La VO2max (ou consommation maximale d’oxygène) est un des facteurs clés de la physiologie de l’exercice. La VO2 max se trouve à la croisée de chemins entre la santé cardiovasculaire et la capacité d’endurance dans les sports élites. Que tu cherches à optimiser ton bien-être ou tes performances sportives, ce guide complet est ta porte d’entrée pour comprendre tout ce qu’il y a à savoir sur ce paramètre crucial.
Le Guide Complet de la VO2max
- 1 Le Guide Complet de la VO2max
- 2 Introduction à la Consommation Maximale d’Oxygène
- 3 Exprimer et Mesurer la VO2 max
- 4 Comment Calculer la VO2max? 2 Formules
- 5 Consommation d’Oxygène Maximale et les Performances Sportives
- 5.1 Les Meilleures VO2max dans les Sports d’Endurance
- 5.2 Fraction d’Utilisation de la VO2max
- 5.3 Différences de VO2 entre les hommes et les femmes
- 5.4 Vo2 max en Cyclisme & en Course à Pied: Quelle Différence?
- 5.5 Tableau de VO2 max en Cyclisme pour les Hommes (Age)
- 5.6 Tableau de VO2 max en Cyclisme pour les Femmes (Age)
- 5.7 Tableau de VO2 max par Discipline Sportive pour les Hommes
- 5.8 Tableau de VO2 max par Discipline Sportive pour les Femmes
- 5.9 Sportifs de Haut Niveau et leur VO2max
- 5.10 VO2max de Kilian Jornet
- 5.11 Kristian Blummenfelt et sa VO2max
- 5.12 Vo2max de Eliud Kipchoge
- 5.13 VO2max de David Gaudu
- 5.14 Autres Valeurs Record de Vo2max Hommes
- 5.15 Les Meilleures VO2max chez les Femmes
- 6 La VO2 max et ses Influences (age, santé, limitations, environnement, etc…)
- 7 Vo2max chez les Animaux
- 8 Comment Améliorer sa Vo2max
- 9 Programme pour Augmenter la VO2max
- 10 Conclusion et vue d’ensemble
- 11 FAQ VO2max (Consommation Maximale d’Oxygène)
- 12 Références Scientifiques
Introduction à la Consommation Maximale d’Oxygène
Le VO2max, ou la consommation maximale d’oxygène, est bien plus qu’un simple chiffre. C’est un indicateur clé de ta capacité cardiorespiratoire et un reflet de la santé de tes différents systèmes bioénergétiques.
Que tu sois un sportif cherchant à améliorer tes performances ou une personnes voulant améliorer ta santé, comprendre le role de ta VO2max et comment l’optimiser est essentiel.
Qu’est-ce que la VO2max ? Définition
La VO2max exprime la quantité maximale d’oxygène que ton corps peut utiliser pendant un effort intense. Plus ta VO2max est élevé, plus ton système cardiovasculaire est en bonne santé. Une grande consommation maximale d’oxygène est aussi un pré requis si tu souhaites performer à un haut niveau en sport d’endurance.
Pour comprendre les tenants et les aboutissants de la VO2max, explorons le voyage qu’effectue l’oxygène dans notre corps.
Le Parcours de l’Oxygène dans ton Organisme
Dans un premier temps, ton système respiratoire fait “entrer” l’oxygène dans ton corps par les poumons. Ensuite, tes globules rouges (qui sont rempli d’hémoglobine) transportent cet oxygène dans le sang. Le sang est propulsé par ton coeur qui bat.
Lorsque le sang oxygéné arrive dans les capillaires, l’oxygène se sépare de l’hémoglobine et passe dans les tissus. On dit que l’oxygène se diffuse depuis le sang vers les muscles ou les organes vitaux.
Une fois dans les cellules, l’oxygène est utilisé par les mitochondries. Les mitochondries sont les descendantes de bactéries qui nous permettent d’utiliser l’oxygène et les transporteurs d’électrons (protéines, glucides & lipides) pour recycler notre ATP. L’ATP, ou adénosine tri phosphate est la monnaie d’échange énergétique du corps humain.
Plus l’intensité de l’effort physique est élevée, plus ton corps doit recycler de l’ATP rapidement. La Vo2max exprime donc la capacité intégrée de l’organisme à absorber, transporter et utiliser l’oxygène.
Doit-on dire le ou la Vo2 max?
Le “VO2max” peut être dit au masculin ou au féminin, et ça dépend de comment on voit l’abréviation. Le “V” indique un Volume, un mot masculin, donc on pourrait dire “le VO2max”. Mais, comme on parle de “consommation d’oxygène”, qui est féminin, certains préfèrent dire “la VO2max”. Dans cet article j’ai décider d’employer le terme VO2 max au féminin.
Origine et Évolution Historique du Concept de VO2max
L’histoire de la consommation maximale d’oxygène à débuté il y a maintenant 100 ans, en 1923. C’est alors que Hill et Lupton ont décrit un plateau dans la consommation maximale d’oxygène d’un humain. Depuis, ce facteur est devenu un concept clé en physiologie du sport.
