Comment configurer les zones cardio pour l’entrainement ?

Zones cardio Suunto 9
 

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Pour un entrainement efficace, il est important de comprendre ce que l’on fait. Du sportif occasionnel qui cherche à perdre du poids au sportif aguerri qui cherche à améliorer ses performances physiques pour sa prochaine course, on peut tous bénéficier d’un entrainement basé sur les zones cardio.

Encore faut-il savoir les personnaliser. C’est-à-dire calculer ses zones cardio et les paramétrer dans sa montre cardio GPS. C’est la base pour adapter l’intensité de vos séances pour atteindre vos objectifs (après avoir choisi le bon cardio bien sûr).

Voici les différentes étapes pour calculer vos zones de fréquence cardiaque et pouvoir les rentrer ensuite dans votre montre cardio GPS ou l’appli qui va avec.

 

1- Trouvez votre fréquence cardiaque maximale (FCmax)

La façon la plus rapide (je dis pas que c’est la meilleure), c’est d’utiliser une formule de calcul. Il en existe plusieurs et on va voir l’évolution ensemble ci-dessous.

Si vous vous posez la question, bmp ça veut dire battements par minutes. C’est l’unité de mesure de la fréquence cardiaque.

La première a été trouvée par Robinson en 1938 :

FCmax = 212 – (0,77 x âge)

Dans mon cas, ça donne : FCmax = 212 – (0,77 x 39) = 182bpm

La plus connue a été publiée par Haskell et Fox en 1970 :

FCmax = 220 – âge

Dans mon cas, ça donne : FCmax = 220 – 39 = 181bpm

En 2001, la méta analyse de Tanaka H. “La fréquence cardiaque maximale prévue en fonction de l’âge réexaminée” arrive à une formule légèrement différente :

FCmax = 208 – (0,7 x âge)

Dans mon cas, ça donne : FCmax = 208 – (0,7 x 39) = 181bpm

En 2002, une nouvelle étude par Robergs et Lanwehr sort une formule un tout petit peu adaptée :

FCmax = 208,754 – (0,734 x âge)

Dans mon cas, ça donne : FCmax = 208,754 – (0,734 x âge) = 180bpm

En 2007, Gellish propose une formule basée sur 7000 tests d’effort, qui est reconnue comme la plus précise (statistiquement). La marge d’erreur n’est que de +/- 2 à 5 battements par minutes pour les personnes âgées de 25 à 65 ans :

FCmax = 191,5 – 0,007 x (âge x âge)

Dans mon cas, ça donne : FCmax = 191,5 – 0,007 x (âge x âge) = 181bpm

Tout ça, c’est de la théorie. Ce sont des études statistiques qui cherchent une relation entre la FCmax et l’âge, calculée à partir de mesures sur de nombreux individus. Mais les écarts peuvent être importants.

Courbe régression FC maxSi on regroupe sur un même graphique les différentes formules vues ci-dessus, on visualise les différences qu’il y a de l’une à l’autre en fonction de la tranche d’âge.

 

Formules calcul FCmaxIl se trouve que je me situe au point charnière où toutes les courbes se croisent (autour de 40 ans). C’est pour ça qu’il n’y a quasiment aucune différence dans mon cas quelle que soit la formule utilisée.

Mais on se rend bien compte qu’avant et après, elles s’écartent les unes des autres. Du coup, une formule qui fonctionnerait très bien pour votre cas lorsque vous avez 33 ans pourra ne pas être aussi fiable sur votre pote de sport qui a 20 ans.

Rapide donc, mais loin d’être parfait. En effet, ces formules de calcule de la FCmax n’intègrent qu’un seul paramètre (l’âge) et ne tiennent compte d’aucun autre facteur :

  • Si je suis sportif
  • Si je fume
  • Si le suis obèse
  • Si j’ai un ADN de champion
  • Etc

Alors, quelle est réellement ma FCmax ?

Pour moi, c’est assez simple, car je porte une montre GPS avec ceinture cardio pour toutes les séances de sport que j’ai faites depuis 4 ans. Hé oui, même avec l’avènement des capteurs cardio optiques, je continue d’utiliser une bonne vieille ceinture cardio qui me sert de référence pour évaluer la fiabilité des cardio optique justement.

Ma FCmax a donc été mesurée à 193 en 2017, mais je n’ai jamais dépassé 191 en 2018. Vous voyez donc qu’il peut y avoir une grosse différence entre la FCmax réelle et celle calculée à partir d’une des formules vues précédemment.

J’ai donc mis à jour mon profil sur chaque plateforme (Polar, Garmin, Suunto, etc) avec cette valeur de 191bpm.

