La méthode de référence : mesurer, pas estimer
Une épreuve d'effort cardiopulmonaire mesure la VO2 max au lieu de la déduire. La personne s'exerce jusqu'à l'épuisement sur tapis roulant ou cycloergomètre selon un protocole progressif pendant que l'air expiré est analysé souffle par souffle : la consommation d'oxygène est donc lue directement à mesure que la charge augmente puis atteint un plateau.
C'est la méthode qui sous-tend les normes de référence elles-mêmes. Celles du registre FRIEND utilisées dans les Guidelines de l'ACSM proviennent de tests maximaux sur tapis roulant mesurés directement, et c'est pourquoi comparer l'estimation d'une montre à ces centiles y ajoute l'erreur de la montre.
Tests de terrain : une équation à la place de l'analyseur de gaz
Les tests de terrain remplacent l'analyseur par une équation de régression ajustée sur des mesures de laboratoire dans une population d'étude d'origine. Ils sont peu coûteux, ne demandent aucun équipement, et héritent à la fois de la précision et des limites de la population sur laquelle ils ont été ajustés.
La course de 12 minutes de Cooper, publiée par Kenneth Cooper dans le JAMA en 1968, utilise la distance parcourue lors d'un effort maximal de 12 minutes : VO2 max = (distance en mètres − 504,9) ÷ 44,73. La marche d'un mile de Rockport, de Kline et ses collègues en 1987, utilise le temps de marche et la fréquence cardiaque qui suit, avec le sexe, l'âge et le poids corporel, ce qui la rend adaptée aux personnes pour qui une course maximale ne convient pas.
| Méthode | Ce qu'elle demande | Effort requis | Ce qui la limite |
|---|---|---|---|
| Épreuve d'effort cardiopulmonaire | Laboratoire, analyse des gaz, encadrement | Maximal | Coût et accès |
| Course de 12 minutes de Cooper | Une piste mesurée et un chronomètre | Maximal | Allure, météo, terrain ; ajustée sur de jeunes adultes en forme |
| Marche d'un mile de Rockport | Un mile mesuré et une mesure de fréquence cardiaque | Marche soutenue | Précision de la fréquence cardiaque ; la marche doit être vive et régulière |
| Tests de step | Une marche et un chronomètre | Sous-maximal | La hauteur de marche et la cadence doivent suivre le protocole |
| Estimation par montre connectée | L'appareil et, le plus souvent, une ceinture pectorale | Courses sous-maximales | Hypothèses de l'algorithme ; la précision varie selon le niveau |
Ce que valent les estimations des montres connectées
Une revue systématique qualitative de 2025 a passé au crible 252 références et retenu 13 études sur l'estimation de la VO2 max par objets connectés, portant pour la plupart sur des montres Garmin associées à une ceinture pectorale et à l'algorithme Firstbeat. Dans tous les cas la comparaison se faisait avec un test d'effort progressif en laboratoire, tandis que l'estimation de l'appareil provenait de courses sous-maximales en extérieur.
Sept des 13 études ont jugé l'objet connecté valide ou acceptable. L'une a rapporté une erreur absolue moyenne en pourcentage inférieure à 5% et quatre, de 5% à 10%. À l'autre extrémité, une étude a constaté une sous-estimation systématique avec un écart moyen de −4,51 ml/kg/min et une erreur absolue moyenne en pourcentage de 15,78%.
Les auteurs relèvent que la validité a été démontrée chez des adultes sains non entraînés, des sportifs de loisir et des professionnels de sports collectifs, alors que l'utilité en endurance de haut niveau restait discutable. D'où une conséquence pratique : une erreur de quelques ml/kg/min suffit à faire franchir une limite de classe à une mesure ; le chiffre de la montre sert donc mieux à suivre sa propre évolution qu'à revendiquer une classe.
Comparer des résultats sans se leurrer
Comme chaque méthode porte sa propre erreur, les comparaisons qui ont du sens sont celles qui gardent la méthode constante. Deux tests de Cooper séparés d'une saison sur la même piste sont instructifs ; un test de Cooper comparé à l'estimation de la montre de l'an dernier mesure surtout l'écart entre deux méthodes.
