VO2 Max, la clé pour courir plus vite

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Dans cet article, nous examinons le meilleur indicateur de performance en course à pied : la VO2 max. Nous verrons ce qu'est exactement la VO2 max, comment l'entraînement affecte les systèmes physiologiques de la VO2 max et comment l'améliorer grâce à la course à pied.

Le VO2 max est défini comme le taux maximal auquel le corps humain peut extraire et utiliser l'oxygène, VO2 signifiant « volume d'oxygène consommé ».

V = Volume
O2 = Oxygène
Max = Quantité maximale consommée

On parle aussi souvent de VO2 max pour désigner la capacité aérobie. Lorsque nous courons, notre corps utilise l'oxygène pour produire de l'ATP (adénosine triphosphate). L'ATP est notre source d'énergie et alimente les contractions musculaires qui nous permettent de courir. Plus notre corps peut utiliser d'oxygène (VO2), plus nous pouvons produire d'ATP et plus nous pouvons fournir d'effort.

Pourquoi le VO2 max est-il important ?

Un VO2 max élevé est un bon indicateur de performance, car il reflète la capacité des systèmes cardiaque et respiratoire à alimenter nos tissus en sang oxygéné. Le VO2 max est le produit de la capacité du système nerveux central (cœur et poumons) à alimenter le système périphérique (muscles) en sang oxygéné et de la capacité des muscles à utiliser l'oxygène fourni pour produire des contractions musculaires. Si deux coureurs ont un VO2 max significativement plus élevé, ils surpasseront généralement l'autre, car ils peuvent distribuer et utiliser un plus grand volume d'oxygène pendant l'effort, ce qui signifie qu'ils peuvent produire plus d'énergie. Bien que le seuil lactique et l'économie de course contribuent tous deux à la performance, le VO2 max est le meilleur indicateur de performance en endurance ( 4 ).

Comment l’entraînement d’endurance améliore-t-il le VO2 max ?

La formation améliore les éléments suivants ( 1 ) :

1) Capacité de diffusion pulmonaire : capacité des poumons à absorber l'air et à échanger l'oxygène et le dioxyde de carbone à travers les alvéoles, les capillaires et le sang. Les améliorations du système pulmonaire sont moindres que celles des autres systèmes, mais elles ont néanmoins été observées chez les athlètes de haut niveau dont la capacité cardiaque permet d'alimenter l'organisme en grands volumes de sang oxygéné.

2) Le débit cardiaque, capacité du cœur à pomper de grands volumes de sang oxygéné vers le muscle squelettique. L'entraînement augmente le débit cardiaque en améliorant le volume systolique (la quantité de sang que le cœur peut éjecter à chaque battement). Le débit cardiaque est généralement considéré comme la principale limitation de la VO2 max et réagit fortement à l'entraînement.

3) Capacité de transport d'oxygène du sang : quantité d'oxygène transportée par le sang vers les muscles. Cela se produit grâce à l'augmentation de la masse totale des globules rouges et de l'hémoglobine.

4) Capacité du muscle à absorber et à utiliser l'oxygène. Cela se traduit par une capillarisation accrue, une augmentation de la taille et du nombre de mitochondries, une augmentation de la myoglobine et une activité enzymatique accrue.

Parmi les mécanismes présentés ci-dessus, l'amélioration du débit cardiaque est le plus significatif et est généralement considérée comme le principal facteur limitant la VO2 max. Le débit cardiaque limitant notre capacité à fournir de l'oxygène, il doit s'améliorer pour que notre VO2 max s'améliore. Autrement dit, pour avoir une VO2 max élevée, il faut également un débit cardiaque élevé. C'est pourquoi on observe une telle différence entre le débit cardiaque des personnes sédentaires (généralement autour de 20 L/min) et celui des athlètes de haut niveau (jusqu'à 40 L/min).

Comment améliorer le VO2 max

Des recherches ont montré que le protocole le plus efficace pour améliorer la VO2 max est l'entraînement fractionné, avec des séances de 3 à 5 minutes à la VO2 max ou aux alentours, et des temps de repos de 2 à 4 minutes ( 2 ). Les intervalles se sont avérés nettement plus efficaces pour augmenter la VO2 max qu'un entraînement à faible intensité ( 3 ). Cependant, les effets les plus importants sont observés en combinant l'entraînement fractionné et l'entraînement à faible intensité. En effet, le HIIT a un effet significatif sur l'augmentation du débit cardiaque via l'augmentation du volume systolique, tandis que l'exercice à faible intensité stimule l'augmentation des capacités oxydatives des fibres musculaires. Ceci illustre les mécanismes complémentaires de la combinaison d'un entraînement à faible et à haute intensité. À l'entraînement, les intervalles à votre allure cible (allure de course) augmenteront votre VO2 max. Si un entraînement fractionné de plus longue durée (3 à 5 minutes) est plus efficace, c'est parce qu'il vous permet d'atteindre votre VO2 max ou juste en dessous. Autrement dit, à cette intensité, vous sollicitez les mécanismes physiologiques qui fournissent et utilisent l'oxygène au maximum, et ce stress est à l'origine de l'adaptation. Tout comme le fait de soulever des charges moyennement lourdes dans la salle de musculation augmente la force, un entraînement proche du VO2 max est nécessaire pour maximiser les gains de capacité aérobie.

À propos de l'auteur :

Joe est entraîneur personnel certifié, coach en musculation et en nutrition. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences du sport et de l'exercice, avec mention très bien. Durant ses études, Joe s'est concentré sur la physiologie et la performance humaines, et il applique ses connaissances en sciences de l'exercice à son travail chez Thrive. Il est le cofondateur de Thrive Protein , une entreprise familiale canadienne de compléments alimentaires spécialisée dans les produits nutritionnels sains et scientifiquement validés, notamment des protéines en poudre, des légumes verts et des électrolytes.

Références

1) Bassett, DR, Jr, et Howley, ET (2000). Facteurs limitant la consommation maximale d'oxygène et déterminants de la performance en endurance. Médecine et science du sport et de l'exercice, 32(1), 70–84.

2) Bacon, AP, Carter, RE, Ogle, EA et Joyner, MJ (2013). Capacité d'entraînement VO2max et entraînement fractionné à haute intensité chez l'homme : une méta-analyse. PloS one, 8(9), e73182.

3) Helgerud, J., Høydal, K., Wang, E., Karlsen, T., Berg, P., Bjerkaas, M., Simonsen, T., Helgesen, C., Hjorth, N., Bach, R. et Hoff, J. (2007). Les intervalles aérobies de haute intensité améliorent davantage la VO2max qu’un entraînement modéré. Médecine et science dans le sport et l'exercice, 39(4), 665-671.

4) McLaughlin, JE, Howley, ET, Bassett, DR, Jr, Thompson, DL, & Fitzhugh, EC (2010). Test du modèle classique de prédiction des performances en course d'endurance. Médecine et science du sport et de l'exercice, 42(5), 991–997.