Le VO2 max est le débit maximal d’oxygène qu’un individu consomme lors d’un effort intense. Il donne une indication sur le niveau de performance dans les sports d’endurance et est un indicateur clé de condition physique. Comment peut-on le déterminer ? Quelles sont les valeurs habituelles ? Quel est son lien avec la VMA ? Voici quelques éléments de réponse.
Sommaire
Que veut dire VO2 max ?
Le V correspond au terme volume, c’est pour ça qu’on dit le VO2 max plutôt que la VO2 max. O2 correspond à la molécule de dioxygène, nécessaire à la combustion.
Max, comme son nom l’indique, est le volume maximal. Rigoureusement, il y a un point au dessus du V, c’est à dire la dérivé du volume par unité de temps, qui correspond à un débit. Le VO2max est donc le débit maximum de dioxygène qu’un individu consomme. Il s’exprime en mL/min.
En sport, le rapport poids puissance est important pour la performance. On a donc l’habitude de diviser le score de VO2 max par le poids du coureur et de l’exprimer en mL/kg/min.
Ce VO2max dépend de différents caractères physiologiques et anatomiques. Il reflète la capacité du système respiratoire et cardio-vasculaire à fournir l’oxygène aux cellules musculaires, via le sang et les globules rouges.
Existe-t-il un lien entre VMA et VO2 max ?
En course à pied, on entend souvent parler de VMA. La Vitesse Maximale Aérobie – qu’on appelle aussi vVO2max comme vitesse à VO2max – est la plus petite vitesse à laquelle un coureur arrive à son VO2 max. Il est possible de tenir sa VMA entre 4 et 7 minutes suivant les coureurs. En vélo, on parle plutôt de PMA : Puissance Maximale Aérobie.
Il existe un lien entre VO2max et VMA, avec la “formule de Léger” suivante : VO2 max = VMA x CE avec CE le coût énergétique ou économie de course en mL/kg/km. Ce coût énergétique dépend de chaque coureur, et une valeur moyenne utilisée est de 210 mL/kg/km, soit VO2max = 3,5 x VMA. Plus la valeur de cette économie de course est faible, moins tu dépenses d’énergie et plus tu es efficace. Les meilleurs Kenyans et Ethiopiens ont une économie de course autour de 180 mL/kg/km (soit un coefficient de 3).
Le VO2 max est en quelque sorte le moteur du coureur. La VMA reflète l’efficacité de la transmission : posture, relâchement, qualité de pied, qualité musculaires…
Cette relation VO2 max = 3,5 x VMA est une estimation théorique.
Pour prendre un test que j'ai réalisé sur tapis de course, je suis monté à 72mL/min/kg et ma VMA était de 23km/h. Ce qui donne un coût énergétique de 188 mL/kg/km (ou un coefficient de 188 / 60 = 3,13).
Mon VO2 max estimé à partir de cette formule aurait été de 81 mL/min/kg. Il est donc indispensable de réaliser un test en laboratoire pour mesurer précisément son débit de dioxygène maximum.
Comment faire un test VO2max ?
La seule solution fiable pour connaître sa consommation maximale d'oxygène est de mesurer avec un masque les échanges gazeux lors de la respiration (dioxygène et dioxyde de carbonne). Le test vise à atteindre un effort maximal. L’appareillage est généralement assez conséquent, il est donc souvent plus pratique de le faire sur un tapis de course chez un médecin du sport ou un physiologiste.
De petits appareils mobiles permettent aussi maintenant de réaliser les tests en courant à l’extérieur. Les cardiologues ne mesurent pas toujours ce VO2 max et s’assurent avant tout de l’adaptation du corps à l’effort sur le plan cardiaque.
Un des protocoles les plus utilisés est de courir par palier de 2 minutes en commençant à 50% de la VMA estimée. Puis on augmente les paliers de 1 ou 2km/h, le VO2 augmente progressivement, jusqu’à épuisement.
On sait que l’on a atteint son VO2max lorsque le VO2 fait un plateau à la fin du test. Si tu es un coureur et que tu fais ce test sur vélo, il y a de fortes chances que tu n’ailles pas jusqu’à ton VO2max car la puissance va être le facteur limitant.
Des fédérations, des équipes professionnelles et des particuliers font appel à des physiologistes pour réaliser des tests VO2max sur le terrain. J'ai pu faire un test VO2max sur piste, retrouve mon ressenti sur cet article.
