Qu'est-ce que le VO2 max et comment l'améliorer ?

Le terme fait partie du jargon de la course à pied et des sports d'endurance. Certains l'emploient au masculin (c'est un volume), d'autres au féminin (c'est une consommation). C'est le VO2 max. Cette valeur est un bon indicateur de ton niveau de forme physique et de tes capacités sportives. Plus ton VO2 max est élevé, plus tu auras la capacité de courir vite à une intensité d'effort donnée. Que tu vises la performance ou tout simplement une meilleure aisance dans ta pratique, c'est un plus de maximiser ton potentiel aérobie en élevant ton VO2 max. 

💡 Et si le VO2 max est important, il n’en demeure pas moins que la valeur d'un(e) coureur(se) ne se limite pas à ce seul indicateur physiologique. Beaucoup d'autres leviers permettent de s'améliorer à travers l'entraînement.

Le VO2 max, c’est le volume maximal d’oxygène que ton corps est capable d'utiliser pendant un effort. On le mesure généralement en millilitres par minute par kilogramme de poids corporel (ml/kg/min). On parle aussi de capacité aérobie maximale. Pour te donner une image, le VO2 max définit la taille de ton moteur aérobie. Plus la valeur de ton VO2 max est élevée, meilleure est ton absorption d'oxygène. 

L'oxygène est une pièce maîtresse dans le système de création d'énergie dont tu as besoin lorsque tu fais de l'exercice. Il est absorbé dans les poumons lorsque tu respires, puis transporté par le sang, extrait au niveau des muscles et enfin utilisé par le muscle. En bout de chaîne de transformation des glucides et des lipides, l’oxygène crée - lentement mais sûrement - une grande quantité d’ATP, l'adénosine triphosphate (ATP). L’ATP est la molécule finale, riche en énergie, qui va provoquer la contraction musculaire. Contrairement à d’autres modalités de création d’ATP, c’est la seule qui permette de générer des quantités d’ATP suffisantes, sur le long terme, grâce à une fatigue très lente du système et un excellent rendement. C’est pourquoi elle est très intéressante en endurance. 

Tu comprends alors le rôle central de l'oxygène dans ce processus et l'importance d'avoir un VO2 max qui soit le plus élevé possible. Plus un VO2 max est élevé, plus la production d'énergie est importante. 

Le VO2 max est un déterminant majeur de la performance en course à pied, quelle que soit la distance préparée. Mais la taille de ton moteur aérobie ne fait pas tout. Encore faut-il être capable de maintenir un pourcentage donné de VO2 max pendant une longue durée. On parle alors d'indice d'endurance, de fraction d’utilisation ou encore de "capacité à endurer". 

Plusieurs autres marqueurs jouent sur la performance tels que l'économie de course, le niveau des deux seuils lactiques, la durabilité, la gestion des réserves énergétiques, sans parler du rôle crucial du mental pour aller chercher ses limites. Tous ces facteurs font que deux athlètes ayant le même VO2 max peuvent afficher des chronos très différents sur 10 kilomètres ou sur marathon. 

Pour résumer, les performances d'un(e) athlète ne se résument pas à la valeur de son VO2 max. C'est pourquoi l'entraînement en endurance ne se limite pas à travailler spécifiquement ce marqueur - ce serait terriblement monotone et ennuyant à la longue ! La variété des séances est très importante afin de développer d'autres qualités essentielles aux coureur(se)s. 

La vitesse maximale aérobie, ou VMA, est égale à VO2 max divisé par le coût énergétique. Le coût énergétique correspond à la quantité d'oxygène que tu consommes sur une certaine distance à une vitesse donnée. Il est possible d'abaisser ce coût énergétique grâce à l'entraînement. Si tu veux en savoir plus, on te renvoie vers notre article consacré à la VMA. 

Le VO2 max dépend de plusieurs paramètres, les voici.

