VO2max : définition, calcul et valeurs normales par âge

La VO2max est le débit maximal d’oxygène que votre organisme peut prélever, transporter et utiliser lors d’un effort intense. On l’exprime le plus souvent en millilitres par kilogramme de poids corporel et par minute (ml/kg/min). Elle se mesure en laboratoire ou s’estime sur le terrain et par une montre. Entre 20 et 29 ans, la valeur médiane mesurée sur tapis est d’environ 48 ml/kg/min chez l’homme et 38 chez la femme, d’après le registre américain FRIEND.

Qu’est-ce que la VO2max ?

Première confusion à lever : la VO2max n’est ni une vitesse ni une fréquence cardiaque. C’est un débit. Le V désigne un volume par unité de temps, O2 l’oxygène, et max le plafond atteint quand l’effort devient maximal.

Ce plafond dépend de toute la chaîne de transport de l’oxygène : le débit cardiaque maximal, c’est-à-dire la quantité de sang que le cœur éjecte par minute, multiplié par la part d’oxygène que les muscles parviennent à extraire du sang qui les traverse. Cœur, hémoglobine, muscles : chaque maillon compte.

Exemple type, hypothèses explicites : une personne de 70 kg dont la consommation plafonne à 3,5 litres par minute a une VO2max relative de 3 500 / 70 = 50 ml/kg/min. C’est cette valeur rapportée au poids qu’affichent les montres et les tableaux de référence.

Elle n’explique pas tout. Dans une revue publiée en 2008 dans le Journal of Physiology, Michael Joyner et Edward Coyle rappellent que la performance d’endurance repose sur trois facteurs : la VO2max, le seuil lactique (la part de ce maximum que l’on tient longtemps) et l’économie de course ou de pédalage.

Comment mesure-t-on la VO2max en laboratoire ?

La mesure directe passe par une épreuve d’effort cardio-respiratoire. Vous courez sur un tapis ou pédalez sur un ergocycle, à une intensité qui augmente jusqu’à ce que vous ne puissiez plus suivre. Un masque relié à un analyseur mesure l’oxygène consommé et le dioxyde de carbone rejeté, pendant qu’un électrocardiogramme surveille le cœur.

La vraie VO2max se reconnaît à un plateau : la charge augmente encore, mais la consommation d’oxygène ne suit plus. Si l’épuisement survient avant, on parle de VO2 pic. Le même examen fournit les seuils ventilatoires et la fréquence cardiaque maximale, utiles pour construire un entraînement.

Le laboratoire de physiologie du sport de l’université de Loughborough, au Royaume-Uni, présente en quatre minutes et demie le déroulé de son test d’effort en course sur tapis, masque sur le visage. La vidéo est en anglais.

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Ce test se pratique sur prescription et sous surveillance médicale. Si vous l’envisagez, parlez-en à un médecin du sport : il dira s’il est utile dans votre cas.

Comment calculer sa VO2max sans laboratoire ?

Sur le terrain, on ne mesure pas la VO2max, on l’estime à partir d’une performance. L’estimation tient à l’échelle d’un groupe, beaucoup moins pour une personne donnée.

Le test de Cooper

Publié en 1968 dans le JAMA par le médecin américain Kenneth Cooper, il consiste à parcourir la plus grande distance possible en 12 minutes, idéalement sur une piste de 400 m. La formule : VO2max = (distance en mètres – 504,9) / 44,73. Exemple type : 2 400 m parcourus donnent (2 400 – 504,9) / 44,73 ≈ 42,4 ml/kg/min. Le résultat dépend de la gestion de l’allure, de la chaleur et du vent, et le test convient mal aux personnes non entraînées, peu habituées à répartir un effort maximal.

Le VAMEVAL et les tests de VMA

Le VAMEVAL, conçu par Georges Cazorla et Luc Léger, est un test progressif : départ à 8 km/h, puis 0,5 km/h de plus chaque minute, avec des plots et un signal sonore. Votre vitesse maximale aérobie (VMA) est la vitesse du dernier palier complété. Le test navette de Léger, en allers-retours de 20 m, donne une estimation plus grossière.

On passe de la VMA à la VO2max grâce à la relation de Léger et Mercier : courir coûte environ 3,5 ml/kg/min d’oxygène par km/h, d’où VO2max ≈ 3,5 × VMA. Une VMA de 14 km/h correspond ainsi à environ 49 ml/kg/min. Ce calcul suppose une économie de course moyenne, alors que Joyner et Coyle notent que le coût en oxygène d’une même vitesse varie de 30 à 40 % d’un individu à l’autre.

La VMA, vitesse à laquelle vous atteignez votre VO2max, ne se tient que 4 à 8 minutes environ. Elle sert à construire les séances, en pourcentage de VMA.

