VMA et VO2max : quoi, comment, pourquoi ?

Test VMA

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La Vitesse Maximale Aérobie (VMA) est la vitesse à laquelle le sportif consomme le maximum d’oxygène (quantifié par la VO2max).

Pour les vitesses de course inférieures à la VMA, la consommation d’oxygène augmente avec l’intensité de l’effort, de façon linéaire. L’énergie nécessaire à l’effort provient du métabolisme aérobie.

Lorsque la vitesse de course dépasse la VMA, la consommation d’oxygène a atteint un seuil (VO2max) et n’augmente plus. Le corps produit l’énergie complémentaire grâce à la filière anaérobie (lactique ou alactique).

VO2max, vous savez, c’est ce qu’estiment de plus en plus de montres GPS, parce que c’est un bon indicateur de forme cardio vasculaire.

Correspondance VMA VO2max
Augmentation puis plafonnement de la consommation d’oxygène en fonction de l’intensité de l’effort

Pour illustrer ce qu’est la VMA, la comparaison entre un coureur et une voiture est fréquemment utilisée.

Le VO2max est au coureur, ce que la cylindrée du moteur est à la voiture : plus le moteur est puissant, plus la voiture peut aller vite. Il en est de même pour le coureur : plus son VO2max est élevé (et donc plus sa VMA est élevée, puisque ces 2 valeurs sont liées), plus sa capacité à apporter de l’oxygène aux muscles est importante et plus il pourra aller vite.

Pourquoi s’intéresser à la VMA et au VO2max ?

C’est un bon indicateur de l’efficacité cardiovasculaire.

  • Ce sont de bons indicateurs des performances physiques d’un sportif.
  • Ils permettent de prédire les temps en course sur des épreuves de 5 à 10 minutes. Pour des courses plus longues, ça permet d’avoir un ordre de grandeur atteignable.
  • Quand ils sont connus, ils peuvent être utilisés pour planifier des séances d’entrainements à allure spécifique définie en fonction de la VMA (ex : 80% de la VMA ou VMA – 1km/h).
  • Ils peuvent être améliorés avec des entrainements spécifiques, tels que des fractionnés ou des intervalles.

Comment mesurer sa VMA et son VO2max ?

1- La mesure la plus précise : le test en laboratoire ou clinique du sportTest VMA en labo

La mesure la plus précise et la plus fiable de la VMA se fait en laboratoire ou dans une clinique du sport.

Voici les différentes étapes de ce test :

Un médecin mesure préalablement votre tension artérielle, votre fréquence cardiaque et prend un électrocardiogramme (ECG) au repos.

On vous équipe ensuite d’un masque (pour les mesures de consommation d’oxygène) et d’électrodes (pour la mesure de la fréquence cardiaque).

Selon la nature du test, on vous place soit sur un tapis de course, soit sur un vélo ergométrique. Sur le tapis, le test consiste à courir à des allures paliers qui augmentent de 1km/h toutes les 1′ ou 1’30” en partant de 8 km/h. Le test se termine quand vous ne pouvez plus tenir l’allure.

Un nouvel ECG de récupération est enregistré et un rapport d’examen vous est remis vous indiquant les résultats du test, notamment :

  • FCmax (la fréquence cardiaque max, en bpm)
  • VO2max (exprimée en mL/min/kg)
  • VMA (en km/h)
  • seuil de transition anaérobie (fréquence cardiaque et vitesse associées)
  • seuil de transition aérobie (fréquence cardiaque associée et vitesses associées)
  • capacité de récupération (basée sur la mesure de la fréquence cardiaque 3 min après la fin de l’effort)

Toutes ces données sont intéressantes ensuite pour personnaliser les réglages de sa montre cardio GPS.

Exemple de rapport pour le blogueur de runonline.wordpress.com, qui a un gabarit de 67 kg, 179 cm et une FC au repos de 52 bpm (mesurée pendant le test) :

  • FCmax = 186 bpm
  • VO2max = 60 mL/min/kg
  • VMA = 18 km/h
  • seuil de transition anaérobie = 174 bpm ou 16,5 km/h
  • seuil de transition aérobie 160 bpm ou 14 km/h

Une recherche sur internet annonce un coût pour un tel examen d’environ 120 à 150€ (non remboursé).

