Peu importe que vous soyez une personne qui désire entreprendre un programme d’entraînement cardio, un sportif du dimanche ou un athlète excellant dans un sport d’endurance, que vous désiriez améliorer votre condition physique générale ou vos performances sportives, le VO2max est une variable importante à considérer. On s’entraîne d’abord et avant tout parce qu’on aime ça, mais aussi parce que c’est le seul moyen de s’améliorer.
L’endurance aérobie
Le « cardio » et l’ «endurance aérobie » sont des termes couramment utilisés dans le domaine de l’entraînement. Souvent, on s’imagine que pour améliorer son cardio, en course à pieds ou en vélo par exemple, il suffit de « courir » ou « pédaler » à intensité constante. Le même constat s’observe également en sport, où on pense à tort que n’importe quelle forme de d’entraînement cardiovasculaire peut être bénéfique et améliorer nos performances athlétiques, que ce soit en hockey, en football, en soccer ou en basketball. Ainsi, comme nous le verrons plus loin, le corps, dépendamment du type d’effort à réaliser, n’utilise pas toujours les mêmes systèmes d’énergie.
Définition
De façon générale, les termes « cardio » et « endurance aérobie » désignent l’aptitude cardio-respiratoire d’un individu à effectuer un effort soutenu et prolongé d’une intensité et d’un temps donnés. Officiellement, l’endurance aérobie est la qualité fonctionnelle qui permet à l’athlète de fournir des efforts aérobie de longue durée (deux (2) minutes à des heures) à des intensités sous-maximales et durant lesquels de grandes masses musculaires sont sollicitées (A.C.E., 1989, adapté de Weineck, 1997).
De l’énergie à l’effort (introduction aux systèmes d’énergie)
Afin de mieux comprendre l’utilité du VO2 max, un retour sur certaines notions est essentiel. Tout d’abord, il faut savoir que toute activité physique du corps requière de l’énergie (nommé ATP). Dépendamment de la durée et de l’intensité de ces efforts, le corps a la possibilité de produire son énergie d’un ou plusieurs systèmes :
Le système anaérobie (absence d’oxygène)
Le système anaérobie permet une production élevée d’énergie sans utiliser l’oxygène pour des exercices courts et intenses, comme un saut, un sprint ou une levée de charge. Le système anaérobie se divise en deux systèmes :
Le système anaérobie alactique permet de réaliser des efforts très intenses, de très courte durée (1 à 10 secondes), comme un plongeon, un lancer au baseball ou un service au tennis. Le carburant se nomme ATP-CP.
Le système anaérobie lactique permet de réaliser des efforts intenses, de courte durée (20 secondes à 2 minutes), comme un 400 m en athlétisme, une présence au hockey ou un 200 m style libre en natation. Le carburant se nomme glycogène musculaire (glycolyse) et il y a accumulation d’acide lactique.
Le système aérobie (présence d’oxygène)
Lorsqu’un effort à intensité régulière et constante dure plus de 2 minutes, les besoins de la cellule sont modérés et la quantité d’oxygène est suffisante pour fournir à l’effort. La consommation d’oxygène augmente linéairement jusqu’à un certain point (valeur limite) au-delà duquel, toute nouvelle progression dans l’intensité de l’effort n’entraîne plus d’accroissement de l’absorption d’oxygène. Ce palier est appelé « consommation maximale d’oxygène » (ou VO2max). Tout travail à une intensité égale ou voisine au palier de VO2max ne pourra dépasser 5 à 10 minutes; cette valeur étant variable d’un individu à l’autre. Le travail à une intensité inférieure sera un travail que l’on qualifiera d’ « endurance aérobie » et pourra durer plusieurs heures.
Des erreurs communes en entraînement
Par exemple, je me souviens encore de mon coloc à l’Université qui jouait pour l’équipe de football. Comme il se devait de performer durant quatre (4) quarts de 15 minutes (ou deux demies de 30 minutes), son réflexe initial était de courir 30 minutes sans arrêt. Il n’avait alors pas pris en considération le fait que plusieurs de ses efforts en situation de jeu (2-5sec) sont effectués à intensité très élevée (système anaérobie alactique), et que le repos entre les jeux est souvent très long. Il aurait donc été plus avantageux pour lui de privilégier les sprints répétés à haute intensité (10m-60m), alternés avec de longues périodes de repos entre chaque (2-3min).
Qu’est-ce que le VO2max (ou consommation maximale d’oxygène)?
Le VO2max, c’est la plus grande quantité d’oxygène que peut utiliser l’organisme, par unité de temps, pour produire de l’énergie. Pour toute épreuve à pleine puissance de plus de trois minutes, le VO2max est, de loin, le déterminant de la performance le plus important. On l’exprime en millilitres par minute par kilogramme de poids corporel. Il peut varier dans la population d’environ 20 à 40 ml/min/kg chez les personnes sédentaires à plus de 70 à 80 ml/min/kg chez les athlètes d’élite sur la scène internationale.
Son intérêt dans la pratique sportive
Le VO2max reflète la capacité cardiovasculaire, qui est, tout comme la composition corporelle, la force, l’endurance musculaire et la flexibilité, une composante essentielle de la condition physique d’un individu. Chez de nombreux athlètes, le facteur limitant de la performance est le VO2max. Comme chaque sport possède ses propres exigences, Il est capital que l’entraînement des filières énergétiques soit orienté vers le développement spécifique de celui-ci et reflète les besoins du sport en question.
Quels sports nécessitent un bon VO2max?