La VO2max de votre montre est-elle fiable ?

La réponse la plus solide vient d’une méta-analyse de quatorze études publiée en 2022 dans Sports Medicine par le réseau INTERLIVE. Les algorithmes fondés sur des données de repos surestiment la VO2max de 2,17 ml/kg/min en moyenne, avec des écarts individuels allant de -13 à +17. Ceux qui exploitent des données d’effort, pouls et allure ou puissance enregistrés pendant vos séances, font mieux : biais moyen quasi nul, mais écarts individuels de l’ordre de -10 à +10 ml/kg/min. C’est le principe retenu par la plupart des montres de sport, dont Garmin.

Concrètement, si votre montre affiche 50, votre valeur de laboratoire se situe très probablement entre 40 et 60. Les auteurs jugent ces estimations adaptées à l’échelle d’une population, pas encore à un usage sportif ou clinique individuel. Notre conseil : suivez la tendance sur plusieurs semaines ; chaleur, fatigue ou capteur mal serré peuvent fausser le chiffre du jour.

Quelle est la VO2max normale selon l’âge et le sexe ?

Les repères les plus solides viennent du registre FRIEND, publié en 2015 dans Mayo Clinic Proceedings : 7 783 épreuves d’effort maximales sur tapis, réalisées dans huit laboratoires américains chez des adultes de 20 à 79 ans sans maladie cardiovasculaire. Contrairement aux tableaux tirés de la Cooper Clinic, ces valeurs sont mesurées, non calculées d’après la vitesse et la pente du tapis.

Valeurs en ml/kg/min, source : Kaminsky et al., registre FRIEND, 2015. Le 25e percentile signifie que 25 % des personnes testées avaient une valeur inférieure.

Trois précautions de lecture. Ce sont des données américaines, et la même publication montre des références norvégiennes nettement plus élevées à tous les âges. Un test sur vélo donne souvent une valeur un peu plus basse que sur tapis chez qui n’est pas cycliste. Enfin, la baisse d’environ 10 % par décennie est observée en comparant des personnes d’âges différents, pas en suivant les mêmes : une partie tient à l’âge, une autre au mode de vie.

Une bonne VO2max, c’est combien ?

Au-dessus de la médiane de votre tranche, vous faites mieux que la moitié des adultes testés ; au-dessus du 75e percentile, vous êtes dans le quart supérieur. Exemple type, chiffres FRIEND : 47 ml/kg/min, c’est un peu sous la médiane pour un homme de 25 ans (48,0), dans le quart supérieur pour un homme de 45 ans (75e percentile à 45,0), au-delà du 95e percentile pour une femme de 35 ans (45,8). En haut de l’échelle, Joyner et Coyle situent les champions d’endurance entre 70 et 85 ml/kg/min, les femmes affichant en moyenne des valeurs inférieures d’environ 10 %.

Pourquoi la VO2max compte, au-delà du chrono

La VO2max est la mesure la plus précise de la capacité cardio-respiratoire, et celle-ci est liée à la santé. Une méta-analyse publiée en 2009 dans le JAMA par Satoru Kodama et ses collègues, portant sur 33 études et près de 103 000 participants en bonne santé, a montré que chaque gain d’un MET (3,5 ml/kg/min, à peu près 1 km/h de plus en course à pied) était associé à un risque de mortalité toutes causes réduit de 13 % et à un risque d’événement cardiovasculaire réduit de 15 %. C’est une association, pas une preuve de causalité.

Comment améliorer sa VO2max ?

L’intensité : le fractionné fait la différence

En 2007, l’équipe norvégienne de Jan Helgerud a comparé quatre façons de s’entraîner chez quarante hommes modérément entraînés, trois fois par semaine pendant huit semaines, à quantité de travail égale. Les deux groupes en fractionné intense ont progressé : +7,2 % avec 4 fois 4 minutes à 90-95 % de la fréquence cardiaque maximale, entrecoupées de 3 minutes de récupération active, et +5,5 % en alternant 15 secondes rapides et 15 secondes plus lentes. Les groupes en endurance douce ou au seuil ont moins progressé.

Une méta-analyse de 2013 parue dans PLoS One confirme l’ordre de grandeur : sur 37 études et 334 adultes sédentaires ou peu actifs de moins de 45 ans, l’entraînement par intervalles, au moins trois fois par semaine pendant 6 à 13 semaines, a augmenté la VO2max de 0,51 litre par minute en moyenne, soit environ 7 ml/kg/min pour une personne de 70 kg.

