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VO2max : un indicateur de performance

par Philippe Baudoin © (reproduction interdite)

coureur gagnant compétition
© pavel1964 - Fotolia.com
Qu'est-ce que la VO2 max ?

La consommation maximale d'oxygène, ou VO2max, indique le débit d'oxygène maximal que l'organisme est capable d'absorber pour subvenir à ses besoins lors d'un effort physique. Elle est au sportif ce que la cylindrée est au moteur. Indicateur de performance physique et facteur limitant des capacités sportives, elle peut être améliorée par un entraînement spécifique. Explications.


Sommaire : Qu'est-ce que la VO2max ? | VO2max et performance | La VO2max en chiffres | Pour aller plus loin : tester et améliorer sa VO2max | A lire aussi | Livres

 

Qu'est-ce que la VO2max ?

Un débit d'oxygène qui donne une indication du niveau de performance

Lors d'un effort physique, nos muscles ont besoin d'oxygène pour fonctionner. L'oxygène sert à transformer l'énergie stockée localement sous forme de glycogène en énergie utilisable par les fibres musculaires. Cet oxygène apporté par les poumons par le biais de la respiration est transporté jusqu'aux muscles par le sang au moyen des globules rouges.

La VO2max (V pour "volume", O2 pour « oxygène », max pour « maximal ») est l'abréviation de "consommation maximale d'oxygène". Elle représente le débit maximal d’oxygène que peut consommer l'organisme lors d’un effort. Dit autrement, c'est la quantité maximale d’oxygène que le corps est capable d’extraire de l’air, puis de transporter jusqu'aux fibres musculaires lors d’un exercice.

La consommation maximale d'oxygène est en quelque sorte au sportif ce que la cylindrée est au moteur. Elle donne une indication de son niveau de forme et d’endurance. Plus elle est élevée, plus le sportif peut aller vite à une intensité donnée d'effort.

La VO2max se mesure en millilitres par minute. Afin de permettre une comparaison entre individus, elle est souvent rapportée à l'unité de masse corporelle, donc en millilitres par minute et par kilo de poids corporel.

Ne pas confondre VO2max et seuil anaérobie (zone rouge)

La VO2max ne doit cependant pas être confondue avec le seuil anaérobie. Elle représente une puissance potentielle aérobie, c'est à dire le seuil potentiel en-dessous duquel la filière énergétique sollicitée est essentiellement la filière aérobie (avec utilisation d'oxygène). En réalité, ce potentiel n'est jamais complètement exploité. Selon le degré d'entraînement, une partie seulement l'est. Ainsi, une personne non entraînée, par exemple, n'utilise pas plus de 50% de son potentiel (50 % de la VO2max) : au-delà de ce seuil dit anaérobie, la filière anaérobie prend le dessus avec une production dans le sang de déchets, les lactates sanguins, qui dépasse les capacités de l'organisme à les éliminer. Il y a alors accumulation de ces lactates qui viennent progressivement empêcher le muscle de fonctionner et affectent les performances. Le seuil anaérobie correspond à la valeur de VO2max où il y a équilibre entre la production de lactates et leur élimination par l'organisme. En-dessous de ce seuil, la filière anaérobie est sollicitée mais dans des proportions moindres.

"La" ou "Le" VO2max ?

Le terme VO2max représente un débit, le V étant pour "Volume", d'où l'emploi du masculin (le VO2max), mais tous ne s'entendent pas sur cette règle, certains préférant utiliser le féminin puisque le terme est une abréviation qui fait référence à une consommation d'oxygène. Dans cet article, nous avons choisi d'employer la forme féminine.

 

VO2max et performance

Coureurs cyclistes
Plus la VO2max est élevée, plus le sportif peut aller vite à une intensité donnée d'effort.

La VO2max, un indicateur de performance

La VO2 max peut être considérée comme un critère d'évaluation de la performance physique. Elle donne une indication du niveau de forme et d’endurance d’un sportif. Plus sa valeur est élevée, plus le sportif est capable de maintenir un effort d'une certaine intensité sur la durée. Si le sportif augmente sa VO2max par un entraînement, il pourra courir soit plus vite pour une même distance soit plus longtemps pour une même intensité.

