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ARTICLE
Time to exhaustion during cycling is not well predicted by
critical power calculations
Jesus G. Pallarés, Jose R. Lillo-Bevia, Ricardo Morán-Navarro, Victor Cerezuela-Espejo,
and Ricardo Mora-Rodriguez
Abstract: Three to 5 cycling tests to exhaustion allow prediction of time to exhaustion (TTE) at power output based on
calculation of critical power (CP). We aimed to determine the accuracy of CP predictions of TTE at power outputs habitually
endured by cyclists. Fourteen endurance-trained male cyclists underwent 4 randomized cycle-ergometer TTE tests at power
outputs eliciting (i) mean Wingate anaerobic test (WAnT
mean
), (ii) maximal oxygen consumption, (iii) respiratory compensation
threshold (VT
2
), and (iv) maximal lactate steady state (MLSS). Tests were conducted in duplicate with coefficient of variation of
5%–9%. Power outputs were 710 ± 63 W for WAnT
mean
, 366 ± 26 W for maximal oxygen consumption, 302 ± 31 W for VT
2
and 247 ±
20 W for MLSS. Corresponding TTE were 00:29 ± 00:06, 03:23 ± 00:45, 11:29 ± 05:07, and 76:05 ± 13:53 min:s, respectively. Power
output associated with CP was only 2% lower than MLSS (242 ± 19 vs. 247 ± 20 W; P< 0.001). The CP predictions overestimated TTE
at WAnT
mean
(00:24 ± 00:10 mm:ss) and MLSS (04:41 ± 11:47 min:s), underestimated TTE at VT
2
(–04:18 ± 03:20 mm:ss; P< 0.05), and
correctly predicted TTE at maximal oxygen consumption. In summary, CP accurately predicts MLSS power output and TTE at
maximal oxygen consumption. However, it should not be used to estimate time to exhaustion in trained cyclists at higher or
lower power outputs (e.g., sprints and 40-km time trials).
Novelty
•CP calculation enables to predict TTE at any cycling power output.
•We tested those predictions against measured TTE in a wide range of cycling power outputs.
•CP appropriately predicted TTE at maximal oxygen consumption intensity but err at higher and lower cycling power outputs.
Key words: endurance training, Wingate anaerobic test, respiratory compensation point, V
˙O
2max
, maximal lactate steady state,
cyclist.
Résumé : Trois à cinq tests de pédalage jusqu’à épuisement permettent de prédire le temps écoulé jusqu’à épuisement (« TTE »)
à la puissance produite sur la base du calcul de la puissance critique (« CP »). Nous voulons déterminer la précision des prédictions
de TTE basées sur la CP aux puissances habituellement supportées par les cyclistes. Quatorze cyclistes masculins entraînés en
endurance participent sur un cycloergomètre à 4 tests de TTE présentés aléatoirement aux puissances suivantes : (i) test
anaérobie de Wingate à la puissance moyenne (« WAnT
mean
»), (ii) consommation maximale d’oxygène, (iii) seuil de compensation
respiratoire (VT
2
)et(iv) lactate maximal en régime stable (« MLSS »). Les tests effectués deux fois présentent un coefficient de
variation de 5–9 %. Les puissances produites sont de 710 ± 63 W (WAnT
mean
), 366 ± 26 W (consommation maximale d’oxygène),
302±31W(VT
2
) et 247 ± 20 W (MLSS). Les TTE correspondants sont respectivement de 00:29 ± 00:06, 03:23 ± 00:45, 11:29 ± 05:07
et 76:05 ± 13:53 min:s. La puissance produite associée à CP n’est que de 2 % inférieure à MLSS (242 ± 19 vs 247 ± 20 W; P< 0,001).
Les prédictions de CP surestiment TTE à WAnT
mean
(00:24 ± 00:10 min:s) et MLSS (04:41 ± 11:47 min:s), sous-estiment TTE à VT
2
(–04:18 ± 03:20 min:s); P< 0,05) et TTE correctement à consommation maximale d’oxygène. En bref, la CP prédit avec précision
la puissance au test de MLSS et TTE au test de la consommation maximale d’oxygène. Cependant, on ne doit pas utiliser CP pour
estimer le temps écoulé jusqu’à épuisement chez les cyclistes entraînés à des puissances supérieures ou inférieures (par exemple,
sprints et contre-la-montre de 40 km). [Traduit par la Rédaction]
Les nouveautés
•Le calcul de CP permet de prédire le TTE qu’importe la puissance de pédalage.
•Nous avons testé ces prédictions par rapport au TTE mesuré dans une large gamme de puissance de pédalage.
•CP prédit de manière appropriée le TTE au test de la consommation maximale d’oxygène mais se trompe aux puissances de
pédalage supérieures et inférieures.
Mots-clés : entraînement d’endurance, test anaérobie de Wingate, seuil de compensation respiratoire, V
˙O
2max
, lactate maximal en
régime stable, cycliste.
Received 4 September 2019. Accepted 31 December 2019.
J.G. Pallarés, J.R. Lillo-Bevia, R. Morán-Navarro,* and V. Cerezuela-Espejo. Human Performance and Sports Science Laboratory. University of
Murcia, 30720, Murcia, Spain.
R. Mora-Rodriguez. Exercise Physiology Laboratory at Toledo. University of Castilla-La Mancha, Avda Carlos III, s/n, 47051, Toledo, Spain.
Corresponding author: Ricardo Mora-Rodríguez (email: ricardo.mora@uclm.es).
*Ricardo Mora-Rodríguez currently serves as an Associate Editor; peer review and editorial decisions regarding this manuscript were handled by Christopher Irwin
and Wendy Ward.
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Appl. Physiol. Nutr. Metab. 45: 753–760 (2020) dx.doi.org/10.1139/apnm-2019-0637 Published at www.nrcresearchpress.com/apnm on 14 January 2020.