Fréquence cardiaque maximale : pourquoi vous ne devriez pas utiliser la formule des 220 ans

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Résumé:

• Bien qu'il soit largement admis que la fréquence cardiaque maximale (FCmax) diminue avec l'âge, des études ont démontré que la formule 220 - âge ne permet pas de prédire correctement la FCmax. Cette formule sous-estime la FCmax chez les personnes âgées et la surestime chez les personnes plus jeunes.

• Une formule d'âge plus valide pourrait être HRmax = 208 − 0,7 × âge, celle-ci est basée sur les données d'une méta-analyse de 18 712 personnes.

• La meilleure façon de calculer la fréquence cardiaque maximale (FCmax) pour les personnes en bonne santé et en bonne forme physique est d'utiliser un moniteur de fréquence cardiaque précis (comme un moniteur Polar ) et de se pousser à l'extrême dans une activité cardio sollicitant tout le corps, comme la course à pied.

Pourquoi vous ne devriez pas utiliser la formule 220-âge :

Avant d'aborder les raisons pour lesquelles il ne faut pas utiliser la formule 220 - âge et d'examiner de meilleures options pour calculer votre fréquence cardiaque maximale (FCmax), définissons d'abord ce qu'est la FCmax. La FCmax correspond simplement au nombre total de battements par minute que votre cœur peut atteindre. Atteindre la FCmax exige un effort intense et conséquent, et n'est donc généralement pas une zone d'entraînement recommandée. Cependant, en tant qu'athlètes d'endurance, il est courant de baser nos zones d'entraînement sur des pourcentages de la FCmax, et de nombreux programmes d'entraînement utilisent ces pourcentages pour prescrire les intensités et les allures. Par conséquent, connaître précisément sa FCmax est très utile pour optimiser son entraînement.

La méthode la plus courante pour calculer la fréquence cardiaque maximale (FCmax) est la formule 220 - âge, largement utilisée par les athlètes, les entraîneurs et les cliniciens. Si vous recherchez « comment calculer la fréquence cardiaque maximale » sur Google, la première page de résultats recommande systématiquement ce calcul. J'ai rencontré cette formule à maintes reprises dans mes cours de sciences du sport. Cependant, ce n'est qu'après avoir acheté un cardiofréquencemètre Polar pour analyser plus en détail mes données d'entraînement que j'ai réalisé que ma FCmax était bien inférieure à celle calculée. Pour vous donner un aperçu, j'ai 28 ans, ce qui, selon ce calcul, correspond à une FCmax de 192 bpm (220 bpm - 28). Or, lors de mes séances les plus intenses (entre 1,5 et 3 km à vitesse maximale), j'atteins une FCmax de 185 bpm (7 battements de moins que la valeur calculée). Malgré tous mes efforts, je n'ai pas réussi à dépasser ce chiffre, et il s'agit donc très probablement de ma véritable FCmax. L'écart entre la formule basée sur l'âge et ma fréquence cardiaque maximale réelle m'a amené à remettre en question la validité de la formule et à explorer si ma faible valeur est une anomalie ou si cette formule courante est en réalité erronée.

J'ai pu identifier deux études bien menées sur la fréquence cardiaque maximale (FCmax) et les formules basées sur l'âge. La première a porté sur 134 participants et a calculé leur FCmax à l'aide de la formule 220 - âge, puis a soumis chaque participant à un test d'effort progressif sur tapis roulant afin de déterminer leur FCmax réelle. Les chercheurs ont ensuite comparé les données de FCmax réelles aux prédictions de la formule et ont constaté un écart important. Ils ont donc conclu que la formule était généralement un mauvais prédicteur de la FCmax réelle ( 1 ). La seconde étude a adopté une approche méta-analytique pour collecter les valeurs moyennes de FCmax issues de 351 études portant sur 18 712 sujets. Ils ont constaté qu'en général, la formule 220 - âge sous-estimait la fréquence cardiaque maximale (FCmax) chez les personnes âgées et la surestimait chez les personnes plus jeunes (ce que confirme également cette étude ( 2 )). Les recherches qu'ils ont évaluées ont montré une diminution réelle de la FCmax de 3 à 5 % par décennie, tandis que l'équation 220 - âge implique une diminution de 5 à 7 % par décennie. Au lieu de la formule 220 - âge, ils ont présenté une formule actualisée qu'ils ont jugée plus adaptée au large éventail de données analysées : FCmax = 208 - (0,7 × âge)². En appliquant cette formule à mes données, ma FCmax est estimée à 188,4 bpm au lieu de 192 bpm (formule 220 - âge), une valeur plus proche de ma FCmax réelle (185 bpm).

Quelle est la méthode la plus précise pour mesurer la fréquence cardiaque maximale ?

Pour les personnes en bonne santé et en bonne forme physique, le moyen le plus précis de mesurer leur fréquence cardiaque maximale (FCmax) est d'utiliser un cardiofréquencemètre précis (comme un cardiofréquencemètre Polar). Un moyen efficace d'atteindre la FCmax est de pratiquer un exercice de haute intensité, tel que la course à pied, le vélo ou l'aviron, pendant 5 à 8 minutes, en terminant par 1,5 à 2 minutes à intensité maximale absolue . Consultez cette vidéo pour une explication détaillée. Différents exercices cardio peuvent être utilisés, mais certaines personnes trouvent plus facile d'atteindre leur FCmax en courant ou en ramant, car ces activités sollicitent davantage de muscles et donc plus d'oxygène, ce qui augmente la demande cardiaque.

Qu’est-ce qui détermine la fréquence cardiaque maximale (FCmax) et varie-t-elle avec l’exercice ?