2 – Les tests qu’on peut faire seul

Il existe différents tests pour “estimer” (et j’insiste sur le terme d’estimation) sa VMA soi-même et ne pas être obligé de se déplacer en clinique. Le plus pratique est de faire le test sur un terrain plat sur lequel on connait la longueur de segments. L’idéal étant d’effectuer le test sur une piste d’athlétisme jalonnée tous les 50 mètres.

Avant le test, 20 minutes d’échauffement sont nécessaires, pour ne pas dire obligatoires pour tout coureur qui se respecte.

Ensuite, pour mesurer sa VMA, plusieurs tests existent. Les principaux sont répertoriés dans le tableau suivant :

TestAllureCourseVitesse initialePaliersIncrément de vitesseEstimation de la VMA
Léger-Boucherprogressivecontinue8 km/h2 min1 km/hvitesse du dernier palier atteint
VAMEVALprogressivecontinue8 km/h1 min0,5 km/hvitesse du dernier palier réalisé
Demi-CooperconstantecontinueVMA6 minvitesse moyenne
1500-3000mconstantecontinueVMA4 à 9 minvitesse moyenne

La page wikipedia sur la VMA donne un descriptif plus détaillé de ces tests ainsi que des tests supplémentaires.

Exemple pour le test de demi-Cooper

Partant du principe que généralement un coureur est capable de tenir 100% de sa VMA sur un effort de 6 mn environ, l’objectif du test est de parcourir la plus grande distance possible durant cette durée.

Déroulement du test

Vous allez donc partir pour 6 minutes d’effort en déclenchant votre montre GPS. Partez sur une allure de footing rapide et accélérez légèrement toutes les 1 mn, en vous donnant à 100% sur la dernière minute (c’est à dire après 5 mn d’effort). Attention ne partez pas trop vite si vous ne voulez pas que les 2 dernières minutes du test ne vous paraissent très très longues !

Calcul de la VMA

Au bout de 6 min, une fois la distance mesurée (à l’aide de votre montre GPS ou en mesurant le parcours sur la piste d’athlétisme), multipliez le résultat par 10 : distance courue sur 6 mn x 10 = distance courue sur 60 minutes = distance parcourue/heure = VMA. Vous obtiendrez ainsi une estimation de votre VMA à l’aide du test de Demi-Cooper.

Exemple

Vous avez parcouru 1500m en 6 mn. Convertissez la distance en kilomètre soit 1.5 km et multipliez par 10 soit 1.5 x 10 = 15 km/h. Votre VMA peut donc être estimée  à  15 km/h.

3 – Les estimations de VO2max avec une montre GPS

Garmin a été le premier fabricant de montre de sport à proposer une fonction d’estimation de la VO2max. Désormais, toutes les marques le font.

Grâce au moniteur de fréquence cardiaque, à votre vitesse et aux données de votre profil (âge, poids, taille, sexe), ils peuvent estimer votre VO2max. Plus vous courez avec votre montre et votre capteur cardio et plus les algorithmes seront en mesure de vous fournir une estimation fiable de votre VO2max. Firstbeat estime qu’il faut 40 jours d’utilisation régulière pour que le résultat des algo deviennent fiables.

Mais chaque fabricant utilise son propre algorithme pour calculer la VO2max.

On peut donc estimer son VO2max avec la formule suivante : VO2max = (FC max / FC repos) x 15,3.

En comparant votre score aux données de The Cooper Institute, par âge et par sexe, Garmin qualifie votre niveau de VO2max selon l’échelle suivante :

  • supérieur (les 5% meilleurs)
  • excellent (5-20% meilleurs)
  • bon (20-40%)
  • bien (40-60% -> dans la moyenne)
  • mauvais (0-40%)
Vo2max Garmin Forerunner 620

Vous pouvez ensuite utiliser la formule d’équivalence entre VO2max et VMA : VMA = VO2max/3.5

A l’inverse, la formule complète pour avoir le VO2max en fonction de la VMA est (plus compliquée) : VO2max= 2.209 + 3.163 x VMA + 0.000525542 x VMA^3

Estimer son potentiel en course avec la VMA

A l’aide du tableau suivant, il est ensuite possible d’estimer ses temps de passage sur 10km, semi-marathon ou marathon d’après sa VMA.

Et inversement, en fonction de ses temps de course, on peut estimer sa VMA. Ces estimations donnent une valeur approximative de la VMA mais seront généralement moins précises que les tests réalisés avec une montre GPS ou que les mesures en laboratoire.

