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La VO2MAX, calculez vos performances

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La vo2 max, test important pour calculer vos performances

Votre entraînement est-il efficace ?  Comment connaître son niveau de performance ?

C’est le but des tests d’évaluation médico-sportifs. Ceux-ci présentent de nombreuses applications qui dépassent le simple fait de connaître son niveau de performance. Ils apparaissent complémentaires aux tests de terrain, et vont vous permettre d’améliorer la qualité de son entraînement.

Comment choisir ces tests ?  Que peut-on en attendre ?

Quelques éléments de réponse à travers l’exemple d’un test vélo chez un triathlète.

 

Quel plateau technique choisir ?

Si les épreuves d’évaluation de type VO2max sont très utiles chez le sportif, on peut malheureusement regretter le manque de disponibilité des plateaux techniques.

Certains sportifs peuvent être tentés par la solution de facilité, en se tournant vers les services de cardiologie, qui proposent, eux aussi des tests d’effort.

Solution de facilité pour deux raisons, d’une part la disponibilité de ces services est parfois meilleure, d’autre part ces tests cardiologiques donnent lieu à un remboursement en tant que frais de santé, contrairement aux évaluations de médecine sportive considérées comme de la médecine préventive.

Mais un test cardiologique n’est pas une épreuve d’évaluation de médecine sportive !

Les tests « cardiologiques » sont avant tout orientés vers l’adaptation cardiovasculaire à l’effort, et le dépistage des facteurs de risque coronariens. Ils ne prennent pas en compte la composante respiratoire, à savoir la VO2.

Même si ces paramètres ventilatoires sont parfois mesurés, le matériel et les protocoles diffèrent et ne permettent aucune application à l’entraînement, ce qui est le principal enseignement d’un test.

A titre d’exemple, un tapis « cardiologique » augmente son inclinaison à chaque palier (il s’agit du protocole dit de « Bruce »), le but étant d’augmenter rapidement la fatigabilité du sujet pour atteindre rapidement la fréquence cardiaque maximale. Les protocoles médico-sportifs sont beaucoup plus progressifs, pour analyser l’adaptation cardio-vasculaire, mais aussi respiratoire, lors des efforts intermédiaires. Les applications à l’entraînement peuvent alors être établies.

L’une des raisons qui explique le manque de disponibilité des plateaux techniques reste le temps nécessaire pour ce type de bilan. Il faut en effet 1 heure par athlète, le temps de la préparation (15 min), la durée du test (30 min pour un test sur vélo, 15 à 20 min sur tapis), et un bon ¼ d’heure pour l’interprétation.

L’un des principaux obstacles réside dans le coût de ces tests d’évaluation qui reste onéreux, environ 150 €.  Mais le bénéfice de ces explorations est important et va guider l’entraînement des mois suivants dans un objectif qualitatif. Bien se connaître, c’est lutter contre les blessures et les phénomènes de surentraînement.

Déroulement d’un test d’évaluation

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La première obligation est de toujours respecter la spécificité de l’effort, ce qui offre au triathlète la possibilité de réaliser un test sur tapis ou sur bicyclette. Le choix se fera en fonction des souhaits et objectifs du sportif. Il sera préférable de privilégier la discipline qui fait défaut, dans laquelle le triathlète est le moins fort pour justement équilibrer le niveau par un entraînement adapté.

Pour les novices, il est préférable de réaliser le premier test sur bicyclette. Le test sur tapis est en effet beaucoup moins « agréable », car contrairement aux idées reçues, courir sur un tapis est loin d’être évident.
Le test sur vélo est un effort beaucoup plus progressif, ce qui réconfortera l’athlète, et offre beaucoup plus de stabilité dans les paramètres cardio-respiratoires.

Il faudra privilégier les tests sur vélo réalisés sur home-trainer plutôt que sur vélo de laboratoire. Ces tests présentent l’avantage de permettre d’évaluer les performances en tenant compte des réglages spécifiques à chaque sportif, que ce soit les réglages des braquets et plateaux qui conditionnent le rendement mécanique, comme du respect de la position et technique de pédalage sur le vélo. Les applications à l’entraînement n’en seront que plus fidèles.

Les volumes d’O2 et de CO2, inspirés et expirés, sont recueillis à l’aide d’un masque, et vont permettre d’analyser l’adaptation respiratoire du sportif par rapport à l’intensité de l’effort demandé.