La VO2max était longtemps utilisée comme moyen de prescription d’entraînement. On employait alors des % de VO2max pour décrire différentes intensités d’effort. Depuis, cette approche a été rectifiée: on base maintenant les recommendations d’entraînement sur les domaines d’intensité (modéré, élevé, sévère). On peut également utiliser des repères physiologiques comme les seuils lactiques ou les seuils ventilatoires.
Maintenant que l’on en sait un peu plus sur ce qu’est la VO2 max, voyons comment elle peut être exprimée, mesurée et calculée.
Exprimer et Mesurer la VO2 max
Ce chapitre sera un peu plus technique que les autres. Il est nécessaire d’employer les bon termes si on souhaite comprendre comment fonctionne la VO2max et comment elle est mesurée.
En Quelle Unité s’Exprime la Consommation Maximale d’Oxygène?
Comme la VO2max cherche à définir une consommation d’oxygène par unité de temps, elle peut s’exprimer de deux manières différentes.
On peut utiliser une unité dite “absolue” pour exprimer la consommation d’oxygène par unité de temps. Soit des litres d’oxygène par minute, abrévié L/min.
On peut également utiliser une unité “relative”, c’est à dire par rapport au poids de corps. Dans ce cas, on notera la VO2 max en millilitres par kilo et par minute, ou mL/kg/min.
Si tu vois parfois une point en dessus du V dans “VO2max” c’est pour signifier que le volume est exprimé par unité de temps.
La composante lente (ou cinétique) de la VO2
Pour comprendre la VO2max, il est intéressant de s’attarder sur la notion de cinétique de la VO2. En effet, la cinétique de la VO2 décrit comment la consommation d’oxygène évolue dans le temps à différentes intensités.
Dans le domaine modéré, à intensité constante, la consommation d’oxygène (VO2) atteint un plateau après environ 3 minutes d’effort. Ce plateau est ensuite maintenu dans le temps.
Dans le domaine élevé, au delà de la Zone 2 et du Seuil #1, se manifeste la composante lente de la VO2 après 3 minutes d’effort. Cependant, ce “rebond” se stabilise également après une courte période de latence.
Dans le domaine sévère, le perte d’efficience de mouvement, la demande ventilatoire et l’accumulation prononcée de produits dérivés comme les phosphates inorganiques (Pi) engendrent une composante lente qui ne peut plus se stabiliser.
Quand Apparait la VO2max (Puissance & VMA)?
Contrairement à la croyance populaire, la VO2max n’est pas associée à une mesure de puissance (cyclisme) ou à une allure/vitesse ou VMA (en course à pied). La consommation maximale d’oxygène survient simplement lors d’une effort prolongé dans le domaine sévère.
Il existe une relation linéaire entre l’intensité de l’effort et la consommation d’oxygène. C’est à dire que plus l’effort est intense, plus le corps consomme d’oxygène. Cela permet à l’organisme de maintenir son homéostasie, ou son équilibre interne.
Jusqu’au Seuil #2 (appelé FTP, Vitesse Critique ou Seuil Anaérobie par certain), l’apport d’oxygène est suffisant pour survenir aux besoins. Mais au delà de ce Seuil #2, alors que la consommation d’oxygène continue d’augmenter, l’apport est déjà à son maximum.
On peut donc dire que la VO2max se manifeste uniquement dans le domaine sévère. La limite basse de ce domaine physiologique est le Seuil #2. De ce fait, plutôt que d’associer la VO2max avec une intensité fixe, ou devrait dire que “la VO2max survient en dessus de la puissance/vitesse associée avec le Seuil #2”.
Plus l’intensité d’effort est haute/loin du Seuil #2, plus la VO2 max surviendra rapidement. Le concept de W’ (”double v prime”) dans le modèle de Puissance Critique illustre bien cette notion.
Protocole et Critères pour Mesurer la VO2 max
Le “gold standard” actuel pour déterminer la consommation maximale d’oxygène est établi par la ACSM. Les critères sont les suivants:
Protocole de Test
- Un test cardiorespiratoire incrémental de 6 à 12 minutes en durée totale
- Des paliers de 3 minutes (ou plus)
- Une modalité qui emploi plus de 50% de la masse musculaire totale du corps
Critères d’Épuisement
- Un plateau de VO2 est atteint malgré une augmentation de l’intensité,
- Un plateau de la fréquence cardiaque (FCmax) est atteint malgré une augmentation de l’intensité,
- La concentration de lactate sanguin excède 8.0 mmol/L,
- La perception de l’effort excède 17 (sur l’échelle de 6 à 20 de Borg), et
- Le pic du ratio d’échange ventilatoire excède 1.10
Il est important de noter que la majorité de ces standards sont fortement remis en question. Le débat continue de faire rage autour de la validité de ce protocole et des critères associés. Plus d’informations ici.
VO2max ou VO2pic?
Un autre indicateur lié à la consommation maximale d’oxygène est la VO2 pic ou consommation d’oxygène de pointe. La VO2 pic est la valeur observable obtenue lors d’une séance d’effort physique, qu’elle soit incrémentale ou non. Cette mesure peut être égale ou inférieure à la VO2 max mesurée sur un test incrémental décrit plus haut.
