Pourquoi faut-il évaluer sa condition physique ?
Une évidence chez les jeunes et adolescents il devient urgent de réagir devant la diminution constante de leur capacité aérobie.
Le monogramme d’Astrand peut être utilisé dès 50 kg.
Il est reconnu une prédiction de « bonne santé » à la Vo2Max. Aussi il devient opportun de revenir aux bases physiologiques en proposant des mesures indirectes peu couteuses et facilement réalisables.
Per-Olof Astrand et Irma Ryhming définirent en 1954 un nomogramme permettant d’obtenir la valeur probable de la consommation d’oxygène maximale à partir d’une mesure de fréquence cardiaque réalisée au cours d’un travail musculaire sous-maximal.
Pourquoi cette méthode indirecte ?
Avertissement ! Chaque méthode de prédiction apporte des erreurs mais une fois admises et prises en compte chacun a le droit d’utiliser sa méthode sur la base de la reproductivité, ce qui est le cas pour l’évaluation de la puissance maximale aérobie selon Astrand (ref. American College of sports Medicine Philadelphia 1975 guidelines for Graded Exercise Testing).
D’après les travaux d’Astrand et Ryhming, il existe une relation linéaire entre travail et fréquence cardiaque. Des facteurs de correction ont été toutefois apportés en fonction du sexe et de l’âge du sportif.
Le principe du calcul de la VO2Max par méthode indirecte repose :
- Si la relation linéaire entre la fréquence cardiaque et la puissance de l’exercice (à la période d’équilibre) est respectée la fiabilité de la méthode est acceptable.
- Si le rapport entre la fréquence cardiaque et la consommation d’oxygène est respectée la fiabilité de la méthode est acceptable.
Pour une population générale, la fréquence cardiaque maximale est voisine de : 220 – l’âge – la fréquence cardiaque diminue avec l’âge – la déviation standard de la fréquence peut être modifiée en fonction du sexe de la personne testée et il existe une relation directe entre fréquence cardiaque et puissance développée.
- Sur la relation linéaire, entre la fréquence cardiaque et la consommation d’oxygène.
Lors d’un effort en pallier les filières énergétiques et les adaptations diverses sont sollicités en réponse linéaire sauf désadaptation ou surentrainement qui peuvent modifier la charge métabolique et donc le type de réponse. Cela ne remet pas en cause la fiabilité générale de la méthode.
On peut donc, à partir de ces constatations, déterminer la fréquence cardiaque réalisée lors d’un exercice durant plus de 8 minutes, sollicitant au moins 50% de la masse musculaire.
Facteurs de variation de la consommation d’oxygène
- L’âge du sujet : il semble que la VO2Max est atteinte aux alentours de 20 ans mais l’utilisation de la fraction efficace peut varier. De plus connaitre la valeur est prédictif de bonne santé. Selon Cerretelli, la diminution avec l’âge est une évidence. Toutefois des anciens sportifs possèdent des valeurs supérieures à des sujets sédentaires (Précis de physiologie de l’exercice et du sport traduit par Monot Masson 2002).
- L’hérédité : statistiquement, il est montré que l’être humain possède un potentiel initial qu’il peut développer.
- Le sexe : la consommation maximale d’oxygène est souvent plus élevée chez l’homme.
- L’entraînement : la variation de l’entraînement, la qualité et la quantité de celui-ci permettent d’augmenter la consommation d’oxygène, et de l’élever jusqu’à 20% de sa valeur initiale.
- Le type de mesure : il semble que la consommation d’oxygène recueillie par un effort réalisé sur tapis roulant est légèrement plus élevée que celle réalisée sur vélo ou par effort de step-test.
- L’état d’hydratation : comme pour la pratique d’un sport la déshydratation influence négativement le résultat.
- L’état nutritionnel : l’alcool, le jeûne ou la digestion influent sur le résultat.
- Les autres paramètres : la fatigue, séjour en altitude, fièvre ou post viral, chaleur etc……
Calcul de la VO2Max indirecte
Avertissement ! Selon l’auteur lui-même, la mesure d’une consommation maximale d’oxygène par méthode indirecte en utilisant son nomogramme peut donner une variation et une absence de corrélation de 10% environ par rapport aux mêmes calculs réalisés selon l’analyse des gaz inspirés/expirés (Précis de physiologie de l’exercice musculaire 2° édition Masson 1980 239,274).
