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Calculer sa VO2max : pourquoi c’est important et comment le faire !

Publié le 07/06/2022

Dans de nombreux articles on entend parler du thème VO2max sans pour autant savoir à quoi il correspond. Souvent corrélé à la VMA et à la fréquence cardiaque, ce terme scientifique regorge de signification dans l’entraînement des sports d’endurance.

La VO2 max qu’est-ce que c’est ?

La VO2 max correspond à la consommation maximale d’oxygène qu’un sportif peut utiliser. Il s’agit d’une donnée individuelle mesurée lors d’un test à l’effort et qui permet de comparer le niveau des sportifs concernant leur capacité aérobie. Le V signifie le débit, O2 correspond à l’oxygène et le max est l’abréviation de maximal. Cette donnée représente débit maximal du système aérobie par unité de temps, elle s’exprime en ml/kg/min.

Lors d’un effort, lorsque l’intensité augmente, la V02 grandit parallèlement jusqu’à atteindre un plateau. À ce stade le sportif atteint sa consommation maximale d’oxygène qui peut être limité par deux paramètres : l’utilisation des fibres musculaires, ou par le transport de l’oxygène des poumons vers les muscles grâce aux globules rouges.

traileur sur sentier sec en endurance

Pourquoi la tester ?

Tester la VO2 max permet d’obtenir différentes valeurs très importantes pour l’entraînement du sportif. Tout d’abord la fréquence cardiaque maximale, qui est mesuré à VO2 max, mais aussi la VMA (vitesse maximale aérobie).

En maitrisant la FC max et en mesurant la FC de repos le matin au réveil, les professionnels du sport peuvent calculer les différentes zones d’entraînement de l’athlète. Pour cela ils utilisent la méthode de la fréquence cardiaque de réserve.

Méthode de Karvonen

Il existe deux méthodes de calcul des zones de travail, la méthode du pourcentage de la fréquence cardiaque maximale et la méthode de Karvonen. Nous nous intéressons à la seconde car elle est beaucoup plus précise.

FC réserve = FC max – FC min

FC cible = FC réserve x % travail + FC min

coach et runneuse fractionné

Exemple : Julien a 25 ans, FC max de 195 et FC min de 50, il veut courir à 75% de sa FC en endurance rapide. Ce qui donne (195-50) x 0,75 + 50 = 158 . Il doit donc courir autour de 158 bpm pour réaliser sa sortie en endurance rapide.

En utilisant cette technique, vous pouvez calculer vos différentes fréquence cardiaque pour chaque zone d’entraînement.

Les différentes zones d’entraînement

Savoir calculer les fréquences cardiaques avec la méthode de la FC de réserve, c’est bien mais maintenant vous devez apprendre à sélectionner vos zones en fonctions de vos objectifs.

  • Récupération active : de 50 à 60% de Fcr
  • endurance aérobie : de 60 à 70% de Fcr
  • Endurance active : 75% de Fcr
  • Capacité aérobie : 80 à 85 % de Fcr
  • Puissance Maximale Aérobie (PMA) : 90 à 100% de Fcr

En fonction de vos objectifs de séance vous savez maintenant comment calculer vos fréquences cardiaques cibles. Tout ceci est précis seulement si la FC maximale est mesurée correctement. Et pour cela, rien de mieux que le test VO2max !

Le test de VO2 permet aussi de déterminer la Vitesse maximale aérobie dans la discipline où il a été réalisé.

Quel est le lien entre la VO2 et la VMA ?

test en extérieur qui mesure intensité de l'effort

Lorsque que le sportif atteint sa VO2 max, cela signifie qu’il est aussi à sa VMA dans la discipline testée. En effet si votre test à l’effort se réalise sur un vélo, la VMA obtenue n’a de valeur dans cette discipline et ne vous apportera pas grand chose si vous êtes un coureur. Il est important de réaliser les tests dans la discipline que l’on pratique.