Comment Calculer la VO2max? 2 Formules
Avant même que Archibald Hill ne définisse le concept de VO2 max, le transport de l’oxygène dans le corps avait été modélisé avec le principe de Fick:
VO2 = Q X (CaO2-CvO2),
Ou Q représente le débit cardiaque, CaO2 le contenu artériel en oxygène, et CvO2 le contenu veineux en O2.
Aujourd’hui, on emploi également une autre formule basée sur les travaux de Peter Wagner,
VO2 = DM X (PcapO2 – PmitO2),
Ou DM représente la capacité de diffusion, PcapO2 la pression de O2 dans les capillaires et PmitO2 la pression de O2 dans les mitochondries (estimée à zéro). Cela met en lumière le fait qu’il existe une “réserve fonctionnelle d’oxygène” que le muscle ne peut pas consommer, même lorsque VO2max est exprimée durant un effort.
Calculer sa VO2max à partir de la VMA (Vitesse Maximale Aérobie)
Comme expliqué plus tôt dans ce guide, la VO2max est une valeur de consommation d’oxygène qui apparait lors d’un effort prolongé dans le domaine sévère.
La VMA (ou vitesse maximale aérobie) est simplement la vitesse atteinte sur un test incrémental (Vaméval, Léger, Léger-Boucher), ou la vitesse maintenue sur un test continu (Cooper, Demi-Cooper, Astrand). Elle représente donc un “score” et n’est en aucun cas une valeur physiologique.
Il n’est donc pas pertinent de calculer une VO2max à partir d’une valeur comme la VMA.
Et même si on pouvait le faire, à quoi bon?
VO2max Garmin & Apple Watch – la VO2 max est-elle fiable?
Les montres connectées comme les Garmin, les Apple Watch ou encore les Polar offrent maintenant des estimations de VO2max à partir de données d’entraînement.
Lors de mes profilages physiologiques, j’ai déjà testé des personnes pour qui avaient une estimation (de leur montre connectée) très proche de la valeur mesurée durant le profilage.
Cela dit, comme pour toute estimation, il faut prendre ces calculs avec des pincettes.
Le calcul de la consommation maximale d’oxygène par les montres connectée sera invariablement influencé par la structure et le contenu de tes entraînements. Par exemple, si tu effectues la vaste majorité de tes entraînements à haute intensité, cela peut sur-estimer ta VO2max.
Les montres connectées continuent d’innover pour améliorer leurs algorithmes et leurs calculs. Et avec l’avènement du Big Data et le l’intelligence artificielle, ces formules vont devenir de plus en plus précises.
Il est cependant toujours important de se rappeler qu’une VO2max calculée par une montre ou ne prend pas en compte des facteurs individuels important comme l’économie de mouvement et le profil métabolique de chacun.
Consommation d’Oxygène Maximale et les Performances Sportives
On a longtemps considéré la VO2max comme étant un facteur primordial de la performance en endurance. On comprend aujourd’hui que la consommation maximale en oxygène illustre le “plafond” des capacités aérobies, ou plus simplement la taille du moteur.
Cependant, d’autres facteurs comme l’économie de mouvement et la faction d’utilisation de VO2max, ainsi que la capacité mitochondriale sont les principaux déterminants de la performance en endurance.
D’après mon expérience, une VO2max importante est indispensable pour tout sportif qui souhaite maximiser sa capacité de travail, sa récupération et ses performances globales.
Les Meilleures VO2max dans les Sports d’Endurance
Les meilleurs athlètes de sports d’endurance ont tous sans exception une consommation maximale d’oxygène très élevée. Cela dit, pour chaque discipline sportive, différentes caractéristiques physiques sont requises.
Dans un sport comme l’aviron, les hommes peuvent exprimer des VO2max absolues très élevées, au dessus de 7 litres d’oxygène consommés par minute. La grande masse musculaire impliquée explique ces valeurs records.
Chez les femmes, des valeurs absolues maximales de 5 L/min sont mesurées chez les compétitrices élite en ski de fond et en aviron.
C’est également en ski de fond que l’on trouve les plus hautes valeurs de VO2max relatives. En dessus de 85 ml/kg/min chez les hommes et plus de 70 ml/kg/min chez les femmes. Les valeurs records mesurées dans ce sport à ce jour sont de 96 ml/kg/min chez les hommes et 80 ml/kg/min chez les femmes.
Cela dit, il semble exister une relation inverse entre la consommation maximale d’oxygène et l’économie (% de VO2max) dans un état métabolique stable (en dessous du Seuil Lactique #2). C’est à dire que plus la VO2max est élevée, plus l’économie, ou le cout de l’effort au seuil #2 sera bas, en termes relative.
Fraction d’Utilisation de la VO2max
Cela implique que cette relation entre consommation maximale et économie doit être prise en compte selon le type d’effort dans lequel on souhaite performer.