Bien que le calcul mis à jour soit plus proche de ma fréquence cardiaque maximale réelle, elle reste inférieure. Cela m'a amené à me demander si la fréquence cardiaque maximale est une valeur fixe ou si elle peut être modifiée par l'entraînement. La recherche s'accorde à dire que la fréquence cardiaque maximale est principalement déterminée par la génétique. Il est communément admis que cette valeur est fixe et non modifiable. On trouve d'ailleurs sur internet l'affirmation selon laquelle la fréquence cardiaque maximale ne change pas avec l'entraînement, mais je n'ai trouvé aucune preuve empirique à ce sujet. De plus, on trouve deux avis contradictoires sur les sites et forums de coaching : certains affirment que la fréquence cardiaque maximale peut augmenter avec l'entraînement, tandis que d'autres soutiennent qu'elle peut diminuer.

Les recherches sur ce sujet sont limitées, mais j'ai pu trouver deux études. La première est une revue de la littérature qui a montré que la fréquence cardiaque maximale (FCmax) variait pendant les périodes d'entraînement, de réduction de l'entraînement et de désentraînement. La FCmax diminuait lors des périodes d'entraînement intensif et de bonne condition physique, et augmentait pendant les périodes de désentraînement. L'analyse a révélé que la FCmax pouvait varier de 3 à 7 % entre l'entraînement aérobie et le désentraînement, ce qui prouve que la FCmax peut varier en fonction de l'état d'endurance ( 3 ).

La seconde étude a porté sur 130 athlètes d'endurance, 40 athlètes de musculation et 95 sujets sédentaires appariés en âge. Les résultats ont montré que les athlètes d'endurance et de musculation présentaient une fréquence cardiaque maximale (FCmax) significativement inférieure à celle des sujets sédentaires, avec une différence moyenne de 5 battements par minute. Ces résultats confirment que l'entraînement peut effectivement réduire la FCmax ( 4 ).

Les deux études concluent que les mécanismes à l'origine de ces changements restent flous et que, tant que des recherches supplémentaires ne seront pas menées, il convient de rester prudent quant à l'interprétation de ces résultats. Cependant, on peut en déduire que les formules liées à l'âge sont probablement insuffisantes au-delà d'une simple estimation approximative, car elles ne tiennent absolument pas compte du niveau de forme physique, qui peut modifier la fréquence cardiaque maximale de 3 à 7 %.

Une citation appropriée pour résumer

L’estimation de la fréquence cardiaque maximale (FCmax) est une caractéristique de la physiologie de l’exercice et des sciences appliquées connexes depuis la fin des années 1930. Cette estimation repose en grande partie sur la formule : FCmax = 220 – âge. Cette équation est souvent présentée dans les manuels sans explication ni référence aux recherches originales. De plus, la formule et les concepts associés sont inclus dans la plupart des examens de certification en médecine du sport, en physiologie de l’exercice et en conditionnement physique. Malgré l’acceptation de cette formule, des recherches menées sur plus de vingt ans révèlent l’importante marge d’erreur inhérente à l’estimation de la FCmax. Paradoxalement, l’étude de l’historique de cette formule révèle qu’elle n’a pas été élaborée à partir de recherches originales, mais résulte d’observations basées sur des données issues d’une dizaine de références, constituées de recherches publiées ou de compilations scientifiques non publiées. Par conséquent, la formule FCmax = 220 – âge ne présente aucune valeur scientifique pour une utilisation en physiologie de l’exercice et dans les domaines connexes. ( 5 )

À propos de l'auteur :

Joe est entraîneur personnel certifié, préparateur physique et coach en nutrition. Il est titulaire d'une licence en sciences du sport et de l'exercice (avec mention très bien). Durant ses études, Joe s'est spécialisé en physiologie et performance humaines, et il met à profit ces connaissances en sciences de l'exercice dans son travail chez Thrive. Il est le cofondateur de Thrive Protein , une entreprise familiale canadienne de suppléments qui propose des produits nutritionnels sains et scientifiquement validés, notamment des poudres protéinées, des légumes verts et des électrolytes.

Références

1) Shookster, D., Lindsey, B., Cortes, N. et Martin, J.R. (2020). Précision des équations couramment utilisées pour prédire la fréquence cardiaque maximale en fonction de l'âge. International Journal of Exercise Science, 13(7), 1242–1250. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7523886/

2) Cruz-Martínez, Luis Eduardo, Rojas-Valencia, Jaime Tomás, Correa-Mesa, Juan Felipe et Correa-Morales, Carlos. (2014). Fréquence cardiaque maximale pendant l'exercice : Fiabilité des formules 220-age et Tanaka chez des jeunes en bonne santé à une élévation modérée. Revista de la Facultad de Medicina, 62(4), 579-585. https://pesquisa.bvsalud.org/portal/resource/pt/lil-742684

3) Zavorsky GS (2000). Preuves et mécanismes possibles de la modification de la fréquence cardiaque maximale lors d'un entraînement d'endurance et de sa phase de réduction. Sports medicine (Auckland, NZ), 29(1), 13–26. https://doi.org/10.2165/00007256-200029010-00002

4) Whyte, GP, George, K., Shave, R., Middleton, N. et Nevill, AM (2008). Modifications de la fréquence cardiaque maximale induites par l'entraînement. International Journal of Sports Medicine, 29(2), 129-133. https://doi.org/10.1055/s-2007-965783

5) Robergs, Robert et Landwehr, Roberto. (2002). L'histoire surprenante de l'équation « HRmax = 220 - âge ». International Journal of Online Engineering - iJOE. 5. https://www.researchgate.net/publication/237258265_The_surprising_history_of_the_HRmax220-age_equation