Cette valeur de VMA correspond à la vitesse atteinte lorsque le coureur est à VO2max. Cette mesure de vitesse permet de doser les allures d’entraînement pour les efforts fractionnés, mais aussi sert de calcul pour les rythmes de course. La vitesse maximale aérobie résulte de la combinaison entre le VO2max et l’efficacité de la foulée ou économie de course.

coureurs sur piste entraînement

Il existe une formule qui permet de déterminer une estimation de la VMA en fonction de la VO2 max :

VO2 max = VMA x 3,5 ou VMA = VO2max / 3,5

Exemple : Julien réaliser à son test de VO2 max 63, sa VMA = 63 / 3,5 = 18 km/h

Pour construire les séances d’entraînement en fractionné ou intermittent nous avons besoin d’utiliser la VMA. Cette vitesse maximale peut être mesuré lors d’un test. Il en existe une multitude, le VMAeval, le Léger Boucher, mais le plus simple à mettre en place reste le test de cooper ou demi-cooper. Il s’agit de courir 12 ou 6 minutes en réalisant la meilleure performance possible. Le résultat obtenu nous donne la VMA.

Exemple : Julien réalise 1800 m en 6 minutes au demi-cooper, il a une VMA de 18km/h

La VMA au service du fractionné

coureuse séance fractionné sur piste au stade

Une fois la VMA mesuré lors du test à l’effort il suffit de calculer ses temps de passage sur piste. Reprenons l’exemple de Julien qui a une VMA de 18km/h.

Exemple : sa séance du jour se compose de 10 x 400m à VMA, il doit donc réaliser ses 400m à 18km/h soit 1’20.

La vitesse maximale aérobie est la mesure indispensable pour tout coureur et même pour tous les sportifs d’endurance. C’est la valeur clé qui permet de construire et de doser les entraînements. La fréquence cardiaque servant plus pour les séances en nature ainsi que pour vérifier que le sportif travaille dans les bonnes zones d’intensité.

Calculer les distances pour l’entraînement intermittent avec la VMA

La VMA permet de calculer les distances de travail pour les exercices intermittents. Ces derniers sont utilisés dans les sports d’endurance mais aussi dans les sports collectifs. Ils peuvent se réaliser sur piste ou en nature.

Exemple : Julien, 18km/h de VMA souhaite faire 2 x 10′ de 30/30 à VMA. Il devra parcourir une distance de 150 m en 30 » sur la phase rapide de l’exercice.

zones entraînements running endurance

Le calcul de la vo2max donne à l’athlète une corrélation entre la VMA et la vo2 max. Avec ces données le staff sportif possède des informations sur les capacités d’un athlète. On peut ainsi mesurer ses progrès d’une année sur l’autre. Si vous pratiquez la course à pied ou le trail, le test doit être réalisé sur tapis de course.

Comment tester sa VO2 max (avantages et inconvénients)

Il existe différentes méthodes pour mesure la VO2, les tests de terrains ou en milieu hospitalier.

L’épreuve d’effort maximale cardio-respiratoire

La manière la plus précise de mesurer la VO2 est de réaliser un test en milieu hospitalier sous contrôle et suivi médical. Il peut se faire sur tapis roulant ou sur vélo. Je vous conseille de le passer sur l’appareil de cardio training de votre discipline sportive afin d’avoir une sollicitation musculaire habituelle. Appelée épreuve d’effort maximale cardio-respiratoire, elle permet d’évaluer les réponses respiratoires, cardio-vasculaire et musculaire à l’effort.

Cet examen se déroule en présence d’une infirmière et d’un médecin. Le sportif est équipé d’un masque pour mesurer la quantité d’oxygène consommé et le dioxyde de carbone expiré. Sur son torse sont placées des électrodes pour le suivi de l’activité cardiaque. Un brassard à tension et saturomètre se rajoute à ce dispositif.

personne qui fait un calcul Vo2max vma sur tapis de course

Le test débute par une phase d’échauffement et la résistance et/ou la vitesse augmente progressivement jusqu’aux limites du sportif. Le test dure de 10 à 15 minutes en fonction du niveau de l’athlète et se termine par une phase de récupération. Il est important de réaliser un test à l’effort à partir de 40 ans pour les sportifs d’endurance mais aussi pour les personnes sédentaires afin de prévenir des risques cardio-vasculaire.

À titre personnel j’encourage les coureurs que je coache à refaire ce type d’examen tous les 5 ans pour déterminer l’état de leur moteur. Nous devons prendre soin de notre corps si nous voulons pratiquer la course à pied le plus longtemps possible. Si le test à l’effort en laboratoire ne décèle rien d’anormal, vous pouvez réaliser un test de terrain.