Si un athlète cherche à maximiser ses performances sur des temps d’efforts courts (<20 minutes), la VO2max est à privilégier avant tout. A contrario, si on cherche à maximiser ses performances sur des durées très longes comme pour le triathlon longue distance, la fraction d’utilisation de la VO2 max au Seuil #2 devient plus importante.
Cela dit, ces considérations s’appliquent principalement à ceux et celles qui ont déjà maximisé leur développement athlétique et d’endurance sur de nombreuses années.
Différences de VO2 entre les hommes et les femmes
Les différences de VO2max observées entre les hommes et les femmes sont expliquées principalement par les facteurs suivants:
- Différente masse corporelle
- Pourcentage de masse grasse plus élevée chez les femmes
- Teneur en hémoglobine plus faible chez les femmes.
Cela engendre des différences de l’ordre de 40 à 50% sur les valeurs absolues de VO2max et 15 à 20% de différence sur les valeurs relatives.
Vo2 max en Cyclisme & en Course à Pied: Quelle Différence?
Il est important de noter que différentes modalités (cyclisme, course à pied, rameur) donneront différentes mesures de VO2 max lors d’un test d’effort. Cela est du en grande partie au fait que la masse musculaire impliquée varie selon l’activité sportive. Plus la masse musculaire impliquée est importante, plus la consommation maximale d’oxygène mesurée sera élevée.
Cela dit, les spécialises de certaines disciplines comme la Kayak sont capable de générer avec leur haut du corps des VO2max au delà de 85% de leur VO2max en course à pied. Et ce malgré la plus faible masse musculaire impliquée.
Tableau de VO2 max en Cyclisme pour les Hommes (Age)
Les tableaux de VO2max ci-dessous (hommes et femmes) sont issue des travaux de Astrand en 1960. Tout les valeurs de VO2 max sont exprimées en unité relative (ml/kg/min).
On retrouve dans ce tableau les valeurs de VO2max en cyclisme pour les hommes de tout age, de 13 ans à plus de 60ans. On voit par exemple qu’une VO2max moyenne pour un homme de 30 ans se trouve aux alentour de 40 ml/kg/min. Pour un adolescent de 17 ans, un excellente VO2max serait au dessus de 51 ml/kg/min. Une faible VO2max pour un homme de 55 ans serait en dessous de 31 ml/kg/min.
| Age | Très Faible | Faible | Raisonnable | Bon | Excellent | Élite |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 13-19 | Moins de 35.0 | 35.0-38.3 | 38.4-45.1 | 45.2-50.9 | 51.0-55.9 | Plus de 55.9 |
| 20-29 | Moins de 33.0 | 33.0-36.4 | 36.5-42.4 | 42.5-46.4 | 46.5-52.4 | Plus de 52.4 |
| 30-39 | Moins de 31.5 | 31.5-35.4 | 35.5-40.9 | 41.0-44.9 | 45.0-49.4 | Plus de 49.4 |
| 40-49 | Moins de 30.2 | 30.2-33.5 | 33.6-38.9 | 39.0-43.7 | 43.8-48.0 | Plus de 48.0 |
| 50-59 | Moins de 26.1 | 26.1-30.9 | 31.0-35.7 | 35.8-40.9 | 41.0-45.3 | Plus de 45.3 |
| 60+ | Moins de 20.5 | 20.5-26.0 | 26.1-32.2 | 32.3-36.4 | 36.5-44.2 | Plus de 44.2 |
Tableau de VO2 max en Cyclisme pour les Femmes (Age)
Les valeurs de Vo2max relatives pour les femmes de tout age en cyclisme sont dans le tableau suivant.
À titre d’exemple, une bonne VO2max pour une femme de 40 ans est en dessus de 29 ml/kg/min. Une très faible VO2 max pour une adolescente de 18 ans serait en dessous de 31 ml/kg/min. Pour une femme de 55 ans, une VO2 max de plus de 36 ml/kg/min serait l’équivalent d’un niveau élite. Pour une femme du même âge, une faible VO2max serait en dessous de 20 ml/kg/min.
| Age | Très Faible | Faible | Raisonnable | Bon | Excellent | Élite |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 13-19 | Moins de 25.0 | 25.0 – 30.9 | 31.0 – 34.9 | 35.0 – 38.9 | 39.0 – 41.9 | Plus de 41.9 |
| 20-29 | Moins de 23.6 | 23.6 – 28.9 | 29.0 – 32.9 | 33.0 – 36.9 | 37.0 – 41.0 | Plus de 41.0 |
| 30-39 | Moins de 22.8 | 22.8 – 26.9 | 27.0 – 31.4 | 31.5 – 35.6 | 35.7 – 40.0 | Plus de 40.0 |
| 40-49 | Moins de 21.0 | 21.0 – 24.4 | 24.5 – 28.9 | 29.0 – 32.8 | 32.9 – 36.9 | Plus de 36.9 |
| 50-59 | Moins de 20.2 | 20.2 – 22.7 | 22.8 – 26.9 | 27.0 – 31.4 | 31.5 – 35.7 | Plus de 35.7 |
| 60+ | Moins de 17.5 | 17.5 – 20.1 | 20.2 – 24.4 | 24.5 – 30.2 | 30.3 – 31.4 | Plus de 31.4 |
Tableau de VO2 max par Discipline Sportive pour les Hommes
Dans ce tableau tu retrouveras les plages représentatives des valeurs de VO2max pour les athlètes hommes par âge et par sport, niveau expérimenté/élite dans la plupart des cas.