VMA [km/h]10 kmSemi-marathonMarathon
121h06’40 à 1h02’302h42’18 à 2h30’425h51’37 à 5h24’34
131h01’32 à 57’412h29’49 à 2h19’075h24’34 à 4h59’36
1457’08 à 53’34’2h09’11 à 2h00’344h51’40 à 4h25’56
1553’20 à 50′1h57’13 à 1h48’124h19’39 à 4h01’06
1645’10 à 42’361h41’26 à 1h35’193h46’02 à 3h30’58
1741’31 à 39’121h33’05 à 1h27’363h18’33 à 3h06’09
1840’20 à 38’051h27’55 à 1h22’443h07’31 à 2h55’48
1937’09 à 35’051h23’17 à 1h18’232h57’39 à 2h46’33
2034’53 à 32’581h18’08 à 1h13’362h46’33 à 2h36’16
2133’13 à 31’231h14’25 à 1h10’052h38’37 à 2h28’50

Conclusion

Il est important de retenir que la VMA et le VO2max sont des données intrinsèques à chaque coureur. Ces valeurs évoluent lentement avec l’entrainement. Ne vous attendez pas à des résultats spectaculaires comme gagner 5 points de VO2max en faisant 2 séances de fractionné.

Mais quelle que soit la technique de mesure employée ou le test choisi, elle entraine un biais sur la valeur obtenue. La VMA estimée sera donc une image de la VMA réelle, mais avec une part d’erreur. De plus, entre les différents tests, la valeur obtenue peut également être différente.

Pour la valeur “exacte” ou la plus proche possible de la VMA, la meilleure méthode consiste à pratiquer un test d’effort en laboratoire.

15 commentaires

  • jean marc

    j’ai une Forerunner 35 Garmin…
    elle donne depuis peu la VO2max…
    de facon assez fiable… mais j’avoue que les algoryrhmes me paraissent assez flous..
    parfois ma Vo2 diminue sur le meme trajet malgré un temps legerement meilleur.

    mais je suis quand meme etonné qu’aucun fabriquants ne calculent les index de Ruffier Dixon, tres utiles aussi pour verifier son niveau de recuperation.

    • Jérôme

      Bonjour
      On peut pas dire qu’il y ait beaucoup de transparence chez les fabricants. Chaque algorithme, que ce soit pour calculer le dénivelé ou le VO2max (et je ne parle pas de la puissance en course à pied), est gardé secret.

    • coutignies

      Bonjour

      Sur une fenix 5 , en ne pratiquant que le vélo , faut il un capteur de puissance pour mesurer la VO2max ? Il me semble que c’est ce qu’indique la notice téléchargée en page 10 . (Le capteur de puissance étant plus cher que la montre….. )

  • Yass

    Bonsoir,

    J’ai une garmin forerunner 235.
    Comment faire pour calculer sa VMA ?

    Merci.

  • Xavier Coupaye

    Bonjour, j’ai une simple question,peut on pratiquer le demi cooper sur un tapis de course? Ou faut-il absolument le réaliser en extérieur?

  • Marshall78

    Excellent article ! ✔️

  • Alf15

    “Vous pouvez ensuite utiliser la formule d’équivalence entre VO2max et VMA : VMA = VO2max/3.5

    A l’inverse, la formule complète pour avoir le VO2max en fonction de la VMA est (plus compliquée) : VO2max= 2.209 + 3.163 x VMA + 0.000525542 x VMA^3”

    J’ai toujours été une grosse en gogue en math mais la je pense avoir trouvé + fort que moi

    Si l’on suis ton calcul VMA = VO2max/3.5
    alors
    VO2max=3.5xVMA Non ?

    Reprends moi si je me trompe !

    • Jérôme

      Bonjour
      Il y a certainement des subtilités dans les protocoles ou les résultats des tests pour que les chercheurs aient aboutis à ces formules. Mais j’avoue que je ne saurais pas les expliquer.

  • Greg

    Bonsoir.
    Petite question, j’ai théoriquement une fcmax à 180, si pendant un exercice de fractionné ma montre (sans ceinture cardio) m’annonce que je suis monté à 185 bpm, est-ce que je prendre cette valeur pour reparamétrer mes zones?
    Sportivement
    Greg

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