Il existe des méthodes pratiques pour tester votre FCmax. La première, c’est de pratiquer un test en laboratoire ou dans un hôpital. La seconde, plus accessible, est à effectuer sur une piste d’athlétisme. Commencez par un premier tour d’échauffement, puis un 2e à allure modérée, puis un 3e à vitesse élevé avec un sprint dans les 100 derniers mètres. En principe, à la fin de ce test, vous atteignez votre FCmax.

 

2- Trouvez votre fréquence cardiaque au repos (FCR)

A l’heure actuelle, quasiment toutes les montres cardio GPS et tous les bracelets connectés mesurent la FC en continu, 24h/24. Et la plupart sont capables d’identifier la FCR, même si la définition est parfois floue.

En effet, si on veut être précis, la FCR, c’est, en principe, la fréquence cardiaque au réveil, avant de se lever. Or, certaines montres cardio affichent en fait la FCmin, la FC cardiaque la plus faible enregistrée sur les 24 dernières heures. Mais il peut y avoir un petit delta entre la FCmin (quand vous dormez) et la FCR (au réveil).

Dans mon cas, ça donne : 57bpm

Bien évidemment, cette FCR varie au cour de votre vie et en fonction de votre niveau d’entrainement. Elle varie même d’un jour sur l’autre en fonction de différents facteurs. Si vous êtes malade, par exemple, votre FCR peut augmenter de quelques pulsations par minute.

 

3- Calculez votre réserve de fréquence cardiaque (RFC)

Là, c’est simple :

RFC = FCmax – FCR

Dans mon cas, ça donne : RFC = 191 – 57 = 134

Attention, car ce résultat n’est pas gravé dans le marbre.

S’il est vrai que la FCmax évolue peu (elle diminue d’année en année, mais évolue quasiment pas d’une semaine sur l’autre), ce n’est pas le cas de la FCR qui peut varier d’un jour sur l’autre.

Il suffit que vous soyez malade ou fatigué pour que votre FCR augmente. Et donc que votre RFC diminue. Et quelques jours plus tard, elle reviendra à son niveau habituel.

 

4- Calculez vos zones cardio selon la méthode de Karvonen

Physiologiquement, voici comment notre corps réagit à l’effort. En voyant ce graphe, on comprend rapidement qu’il existe des zones d’entrainement différentes.

Graphe effort FC

La méthode Karvonen est très utilisée par les coachs running. Mais ce n’est pas la seule. Il existe d’autres méthodes avec 3, 4, 5 et même 7 zones, avec des pourcentages de FC différents.

C’est pourquoi les zones cardio définies par défaut dépendent de la plateforme que vous utilisez. Elles sont par exemple différentes dans Garmin Connect et Suunto Movescount.

Voici une présentation des zones cardio Karvonen.

 

Zone 1, échauffement/récupération, 50 à 60%

La zone cardio pour l’échauffement ou la récupération active.

La zone 1 s’étend de FCR + RFC x 50% à FCR + RFC x 60%

Dans mon cas, la zone 1 monte jusqu’à : 57 + 134 x 50% = 124 / 57 + 134 x 60% = 137bpm

 

Zone 2, endurance fondamentale, 60 à 70%

La zone dans laquelle votre corps puise majoritairement dans les graisses pour fournir de l’énergie aux muscles. C’est un effort modéré que vous pouvez tenir presque sans limite. C’est la zone de travail qui augmente le volume du cœur et donc diminue la fréquence cardiaque au repos. Dans les muscles, les fibres rapides sont converties en fibres lentes.

La zone 2 s’étend de FCR + RFC x 60% à FCR + RFC x 70%

Dans mon cas, la zone 2 monte jusqu’à : 57 + 134 x 60% = 137 / 57 + 134 x 70% = 151bpm

 

Zone 3, endurance active, 70 à 85%

La zone dans laquelle vos muscles consomment du sucre et de l’oxygène (aérobie). C’est là qu’apparaît le ‘second souffle’. L’intensité de l’effort a augmenté, mais le corps s’est adapté pour finalement retrouver un équilibre. Allure ‘marathon’.

La zone 3 s’étend de FCR + RFC x 70% à FCR + RFC x 85%

Dans mon cas, la zone 3 monte jusqu’à : 57 + 134 x 70% = 151 / 57 + 134 x 85% = 171bpm

 

Zone 4, résistance douce, 85 à 95%

La zone dans laquelle le mode aérobie ne suffit plus à fournir suffisamment d’énergie et votre corps passe en mode anaérobie (qui produit des acides lactiques responsables des crampes). L’entrainement dans cette zone permet de repousser plusieurs seuils (seuil ventilatoire, seuil lactique et seuil anaérobique). Allure ‘semi-marathon’.