Nous ne sommes pas tous égaux(les) à la naissance en termes de physiologie, et notamment de VO2 max. Certains individus ont une prédisposition innée à avoir une plus grande absorption d'oxygène que d'autres, héritée de leurs parents. 

De plus, la capacité d'améliorer le VO2 max par l'entraînement est variable d'une personne à l'autre. Là encore, cette capacité est influencée par la génétique. Ainsi, on peut observer des écarts importants d'augmentation de VO2 max selon les individus, bien qu'ayant réalisé les mêmes cycles d'entraînements. 

En règle générale, les hommes affichent des VO2 max plus élevés que les femmes. Cette différence est due en partie à un taux en hémoglobine plus faible chez la femme. De plus, les hommes sont plus grands (en moyenne), possèdent des muscles cardiaques plus puissants et des poumons plus grands. 

L'âge a un impact sur le VO2 max. Sa valeur est susceptible d'atteindre son maximum dans la vingtaine ou la trentaine, puis elle diminue régulièrement avec l'âge. Cependant, cette observation ne vaut qu'à activité physique constante. Par exemple, un(e) athlète non entraîné(e) qui se lance dans un sport d'endurance à 50 ans verra très probablement son VO2 max augmenter. 

Fort heureusement, tu peux améliorer ton VO2 max grâce à l'entraînement. L'augmentation de VO2 max est une conséquence naturelle de l'amélioration de la condition aérobique. Les progrès seront plus rapides si tu es débutant(e). À un certain stade d'entraînement, il devient de plus en plus difficile de faire évoluer cette valeur. Chez les athlètes les plus entraîné(e)s, il ne s'agit plus d'augmenter leur VO2 max, mais simplement de le maintenir.  

Notre petit doigt nous dit que tu souhaites sûrement en savoir plus sur ton VO2 max : voici plusieurs méthodes permettant de le mesurer. 

Il existe plusieurs moyens de mesurer ton VO2 max. La mesure la plus précise, la seule valable d'un point de vue scientifique, est aussi la plus onéreuse. C'est le test en laboratoire. Les autres méthodes ne fournissent que des estimations. 

Pour connaître ton VO2 max, l'idéal est de te rendre dans un laboratoire spécialisé et d'effectuer une épreuve d'effort VO2 max. Tu vas courir sur un tapis roulant - ou pédaler sur un vélo - en portant un masque, qui va mesurer la quantité d'air que tu inspires et expires pendant l'exercice. Le test est d'une difficulté progressive, et ce, jusqu'à ce que tu donnes 100 % de tes capacités physiques et mentales. 

Ce test permet de calculer indirectement le VO2 max. Pour ce faire, commence à courir sur un tapis de course à plat pendant 3 minutes. Puis on augmente l'inclinaison de la pente de 2,5 % toutes les 2 minutes jusqu'à ce que tu ne puisses plus continuer. On utilise alors la formule suivante pour calculer le VO2 max : 

(Temps × 1,444) + 14,99 = VO2 max. Par exemple, si tu as arrêté le test après 18 minutes de course, ton VO2 max sera de (18 x 1,444) + 14,99 = 41 ml/kg/min.

Cette troisième méthode d'estimation du VO2 max peut paraître simpliste car elle repose uniquement sur l'amplitude de ta fréquence cardiaque. Tu peux l'utiliser si tu es déjà bien entraîné(e). Tu as simplement besoin de connaître deux valeurs : ta fréquence cardiaque maximale et ta fréquence cardiaque au repos. Il suffit alors d'effectuer le calcul suivant : (FC Max / FC Repos) x 15,3. 

On peut prendre l'exemple du plus célèbre des traileurs, Kilian Jornet, qui a une fréquence cardiaque maximale de 205 battements par minute et une fréquence au repos de 34 battements par minute. Le calcul donne : (205/34) x 15,3 = 92,25. Une valeur très proche de son VO2 max record (et connu) réalisé à l’occasion d’un test effectué en laboratoire : 92 ml/min/kg.