L’arrêt du test est souvent obtenu à la demande du sportif, devant l’apparition d’une sensation d’épuisement. Le plateau de VO2 et la FC maximale peuvent également être des critères d’arrêt.

Un test sur vélo de laboratoire reste toujours une bonne méthode pour réaliser le calcul de la VO2Max, même chez un marathonien. La spécificité du choix de l’ergomètre doit se faire si le plateau le propose (tapis, vélo, home trainer, ergo aviron ou canoé kayak).

Vos résultats

Deux types de résultats peuvent dériver de ces tests : les paramètres de l’effort maximal et les paramètres intermédiaires.

a) Paramètres de l’effort maximal :

  • Ventilation maximale et VO2max : Il n’est pas rare d’observer des valeurs très élevées de volume expiré maximal, de l’ordre de 200litres/minute, ce qui n’est pas préjudiciable. La valeur de ce débit n’est pas un facteur de performance.

Plus intéressant est l’évolution de la consommation d’oxygène qui augmente avec l’intensité de l’effort, pour finir par se stabiliser « en plateau » à partir d’une certaine intensité. Ce plateau témoigne du plafonnement des possibilités d’adaptation du sportif à l’effort demandé. La VO2max est alors atteinte.

La consommation maximale d’oxygène et la fréquence cardiaque évoluent linéairement avec l’augmentation de la charge de travail. Ceci est un facteur de bonne adaptation physiologique à l’exercice.

 

  • La fréquence cardiaque maximale : La FC max obtenue lors d’un test est en général supérieure à la valeur théorique de (220 – âge). N’oublions pas que c’est une condition pour atteindre la VO2max, à savoir que le test doit être maximal jusqu’à l’épuisement.

La FC max mesurée est parfois inférieure à celle observée en compétition, car d’autres facteurs viennent la surestimer (sprint final, stress de la compétition…). Cette valeur de FC max servira de référence pour établir secondairement les applications à l’entraînement.

  • La Puissance maximale aérobie (PMA) : La PMA se définit comme étant la puissance maximale développée, correspondant à la consommation maximale d’oxygène. La PMA n’est donc pas forcément (même rarement) la puissance maximale atteinte. La confusion entre puissance maximale atteinte et PMA est fréquente. Ces deux paramètres de puissances seront interprétés conjointement pour établir les puissances de travail à l’entraînement.
  • La Vitesse maximale aérobie (VMA) : Utilisée pour les tests sur tapis, la VMA correspond à la vitesse développée lorsque VO2max est atteinte. Cette VMA n’exclut pas la possibilité pour le sportif de courir plus vite, en général de 1 à 2km/h.

b) Paramètres intermédiaires :

  • Tension artérielle et fréquences cardiaques : L’évolution de ces paramètres cardio-vasculaires n’a que peu d’application pour le sportif, raison pour laquelle il s’en désintéresse. La tension artérielle et la courbe des fréquences cardiaques ont essentiellement un intérêt purement médical. La cinétique de ces paramètres reflète l’aptitude cardio-vasculaire à l’effort, et fait éventuellement le diagnostic de certaines anomalies comme les hypertensions artérielles d’effort.

Paramètres respiratoires : les Seuils Ventilatoires (également appelé seuil d’inadaptation ventilatoire)

  • VE/VO2 : Le rapport de la Ventilation / Volume d’O2 apporte la même interprétation : pour une puissance donnée, la consommation d’O2 va commencer à se limiter, à s’infléchir, alors que le sportif continuera de s’essouffler de plus en plus, d’où un rapport qui augmente.

Deux paramètres se révèlent d’une importance particulière :

– QR : Le Quotient Respiratoire : correspond au rapport Volume de CO2 expiré / Volume d’O2 consommé (VCO2/VO2).

Plus l’effort augmente en intensité, plus ces deux volumes augmentent également. Ceci jusqu’à une certaine puissance d’exercice, à partir de laquelle le rejet de CO2 s’élève plus fortement que la consommation d’O2 (modification des capacités aérobies du sportif). Le rapport va donc augmenter, ce qui se traduit par une cassure de courbe. Cette cassure correspond au 2ém seuil ventilatoire SV2 (également appelé seuil d’inadaptation ventilatoire).