| Sport | Age | Basse | Haute |
|---|---|---|---|
| Ski de Fond | 20-28 | 65 | 94 |
| Athlétisme (Course) | 18-39 | 60 | 85 |
| Cyclisme | 18-26 | 62 | 74 |
| Patinage de Vitesse | 18-24 | 56 | 73 |
| Aviron | 20-35 | 60 | 72 |
| Natation | 10-25 | 50 | 70 |
| Ski Alpin | 18-30 | 57 | 68 |
| Canoe Kayak | 22-28 | 55 | 67 |
| Lutte | 20-30 | 52 | 65 |
| Football | 22-28 | 54 | 64 |
| Saut à ski | 18-24 | 58 | 63 |
| Hockey sur Glace | 10-30 | 50 | 63 |
| Racquetball | 20-35 | 55 | 62 |
| Polo | 20-40 | 50 | 60 |
| Basketball | 18-30 | 40 | 60 |
| Gymnastique | 18-22 | 52 | 58 |
| Baseball et softball | 18-32 | 48 | 56 |
| Athlétisme (Lancé de Disque) | 22-30 | 42 | 55 |
| Course d’Orientation | 20-60 | 47 | 53 |
| Haltérophilie | 20-30 | 38 | 52 |
Tableau de VO2 max par Discipline Sportive pour les Femmes
Dans ce tableau tu trouveras les plages représentatives des valeurs de VO2max pour les athlètes femmes par âge et par sport, niveau expérimenté/élite dans la plupart des cas.
| Sport | Age | Basse | Haute |
|---|---|---|---|
| Ski de Fond | 20-28 | 60 | 75 |
| Athlétisme (Course) | 18-39 | 50 | 75 |
| Aviron | 20-35 | 58 | 65 |
| Football | 22-28 | 50 | 60 |
| Racquetball | 20-35 | 50 | 60 |
| Course d’Orientation | 20-60 | 46 | 60 |
| Basketball | 18-30 | 43 | 60 |
| Natation | 10-25 | 40 | 60 |
| Baseball et softball | 18-32 | 52 | 57 |
| Cyclisme | 18-26 | 47 | 57 |
| Volleyball | 18-22 | 40 | 56 |
| Ski Alpin | 18-30 | 50 | 55 |
| Patinage de Vitesse | 18-24 | 44 | 55 |
| Canoe-Kayak | 22-28 | 48 | 52 |
| Gymnastique | 18-22 | 36 | 50 |
Sportifs de Haut Niveau et leur VO2max
Dans cette section nous explorons les niveaux de VO2 max atteints par les meilleurs et les plus connus des athètes en sports d’endurance.
VO2max de Kilian Jornet
Kilian Jornet est un athlète espagnol de renommée mondiale, surtout connu pour ses exploits dans le domaine du trail running, du ski alpinisme et de l’alpinisme. Sur son site internet, Kilian mentionne une VO2max de 92 ml/kg/min à un poids de corps de 58-59kg, soit près de 5.5 L/min en Vo2 absolue.
Kristian Blummenfelt et sa VO2max
Kristian Blummenfelt est un triathlète professionnel norvégien, connu pour ses performances remarquables dans le monde du triathlon. Il annonce une vo2max de 87 ml/kg/min soit 6.6 L/min (à 76kg de poids de corps).
Vo2max de Eliud Kipchoge
Eliud Kipchoge est un coureur de fond kenyan, largement considéré comme l’un des plus grands marathoniens de tous les temps. Il affiche une Vo2max (estimée) aux alentour de 70 ml/kg/min.
VO2max de David Gaudu
David Gaudu est un cycliste professionnel français, connu pour ses compétences en tant que grimpeur dans les courses sur route. À 18 ans, sa Vo2max avait été mesurée à 92 ml/kg/min.
Autres Valeurs Record de Vo2max Hommes
| Nom | Sport | VO2max (ml/kg/min) |
|---|---|---|
| Oskar Svendsen | Cyclisme | 97.5 |
| Bjørn Dæhlie | Ski de Fond | 96.0 |
| Espen Harald Bjerke | Ski de Fond | 96.0 |
| Greg LeMond | Cyclisme | 92.5 |
| Miguel Indurain | Cyclisme | 88.0 |
| Chris Froome | Cyclisme | 84.6 |
| Lance Armstrong | Cyclisme | 84.0 |
Les Meilleures VO2max chez les Femmes
| Nom | Sport | VO2max (ml/kg/min) |
|---|---|---|
| Joan Benoit | Course longe distance | 78.6 |
| Bente Skari | Ski de Fond | 76.6 |
| Flavia Oliveira | Cyclisme | 76.0 |
| Rosa Mota | Course longe distance | 67.2 |
La VO2 max et ses Influences (age, santé, limitations, environnement, etc…)
Dans ce chapitre nous allons explorer les différents éléments qui influent sur la VO2max. Tu comprendra les différents facteurs qui peuvent limiter la VO2 max et les performances, l’effet de l’age sur la Vo2max ainsi que l’impact de l’environnement sur la consommation maximale d’oxygène. Tu verras également l’impact que peut avoir la VO2max sur la santé.