- Gardez la méthode constante lorsque vous suivez une évolution dans le temps.
- Gardez aussi les conditions constantes : vent, chaleur, terrain et gestion de l'allure déplacent tous un résultat de terrain.
- Notez de quelle échelle vous avez tiré l'étiquette, car les noms de catégories diffèrent d'un tableau publié à l'autre.
- Lisez une estimation comme une bande et non comme un point, et attendez-vous à ce que les cas limites changent de classe d'un essai à l'autre.
- Les tests maximaux sont exigeants : ils ne conviennent pas à tout le monde, et l'avis médical passe en premier.
Questions fréquentes
Quelle est la façon la plus précise de mesurer la VO2 max ?
Une épreuve d'effort cardiopulmonaire en laboratoire, où l'air expiré est analysé pendant que la personne s'exerce jusqu'à l'épuisement selon un protocole progressif. Elle mesure directement la consommation d'oxygène au lieu de la déduire d'une équation, et c'est la méthode qui sous-tend les normes de référence sur lesquelles reposent les tableaux de classification.
Quelle est la précision de la VO2 max affichée par ma montre ?
Dans une revue systématique de 2025 portant sur 13 études, sept ont jugé les objets connectés valides ou acceptables face à un test de laboratoire. Une étude a rapporté une erreur absolue moyenne en pourcentage inférieure à 5% et quatre, de 5% à 10%, tandis qu'une a constaté une sous-estimation avec un écart moyen de −4,51 ml/kg/min et une erreur de 15,78%. La précision variait selon le niveau de forme, et l'utilité chez les athlètes d'endurance de haut niveau restait discutable.
Vaut-il mieux faire le test de Cooper ou la marche de Rockport ?
Ils conviennent à des personnes différentes. La course de 12 minutes de Cooper exige un effort maximal et a été ajustée sur de jeunes adultes en forme : elle convient donc à qui a déjà l'habitude de courir dur. La marche d'un mile de Rockport ne demande qu'une marche soutenue et une mesure de fréquence cardiaque, et intègre l'âge, le sexe et le poids corporel dans son équation, ce qui la rend plus adaptée aux personnes pour qui une course maximale est déconseillée.
Pourquoi ma VO2 max change-t-elle d'un test à l'autre ?
Les tests de terrain déduisent la VO2 max de la performance : tout ce qui influe sur la performance influe donc sur l'estimation. L'allure, le vent, la chaleur, le terrain, les chaussures, le sommeil et la fraîcheur de l'entraînement déplacent le résultat, et les tests fondés sur la fréquence cardiaque y ajoutent l'erreur de la mesure elle-même. Ce sont des conditions égalisées qui rendent deux résultats comparables.
Puis-je comparer l'estimation d'une montre à un tableau de centiles de l'ACSM ?
Oui, mais avec la réserve qui s'impose. Les normes par centiles proviennent de tests de laboratoire mesurés directement : y confronter une estimation ajoute l'erreur de celle-ci à la comparaison. Comme quelques ml/kg/min suffisent à faire franchir une limite de classe, le chiffre de la montre sert mieux à suivre votre propre évolution qu'à trancher la classe où vous vous situez.
Références
- Cooper KH. A means of assessing maximal oxygen intake: correlation between field and treadmill testing. JAMA 1968; 203(3): 201–204.
- Kline GM, Porcari JP, Hintermeister R, et al. Estimation of VO2max from a one-mile track walk, gender, age, and body weight. Medicine & Science in Sports & Exercise 1987; 19(3): 253–259.
- Železnik Mežan L. Accuracy of wearables for determining the maximal oxygen uptake and lactate threshold: a qualitative systematic review. Frontiers in Sports and Active Living 2025; 7: 1707991.
- Kaminsky LA, Arena R, Myers J, et al. Updated reference standards for cardiorespiratory fitness measured with cardiopulmonary exercise testing: data from the Fitness Registry and the Importance of Exercise National Database (FRIEND). Mayo Clinic Proceedings 2022; 97(2): 285–293.
- American College of Sports Medicine. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition. Wolters Kluwer, 2024.