Certaines montres cardio indiquent une estimation de ton VO2 max basée sur ta fréquence cardiaque. Bien sûr, tu n'obtiendras pas la précision d'un test en laboratoire, mais cela peut être intéressant d'observer l'évolution de cette valeur dans le temps. Pour obtenir l'estimation la plus juste possible, il faut bien penser à indiquer ton poids actuel dans les paramètres de ta montre, et porter régulièrement une ceinture thoracique ou un brassard. Ils offrent une mesure bien plus fiable que celle des capteurs optiques intégrés aux montres. 

La marque Garmin a réalisé des tableaux de synthèse des niveaux de VO2 max moyen chez les hommes et chez les femmes, par tranches d'âge, en fonction de leur condition physique (sept paliers de "très faible" jusqu'à "excellente"). Prenons des individus dans une forme ou condition physique "moyenne".

Pour une femme de 35 à 39 ans, on obtient un VO2 max entre 32 et 35. Pour un homme du même âge, le VO2 max est situé entre 39 et 43. 

Ces valeurs de VO2 max augmentent chez les individus plus jeunes (20-24 ans) : 37-41 pour une femme et 44-50 pour un homme. 

À l'inverse, elles diminuent chez des individus plus âgés (50-54 ans) : 26-29 pour une femme et 33-36 pour un homme. 

Il n'y a pas de bonne ou de mauvaise valeur absolue de VO2 max. Il faut toujours relativiser cette valeur par rapport aux personnes de ton sexe et de ta classe d'âge. Un VO2 max de 35 est excellent si tu es une femme de plus de 55 ans alors qu'il reflète une forme physique plutôt faible si tu es un homme de moins de 25 ans. 

Les sportif(ve)s d'endurance de niveau international possèdent des VO2 max supérieurs à 80 ml/kg/min chez les hommes et à 65 ml/kg/min chez les femmes. 

On retrouve habituellement les valeurs les plus élevées chez les athlètes de haut niveau dans le cyclisme et le ski de fond. La plus haute valeur connue est celle du cycliste norvégien Oskar Svendsen (18 ans en 2012) : 97,5, après un test effectué en laboratoire. Chez les femmes, le "record" officieux appartient à l'Américaine Joan Benoit, avec 78,6. Elle est la première championne olympique du marathon en 1984, à Los Angeles. En 2019, Joan Benoit a couru le Marathon de Berlin en 3 heures et 2 minutes, à 62 ans. 

Il est probable que d'autres athlètes féminines possèdent des VO2 max supérieurs. On pense par exemple aux athlètes d'Afrique de l'Est. Simplement, ces valeurs n'ont jamais été mesurées en laboratoire. 

Il existe des méthodes pour améliorer ton VO2 max qui parfois, on le verra, ne suffisent plus… mais pas de panique ! Tout n’est pas perdu.

Si tu cherches à améliorer ton VO2 max, le type d'entraînement est important. Courir des footings à intensité faible ou modérée n’est pas suffisant. Il faut nécessairement réaliser des entraînements à haute intensité, dans une zone d'intensité dite "sévère", c'est-à-dire au-dessus de ton seuil anaérobie (le seuil 60 chez Campus). L'idée de base est simple : il faut passer du temps proche de ton VO2 max pour développer cette valeur. 

Au cours des entraînements de développement de VO2 max, tu dois "pousser la machine" et dépasser 90 % de ta fréquence cardiaque maximale sur des intervalles plus ou moins longs. Ces séances sont exigeantes à la fois physiologiquement et physiquement. C'est pourquoi il ne faut pas les enchaîner trop rapidement et respecter des périodes de récupération pour te laisser le temps de bien les assimiler. La règle est simple : jamais deux séances d'intensité deux jours de suite, et au moins un footing cool entre deux séances. 

On a consacré un chapitre complet à ce sujet dans notre article sur la VMA, la vitesse maximale aérobie. On aborde notamment la notion de cinétique : il faut un certain temps, variable selon les individus, pour atteindre un haut pourcentage de VO2 max. Par conséquent, les intervalles assez longs, de deux, trois, voire quatre minutes sont les plus efficaces. 

