Des cœurs et des poumons hors normes: ce qui distingue le cycliste d’élite

En 5 secondes Le cœur d’un cycliste d’élite peut éjecter jusqu’à 45 litres de sang par minute, presque le double de celui d’un amateur bien entraîné, selon le professeur Daniel Curnier, de l’UdeM.
Un cycliste actif parcourt environ 10 000 kilomètres par année, tandis qu’un athlète de haut niveau en accumule de 25 000 à 35 000.

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Championnats du monde de cyclisme sur route UCI Article 4 / 6

À quel point les quelque 1000 cyclistes d’élite qui prendront part aux Championnats du Monde Route UCI 2026, du 20 au 27 septembre à Montréal, sont-ils différents, sur le plan physique, d’un amateur bien entraîné ou d’une personne qui les regarde à la télévision dans son salon?

La réponse tient d’abord à la quantité d’oxygène que le corps parvient à consommer à l’effort. «Un athlète d’élite peut y arriver jusqu’à quatre fois plus qu’une personne sédentaire, un écart qui se creuse essentiellement à l’effort par rapport au repos», indique Daniel Curnier, professeur à l’École de kinésiologie et des sciences de l’activité physique de l’Université de Montréal et spécialiste de la physiologie de l’entraînement. 

Cet écart se mesure dans la consommation maximale d’oxygène, le fameux VO2 max. Au repos, cette valeur varie peu d’une personne à l’autre. C’est à l’effort maximal que l’écart s'accentue. 

Une personne sédentaire requiert autour de 25 à 30 millilitres d’oxygène par kilogramme de poids corporel par minute, alors qu’un cycliste amateur qui participe à des compétitions se situe plutôt entre 50 et 60 millilitres. Les professionnels, eux, atteignent de 80 à 90 millilitres!

Daniel Curnier apporte toutefois une nuance: «Il n’y a pas un si grand écart en temps entre le meilleur des cyclistes amateurs et le meilleur des professionnels», note-t-il en évoquant l’étape du Tour de France ouverte chaque année aux amateurs, où l’écart chronométrique reste limité.

Mais cette proximité s’explique surtout par la tactique de course. «Dans un peloton amateur, tout le monde collabore et roule à fond du début à la fin, tandis que les professionnels ménagent leurs efforts jusqu’aux derniers kilomètres, poursuit le professeur. Si l'on isole les premiers sur une même ascension, sans stratégie de course, on obtiendra un écart entre les deux groupes nettement plus marqué.»

Le cœur, moteur et limite ultime

Le deuxième élément qui différencie les cyclistes amateurs et d’élite est le débit cardiaque, soit la quantité de sang éjectée par le cœur en une minute. 

Chez un cycliste amateur entraîné, il tourne autour de 20 à 25 litres par minute à l’effort maximal, tandis que, chez l’athlète d’élite, il peut grimper jusqu’à 45 litres grâce à un cœur hypertrophié par des années d’entraînement.

Cette hypertrophie a toutefois une contrepartie. «Ces athlètes-là ont des cœurs tellement performants qu’à l’effort maximal la ventilation peut ne plus apporter suffisamment d’oxygène pour suivre le rythme cardiaque, explique Daniel Curnier. Le taux d’oxygène dans le sang chute alors, c’est ce qu’on appelle la désaturation de l’athlète extrême.» 

C’est cette limite qui distingue le mieux les grands champions, davantage que le simple fait qu’ils soient «deux ou trois fois plus puissants» que la moyenne, estime-t-il.

La fréquence cardiaque au repos illustre le même contraste. Elle tourne autour de 70 battements par minute chez une personne moyenne, mais descend souvent sous les 35 battements par minute chez les champions.

Pédaler plus fort et plus longtemps

Au-delà du cœur et des poumons, l’efficacité mécanique du pédalage distingue aussi les niveaux de performance. 

Un cycliste amateur produit typiquement de deux à trois watts par kilogramme de poids corporel; un cycliste de compétition qui atteint quatre watts par kilogramme est déjà considéré comme performant, et cinq watts par kilogramme «ouvrent la porte aux bonnes équipes, ajoute Daniel Curnier. Les meilleurs professionnels, comme Tadej Pogačar, atteignent de six à sept watts par kilogramme sur des efforts de 30 à 40 minutes».

En cyclisme, la notion de seuil lactique cède d’ailleurs la place à celle de seuil fonctionnel de puissance, soit la puissance qu’un athlète peut soutenir pendant une période de 20 minutes à une heure. À intensité égale, l’athlète d’élite produit moins d’acide lactique et peut donc pédaler plus longtemps à des intensités plus élevées.

Un dernier facteur différencie les champions: leur capacité à résister à l’usure de l’effort dans la durée, un peu comme un moteur qui garde son rendement même après des heures de sollicitation. Daniel Curnier appelle ce phénomène la «rusticité» (durability).

Concrètement, si l’on faisait rouler un champion et un amateur bien entraîné à un même pourcentage de leurs VO2 max respectifs, le champion garderait un pédalage efficace et une puissance élevée plus longtemps que l’amateur, dont la performance se dégraderait plus vite.

Des volumes d’entraînement vertigineux

Cette supériorité physiologique repose sur des charges d’entraînement considérables – un terrain que Daniel Curnier connaît de près, lui qui collabore avec la Fédération canadienne de cyclisme à la préparation des athlètes en vue des Jeux olympiques de Los Angeles. 

Ainsi, les coureurs des équipes ProTour et Continentales s’entraînent plus de 20 heures par semaine, certains allant de 30 à 35 heures. Un cycliste amateur entraîné parcourt environ 10 000 kilomètres par année tandis qu’un athlète de haut niveau en accumule de 25 000 à 35 000, en grande partie à faible intensité.

«Pour illustrer le propos, lorsque Tadej Pogačar fait un entraînement dit léger, il roule quand même à plus de 300 watts, ce qui est proche du maximum de beaucoup», dit Daniel Curnier en comparant ce rythme à celui d’un amateur, qui plafonne généralement autour de 100 à 150 watts.

Un risque largement compensé

Néanmoins, Daniel Curnier reconnaît que l’entraînement de haut niveau comporte des risques, dont les chutes, les infections liées à une baisse de l’immunité et de l’inflammation après la compétition, ainsi qu’une prévalence plus grande de troubles du rythme cardiaque liés à l’hypertrophie du cœur. 

Il insiste toutefois pour dire que ce risque doit être mis en perspective avec les bienfaits à long terme. 

Une étude portant sur l’ensemble des participants du Tour de France entre les années 1940 et 2010 a comparé leur mortalité avec celle d’un groupe témoin d'un âge similaire. «On s’aperçoit que le groupe des athlètes avait une mortalité nettement inférieure, et ce, pour toutes les époques étudiées, incluant les périodes où le dopage était plus répandu dans le peloton», conclut-il.


Comparaison des principaux indicateurs physiologiques

Indicateur Personne sédentaire Cycliste amateur entraîné Cycliste d’élite
VO2 max (ml/kg/min) De 25 à 30 De 50 à 60 De 80 à 90
Débit cardiaque maximal (l/min) De 20 à 25 Jusqu’à 45
Fréquence cardiaque au repos (bpm) Environ 70 Environ 60 Environ 35
Puissance (W/kg) De 2 à 3 De 6 à 7
Volume d’entraînement annuel (km) Environ 10 000 De 25 000 à 35 000

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