Influence de l’Age sur la VO2Max
À partir de la 30aine, la VO2max décroit d’environ 1% par année. Cependant, cette baisse est atténuée chez ceux qui continuent à s’engager dans un entraînement fréquent. Cela soutient l’hypothèse que le vieillissement et l’exercice peuvent avoir des effets bénéfiques sur la capacité aérobie.
Donc si tu ne fais rien, tu as beau te trouver dans le 95ème percentile de VO2max pour ton age à 30 ans (dans les meilleurs), tu pourras tout juste monter les escaliers lentement à 80 ans.
Influence de la VO2max sur la Santé et la Longévité
La capacité cardiorespiratoire est inversement liée à la mortalité sur le long terme, et aucun seuil maximal de bénéfice n’a été constaté. Une excellente condition physique aérobie (VO2max) a été liée à une survie accrue et a montré des avantages chez les personnes âgées et celles souffrant d’hypertension.
En termes concrets, une personne dans le 25ème percentile (faible VO2max) a un risque de toute cause mortalité 50% plus important qu’une personne dans le 95ème percentile.
On sait aussi que les personnes ayant souffert d’un arrêt cardiaque ont souvent une VO2max plus basse que 14 ml/kg/min. Cette dernière peut être améliorée avec des entraînements appropriés. Cela confère à ces personnes des chances de survie accrues et une meilleure qualité de vie.
La capacité cardiorespiratoire est un facteur que l’on peut modifier et qui influençant la mortalité à long terme. Les professionnels de santé devraient inciter leurs patients à atteindre et maintenir un niveau élevé de condition physique, peut importe leur age et leur niveau de santé.
Limitation de la Consommation Maximale d’Oxygène (Facteurs Physiologiques)
Il y a 4 facteurs qui peuvent limiter la consommation maximale d’oxygène (VO2 max):
- La perfusion alvéolaire
- Le débit cardiaque
- Le transport de l’oxygène
- L’utilisation de l’oxygène
Passons en revue ces paramètres un à un.
Limitation du Système Respiratoire
Pour une personne non-élite au niveau de la mer, la fonction des poumons est amplement suffisante pour saturer le sang artériel en oxygène (>95% SpO2). Mais dans certaines situations particulières, le système respiratoire peut devenir un facteur limitant à la VO2max.
Les athlètes de niveau élite peuvent exprimer des débits cardiaques 40% plus élevés que les personnes non entraînées (40 L/min contre 25 L/min). Cela réduit considérablement le temps de transit des globules rouges dans les capillaires pulmonaires. C’est pour cela que Dempsey et al ont pu démontré que les athlètes de niveau élite sont plus susceptibles à une désaturation artérielle lors d’efforts intenses.
On sait également que les efforts physique en altitude (notamment entre 3000m et 5000m) sont soumis à des limitation d’ordre pulmonaire.
Finalement, les personnes souffrant d’asthme et d’autres BPCO présentent une réduction en pression d’O2 artérielle qui affaibli la cascade de l’oxygène décrite au début de ce guide.
Limitation du Débit Cardiaque
On estime actuellement que 70 à 85% de la limitation de la VO2max est à mettre sur le compte du début cardiaque. Plus spécifiquement, c’est la mesure du volume d’éjection systolique qui a un impact considérable sur la VO2max.
On sait que les athlètes élite ont un coeur qui est plus “gros”, c’est à dire qu’il peut propulser plus de sang avec chaque battement. Cela explique la différence de début cardiaque décrite plus haut, malgré le fait que la fréquence cardiaque maximale ne change que très peu entre les sportifs entraînés et les personnes sédentaires.
Limitation du Transport d’Oxygène
L’entraînement en endurance ainsi que (malheureusement) le dopage (EPO) permettent d’augmenter la capacité de transport de l’oxygène dans le sang. Au travers de ré infusion de sang suroxygéné, une augmentation de la VO2 max de l’ordre de 4 à 9% a pu être mesurée. Le lien entre l’augmentation de l’hémoglobine et la consommation maximale de l’oxygène est bien documentée.
Limitation Musculaire (Utilisation de l’Oxygène)
La capacité respiratoire du muscle (via les mitochondries) ne limite pas directement la VO2max. On sait cependant qu’il existe une forte relation entre la densité capillaire et la consommation maximale d’oxygène.
Influence de l’Altitude sur la VO2max
Les environements à basse pression (hypobarique) imposent un stress important sur l’organisme et notamment sur le système respiratoire.
L’effort physique en altitude est difficile ca il y a moins d’O2 disponible. Le pourcentage d’O2 dans l’air reste le meme (21%) mais il y a moins d’O2 par volume d’air.