La zone 4 s’étend de FCR + RFC x 85% à FCR + RFC x 95%

Dans mon cas, la zone 4 monte jusqu’à : 57 + 134 x 85% = 171 / 57 + 134 x 95% = 184bpm

 

Zone 5, résistance dure, 95 à 100%

La zone d’effort maximum, pour travailler des fractionnés courts (15 secondes à 2 minutes) et gagner en vitesse sur de plus longues périodes.

La zone 5 s’étend de FCR + RFC x 95% à FCR + RFC x 100%

Dans mon cas, la zone 5 monte jusqu’à : 57 + 134 x 95% = 184 / 57 + 134 x 100% = 191bpm

Voilà ce que ça donne sur une représentation graphique synthèse :

Graphe zones cardio

 

5- Ajustez votre fréquence cardiaque seuil (FCseuil)

En mode aérobie, une augmentation de la vitesse entraine une augmentation de la FC et cette relation est linéaire jusqu’à la vitesse maximale aérobie (VMA). Passé la VMA, la FC augmente plus vite que la vitesse (le rendement énergétique diminue et on s’épuise plus vite).

Certaines montres cardio GPS récentes (exemple Fenix 5 Plus) sont capables de détecter la fréquence cardiaque du seuil anaérobie. Si c’est le cas, autant utiliser cette information réelle (car mesurée) plutôt que le calcul théorique de la méthode Karvonen.

On peut donc remplacer la limite zone 3 / zone 4 par cette valeur.

Dans mon cas, ça donne : FCseuil = 167bpm

Vous voyez qu’il y a une petite différence par rapport aux 171bpm donnés par la formule de calcul de Karvonen.

 

Les autres formules entre VMA, VO2max et FC

Tous les plans d’entrainements ne se basent pas forcément sur les zones de fréquence cardiaque. Certains utilisent le VO2max (volume maximal d’oxygène assimilable) ou la VMA (vitesse maximale aérobie).

Il existe une relation entre le pourcentage de FCmax et le pourcentage de VO2max :

%FCmax = 0,64 x %VO2max +37

Et inversement :

%VO2max = 1,5625 x %FCmax – 57,813

Mais nos montres cardio GPS sont maintenant capable de calculer le VO2max pendant l’effort.

Dans mon cas, ça donne : 53ml/min/kg

Et il existe une relation mathématique simple entre VO2max et VMA :

VO2max = 3,5 x VMA

Dans mon cas, ça donne : VMA = 53 /3,5 = 15km/h

Correspondance-VMA-VO2maxSinon, il existe 2 formules pour calculer le VO2max avec la méthode Margaria (avec d en mètres et t en minutes).

Pour un effort de plus de 10 minutes et 5km (métabolisme anaérobie peu sollicité) :

VO2Max = (d + 30 x t) / (5 x t)

Pour un effort de moins de 10 minutes :

VO2Max = (d + 30 x t) / (5 x t + 5)

 

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12 commentaires

  • cvanquick

    En 2018, je suis à 194 en FCmax (44ans).
    Y a plus qu’à reprendre la FCR et ajuster avec Karvonen.

    J’avais préparé le Marathon de la Rochelle (2017) en ne me basant que sur les zones FC et selon la méthode Karvonen. Résultat, record battu de 3 minutes avec une prépa bien plus légère (3 séances par semaine, plus grosse semaine 50km, plus grosse sortie 2h24, moyenne de km/sem sur 12 semaines : 40).

  • Patrice

    Bonjour.
    Avant tout, je tiens à vous féliciter pour la qualité de votre site et l’investissement que vous y consacrez. Bravo de tout cœur [normal quand on parle de cardio… 😉 ]

    Il y a cependant quelque chose qui m’échappe dans cet article… comme de façon générale tout article concernant ce sujet: le graphique de Karvonen montre une croissance constante de la FC jusqu’à arriver à une valeur limite au-delà de laquelle la FC demeure constante; la FC max donc.
    En revanche le Rythme respiratoire présente un changement dans sa progression linéaire au départ de la zone 4 puis montre une croissance illimitée (sans plateau).

    Or concernant la FCseuil, vous faites référence à la FC ayant une progression linéaire avant la limite VMA et plus rapide au-delà…. ceci contredit la courbe FC sur le graphique de Karvonen.
    Ne serait-ce pas plutôt du rythme respiratoire qu’il s’agit plutôt que la FC ?

    Mais allons plus loin, sur le graphique montrant la relation VO2max et VMA et plus particulièrement le plateau de VO2max pour une vitesse supérieure a la VMA. Or, la VMA comme stipulée au début du paragraphe 5 correspond à la vitesse au seuil, donc au début de la zone 4.
    Mais sur le graphique de Karvonen, on voit bien que la consommation d’oxygène atteint son plateau (donc la VO2max) à la même allure que la FCMax, dans la zone 5!

