Dès qu’on commence à s’intéresser à l’entraînement en cyclisme, on bascule très rapidement sur l’utilisation de la puissance et sur comment mesurer la charge d’entraînement.
Plusieurs métriques ont été popularisées par Andrew Coggan : FTP (Functionnal Threshold Power), NP (Normalized Power), IF (Intensity Factor), CTL (Chronic Training Load), ATL (Acute Training Load), TSB (Training Stress Balance).

Ces métriques sont incluses dans les nombreux logiciels et applications de suivi d’entraînement comme TrainingPeaks, Intervals.icu, Nolio, …

TSS, CTL, ATL et TSB permettent de mesurer la charge d’entraînement et de modéliser la forme et la fatigue. Le modèle CTL/ATL/TSB est inspiré du modèle impulsion-réponse (TRIMP) de Banister (années 1970).

La FTP

On retrouve la FTP partout, elle sert de référence dans de nombreuses applications (comme Zwift, Strava, …). Coggan l’a définie comme la puissance maximale qu’un athlète est capable de maintenir 1h.

Mais, pour la définir sur le terrain, il est difficile de faire un test de 1h : il faut trouver un parcours idéal, et cela demande un engagement mental ++.

Pour simplifier la chose, Coggan a proposé un test de 20 minutes, qui est bien plus facile à mettre en place que le test d’1h. Le protocole d’origine comprenait un effort maximal de 5min avant le test 20 minutes, pour obtenir la FTP on applique un ratio de 0,95 à la moyenne du 20 minutes. Si on fait un test 20 minutes sans les 5min avant, il faut appliquer un ratio de 0,90.

Aujourd’hui, il existe plusieurs manières d’obtenir cette FTP : test 20min, Puissance-Critique, modélisation de la courbe puissance/durée, mFTP sur WKO, eFTP sur intervals.icu, …

Il n’existe donc pas de méthode standard pour calculer la FTP. C’est donc une estimation. Ce point est important, puisque toutes les autres métriques sont calculées via la FTP.

Les TSS : la charge d’entraînement d’une séance

Le Training Stress Score est un score obtenu à l’issu de chaque entraînement/compétition. Plus le TSS est élevé, plus la charge de la séance a été importante.

Pour calculer les TSS, il faut la Puissance Normalisée et l’Intensity Factor

La Puissance Normalisée (NP)

Elle permet d’obtenir une moyenne de puissance qui prend davantage en compte les variations d’intensité (par rapport à la puissance moyenne). Le calcul de la puissance normalisée se fait en 4 étapes :

1. Calculer une moyenne glissante de la puissance sur 30 secondes
2. Élever chacune des ces valeurs à la puissance 4
3. Faire la moyenne de toutes ces valeurs
4. Prendre la racine quatrième de ce résultat

Le fait de passer à un exposant 4 donne beaucoup plus de poids aux hautes intensités par rapport à la basse intensité.
Pour faire simple : c’est une puissance moyenne qui prend en compte la variabilité de l’effort. Sur un effort lisse et régulier, la puissance moyenne et puissance normalisée seront très proche. En revanche, sur une course de type critérium avec de nombreux changements d’allures, attaques, etc, l’écart entre les deux sera plus important.

L’Intensity Factor (IF)

L’IF, ou facteur d’intensité est calculé à partir de la puissance normalisée et la FTP.
Le calcul est assez simple : IF = Puissance Normalisée / FTP.
Plus l’IF est élevé, plus l’intensité de la séance a été importante par rapport à la FTP. L’IF peut dépasser 1, par exemple en contre-la-montre ou course courte et intense.

Le TSS

Les TSS sont calculés à partir de la Puissance Normalisée, de l’IF, du FTP, ils sont donc une combinaison de la durée, et de l’intensité relative.

TSS = × 100
Une version simplifiée de ce calcul : TSS = IF² × durée (heures) × 100

L’intensité est au carré, alors que la durée non. Une heure à FTP donne 100 TSS.

En revanche, le score obtenu n’indique pas forcément si la séance a été difficile ou facile. Une séance courte avec des intensités et une séance longue à basse intensité peuvent avoir un score TSS relativement proche mais l’athlète ne ce sera pas employé de la même façon.

Coggan a proposé des repères pour interpréter les TSS d’une journée :
0 à 150 TSS : charge faible
150 à 300 TSS : charge modérée
300 à 450 TSS : charge élevée
plus de 450 TSS : charge très élevée

Puisque tout part de la FTP, une mauvaise estimation fausse l’ensemble des calculs.
Une FTP sous-estimée génère mécaniquement davantage de TSS ; une FTP sur-estimée en génère moins.
C’est une des raisons pour lesquelles il faut être prudent quand on compare le CTL de deux athlètes différents.

Le TSS est la donnée d’entrée des métriques de modélisation de la condition physique et de la fatigue.

Le suivi de la charge : CTL - ATL - TSB

Maintenant qu’on sait quantifier la charge d’une séance, on peut l’utiliser pour estimer l’état de forme et de fatigue de l’athlète.

Le CTL (Chronic Training Load)

Le CTL est une moyenne exponentiellement pondérée du TSS quotidien sur les 42 derniers jours, les séances les plus récentes ayant plus de poids que les plus anciennes.

CTL(j)=CTL(j−1)+[TSS(j)−CTL(j−1)]×[1−e(−1/42)]CTL(j) = CTL(j-1) + [TSS(j) − CTL(j-1)] × [1 − e^(−1/42)]

Le CTL n’est pas une charge accumulée, c’est une moyenne journalière lissée. Le CTL stagne dès qu’on maintient la même charge semaine après semaine, pour le faire monter il faut faire plus que les semaines précédentes.
On associe le CTL à la condition physique, on peut également l’appeler charge long terme.

L’ATL (Acute Training Load)

L’ATL fonctionne exactement de la même manière que le CTL, mais sur les 7 derniers jours.

ATL(j)=ATL(j−1)+[TSS(j)−ATL(j−1)]×[1−e(−1/7)]ATL(j) = ATL(j-1) + [TSS(j) − ATL(j-1)] × [1 − e^(−1/7)]

Cette métrique réagit plus vite aux dernières séances, elle est associée à la fatigue. On peut également l’appeler charge court terme.

Le TSB (Training Stress Balance).

Le TSB est simplement la différence entre charge long terme et charge court terme.
TSB = CTL - ATL
Cette métrique est associée à la forme et/ou fraîcheur. Elle peut être négative ou positive.
Un TSB négatif s’explique par une charge importante, une reprise de l’entraînement après coupure (ATL>CTL).
Un TSB positif peut être lié à une période de décharge, ou affûtage, ou tout simplement un bloc moins chargé que les précédents.

Ce que ces métriques ne montrent pas

Toutes les métriques présentées ci-dessus sont liées à la charge externe. Elles sont liées à la puissance produite, elles ne montrent pas comment l’athlète perçoit ces séances, ni la charge interne.

Plusieurs limites à garder en tête :

• Le choix de 42 et 7 jours sont des standards, ce ne sont pas des vérités physiologiques. 42 et 7 jours avaient été choisies pour voir l’effet d’une semaine vs un cycle d’entraînement de 6 semaines.
• Les TSS ne reflètent pas tout : chaleur, altitude, mauvais sommeil, stress pro/perso ne sont pas dans les calculs
• Deux séances avec les mêmes TSS ne sont pas interchangeables.

Suivre uniquement ces métriques n’est pas forcément la vérité absolue.
Il est nécessaire de croiser avec le RPE, le ressenti de l’athlète.

Toutes ces métriques sont issues de calculs mathématiques, mais le terrain n’est pas simplement des calculs …