La V02 max : la comprendre et l’améliorer

VO2 max
Le

V02 Max, une formule encore bien mystérieuse pour les coureurs. D’un côté il s’agirait en effet d’un critère essentiel de la performance. Mais de l’autre, notre potentiel en matière de consommation d’oxygène serait acquis dès la naissance. Qui croire ? Tentons donc d’y voir plus clair. Explications et conseils.

La consommation maximale en oxygène ou VO2 max est considérée comme un des critères essentiels de performance chez le sportif. Sa détermination toujours délicate peut se faire soit de façon directe soit de façon indirecte.

Mais pour bien comprendre que cette donnée n’est quand même pas le seul critère de performance, qu’elle peut s’améliorer grâce à l’entraînement, qu’elle baisse inexorablement avec l’âge, il faut en connaître sa définition. La consommation maximale d’oxygène est donc la quantité maximale d’oxygène que l’organisme peut prélever dans l’air, transporter et consommer par unité de temps. Cette VO2 max est atteinte et obtenue lorsqu’un athlète ne peut plus augmenter sa consommation d’O2 malgré l’augmentation de la charge de travail musculaire. La puissance alors développée correspond à la puissance maximale aérobie au-delà de laquelle l’organisme va faire appel au métabolisme anaérobie qui va limiter rapidement l’effort.

Cette définition permet d’emblée de constater que trois systèmes interviennent :

- Prélever l’O2 est du ressort de l’appareil ventilatoire qui ne peut être un facteur limitant que chez l’athlète de très haut niveau, ou en cas de pathologie respiratoire.

- Transporter l’O2 est du ressort de l’appareil cardiocirculatoire.

- Consommer l’O2 est du ressort de l’appareil musculaire.

Cela permet également de comprendre que sa mesure exacte de façon directe nécessite de la déterminer en laboratoire et en milieu hospitalier du fait de la complexité du traitement des gaz expirés et de l’intensité de l’effort mené jusqu’à épuisement. Ce qui potentiellement peut devenir dangereux.

Il est un peu moins fiable mais plus simple d’effectuer une détermination indirecte de la VO2 max en se servant de la «table abaque d’Astrand » (1) ou bien en effectuant un test de terrain type test de Cooper. La table d’Astrand est fondée sur la relation linéaire qui existe entre la fréquence cardiaque, la puissance aérobie et la consommation d’oxygène au cours d’un effort. (Voir ci-contre le «Normogramme d’Astrand et Ryhming)).

Il faut alors tirer une première droite entre le poids du sujet (ligne b) et la puissance développée sur l’ergocycle ou le tapis roulant (ligne a). En tirant une deuxième droite entre la fréquence cardiaque obtenue à cette puissance (ligne 2) et le point obtenu précédemment (ligne 1), la consommation maximale probable d’O2 peut être lue (ligne 3).

Le test de Cooper consiste à parcourir en courant la plus grande distance possible en 12 minutes. Pour cela, le sujet doit être motivé et ne pas débuter son test à trop vive allure ce qui l’obligerait à terminer en marchant. L’allure doit donc être progressivement croissante.

La VO2 max estimée est alors calculée à l’aide des formules suivantes :

- Sujets peu entraînés : V02 max (ml/mn/kg) = 0,022 x distance en mètres - 10,39

- Sujets entraînés : VO2 max (ml/mn/kg) = 0,011 x distance en mètres + 21,90

Les valeurs normales de la VO2 max de 30 à 40 ans varient de 30 à 60 ml/kg/mn. Les grands sportifs atteignent des valeurs de 80 à 90 ml/kg/mn.

Les facteurs qui influencent la V02 max sont :

- La fonction ventilatoire qui peut être légèrement améliorée par l’entraînement, mais n’est, hors pathologie, jamais un facteur limitant, sauf chez l’athlète de très haut niveau.

- La fonction cardiaque et circulatoire. La fonction cardiaque et l’adaptation vasculaire sont les points primordiaux sur lesquels un entraînement bien conduit permet d’accroître sa VO2 max. Le taux d’hémoglobine est également un facteur essentiel, car plus il est élevé et plus les capacités de transport d’O2 le sont. Ce taux est à l’origine du dopage par autotransfusion ou par injection d’érythropoïetine (hormone d’origine rénale stimulant la synthèse par la moelle osseuse d’hémoglobine), attitude à formellement proscrire.

- Les possibilités fonctionnelles oxydatives des muscles. C’est ainsi que la VO2 max est très bien corrélée avec la richesse des muscles en fibres oxydatives (fibres I et IIA) et en capillaires. Il s’agit là encore de facteurs qu’un entraînement et une préparation générale bien conduits améliorent.

Les facteurs de variabilité de la VO2 max sont :

- Le sexe car la VO2 max chez la femme est toujours légèrement inférieure à poids et taille égaux.

- L’âge avec une augmentation progressive lors de l’enfance et de l’adolescence pour atteindre le maximum vers la 20e année. La VO2 max reste alors stable jusqu’à 30 ans puis décroît progressivement pour atteindre 70 % de sa valeur à 60 ans. Cette régression varie selon le niveau initial d’aptitude et peut être retardée par un entraînement régulier.

- L’âge et la sédentarité altèrent la fonction cardiaque, la vasodilatation artérielle périphérique, les possibilités oxydatives des muscles, la typologie des fibres musculaires, la masse musculaire. L’entraînement régulier et bien programmé a exactement l’effet inverse sur chacun de ces facteurs, permettant ainsi de ralentir la décroissance de la VO2 max chez le sujet entraîné, voire de l’accroître chez le sujet sédentaire changeant son mode de vie.

Mais si l’entraînement est le principal facteur de variabilité, une VO2 max élevée n’est pas pour autant synonyme de performances. Lors d’une épreuve de fond un coureur ne peut en effet maintenir sa VO2 tout au long de son effort, mais seulement utiliser un certain pourcentage de celle-ci. Donc de deux athlètes ayant la même VO2 max, le meilleur des deux sera celui qui pourra maintenir le pourcentage le plus élevé et le plus longtemps possible. Ils s‘agit là de la vitesse maximale aérobie (VMA).

L’entraînement est encore une fois la seule solution pour permettre d’accroître cette donnée. Le travail en résistance permet d’accroître la VMA et ce pourcentage ainsi que la V02 max. Le travail en endurance permet quant à lui de maintenir ce pourcentage le plus longtemps possible, et d’orienter la typologie des fibres musculaires vers des fibres I et IIA.

Il reste cependant un facteur influant sur la performance sur lequel rien ni personne ne peut intervenir, c’est le facteur génétique. Il intervient à différents niveaux : dimension cardiaque, possibilités oxydatives enzymatiques, importance constitutionnelle du pourcentage de fibres musculaires I et IIA.

En conclusion, en dehors de facteurs génétiques, la recherche de performances ou la recherche d’une forme de bon niveau passe par le développement de la VO2 max qui doit être idéalement travaillé dès l’adolescence, et continuellement entretenue toute la vie.

La sédentarité en est le principal facteur restrictif. C’est donc en suivant un entraînement adapté comprenant différentes allures de course et en fonction des motivations de chacun que vous pourrez atteindre vos objectifs. C’est justement ce que vous propose régulièrement dans ses plans d’entraînement Jogging International.

Docteur Jean-Frédéric Donati

(1) Pier-Olof Astrand est le physiologiste suédois à qui l’on doit aussi la célèbre (mais théorique) formule de connaissance de sa Fréquence Cardiaque Maximale : 220 – l’âge.

Encadré (à venir)

Une semaine type d’entraînement V02