    Si la VMA se situe à la FCseuil, elle ne peut être à la FCMax.

    C’est une confusion qui apparait sur un bon nombre de sites internet et de bouquins, et j’avoue être carrément perdu au sujet de cette notion.

  • Firo

    Bonjour,
    En ce qui me concerne … je suis un peu perdu dans les FC !
    En fait non, pas perdu dans les FC car cet article le traite très bien, mais perdu dans MES FC !!!
    Dernière compétition, un 10K ‍♂️, j’ai fait 203bpm lors du sprint final (Mesuré à la ceinture). Donc loin des 192Max que je devrais avoir.
    En Juin, en journée devant l’ordinateur au travail, j’ai fait un 43bpm alors que ma FCmin au réveil tourne aux environs de 52bpm.
    Mon médecin n’a jamais rien trouvé lors de mes différentes visites “habituel” mais je n’avais pas ces chiffres que je qualifie d’étrange à lui présenter (Note : je cours depuis “seulement” 1an et demis !).

    J’avoue que cela m’inquiète un peu et je pense qu’une visite chez un cardiologue ou médecin du sport me semble maintenant nécessaire, vous ne croyez pas ? Vous saisiriez ces chiffres dans votre montre ? … quand je vous disais que j’etait perdu … ?!?

    • Jérôme

      Bonsoir
      Bien évidemment, je ne suis pas médecin. Pour votre FCmax à 203, aucun soucis. La formule qui aboutie à 192 ne représente absolument la norme ou une valeur à atteindre. Moi aussi je suis 10 au-dessus.

  • cvanquick

    Tu parles de mettre la FC de seuil en limite 3/4 mais il semblerait que tu la mettes en limite 4/5.
    Est-ce que je me trompe

    • Jérôme

      Bonjour
      Tu parles de la Suunto 9 en photo ? Sur cet écran, c’est les zones par défaut de Movescount. Mais sinon je personnalise bien le passage 3 / 4 avec la FC seuil. Cela dit, cette zone 4 change légèrement selon les coachs et tu pourras trouver des transitions avec 5% de différence par rapport à celles que j’ai présentées.

  • Bertrand

    Salut Jérôme!
    Encore un article de qualité! Merci!
    Sais tu si la vantage détectera le seuil anaerobie stp ?
    Merci!

  • Philippe

    Bonjour,

    Très assidu à vos articles (ce que m’a conduit à m’acheter une M430 il y a 1 an), j’avoue être perdu sur celui-ci.

    En effet pour polar les limites de zones sont calculées d’une manière très différente. Elles ne tiennent pas compte de la FCR (et donc, pas de non plus de la RFC ), mais juste de la FCmax calculée selon 220-age.

    Du coup j’ai fait une comparaison avec les seuils selon la méthode Karvonen.
    Les seuils de zone n’ont rien à voir avec ce qu’utilise polar pour ses plans d’entrainements.

    Exemple pour moi (déjà 52 ans le pépère) :
    Début Zone 5 selon polar : 151bpm (FcMax à 90%)
    Début Zone 5 selon Karvonen (avec une FR à 60) : environ 165bpm

    Est-ce que les zones n’ont pas les mêmes significations ? Car du coup il y a presque un décalage d’une zone entre la méthode polar et la méthode Karvonen.
    Pour continuer à coller aux plans d’entrainements (polar ou autres que l’on trouve aussi sur le net) faut-il changer les zones dans la montre ?

    Merci par avance.

    • Jérôme

      Bonsoir
      Ben en fait c’est précisément qu’il y a plusieurs méthodes. Après, je pense que chaque coach a sa préférence. Et de la même manière, Polar a la sienne, Suunto une autre, etc.

  • Bonjour messieurs les sportifs,
    J’ai 70 ans, 60 années de pratique sportive, et je cours plus vite que mes enfants (anciens sportifs de haut niveau – basket-ball) qui en ont 40 !
    Juste un exemple : en 1976 je servais dans les forces française de l’OTAN en Allemagne. Cross régimentaire annuel : 800 hommes au départ.
    Oh surprise : le premier arrivé, un petit gars (au sens propre) originaire du village alsacien de Plobsheim, chauffeur de jeep, et qui n’avait jamais couru de sa vie.
    Les sous-officiers de carrière ont mangé leur béret jour là !
    Chaque organisme est différent. A chacun de se pencher sérieusement sur les caractéristiques de son appareil circulatoire et de son appareil respiratoire.
    Avec mes sincères encouragements. J.C.

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