Le lien entre l’endurance aérobie et le VO2max
On a souvent tendance à confondre l’endurance aérobie et le VO2max. L’endurance est la capacité de maintenir pendant longtemps un certain pourcentage du VO2max. L’importance de ce déterminant grandit avec la distance ou la durée des épreuves. Toutefois, contrairement à la croyance populaire, l’endurance est une qualité physique indépendante du VO2max. Autrement dit, l’endurance peut varier considérablement chez des athlètes ayant le même VO2max. Ainsi, un athlète peut être très endurant sans être très puissant, et vice-versa.
Toutefois, même lorsque dans les longues épreuves dites « d’endurance », l’endurance demeure un déterminant beaucoup moins important que le VO2max. Selon le spécialiste Guy Thibault, docteur en physiologie de l’exercice, au 10 km et même au marathon, une amélioration du VO2max s’accompagne d’un plus grand changement de la performance qu’une amélioration similaire de l’endurance.
Bien sûr, dans un groupe de sportifs de même VO2max, les meilleurs se démarqueront par l’endurance. Dans tous les autres cas, le VO2max demeure de loin le déterminant le plus important de la performance aérobie. Ainsi, les grands marathoniens, skieurs de fond et cyclistes n’ont pas forcément une endurance élevée. En revanche, ils ont tous un VO2max, une PAM et une VAM très élevés (voir réf.no 3).
Quels facteurs influencent la réponse à l’entraînement aérobie?
De façon générale, l’amélioration de la performance cardio passe par l’amélioration de ses quatre (4) déterminants : la consommation maximale d’oxygène (VO2max), l’efficacité gestuelle (technique; course, natation, etc.), l’endurance aérobie et la capacité anaérobie.
Au niveau du sexe, globalement, les hommes non entraînés ont un VO2max supérieur de 20% à 25% à celui des femmes non entraînées. Toutefois, cet écart entre les sexes est réduit à quelque 10% entre les femmes et les hommes très entraînés. Ceci s’explique, d’une part, par la différence de masse maigre et masse grasse entre les deux (proportionnellement plus élevée chez la femme) et d’autre part par un taux sanguin en hémoblogine (Hb) plus faible (environ 12%) chez la femme.
Notre patrimoine génétique influence également l’amélioration du VO2max. À la base, il expliquerait de 25 à 50% des variations de celui-ci (Bouchard et coll., 1986). Dès notre naissance, plusieurs facteurs sont déjà déterminés : notre aptitude aérobie de base, notre potentiel limite et notre degré d’entraînabilité. En effet, notre hérédité détermine non seulement le VO2max que nous aurions si nous ne nous étions jamais entraîné, mais aussi le taux d’augmentation de notre VO2max pour un programme d’entraînement donné. D’où la différence d’avoir de bons parents! Quoi qu’il en soit, un programme d’entraînement de qualité beaucoup plus élevée que votre niveau initial peut vous apporter de 15% à 50% d’amélioration.
Pourquoi entraîner le cardio même chez les gens normaux non sportifs?
Le mode de vie et l’âge ont également une incidence sur le VO2max. Exprimée en valeur absolue (l/min), la consommation maximale d’oxygène augmente jusqu’à l’âge adulte, pour atteindre sa valeur la plus élevée à 20 ans en moyenne. Elle se stabilise jusqu’à 25-30 ans pour ensuite décroître progressivement d’environ 10% par décennie (Astrand et coll., 1973). À 60 ans, cette diminution sera en moyenne de 30%. Plusieurs facteurs expliquent cette baisse dans le temps :
- Une diminution de la fréquence cardiaque maximale
- Une réduction du débit cardiaque maximal
- Une réduction du débit sanguin périphérique
- Une diminution du volume d’éjection systolique
- Une diminution de la capacité d’effort
Il faut se rappeler que, plus que l’âge, la sédentarité est la cause principale de l’altération de nos capacités physiques. L’activité physique régulière est un des meilleurs moyens d’atténuer les effets du vieillissement et d’améliorer les profils de maladie à partir de 50 ans. Des programmes simples d’activités physiques de type aérobie d’intensité moyenne à élevée (30 à 60 minutes, 3 à 5 fois par semaine et idéalement à chaque jour) atténueront la diminution de la consommation maximale d’oxygène qui accompagne le vieillissement, et ce, même à un âge avancé (1-2).
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Références
1- O’Brien Cousins S, Horne T (sous la dir. de) (1997) Active Living Among Older Adults: Health Benefits and Outcomes. Philadelphia : Brunner/Mazel, 425 p.
2- Pate RR et al. (1995) Physical Activity and Public Health. A Recommendation From the Centers for Disease Control and Prevention and the American College of Sports Medicine. JAMA 273(5):402-7.
Entraînement cardio; sports d’endurance et performance, Collection Géo Plein air, Guy Thibault, Ph.D., Vélo Québec Éditions, 2009.
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, Avis du comité scientifique de Kino-Québec, 2002.
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Consommation maximale d’oxygène, École des sciences de l’activité physique, Université d’Ottawa, 2003.
La consommation maximale d’oxygène, Licence STAPS Option Activités du cyclisme, Centre Universitaire Condorcet Le Creusot, 03 février 2011.
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Activité physique et santé: arguments scientifiques, pistes pratiques, Programme national nutrition santé, Société française de nutrition.
Physiologie de l’activité physique: énergie, nutrition et performance, W. McArdle, F. et V. Katch, 4e édition, 2001.
Notes de cours planification et méthodes d’entraînement, Université de Sherbrooke, hiver 2007.
Notes de cours physiologie de l’effort 1, Université de Sherbrooke, automne 2005.
Notes de cours physiologie de l’effort 2, Université de Sherbrooke, septembre 2004.
