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VO2max : un indicateur de performance

par Philippe Baudoin © reproduction interdite
coureur gagnant une compétition

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.

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. Nous vous expliquons plus bas comment l'améliorer et comment la mesurer !

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.

Quelle montre cardio pour mesurer sa VO2max ?

Montre VO2max On peut mesurer sa VO2max par un test spécifique sur le terrain. Mais le plus simple est encore d'utiliser une montre cardio-GPS. Certains modèles offrent une fonction dédiée offrant une mesure relativement fiable. L'évaluation se fait pendant les sorties de course à pied ou de trail. On peut ainsi suivre facilement ses progrès. La plupart des montres de running offrent cette fonction.

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).

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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.

La VFC, un autre indicateur intéressant pour s'entraîner

La variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) est un autre indicateur utile pour s'entraîner. Elle reflète le niveau de forme physique et de récupération après un effort. Elle permet notamment de savoir quand il est opportun de s'entraîner ou, au contraire, de lever le pied. Certaines montres et applications la mesurent. En savoir plus : Variabilité de la Fréquence Cardiaque : pourquoi et comment l'utiliser pour s'entraîner ?

Références :

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

La VO2max en chiffres : quelles valeurs en fonction du sexe et de l'âge

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 mais peut atteindre plus de 90 ml/mn/kg chez l'athlète de haut niveau.

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 en termes de VO2max ?

Vous avez mesuré votre VO2max et souhaitez connaître votre niveau ? Pour vous situer, voici une classification établie à partir d'une étude réalisée sur des sportifs de sexe masculin pratiquant le cyclisme(3) :

  • VO2max de 30 à 40ml/min/kg : niveau moyen
  • VO2max de 40 à 50ml/min/kg : niveau départemental
  • VO2max de 50 à 60ml/min/kg : niveau régional
  • VO2max de 60 à 70ml/min/kg : niveau national
  • VO2max de 70 à 80ml/min/kg : niveau international
  • VO2max supérieure à 80ml/min/kg : niveau élite d'exception

Comment mesurer sa VO2 max et comment l'améliorer ?

Comment mesurer sa VO2max ?

Il existe divers moyens d'évaluer sa VO2max. La méthode la plus précise consiste en un test spécifique réalisé sur un appareil ergométrique en milieu hospitalier avec un appareillage mesurant précisément les quantités d'air échangées.

On peut également évaluer sa VO2max de manière indirecte et assez précise par un test spécifique réalisé sur le terrain. Nous expliquons tout cela dans notre article VO2max : pourquoi et comment la mesurer ?

Mesure de VO2max sur montre GPS
Bon nombre de montres sportives offrent une fonction évaluant la VO2max - Cliquez sur la photo pour voir des modèles (Photo : Sport Passion)

Si vous n'avez pas envie de faire le test ou si vous souhaitez suivre votre condition physique de manière régulière, vous pouvez utiliser une montre cardio-GPS dotée d'une fonction d'évaluation de la VO2max. Les grandes marques proposent aujourd'hui des modèles fiables capables d'offrir une mesure assez proche de la réalité ou, à défaut, une valeur de référence sur laquelle vous pourrez vous baser pour évaluer vos progrès. Pour une mesure fiable, vous devrez porter une ceinture cardio-thoracique. Vous trouverez des montres de qualité mesurant la VO2max dans notre comparatif de meilleures montres cardio actuelles pour la course à pied (le premier tableau indique les modèles mesurant la VO2max. Quasiment tous offrent cette fonction aujourd'hui). Nous recommandons sinon la Garmin Forerunner 255, une excellente montre de running, ou le modèle équivalent à écran AMOLED, Forerunner 265.

Comment améliorer sa VO2max ?

On peut facilement améliorer sa VO2max de 15 à 30% avec un entraînement spécifique comprenant du travail foncier à faible intensité et du fractionné en anaérobie alactique. L'utilisation d'un appareil de fitness (tapis de course, vélo de spinning ou home-trainer) est également un moyen assez facile de travailler sa VO2max. Pour en savoir, consultez notre billet VO2max : comment l'améliorer ?

FAQ - Questions fréquentes

Qu'est-ce qu'une bonne VO2max ou une VO2max normale ?

Il n'y a pas de VO2max type ou normale. La VO2max varie selon le sexe, l'âge, le poids mais tout particulièrement selon le niveau d'entraînement. Si vous voulez vous situer et savoir si votre VO2max est bonne, consultez le tableau ci-dessus.

Quelle est la VO2max moyenne ?

La VO2max moyenne s'échelonne, selon l'âge, de 30 à 50 ml/mn/kg chez les hommes et de 22 à 41 ml/mn/kg chez les femmes (mesures effectuées sur des personnes de 20 à 65 ans (2), voir notre tableau complet plus haut). Elle dépend du sexe, de l'âge et du type d'activité pratiquée. La moyenne est d'environ 30 ml/mn/kg chez l'homme sédentaire et de 50-60 ml/mn/kg chez le sportif entraîné.

Quelle est la VO2max record ?

Le record de VO2max est à ce jour de 97,5 ml/mn/kg chez les hommes et de 78,6 ml/mn/kg chez les femmes. Il est détenu par Oskar Svendsen, champion du monde du contre-la-montre juniors en 2012, et la marathonienne et championne olympique en 1984 Joan Benoit. D'autres sportifs connus ayant une grosse VO2max sont Greg Lemond (92,5 ml/mn/kg), Bernard Hinault (90 ml/mn/kg) ou encore Lance Armstrong (84 ml/mn/kg).

Quels sont les meilleurs sports pour augmenter sa VO2max ?

Les meilleurs sports permettant de booster sa VO2max sont les sports d'endurance comme le cyclisme, la course à pied, l'aviron, qu'ils soient pratiqués sur le terrain ou sur une machine de fitness (vélo de biking, tapis de course, rameur). L'idée est de travailler en foncier à faible intensité et d'inclure du fractionné avec des sprints intenses et courts. Nous vous expliquons ici comment booster votre VO2max.

Références :

(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
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