Cependant, ce type de séance n'est pas forcément à la portée de tous(tes). Elles sont très difficiles à réaliser pour les débutant(e)s. C'est pourquoi les blocs de développement de VO2 max commencent généralement avec des intervalles courts, de type 30-30, avant d'augmenter progressivement la durée au fil des semaines. 

Une bonne alternative consiste à réaliser des séances avec des intervalles dégressifs en durée. Par exemple, commencer avec des intervalles de 3 minutes proches de ton 100 %, puis réduire les intervalles d'une minute, puis de 30 secondes. Pour imager, une fois que ton cœur est “monté dans les tours” en début de séance, il remontera plus vite lors des prochains intervalles. De cette façon, tu obtiendras un temps de soutien important à haut pourcentage de VO2 max en fin de séance malgré une durée réduite des intervalles. 

Les séances de côtes sont aussi un excellent moyen d'augmenter ton VO2 max, mais aussi d'améliorer ta technique de course tout en réduisant les risques de blessure. On te conseille de choisir une côte avec un pourcentage compris entre 5 et 8 % afin de conserver une bonne foulée. 

On ne peut améliorer indéfiniment son VO2 max. Ton niveau d'entraînement de départ et ton potentiel génétique sont deux variables importantes. Des études ont montré que des athlètes non entraîné(e)s pouvaient améliorer leur VO2 max entre 15 % et 30 % sur le long terme. Les premiers effets des entraînements spécifiques sont rapidement visibles chez l'athlète débutant(e). Les gains sont plus difficiles à obtenir chez les athlètes plus expérimenté(e)s.

Voici un exemple d'évolution de VO2 max chez un membre de la communauté Campus.

Il y a plusieurs causes possibles. La première raison est tout simplement que tu t'es bien entraîné(e) pendant un certain nombre d'années. Bravo à toi, tu as maximisé ton potentiel... ce qui est rarissime chez les athlètes amateur(trice)s. À ce stade, il est souvent plus productif de travailler d'autres qualités plutôt que de chercher à améliorer ton VO2 max (ou ta VMA) à tout prix. 

Deuxième raison, tu es un(e) coureur(se) master. À partir de 40 ans, notre VO2 max a tendance à diminuer naturellement. Néanmoins, la baisse est très lente et il existe beaucoup de leviers dans l'entraînement pour la retarder. 

Souvent, ton VO2 max n'augmente plus car tu t'entraînes toujours de la même façon au fil des mois et des années. Ton corps s'est adapté aux stress mécaniques et à la charge d'entraînement. La solution : varier tes entraînements, jouer sur les leviers de l'intensité et/ou du volume, afin de générer de nouvelles adaptations. 

À l'inverse, tes entraînements sont peut-être trop intenses ou trop rapprochés, ce qui fait que tu ne récupères pas suffisamment entre chaque séance. Une trop forte charge d'entraînement couplée à une mauvaise récupération peut entraîner une stagnation, voire une baisse des performances. 

La réponse est oui. La valeur de VO2 max ne dicte pas à elle seule le niveau de performance d'un(e) sportif(ve). On peut jouer sur d'autres facteurs pour continuer à progresser, sans augmenter son VO2 max. On cite souvent l'exemple de l'ancienne recordwoman du monde du marathon, la Britannique Paula Radcliffe. Entre ses années dans la catégorie junior et son record du monde en 2003, soit onze ans plus tard, le VO2 max de Paula Radcliffe est resté stable, autour de 74,5 ml/kg/min. Or, ses performances ont sensiblement augmenté sur cette période car elle a développé d'autres qualités, comme son économie de course et donc son coût énergétique.

C'est ce qu'il faut retenir de l'exemple de Paula Radcliffe : même en ayant atteint ton plafond de VO2 max, un entraînement varié, cohérent et bien planifié te permettra de continuer à progresser très longtemps dans ta pratique.