Cyclisme et VO2 max : une question de termes

Faire du sport, ce n’est pas, simplement, adopter des gestes de sportif. Le mouvement est à la fois rendu possible par des mécanismes physiologiques et, cette activité, a des incidences  sur ces mêmes mécanismes. Les notions de VO2 max, puissance maximale aérobie – et d’autres mots – sont utilisés pour caractériser le niveau de l’activité physique.

C’est le cas, par exemple, du cycliste. Il peut appuyer sur les pédales parce que des mécanismes aérobies se mettent en place pour soutenir son activité physique. Mécanique et physiologie, physique et biologie s’entrecroisent, choisissant, chacun, des termes propres pour décrire ce qui, somme toute, n’est que du vélo et du plaisir. Pour y voir plus clair, on fait un petit tour d’horizon pour mettre du sens sur ces expressions

Point de départ : la consommation d’oxygène

Il n’est pas original de dire qu’un effort de longue durée met à contribution les systèmes cardiovasculaire et respiratoire.
→ Le cœur augmente sa fréquence de battement
→ Le rythme de la respiration est plus rapide. 

VO2 max

Ces modifications s’expliquent par le fait que l’organisme a besoin de plus d’oxygène pour lui permettre de répondre aux exigences de l’effort produit. 
Plus l’intensité de l’exercice augmente, plus les besoins en oxygène sont importants. A chaque fois, fréquences cardiaque et ventilatoire s’ajustent pour correspondre aux besoins de l’organisme.

La VO2 max

Pourtant, il arrive à un moment où l’organisme ne peut plus répondre à une augmentation de l’intensité de l’exercice. Cela se caractérise par 
→ une fréquence cardiaque très élevée pour ne pas dire maximale
→ un essoufflement très prononcé
→ une motricité très difficile, les muscles principalement actifs se tétanisent.

Comme le montre le graphique ci-joint, la consommation d’oxygène (VO2) atteint un plateau qu’il n’est pas possible de dépasser.

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VO2 max

Les limites des muscles actifs à consommer de l’oxygène sont atteintes. Un athlète peut poursuivre son activité à la même intensité durant quelques minutes. Des sportifs très entraînés peuvent étirer l’intervalle jusqu’à 7 à 10 minutes. 
On nomme ce plateau, la VO2 max, c’est à dire, la capacité d’un individu à tendre vers une consommation maximale d’oxygène permise par son organisme lors d’un effort de longue durée.

La VO2 max : raisonnement discursif

A partir de ce point, plusieurs choses peuvent être ajoutées – qui complexifient le propos mais qui ont toutes leur intérêt. 

VO2 max
  • Plus on s’approche de VO2 max, plus l’activité des muscles va générer de l’acide lactique. Ce qui provoque progressivement une “anesthésie” de l’activité musculaire. 
  • En augmentant l’intensité de l’exercice à partir de ce palier, l’activité des muscles entraînent une surproduction d’acide lactique qui conduit irrémédiablement à l’arrêt de l’activité en 2 minutes maximum pour les plus entraînés.
  • Une VO2 max est spécifique au groupe musculaire sollicité durant l’activité physique. Les nageurs ont des facultés de consommation d’oxygène développées au niveau des muscles du torse. Il ne suffit pas qu’un triathlète soit performant en natation pour que sa performance soit transférable à vélo et en course à pieds. Il doit s’entraîner spécifiquement pour développer son niveau de consommation d’oxygène pour les deux sports terrestres.
  • D’un individu à l’autre, la VO2 max varie. L’intervalle peut s’établir à 16 ml-1.kg-1.min-1 pour une capacité très faible à 90 ml-1.kg-1.min-1 pour un athlète de haut niveau. Dès lors, on ne peut pas douter que la valeur de la VO2 max est prédictive de la performance.
  • Enfin, il faut préciser que la valeur de la VO2 max est à 80 voire 90% génétiquement déterminée. Ce qui n’empêche pas que pour en profiter pleinement (quel que soit son niveau), il faut à la fois la développer et l’entraîner.

Tester la VO2 max

VO2 max

Il est possible d’évaluer la VO2max par des tests en laboratoire. 
Un masque sur le visage pour recueillir des informations sur les échanges respiratoires, le cycliste pédale sur un ergocycle et le coureur court sur un tapis. 
→ A chaque mouvement de pédale, le cycliste produit de la puissance mécanique qui s’affiche en watts sur l’écran.
→ Pour le coureur, c’est sa vitesse de déplacement en km/h qui apparaît sur l’écran. 

On demande au cycliste de rouler pendant 2 minutes à un niveau de puissance défini. Toutes les deux minutes, il doit produire plus de puissance selon une progression définie auparavant. Par exemple, à partir de 100 watts, on incrémente de 30 watts toutes les deux minutes. 
Il arrive à un moment où le cycliste devient incapable de soutenir la puissance demandée pendant 2 minutes. 

Il existe d’autres tests : test d’évaluation du seuil anaérobie lactique

Ce qu’on découvre grâce à ce test

→ En regardant la courbe de la consommation d’oxygène recueillie par l’intermédiaire du masque, on observe que le cycliste atteint le plateau au delà duquel l’organisme ne parvient plus à augmenter sa capacité à consommer de l’oxygène.
→ Est associée à ce plateau, la puissance mécanique atteinte par le sportif au moment où il atteint ce niveau. C’est la “Puissance Maximale Aérobie” dite PMA

VO2 max

Pour le  coureur, le protocole d’évaluation est identique. Seulement, c’est la vitesse atteinte au moment où l’organisme atteint ce plateau qui définit la “Vitesse Maximale Aérobie” d’un individu dite VMA.

A quoi cela peut-il bien servir ? 

Avant d’aller plus loin, il convient de préciser deux choses.

1 – VO2max et performance

Même si, la valeur de la VO2max est prédictive de la performance entre deux individus, elle n’explique pas les résultats entre deux athlètes de niveau sensiblement identique. 
En effet, la performance en endurance s’explique par 4 facteurs : 

  • La valeur de la VO2 max ;
  • La capacité à maintenir un gros pourcentage de VO2 max le plus longtemps possible ; 
  • Le coût énergétique du geste ; 
  • Un facteur psychologique. 
VO2 max

2 – Avoir de l’expérience

Cela peut prendre plusieurs années pour parvenir à développer sa VO2 max. Ce qui signifie qu’un sportif inexpérimenté aura des difficultés à travailler à un niveau de consommation d’oxygène élevé et à atteindre sa VO2 max. Par ailleurs, cette “VO2 max” ne pourra être que transitoire. Par un entraînement adapté, il pourra l’améliorer. 

Dès lors, à quoi peut bien servir la VO2 max ? 

Ce n’est pas le niveau de la VO2 max qui est important mais la correspondance de celui-ci avec la PMA et la VMA.
Ces indicateurs vont permettre d’organiser les programmes d’entraînement pour faire correspondre les intensités à respecter et développer ainsi tous les registres de l’endurance. 

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