Au dessus de 1524m, la VO2 commence à décroitre, d’environ 3% par 300m d’elevation (GRAPH)
Au dessus de 6000m, la pression atmosphérique d’O2 est si basse que la VO2 de deux individus sera quasi identique, meme si elle est grandement différente au niveau de la mer.
Comme décrit plus tôt, les athlètes d’endurance élite sont plus suceptibles aux limitations d’échanges gazeux en situtation hypoxique.
Le cout de l’effort (consommation d’oxygène) est le même en altitude qu’au niveau de la mer, mais la perception de l’effort est plus haute. Ceci est du au fait que le pourcetage de VO2max solicité est plus important.
Vo2max chez les Animaux
Il est intéressant d’explorer le règne animal et comparer d’autres valeurs de VO2max.
Les rats de laboratoire one une VO2max similaire à celles des athlètes bien entraînés en sports d’endurance (en terme relatif) avec des valeur de 60 à 75 ml/kg/min.
Les chevaux pur-sang peuvent eux exprimer des VO2max supérieur à 170 ml/kg/min. Ils avoisinent les 200 ml/kg/min après un programme d’entraînement à haute intensité.
Les Huskies d’Alaska (chiens de trainaux) ont été mesurés à plus de 240 ml/kg/min.
Finalement, lorsqu’un colibri bat ses ailes 80 fois par minute, sa VO2 est supérieur à 650 ml/kg/min. En manipulant la densité de l’air, le colibri a été poussé jusqu’à 1090 ml/kg/min dans une étude de 1999. Ces performances sont possible grace a plusieurs facteurs:
- la capacité de diffusion pulmonaire de l’oiseau est estimée à 8x celle des mamifères de sa taille
- Son coeur est 2x plus grand que d’habitude pour sa taille
- La densité capillaire est 6x supérieur à la moyenne
- Son volume mitochondrial est de 35% (4-9% chez l’humain)
Comment Améliorer sa Vo2max
Il existe plusieurs moyens pour augmenter sa vo2max. Toutes les solutions requièrent une approche active pour être efficace.
Augmenter son Niveau d’Activité Physique
Une augmentation de l’activité physique vigoureuse est associé à une augmentation de la VO2max. Il est donc important d’augmenter son niveau (et son intensité) d’entraînement pour améliorer sa capacité maximale d’utilisation de l’oxygène.
Pour les personnes qui ont une faible condition physique, on sait que le renforcement musculaire pour augmenter la VO2max.
Pratiquer de l’Endurance Fondamentale (Zone 2)
L’entraînement à basse intensité permet d’améliorer sa capacité mitochondriale et donc sa VO2max. Plus ta capacité mitochondriale est importante, plus ton “usine” à utiliser l’oxygène est importante.
Ces entraînements permettent également d’élargir le ventricule gauche du coeur. Ils permettent ainsi une augmentation du débit cardiaque. Ce dernier est hautement corrélé à la VO2max.
Pour développer ton endurance fondamentale et les qualités associées, vise 2 à 4 séances par semaine d’une durée de 20 à 60 minutes chacunes. Respecte une intensité de Zone 2, ou un RPE de 2-3/10 pour la durée de ces efforts.
Intégrer des Entraînement de HIIT, VMA ou Vo2max
Le HIIT signifie High Intensity Interval Training en anglais, ou entraînement par intervalle de haute intensité en français. Ce type d’entraînement est aussi communément appelé entraînement fractionné, entraînement vo2max ou entraînement de VMA.
Ces entraînements stimulent le système cardivasculaire et te permet de passer du temps à un haut pourcentage (>90-95%) de VO2max. Cela te permet d’augmenter directement ta VO2max.
Ces entraînements peuvent se décliner de plusieurs manières. On retrouve notamment:
- Les intervalles continu de VO2max (2-5x 4-8 minutes), RPE8-10
- Les intervalles fractionnés de type Tabata (20/10, 30/10, etc…)
- Les intervalles décroissants (4’ + repos 2’, puis 3’ + repos 1:30, etc…)
Ces entraînements sont très efficaces mais il doivent être intégrés intelligemment dans une planification globale. Je recommande 1 à 2 entraînements de ce type par semaine au maximum. Et pas toute l’année.
Intégrer des Entraînement de Sprint Interval Training (SIT)
Le SIT est un type d’entraînement extrêmement intense, composé d’efforts supra-maximaux (”all out”) de 6 à 30 secondes. Ces efforts sont en général répétés pour une durée effective totale de 90 à 180 secondes par séance. Le repos entre chaque répétition est long, en général 5 à 8x la durée de l’intervalle de travail.
L’entraînement de type SIT engendre une augmentation de la VO2max en ciblant principalement des adaptations périphériques. C’est à dire que grâce à ces entraînements, le muscle est capable de mieux extraire et utiliser l’oxygène.
Ce type d’entraînement est à intégrer une a deux fois par semaine au plus, uniquement pour les personnes pouvant effectuer ce type d’effort supra-maximal.
Programme pour Augmenter la VO2max
Il existe plusieurs types de programmes pour amélirer sa VO2max et ses performances sportives.