La VO2max peut ainsi être vue comme un facteur limitant des capacités sportives. Elle constitue en effet une limite infranchissable en termes de débit d'oxygène. Le volume d'oxygène apporté à l'organisme augmente avec l'effort mais au-delà de la VO2max, il ne peut plus augmenter. Cela ne veut pas dire pour autant que la puissance maximale développée par le sportif ou sa vitesse maximale est atteinte. Il peut aller au-delà mais pour un temps très court (quelques secondes ou minutes tout au plus).

A titre indicatif, voici quelques chiffres(1) indiquant la durée pendant laquelle un sportif entraîné peut soutenir un effort en fonction du pourcentage de VO2max appliqué :

  • 100 % de la VO2max : 7 à 8 minutes
  • 85 % de la VO2max : 1 heure
  • 75 % de la VO2max : 2 heures 30

Le seuil anaérobie, un indicateur d'endurance

Comme nous l'avons évoqué précédemment, la filière anaérobie (sans utilisation oxygène) est sollicitée bien avant que le seuil de VO2max (puissance potentielle aérobie) soit atteint. Cette filière apporte aux muscles une énergie complétant celle de la filière aérobie. Au-delà du seuil anaérobie (50 à 85% de la VO2max), la production de déchets sanguins, les lactates, dépasse la capacité de l'organisme à les éliminer et contraint le sportif à diminuer sa vitesse. Pour maintenir un effort dans la durée, il doit veiller à travailler en-dessous ou à la limite du seuil anaérobie. Ce seuil détermine ses capacités d'endurance. On peut augmenter le seuil anaérobie par un travail spécifique (tout comme la VO2max).

Une même VO2max ne signifie pas obligatoirement des performances égales

La consommation maximale d'oxygène n'est toutefois pas le seul critère à prendre en compte pour évaluer la performance. D'autres paramètres interviennent comme la physiologie, la gestion des ressources énergétiques, la gestion du stress, etc., mais aussi l'endurance. Ainsi, deux sportifs de même VO2max n'ont pas obligatoirement les mêmes performances et ne termineront pas une même épreuve dans des temps identiques.

Gagner en endurance : augmentez vos réserves énergétiques !

femme courant Une longue sortie vélo ne s’improvise pas, encore moins un marathon ou un triathlon ! Un entraînement spécifique, une diététique appropriée et une bonne gestion des ressources peuvent vous aider non seulement à finir une épreuve mais aussi à la gagner.

L'endurance

Comme nous l'avons expliqué plus haut, la VO2max indique une puissance aérobie potentielle, puissance qui n'est pas soutenable sur une longue durée. En réalité, c'est le seuil anaérobie qui situe la limite et détermine l'endurance du sportif.

En effet, dans un effort d'endurance, donc un effort long, le sportif travaille à une intensité inférieure à sa capacité maximale (VO2max), par exemple à 80%, de manière à pouvoir maintenir son effort sur toute la durée de la course. Le seuil à ne pas dépasser est le seuil anaérobie au-delà duquel la production de déchets sanguins, les lactates, dépasse la capacité de l'organisme à les éliminer, ce qui force le sportif à ralentir son allure voire à abandonner la course.

Cette capacité à maintenir l'effort le plus longtemps possible (au moins pour la durée de l'épreuve) et à intensité optimale (la plus élevée possible) s'appelle l'endurance. Le sportif doit contrôler la course pour être à la fois performant et endurant.

Dans une étape de contre-la-montre par exemple, certains coureurs seront capables de rouler à 85% de leur VO2max alors que d'autres à 80% seulement. Cela fait une grosse différence à l'arrivée, la vitesse de course étant différente pour les deux groupes. A VO2max égale, ils n'afficheront pas les mêmes temps de course.

L'endurance est déterminée par 4 grands facteurs : le coeur, le souffle, les muscles et la volonté. On peut l'améliorer par une préparation spécifique (lire notre dossier Comment améliorer son endurance).

La gestion des réserves énergétiques

Dans les épreuves de longue distance (ultra-trail, marathon, grandes étapes cyclistes), la vitesse de course est importante mais elle ne suffit pas pour remporter la victoire. Les coureurs doivent également gérer leurs réserves énergétiques pour ne pas être ralentis voire arrêtés par une hypoglycémie. Au marathon par exemple, il faut être capable de franchir le fameux "mur" (lire nos conseils pour éviter le mur du marathon).