De la même manière, la mise en jeu de la glycolyse aérobie à partir d’une puissance donnée va identifier le 1er seuil SV1, à partir duquel, on peut considérer que le sportif commence à travailler son endurance.

La zone de puissance située entre ces deux seuils, correspond à une zone de stabilité en ce qui concerne l’adaptation à l’effort, que ce soit l’adaptation cardiorespiratoire ou énergétique. C’est ce que l’on peut appeler le plateau d’endurance.

Modalités pratiques

Quel que soit le type d’effort à réaliser sont prélablement donnés et signifiés au sportif les risques encourus lors de la réalisation d’un test d’effort. Ce consentement doit être signé par le sportif, qui a pris bonne note de l’ensemble des risques, et doit poser préalablement toutes les questions pouvant lever les points d’ombre.

Il est rappelé que les risques principaux sont représentés par les blessures pouvant provenir lors du maniement de l’ergomètre ou des chutes lors d’une course sur tapis. Toutefois, réaliser une épreuve d’effort à visée sportive représente les mêmes risques que celle réalisée pour une épreuve d’effort cardiologique. Les accidents cardiaques, même s’ils sont rarissimes, peuvent survenir avec comme conséquence majeure, la mort par désadaptation cardio-respiratoire.

C’est pour limiter la survenue de ce risque majeur que les équipes médicales doivent être performantes, formées et habituées à la réalisation de tel test. Elles doivent par ailleurs posséder du matériel de réanimation et pouvoir orienter le sportif vers un centre de réanimation proche.

Le déroulement du test pourra se faire après avoir levé toutes les contre-indications préalables à la pratique d’un tel effort. Le patient sera équipé d’électrodes permettant d’enregistrer un électro-cardiogramme de repos, puis obtenir pendant tout l’effort et en récupération une trace électrique de l’activité du coeur et de sa fréquence cardiaque. Lorsqu’il s’agit de réaliser en complément une VO2Max par méthode directe, le sportif sera équipé d’un masque étanche, relié à un analyseur d’air, permettant l’enregistrement en continu des différents paramètres ventilatoires.

Le principe de l’épreuve d’effort sportive est d’augmenter très progressivement l’intensité de l’effort par paliers successifs. Parallèlement, sont enregistrées les données cardio-ventilatoires. L’objectif est d’obtenir un effort maximum, permettant de chiffrer les paramètres cardio-ventilatoires pendant la dernière minute de cet effort. Pour ce faire, il faut que le sportif puisse être en fréquence cardiaque maximale, et arrive pratiquement à épuisement.

A tout moment, l’opérateur, assisté de son aide (souvent une infirmière), ou le sportif, pourront mettre fin à l’épreuve d’effort suite à la survenue d’un incident technique ou l’apparition d’une anomalie sur les paramètres enregistrés. Le sportif pourra lui-même mettre fin à l’épreuve d’effort s’il ressent ou perçoit un signe anormal.

Pour réaliser une épreuve d’effort sportive, il faut être en bonne forme physique, ne pas être souffrant, ne pas avoir eu de syndrôme infectieux ou viral dans les 15 jours qui précèdent, et le sportif doit signaler tous les médicaments qu’il est susceptible de prendre ou avoir pris. Le sportif doit être équipé d’une tenue adaptée au type d’effort réalisé, ne pas être à jeun, et doit pouvoir se réhydrater et prendre une douche après l’effort.

Que pouvez-vous en attendre ?

  • Que penser de votre VO2max ?

Les triathlètes, comme tous les sportifs d’endurance, ont tendance à donner trop d’importance à la valeur de leur consommation maximale d’oxygène. Comme s’ils en attendaient un témoin fidèle, une amélioration significative, pour les rassurer dans leur programmation d’entraînement.

Certes, VO2max reflète les possibilités optimales des performances aérobies. Mais il faut relativiser la valeur de VO2max. Même s’il existe une grande variabilité inter individuelle, en général, ce paramètre évolue peu au cours de la saison, contrairement aux autres facteurs associés tels que la PMA, la VMA, mais surtout la capacité aérobie.
PMA et VMA pourront ainsi être réévaluées par des tests de terrain au cours de la saison sportive.