- Il ne s’agit pas d’une méthode scientifiquement reconnue dans le cadre du suivi des sports de haut niveau, et de l’entraînement pour évaluer les processus métaboliques aérobie et les seuils de transition.
- Les épreuves submaximales type Astrand peuvent se solder par de faux négatifs lorsque l’on enregistre de façon continue un électrocardiogramme d’effort.
- La réalisation d’une consommation maximale d’oxygène par méthode indirecte avec travail de la fréquence cardiaque maximale à 170 ne peut être réalisée pour des sujets âgés ou à risque sans surveillance cardiologique.
- Même s’il ne s’agit pas d’une épreuve d’effort cardiologique, les précautions d’usage habituelles doivent être retenues par l’opérateur technique en lien avec les règles et usages de sécurisation.
Méthodologie
Le calcul de la consommation maximale d’oxygène par méthode indirecte doit se faire sur un ergomètre étalonné selon un protocole reproductible qui permettra un suivi longitudinal.
Nous conseillons une bicyclette ergométrique avec contrepoids, ou sur un vélo électronique affichant les puissances directement en Watts.
Le sportif, en tenue adaptée à la pratique du vélo, règlera la hauteur de selle pour qu’il puisse y avoir un confort de pédalage, même en fin d’épreuve.
► Source : physiotutors.com
Conseil du doc de l’IRBMS
Le recueil de la fréquence cardiaque, doit être réalisé soit à partir d’enregistrements continus de l’électrocardiogramme, soit à partir d’enregistrements continus à l’aide d’un cardiofréquencemètre fiable.
Après une période d’échauffement, l’épreuve est réalisée avec une incrémentation constante de 50 watts chez l’homme et de 25 watts chez la femme, pour aboutir à une fréquence cardiaque en fin d’exercice proche de 170.
La durée du palier est de 2 à 3 minutes pour obtenir une fréquence cardiaque stable pour une durée d’épreuve ne dépassant pas 15 minutes.
Les trois derniers paliers permettent de calculer la consommation d’oxygène, à partir du nomogramme d’Astrand, et du Tableau de prédiction de la consommation maximale d’oxygène à partir de la fréquence cardiaque qui permet une interprétation rapide. La moyenne des trois consommations est réalisée, et donne la consommation maximale d’oxygène par méthode indirecte.
A noter : La Vo2Max par méthode de recueil de gaz reste une évaluation précise mais couteuse et non adaptée à tous.
► Pour en savoir + : La VO2MAX, calculez vos performances
Conclusion
Astrand et Ryhming ont permis de vulgariser dès les années 50 la réalité de la méconnaissance de la consommation maximale d’oxygène, pour permettre une valeur prédictive de la performance.
Ce sont les premiers à avoir mis en valeur l’importance des processus aérobie et de les vulgariser car à l’époque, seule la méthode dite du sac de Douglas existait. Il a été démontré que chaque sport sollicitait ses propres filières d’endurance et devait donc posséder ses vrais indicateurs de VO2Max.
C’est ainsi que le ski de fond sollicitait au moins 80 ml/kg/mn alors que le football ou le tennis en sollicitait un peu moins de 60 ml/kl/mn. L’évolution des pratiques sportives doit nuancer les travaux réalisés à l’époque car actuellement chaque sport nécessite la sollicitation des plus hautes valeurs métaboliques pour pouvoir atteindre le haut niveau.
Depuis les progrès technologiques ont permis à la Vo2Max directe de devenir prédictif en médecine pour l’évolution de maladies chroniques mais la méthode indirecte, facile à réaliser peut retrouver ses lettres de noblesse afin d’évaluer la condition physique des adolescents et des adultes jeunes ou moins jeunes !
De plus, ce test de VO2Max indirecte, dit Test d’Astrand reste dans beaucoup de cas chez un grand nombre de sportifs un test très intéressant pour définir les valeurs prédictives de la performance.
Enfin, ce test peut être réalisé par tout médecin du sport, avec un minimum d’équipement permettant dans le futur de trouver sa place dans le sport santé comme indicateur fiable.