La question du choix de la fréquence de pédalage se situe à chaque fois autour de celle de la “vélocité”. Soutenue en cela par l’observation de celles des coureurs professionnels qui adoptent une cadence élevée.
Filippo Ganna, champion du monde 2020 du contre-la-montre, emmenait un braquet de 58×11 à une cadence de 95 RPM. Il faut se souvenir, également, que cette évolution est très récente et que les coureurs du début du siècle utilisaient, encore, des cadences plus basses. Alors, nous avons voulu comprendre les enjeux liés à cette question de la fréquence de pédalage idéale.
La fréquence de pédalage : le contexte de l’endurance
Au risque de venir enfoncer des portes ouvertes, nous rappelons que la question de l’endurance est centrale lorsqu’on roule à vélo. Le simple fait de pratiquer, les progrès viennent naturellement. Et sa recherche est sensiblement la même : il veut être capable de maintenir la plus haute intensité possible sans déclencher de fatigue excessive. Il ne s’agit pas simplement de durer mais de prolonger un effort le plus intense possible, le plus longtemps possible.
Des adaptations de l’organisme
L’exercice et son intensité déterminent l’activité du muscle. Il calibre les besoins en oxygène et les conséquences métaboliques de cette activité.
Et pour que tout cela fonctionne correctement, l’organisme mobilise exclusivement des systèmes fonctionnels puissants : une large part de la musculature, les systèmes cardiovasculaire et ventilatoire. La mobilisation est de taille mais il subsiste un problème : seulement 20% de l’énergie produite est réellement utilisée pour produire du mouvement. Le cycliste est un bien piètre transformateur d’énergie chimique en énergie mécanique.
La fréquence de pédalage au cœur de l’endurance
Non seulement son rendement est très faible mais en plus, il est limité par la capacité de l’organisme à consommer de l’oxygène. D’où l’intérêt d’améliorer l’efficacité de ce qui constitue l’élément central de la motricité du cycliste : son pédalage. En somme, réduire l’impact de cette motricité sur le coût énergétique total.
6 choses à savoir sur la fréquence de pédalage
Ce que l’on sait sur la question de la fréquence de pédalage
1 – L’entraînement est payant
Un entraînement spécifique du pédalage a des effets sur son efficacité en augmentant le moment de force sur la pédale principalement en réduisant la résistance lors de la remontée de la pédale
Une étude de 1991 montre que des cyclistes élites produisent, sur une heure d’efforts, une puissance moyenne supérieure de 11% à la puissance produite par des cyclistes de niveau régional. Les différences portaient sur un couple moteur (force appliquée à la pédale) plus important, un niveau de force supérieur lors de la phase descendante et le quasi-effacement du couple moteur résistant lors de la remontée de la pédale. Ainsi, la qualité de la technique de pédalage permet de maximiser le couple propulsif.
2 – Une amélioration des coordinations musculaires
Ce que confirme une autre étude. Par des séances spécifiques, il est possible d’améliorer les coordinations musculaires. Ce qui a pour effet d’économiser l’effort du muscle. Et ce quelle que soit la fréquence de pédalage utilisée par le sportif.
Une étude de 1994, montre que l’entraînement influence l’efficacité du pédalage en amenant les cyclistes à générer un couple propulsif plus important en réduisant, principalement, le couple négatif lors de la remontée de la pédale. Les cyclistes entraînés appliquent moins de force sur la pédale pour une puissance identique et ce, quelle que soit la fréquence de pédalage. Par l’entraînement, on obtient une meilleure coordination musculaire.
3 – Pour renforcer le muscle, il faut augmenter la résistance
On apprend que le renforcement musculaire des muscles responsables du pédalage se fait lorsque la résistance augmente.
Une autre étude de 2005 montre qu’à puissance égale, le couple moteur augmente significativement lorsque la- résistance offerte au cycliste est plus forte.
4 – Les tensions sur les muscles
En choisissant une fréquence de pédalage basse, cela implique une charge plus importante sur le muscle.
Un ensemble d’études montre que pour un niveau de puissance identique (60% VO2max) la force appliquée à la pédale (couple moteur) est plus importante lorsque la fréquence de pédalage est basse.
5 – la consommation d’oxygène
A niveau de puissance égale, la consommation d’oxygène varie selon la fréquence de pédalage utilisée.
6 – Le rendement de la fréquence de pédalage
Le rendement (rapport entre l’énergie mécanique produite et l’énergie métabolique totale consommée) du pédalage se détériore lorsque la fréquence de pédalage augmente. Mais l’effet de la cadence de pédalage a moins d’influence sur le rendement lorsque l’intensité augmente.
Les 5 paradoxes de la fréquence de pédalage
- A puissance égale, l’utilisation d’une fréquence de pédalage basse induit une charge importante sur les muscles (couple moteur)
- A puissance égale toujours, une fréquence de pédalage rapide à un effet sensible sur la consommation d’oxygène qui, se surajoute à celle provoquée par l’intensité de l’exercice.
- À toutes les intensités, le rendement est supérieur lorsque la fréquence de pédalage est basse. Tout au contraire, ce rendement diminue plus elle est rapide. On observe un couple moteur résistant plus important lors de la remontée de la pédale.
- Lorsque la puissance augmente, l’effet de la cadence de pédalage à moins d’influence sur le rendement.
- Une amélioration des coordinations musculaires permet d’augmenter le rendement du pédalage. Ce rendement diminuant lorsque les cadences de pédalage sont élevées, il semble préférable d’utiliser des fréquences basses pour travailler la qualité du pédalage.
A la lecture de ces différents points, on est en droit de se demander si la “vélocité” est l’option qui convient. Certes, il est indispensable de réduire les tensions sur les muscles provoquées par une fréquence de pédalage basse mais une accélération de la cadence doit être maîtrisée sous peine de s’asphyxier tout en réduisant son efficacité.
Comment entraîner la fréquence de pédalage ?
Le choix de la fréquence de pédalage idéal est très personnel. Dans ces conditions, un programme d’entraînement pourrait suivre trois directions.
- Améliorer la qualité technique du mouvement de pédalage.
- Expérimenter les fréquences de pédalage et stabiliser progressivement son expérience.
- Corriger les défauts de fréquence selon les profils individuels : passer à une fréquence de pédalage plus rapide pour certaines, ralentir la cadence pour d’autres.
1 – Améliorer la qualité technique du mouvement
L’enjeu principal consiste à rendre les muscles capables de reproduire, des heures durant, une contraction musculaire. Trois aspects à prendre en compte [Lire à ce sujet “Des clefs pour le renforcement musculaire“]
- Au niveau périphérique : l’activité musculaire.
- Au niveau central : le contrôle de la réponse motrice
- D’un point de vue général : la réduction du coût énergétique de l’ensemble.
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