Tu peux accéder à mon programme Bike POWER 2.0 en cliquant sur ce lien ou sur l’image ci dessous. Bike Power est un programme d’entraînement structuré qui t’aidera à améliorer ton explosivité, ta puissance, ta capacité à haute intensité et ta VO2max. Choisi le programme original de 12 semaines, le programme version 2.0 (structure améliorée), le cycle de 8 semaines dédié à la VO2max ou le cycle de 6 semaine spécifique au sprint. À toi de jouer!
Conclusion et vue d’ensemble
La VO2max est un indicateur clé, tant au niveau de la santé que de la performance sportive. J’espère que cette ressource te donnera toutes les clés pour comprendre ce facteur indispensable. Que tu sois sportif amateur, athlète compétiteur ou professionnel de la santé, la VO2max n’a plus de secrets pour toi!
FAQ VO2max (Consommation Maximale d’Oxygène)
En règle générale, le VO2 max des hommes se situe entre 40 et 50 mL/min/kg, tandis que celui des femmes est compris entre 35 et 45 mL/min/kg. Chez les individus très sportifs, ces valeurs peuvent excéder 70 mL/min/kg pour les hommes et 60 mL/min/kg pour les femmes.
Pour un homme de 20ans, une VO2max de 40ml/kg/min tombe dans la moyenne. Une VO2 max de plus de 52 est élite. Pour une femme de 20ans, une VO2max de 25ml/kg/min est faible, alors qu’une VO2 max de 40 est excellente.
Le VO2max est la quantité maximale d’oxygène (mesurée en millilitres) que votre corps peut absorber, transport et utiliser par minute et par kilogramme de poids de corps lors d’un effort intense.
À 30ans, une VO2max de 35 ml/kg/min est raisonnable pour une homme. Pour atteindre un niveau élite, une valeur de plus de 50 est nécessaire. Pour une femme du même age, 28 ml/kg/min est raisonnable et plus de 40 ml/kg/min est élite.
Pour un homme de 40ans, une VO2max de 37ml/kg/min tombe dans la moyenne. Une VO2 max de plus de 48 est élite. Pour une femme de 40ans, une VO2max de 22ml/kg/min est faible, alors qu’une VO2 max de 35 est excellente.
À 50ans, une VO2max de 32 ml/kg/min est raisonnable pour une homme. Pour atteindre un niveau élite, une valeur de plus de 45 est nécessaire. Pour une femme du même age, 24 ml/kg/min est raisonnable et plus de 36 ml/kg/min est élite.
Toute discipline sportive qui recrure une grande quantité de masse musculaire et qui peut être effectuée de manière continue est idéale pour augmenter la consommation maximale d’oxygène. Par exemple la course à pied, le cyclisme, le rameur et le ski de fond.
Pour un homme de 60ans, une VO2max de de 30ml/kg/min est raisonnable et une VO2 de 42 est excellente. Pour une femme de 60ans, 26 ml/kg/min de VO2 est bon tandis que 34 ml/kg/min est excellent.
Augmenter sa VO2max permet d’améliorer sa santé cardiovasculaire ainsi que ses performances sportives. Une meilleur VO2max veut dire que notre corps peut absorber, transporter et utiliser plus d’oxygène.
Il y a plusieurs stratégies qui permettent d’avoir une meilleure VO2max:
– Augmenter son niveau d’activité physique
– Effectuer des entraînements d’endurance fondamentale (Zone 2)
– Faire des entraînement de HIIT ou de Fractionné à haute intensité
– Effectuer des séances de Sprint Interval Training (SIT)
Pour tester ta VO2max il faut te rendre en laboratoire ou contacter un spécialiste qui effectue des profilages physiologiques. La VO2max peut être facilement testés sur un vélo ou sur un tapis de course à l’aide d’un protocole de test incrémental.
Les montres connectées estiment la VO2max sur la base des donnes de vitesse, de puissance et de fréquence cardiaques collectées lors des entraînements.
Plusieurs facteurs contribuent à ce phénomène. Cela inclut la diminution de la capacité du cœur à pomper une quantité importante de sang à chaque battement avec l’âge, ainsi que la réduction de la masse musculaire, entraînant une demande réduite en oxygène dans le sang.
Le record actuel est détenu par Oskar Svendsen, champion du monde du contre-la-montre juniors en 2012, avec une VO2max de 97,5 ml/mn/kg et, chez les femmes, la marathonienne Joan Benoit avec une vO2max de 78,6 ml/mn/kg.
Il y a 4 paramètres principaux qui influences la VO2max:
– La perfusion alvéolaire
– Le débit cardiaque
– La capacité de transport de l’oxygène dans le sang
– La capacité d’utilisation de l’oxygène (mitochondries)
Vingegaard possède une VO2 max (capacité maximale d’absorption d’oxygène) de 97 ml/kg/min, ce qui indique une capacité cardiorespiratoire exceptionnellement élevée.
Pour faire simple, plus ta VO2max est élevée, plus tu resteras en meilleure santé même en vieillissant. Consulte les tableaux de VO2max dans cet article pour connaitre les barèmes à différents ages.
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