Ces tests permettent à chacun de connaître précisément son VO2max et d'autres données physiologiques (allures au seuil aérobie et anaérobie...) grâce à du matériel de pointe portatif. L'avantage majeur est de faire le test sur ses terrains d'entraînement et dans son sport de prédilection : course à pied, vélo, ski...
Mesurer son seuil anaérobie avec le Quotient Respiratoire
Un test VO2max digne de ce nom mesure également le Quotient Respiratoire (QR) pour avoir le rapport entre le rejet de dioxyde de carbone et la consommation d'oxygène. Cela permet de mesurer le type de carburant utilisé à l’effort, si l’on consomme plus de lipides ou de glucides.
Si ce quotient respiratoire est trop élevé à faible allure, il faudra se forcer à courir en endurance fondamentale pour améliorer la combustion des lipides et augmenter ses capillaires : ces petits vaisseaux sanguins qui transportent les nutriments aux muscles.
Lorsque le Quotient Respiratoire atteint 1, l’organisme ne consomme plus que des glucides. Cela correspond généralement au seuil anaérobie. Un coureur ou un cycliste peut tenir cette vitesse ou cette puissance entre 30 minutes et 1 heures suivant son niveau d’entraînement.
Au dessus de cette vitesse, l’acide lactique ne se recycle pas suffisamment vite et s’accumule. Il peut donc être intéressant de mesurer sa concentration de lactate au dessous et en dessus de cette vitesse pour voir si on n'est pas déjà trop haut en lactate. Dans ce cas le seuil anaérobie a déjà été atteint et le seuil est légèrement surestimé. La mesure de lactate se fait avec un petit appareil et la prise d'une goutte de sang au bout du doigt ou de l'oreille.
Et le VO2 max score que me donne ma montre ?
C’est une approximation qui va marcher pour peut–être que 10% des gens. La seule manière fiable de déterminer son VO2max est le test d’effort maximal avec échange gazeux. Même si tu as une estimation avec ta montre GPS (“Regarde ma montre me donne même ma VO2max 😜 !”), ça reste une approximation. Il peut au mieux permettre de mesurer une progression mais en aucun cas ne sert de valeur absolue.
Quelles sont les valeurs communes ?
La débit maximal d'oxygène dépend de facteurs comme le sexe, l’hérédité, l’âge, le poids, le tabagisme et le niveau d’entraînement. Si le sexe, l’hérédité ou l’âge ne peuvent être modifiés, la baisse de poids, l’arrêt du tabac et surtout l’entraînement (notamment les séances de fractionnés) sont des facteurs de progression !
En général les hommes ont un VO2max entre 40 et 50 mL/min/kg et les femmes entre 35 et 45 mL/min/kg. Les plus sportifs dépassent les 70mL/min/kg pour les hommes et 60mL/min/kg pour les femmes.
Dans sa vie, le VO2 max atteint un maximum de 20 à 30 ans et décroit ensuite en moyenne de 10% par décennie. L'entraînement réduit cette baisse et une personne sédentaire qui se met au sport peut très bien augmenter son VO2 max même après 30 ans.
Quels sont les records ?
Les sportifs d'endurance sont ceux avec les plus grandes valeurs de consommation maximale d'oxygène. Le record serait détenu par le jeune cycliste Norvégien Oskar Svendsen avec 97,5 mL/min/kg. Les skieurs de fond ont aussi parfois des valeurs supérieures à 90 ml /min/kg. L’ultra-trailer Kilian Jornet a obtenu un VO2max de 89,5 mL/min/kg lors d’un test à Barcelone.
Le champion olympique du marathon en 1972 (2h10), l’Américain Frank Shorter avait une valeur de 71,3 mL/min/kg. Ca montre bien que l’économie de course est tout aussi important et peut compenser un VO2 max un peu plus faible.
Chez les femmes, le record appartient à l’Américaine Joan Benoit, championne olympique en 1984, avec un VO2max de 78,6 mL/min/kg. Autre coureuse à plus de 70 mL/min/kg, la Britannique Paula Radcliffe, recordwoman du monde du marathon (2h15). Toute sa carrière, son débit maximal d'oxygène est resté stable mais son économie de course et donc sa VMA se sont considérablement améliorées.
En conclusion, connaître son VO2max n'est pas indispensable car la performance en course à pied dépend aussi largement de l'économie de course. L'évolution de la VMA saison après saison, avec le même test VMA, est en revanche un meilleur indicateur pour mesurer sa progression et son niveau de forme.
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