  • Applications à l’entraînement

L’ensemble des applications à l’entraînement va résulter de l’identification des deux seuils précédemment cités (SV1 et SV2). L’évolution des paramètres respiratoires (QR), corrélée avec les courbes des fréquences cardiaques et de la VO2, va permettre de caractériser les deux seuils, en terme de puissance, de fréquence cardiaque, et de consommation d’O2.

Dans le cadre de notre exemple :

 

Seuils Puissance Watts FC Conso O2
bpm %FC max ml/kg/min % Vo2max
SV1 175 131 65% 33 51%
SV2 275 176 87% 52 81%

On peut ainsi établir des plages d’entraînement en puissance pour les séances de home traîner, et des zones de FC pour les sorties vélo.

Dans le cas présent, les sorties longues d’endurance foncière à 70% de VO2max devront s’effectuer entre 160/165 de FC (80% de FC max) pour être efficaces, soit 225W.

 

D’autres protocoles sous forme de séries d’accélérations 8 à 10 x 6min au 2ém seuil (r’2), soit à 275W et 170/175 de FC permettront de travailler spécifiquement ce 2ém seuil, pour un travail orienté vers la puissance aérobie.
La connaissance précise de la PMA, et de la fréquence cardiaque qui s’y rapporte sera de la même façon très utilisée pour d’autres séances spécifiques par travail fractionné.

Le travail devient ainsi particulièrement précis et orienté vers le développement d’une aptitude physique recherchée.

  • Votre capacité aérobie : La capacité aérobie peut se définir comme étant votre capacité à utiliser votre potentiel aérobie. Car il ne suffit pas d’avoir une excellente VO2max pour avoir un haut niveau de performances aérobies ! Encore faut il savoir l’utiliser !

L’entraînement devra comporter des séances orientées vers le développement de cette aptitude, par un travail en aérobie couplé à certains exercices de puissance, notamment en fractionné.

Même si la VO2max reste peu ou pas modifiée au cours de la saison, son niveau d’utilisation sera amélioré, témoignant d’une « économie » de l’organisme tout en produisant un travail identique.

L’entraînement cherchera à décaler le plateau d’endurance précédemment décrit (donc le SV2) vers la droite, c’est-à-dire vers des puissances supérieures. Pour la même adaptation énergétique, l’effort produit sera alors supérieur. D’autres indicateurs pourront également témoigner d’une amélioration, telle que des FC inférieures pour un niveau de puissance identique. La fraction d’utilisation de l’O2 pourra également être modifiée.

La répétition de ces tests au cours d’une saison sportive montre en général ce type de progression. Il ne faut donc pas s’arrêter devant une VO2max identique, qui n’exclut pas une amélioration du niveau de performance.

L’amélioration qualitative de l’entraînement (devenu alors plus spécifique et adapté) se manifeste en général par une diminution du volume d’entraînement. La récupération n’en sera que meilleure, ce qui contribue à échapper au surentraînement.

  • Pour le test sur tapis

Les résultats similaires peuvent être établis avec les tests sur tapis et leurs applications en course à pied. Les protocoles des séances de développement de l’aérobie ou de la VMA relèvent dune grande précision, et deviennent particulièrement efficaces.

 

Et les lactates dans tout ça ?

Lire notre article : Les Lactates : mieux connaître le déchet musculaire

Applications pratiques

L’épreuve d’effort à visée sportive :

  • permet de connaître votre profil physiologique et votre fréquence cardiaque maximale
  • permet d’évaluer votre consommation maximale d’oxygène
  • détermine votre VMA (Vitesse Maximale Aérobie) ou PMA (Puissance Maximale Aérobie)
  • permet de construire un plan d’entraînement sur mesure
  • permet de prédire globalement une performance

Conclusion

Ce type d’exploration par test VO2max est particulièrement intéressant, pour d’une part connaître et objectiver son niveau de performance, d’autre part optimiser l’entraînement.

Ces tests apportent une amélioration qualitative de l’entraînement. Celui-ci devient personnalisé à sa propre adaptation énergétique et cardiorespiratoire. Ils permettent de construire des séances spécifiquement orientées vers le développement d’une aptitude physique souhaitée.

Attention : il faut toujours associer entraînement avec adaptation de son hygiène de vie, connaissance d’une bonne alimentation et pratique de séances d’étirements et récupération.

L’IRBMS vous propose l’interprétation de vos résultats, par les médecins de l’IRBMS

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