La régularité et la dose

En 2017, dans le Journal of Physiology, David Montero et Carsten Lundby ont fait s’entraîner 78 adultes en bonne santé pendant six semaines, à raison d’une à cinq séances d’une heure par semaine selon les groupes. La part de personnes sans progrès diminuait quand la dose augmentait. Et quand les « non-répondeurs » ont repris six semaines avec deux séances hebdomadaires de plus, tous ont progressé, surtout grâce à une hausse de leur masse d’hémoglobine.

Exemple type, hypothèses explicites : un coureur en bonne santé, sans contre-indication, qui court trois fois par semaine. Une séance de fractionné long (2 ou 3 fois 4 minutes à allure soutenue au début, avec 3 minutes de trot entre chaque, avant de viser 4 répétitions), une séance de 30 secondes vite, 30 secondes lentement, et une sortie longue facile, jamais deux séances intenses de suite. Si vous préparez une course longue, ces séances de fractionné trouvent leur place dans un plan marathon, à côté de la sortie longue et des passages à allure spécifique.

Génétique et entraînabilité : pourquoi nous ne progressons pas tous pareil

L’étude familiale HERITAGE, publiée en 1999 par Claude Bouchard et ses collègues, a soumis 481 adultes sédentaires issus de 98 familles au même programme de 20 semaines sur ergocycle. Le gain moyen a atteint environ 400 ml d’oxygène par minute, mais certains n’ont presque rien gagné, d’autres plus d’un litre par minute. La variance de la réponse était 2,5 fois plus grande entre familles qu’au sein d’une même famille, et les auteurs ont estimé jusqu’à 47 % la part héritable de cette réponse.

Certains sont-ils condamnés à stagner ? Chez Montero et Lundby, l’absence de progrès disparaissait en augmentant la dose : la génétique pèse sur le point de départ et le rythme de progression, pas sur la possibilité de progresser.

Un dernier facteur, purement arithmétique, joue sur la valeur relative : le poids. À 3,5 litres par minute, passer de 70 à 65 kg fait monter la VO2max de 50 à environ 53,8 ml/kg/min sans que le cœur ni les muscles aient changé. Pour un plateau inexpliqué ou une baisse brutale de vos performances, consultez un médecin du sport. Les tableaux complets du registre FRIEND figurent dans l’article original en accès libre.

Questions fréquentes

Quelle est une bonne VO2max ?

Elle se juge selon l’âge et le sexe. D’après le registre américain FRIEND, la valeur médiane mesurée sur tapis est de 48,0 ml/kg/min chez les hommes de 20 à 29 ans et de 37,6 chez les femmes du même âge, puis elle baisse d’environ 10 % par décennie. Au-dessus du 75e percentile de votre tranche, vous êtes dans le quart supérieur des adultes testés.

Comment calculer sa VO2max ?

La mesure exacte demande une épreuve d’effort avec analyse des gaz, en milieu médical. Sur le terrain, le test de Cooper l’estime : courez 12 minutes au maximum, puis calculez (distance en mètres – 504,9) / 44,73. Si vous connaissez votre VMA, multipliez-la par 3,5 : une VMA de 14 km/h donne environ 49 ml/kg/min. Ces estimations restent approximatives.

Est-ce que la VO2max de Garmin est fiable ?

Comme la plupart des montres de sport, Garmin estime la VO2max à partir du pouls et de l’allure enregistrés pendant l’effort. Selon une méta-analyse de 2022, ce type d’algorithme a un biais moyen quasi nul, mais l’écart avec une mesure de laboratoire peut atteindre environ 10 ml/kg/min pour une personne donnée. Le chiffre sert à suivre une tendance.

Est-ce qu’une VO2max de 47 est bonne ?

Cela dépend de votre âge et de votre sexe. Selon les repères FRIEND, 47 ml/kg/min est légèrement sous la médiane pour un homme de 20 à 29 ans, dans le quart supérieur pour un homme de 40 à 49 ans et au-delà du 95e percentile pour une femme de 30 à 39 ans. Une valeur de 57 place un homme de 30 à 39 ans au-dessus du 90e percentile.

Pourquoi ma VO2max baisse-t-elle malgré l’entraînement ?

S’il s’agit de l’estimation d’une montre, la chaleur, la fatigue, un parcours vallonné ou un capteur mal placé peuvent la faire varier sans que votre forme ait changé. Une période sans séances intenses peut aussi l’éroder. Une baisse rapide et inexpliquée des performances, surtout avec essoufflement ou palpitations, justifie en revanche de consulter un médecin du sport.

Quelle est la différence entre VO2max et VMA ?

La VO2max est un débit d’oxygène, exprimé en ml/kg/min. La VMA est une vitesse, en km/h : celle à partir de laquelle vous atteignez votre VO2max en courant. Les deux sont liées par une relation approximative, VO2max ≈ 3,5 × VMA. La VMA sert à régler les allures d’entraînement, la VO2max à situer votre capacité aérobie.