Le cas particulier des épreuves courtes

Dans les épreuves de courte durée (course à pied de 2000 ou 3000 mètres par exemple), la vitesse de course correspond à 100% de la VO2max (vitesse correspondant à la VMA, voir ci-dessous). Deux coureurs de même VO2max ont cette fois des chances d'arriver à peu près en même temps sur la ligne d'arrivée.

VMA et PMA

La vitesse de déplacement du sportif correspondant au seuil de VO2max est appelée la Vitesse Maximale Aérobie (VMA), c'est à dire la vitesse maximale en filière aérobie. Au-delà de ce seuil, les lactates produits par la filière anaérobie s'accumulent dans le sang. Cette vitesse correspond également à la Puissance Maximale Aérobie (PMA), c'est à dire la puissance instantanée développée au seuil.

Sources :

(1) Les fondamentaux du cyclisme : Programmer et gérer son entraînement, volume 2, Christian Vaast, 2008

 

La VO2max en chiffres

femme courant sur piste athlétique

Des valeurs variant de 25 à plus de 90 ml/mn/kg selon les individus

La consommation maximale d'oxygène varie d'un individu à l'autre. Elle dépend du sexe, de l'âge, du niveau d'entraînement. Sa valeur varie de 25 à 70 ml/mn/kg chez la femme et de 30 à 90 ml/mn/kg chez l'homme.

A titre purement indicatif, elle est de l’ordre de 30 ml/mn/kg chez l’homme sédentaire, de 50-60 ml/mn/kg chez le sportif entraîné et atteint 80 à plus de 90 ml/mn/kg chez le sportif de haut niveau. 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. A titre de comparaison, on trouve peu après dans le classement Greg Lemond (92,5 ml/mn/kg), Bernard Hinault (90 ml/mn/kg) ou encore Lance Armstrong (84 ml/mn/kg).

Le tableau ci-dessous(2) compare les valeurs de VO2max chez une population d'hommes et de femmes âgés de 20 à 65 ans, en bonne santé, non entraînés.

HOMMESAge1
Très faible
2
Faible
3
Passable
4
Moyen
5
Bon
6
Très bon
7
Excellent
20-24<3232-3738-4344-5051-5657-62>62
25-29<3131-3536-4243-4849-5354-59>59
30-34<2929-3435-4041-4546-5152-56>56
35-39<2828-3233-3839-4344-4849-54>54
40-44<2626-3132-3536-4142-4647-51>51
45-49<2525-2930-3435-3940-4344-48>48
50-54<2424-2728-3233-3637-4142-46>46
55-59<2222-2627-3031-3435-3940-43>43
60-65<2121-2425-2829-3233-3637-40>40

FEMMES Age1
Très faible
2
Faible
3
Passable
4
Moyen
5
Bon
6
Très bon
7
Excellent
20-24<2727-3132-3637-4142-4647-51>51
25-29<2626-3031-3536-4041-4445-49>49
30-34<2525-2930-3334-3738-4243-46>46
35-39<2424-2728-3132-3536-4041-44>44
40-44<2222-2526-2930-3334-3738-41>41
45-49<2121-2324-2728-3132-3536-38>38
50-54<1919-2223-2526-2930-3233-36>36
55-59<1818-2021-2324-2728-3031-33>33
60-65<1616-1819-2122-2425-2728-30>30
Tableau de VO2max selon l'âge et le sexe (source(2))

Où vous situez-vous ?

Pour vous situer, voici une classification établie à partir d'une étude réalisée sur des sportifs de sexe masculin pratiquant le cyclisme(3) :

  • De 30 à 40ml/min/kg : niveau moyen
  • De 40 à 50ml/min/kg : niveau départemental
  • De 50 à 60ml/min/kg : niveau régional
  • De 60 à 70ml/min/kg : niveau national
  • De 70 à 80ml/min/kg : niveau international
  • Supérieure à 80ml/min/kg : niveau élite d’exception

Sources :

(2) Shvartz, Reibold. Aerobic fitness norms for males and females aged 6 to 75 years: a review. Aviat Space Environ Med 61, 3-11, 1990
(3) Les fondamentaux du cyclisme : Programmer et gérer son entraînement, volume 2, Christian Vaast, 2008

Philippe Baudoin
Reproduction interdite - Copyright © Sport Passion

 

Pour aller plus loin : comment tester et améliorer sa VO2max ?

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Livres

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Crédit photos : Fotolia.com


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