Les limites de l’estimation terrain

Nous avons vu précédemment qu’il est possible d’estimer la VO2 max à partir du résultat d’un test VMA en utilisant la formule : VO2 max = VMA x 3,5. Dans l’absolu c’est assez simple, mais pas du tout précis puisque le 3,5 correspond à l’indicateur moyen du niveau d’économie de course. Hors il peut varier d’un sportif à l’autre à la hausse comme à la baisse.

Le nouveau test Rabit

individu au départ d'une course running sur piste

Véronique Billat grande physiologiste Française propose un nouveau concept de test terrain avec mesure des échanges gazeux grâce à un appareil l’analyseur de gaz K5 Cosmed. Les données mesurées permettent d’établir le radar du sportif autour de 4 paramètres : la force, l’efficacité cardiaque, la résistance à l’acidose et la perception. Si vous souhaitez rechercher le facteur limitant de votre VO2 et mettre en place un entraînement précis pour le gommer, c’est le test référence.

Estimation de la VO2 max grâce aux montres

Depuis quelques années les grandes marques de montres travaillent en étroite collaboration avec des sociétés d’analyse du rythme cardiaque. En rentrant quelques données (âge, taille, poids, FC max, FC de repos), ces dernières réalisent des estimations de votre VO2max. Pour avoir comparer les valeurs avec celles mesurées en milieu hospitalier, je note une surestimation de la part des montres. Mais bon parfois ça fait du bien au moral ! Ces dernières proposent aussi des indicateurs de performances sur 5 ou 10km.

Comment utiliser sa VO2 max

traileuse en descente sur sentier rocailleux lors d'une course officielle

La VO2 max est une indication sur le niveau du système aérobie d’un athlète. Cette donnée est transversale d’une discipline à une autre à l’inverse de la VMA. On peut comparer les résultats de coureurs, de cyclistes et de pratiquants de ski de fond. D’un point de vue terrain, elle semble moins pertinente que la vitesse maximale aérobie puisque elle n’a pas d’interêt direct sur les notions d’allures.

VO2 max chez les pros

Ce qui nous différencie des sportifs de haut-niveau et professionnels c’est sans doute notre indicateur de performance aérobie : la VO2 max. Chez un cycliste professionnel elle se situe au dessus de 75 ml kg min en moyenne. En course à pied, la star du trail Kilian Jornet possède une VO2 exceptionnelle autour de 92 ml/min/kg. Nous ne pouvons pas la comparer avec celle du champion de marathon Eliud Kipchoge puisque son équipe ne souhaite pas communiquer ses valeurs… Le record appartient au cycliste norvégien Oskar Svendsen avec une VO2 max de 97,5 ml min kg.

VO2max de Eliud Kipchoge champion du marathon

Chez les sédentaires cette valeur se rapproche de 40 et se situe entre 50 et 60 pour un homme sportif. Pour les femmes les résultats sont légèrement plus faible.

Vous en savez maintenant un peu plus sur cette indicateur du niveau du système aérobie d’un sportif. Si vous souhaitez déterminer votre VO2 max je vous conseille un test en milieu hospitalier pour éviter les complications, vous aurez ainsi votre VO2 max, votre VMA sur tapis et votre FC max. Quelques semaines après je vous propose de réaliser un test VMA sur piste pour comparer les résultats. Il y aura très certainement une différence de valeurs liées à la cadence.

Références :

Ask the Coaches: Heart Rate Monitor – Karvonen
Runner’s World
https://www.runnersworld.com/advanced/a20810902/ask-the-coaches-heart-rate-monitor-karvonen/

Determination of Submaximal and Maximal Training Zones From a 3-Stage, Variable-Duration, Perceptually Regulated Track Test
Palacin et al. (2019). International Journal of Sports Physiology and Performance.
https://www.researchgate.net/publication/339950077_Determination_of_Submaximal_and_Maximal_Training_Zones_From_a_3-Stage_Variable-Duration_Perceptually_Regulated_Track_Test

How Important is VO2 Max? What Does Yours Actually Mean?
https://runnersconnect.net/is-vo2-max-worth-spending-for/

Stéphane Rey

Stéphane Rey

Stéphane Rey, 36 ans, est préparateur physique et mental en Natation/Trail, entraîneur de course à pied et de Marche Nordique dans le département de l’Ain. Ancien Coach Athlé Santé au sein de la Fédération Française d’Athlétisme (FFA), il a créé un site dédié au suivi à distance et aux formations en trail/running (www.coachsportif01.fr).

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