initiale .
Cependant cette dernière reprend sa "course"
La fatigue des muscles du système ventilatoire ajoutée à la forte accumulation de Co2 et d'autres métabolites (Ions H+, Pi) amplifient grandement ce phénomène en augmentant le besoin d'évacuer gaz carbonique pour ajuster le niveau de PaCo2 (pression partielle Co2)
Evolution du tonus et de l'équilibre du SNA marqueur de la fatigue centrale adaptative
Le rise peut etre utilisé comme proxy du tonus orthosympathique.
A mesure que les séries avancent, ce dernier diminue et il en va de meme pour le tonus parasympathique à travers le contre-rise.
Tous les marqueurs, centraux et périphériques convergent vers un seul et meme modèle..
Le niveau de sollicitation est supérieur à celui que le corps en état de fraicheur pourrait fournir
La récuypération de 10' après la 5ème série permet de une accalmie relative mais la meme cinétique est observée sur la 2ème partie de l'exercice mais avec une magnitude supérieure (d'ou la ré-adaptation)
Récapitulatif Global
L'utilisation de stratégies ventilatoires spécifiques à l'athlète et contextualisées à son effort est directement corrélée à la performance
(Ricci, C., & Bouverot, Z. (2025). Effects of Respiratory Muscle Training and Ventilatory Strategies on the Performance of Professional Cyclists. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.16645438)
On note tres aisément sur le tableau ci-dessous que le volume courant Tv, quand il est corrélé au volume courant idéal i Tv R (déterminé dans le cadre du protocole Ventilatory strategies & training) permet à l'athlète d'avoir un équilibre métabolique avec une Vo2 mesurée dans la zone Vo2 max théorique de la sollicitaiton souhaitée.
Cette capacité de maintenir le Tv à la hauteur du i Tv R est également corrélé à la meilleure capacité d'extraction au niveau musculaire (FeO2).
Cela agit bien évidement aussi sur la ventilation minute avec un Ve inférieur quand le Tv est égal au i Tv R et augmente d'autant plus que le Tv s'éloigne du i Tv R
Sur les 2 premiers intervalles
Le Tv est de 3,81 et 3,79 L soit +0,81 et + 0,31% du i Tv R
La Vo2 moyenne des ces intervalles est de 86,81 et 91,70ml/min/kg soit -1,35 et + 4,20% du bas de la zone de sollicitation de Vo2 max (90% de la Vo2 max de l'athlète)
L'extraction est de 16,44 et 16,47 sur ces 2 intervalles, la Rf de 39,25 et 43 bpm et le Ve de 150,05 et 162,78 L
Intéressons nous désormais à l'intervalles 7 et 8
Le Tv est de 3,32 et 3,07 L soit -12,1 et -18,77% du i Tv R
La Vo2 moyenne des ces intervalles est de 80,23 et 74,09ml/min/kg soit -8,83 et -15,80% % du bas de la zone de sollicitation de Vo2 max (90% de la Vo2 max de l'athlète)
L'extraction est de 16,49 et 16,78 sur ces 2 intervalles, la Rf de 43,44 et 46,77bpm et le Ve de 143,05 et 143,78 L
La dette devient maximale sur la série 8 avec seulement 74 ml/min/kg de Vo2 pour une puissance de 390 (402-404 sur les autres séries)
Le volume d'air baisse malgré la Rf adaptée mais le Tv n'est pas suffisant haut
Conclusion
L'utilisation de stratégie ventilatoire permet d'améliorer la performance (Ricci & Bouverot).
Cela se vérifie dans le cas de notre athlète ou il y a une très forte corrélation entre le respect dans la stratégie ventilatoire avec la tenue du volume courant idéal (i Tv R) et les indicateurs de performance.
Cette dernière permet de repousser artificiellement les effets de la pré-fatigue tant qu'elle est respectée, mais,
L'augmentation de la difficulté de la séance
la baisse de l'endurance des muscles ventilatoires
la tolérance au Co2 insuffisante,
la baisse de la capacité cognitive,
sont des leviers discriminants le maintien de la stratégie ventiltoire.
Plus l'athlète pourra tenir le Volume courant (Tv) proche du (i Tv R) et plus il retardera le processus d'aggravation de l'instabilité métabolique liée à l'intensité de son effort .
Il pourra aussi maximiser le temps passé en zone Vo2 max et ainsi diminuer le glissement entre la charge externe prescrite / réalisée Vs la charge interne mesurée
Plus cet écart sera faible et plus les niveaux d'apdatations seront elevés et les améliorations de performance conséquentes
L'athlète à réalisé 18'40 en Z5, soit la zone théorique des 90% de Vo2 max.
En théorie, si la cinétique de Vo2 etait nulle, nous aurions 18'40 de charge interne, ce qui donnerait un ratio idéal de 100% et un glissement de 0%
Or, à cause de l'existance de cette cinétique, de la pré-fatigue et des effets délétères qu'elle peut avoir sur cette relation, et, malgré l'utilisation des stratégies ventilatoires (qui'n'auront étaient tenues que 2-3 séries réellement), nous avons une charge interne mesurée à 11'
Le glissement est donc de 42%
A titre d'exemple, un athlète avec les memes dispositions physiologiques et avec la meme pré-fatigue mais hors du champ (qui n'est pas dans ce protocole) du protocole Ventilatory strategies & training verrait très probablement un temps passé en zone Vo2 max inférireux à 8' car les valeurs moyennes observées sur ces athlètes nous donne des glissement de 55-60% (conditions pré-fatigue).
La différence est donc presque de 45% de temps passé en zone Vo2 max entre ces 2 cas cités avec et sans l'accès au protocole Ventilatory Strategies & training
Pour rappel, la combinaison du Tv-Rf proche de celle déterminée comme "idéales" par le protocole Ventilatory Strategies & Training avec i Tv / i tv R et i Rf permet un maitien d'une ventilation minute contextualisée avec un gain de performance lié à la réduction du cout énergétique par:
Baisse du cout de la ventilation (baisse de la Rf)
Baisse du cout énergétique (métaborefléxe)
Amelioration de l'oxydation musculaire (Potentialisation effet Bohr)
On peut meme rajouter une limitation du Rpe de l'athlète tant qu'il reste en capacité (conscientisation) de garder son focus attentionnel sur sa Rf et Tv
Les résultats présentés dans cette étude soulignent l'importance des stratégies ventilatoires dans l'optimisation de la performance athlétique.
En examinant les effets de la pré-fatigue et en mettant l'accent sur le contrôle ventilatoire (Entrainement des muscles ventilatoires + maintien de stratégies ventilatoires), nous avons démontré que le respect de stratégies ventilatoires appropriées peut significativement améliorer la capacité des athlètes à maintenir des niveaux de performance élevés.
Ces findings sont en adéquation avec les travaux précédents réalisés par Ricci & Bouverot, renforçant l'idée qu'une approche ciblée d'entraînement, intégrant des stratégies ventilatoires, est essentielle pour maximiser l'efficacité du système ventilatoire et, par conséquent, la performance globale des athlètes.
Il parait donc crucial pour les entraîneurs et les praticiens de considérer ces éléments dans la préparation physique afin d'optimiser les résultats.
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