Estimer sa Vo2max avec une simple ceinture cardiaque (Polar H7)

J’ai toujours été obnubilé par les mesures et les chiffres liés à la pratique du vélo:  que ce soit la fréquence cardiaque, la puissance, les kilomètres et le dénivelé, la pression artérielle, les TRIMPS (reflétant la charge d’entrainement) et leurs courbes associées, etc…

J’ai bien conscience qu’il s’agit d’une manière de pratiquer son sport très particulière, qui n’intéressera pas forcément la majorité des cyclistes: beaucoup aiment simplement rouler, mais pour ma part j’aime autant rouler que ‘mesurer’ et analyser mes entraînements et ma forme physique.

Il était donc logique que je finisse par faire l’acquisition d’un appareil permettant de mesurer la variabilité du rythme cardiaque (Heart Rate Variability, HRV), donnant lui même accès à tout un tas de variables reflétant la forme physique, ainsi que, par extrapolation, d’une estimation de la Vo2max. Mon choix s’est porté sur le couple ceinture cardiaque Polar H7 plus application pour smartphone (PolarBeat notamment).

Qu’est ce que la variabilité de la fréquence cardiaque?

Un rythme cardiaque n’est jamais constant: si votre cardiofréquencemètre vous indique par exemple 60 battements par minutes, en réalité il  a de fortes chance pour que votre cœur ne batte pas chaque seconde, mais par intervalles de 1,05 secondes, puis 0,95 secondes, etc. C’est ce qu’on appelle la variabilité de la fréquence cardiaque (Heart Rate Variability, HRV) ou variabilité de l’intervalle rr (chaque pulsation cardiaque se compose d’une oscillation dont le pic maximal, permettant de mesurer le rythme cardiaque est appelé ‘r’. ‘rr’ représente donc la période de la fc, et son inversion donne la fréquence).

Lorsque vous passez un électrocardiogramme (ecg), cela est apparent car le graphe reflète précisément la variation de l’intensité du flux électrique cardiaque dans le temps. Par contre, un cardiofréquencemètre classique va procéder à une moyenne des intervalles pour afficher une relative stabilité de la fréquence cardiaque. Il ne permettra pas de mesurer chaque intervalle séparément.

C’est ici que l’expertise de Polar entre en jeu: le haut de la gamme de la marque (le cardio V800 notamment, ou l’ancien RS800, ou encore simplement la ceinture H7) propose en effet du matériel de même niveau de précision que le matériel médical permettant le tracé des ecg ( source: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18853042 ).

D’autre marques comme Suunto proposent également des cardio compatibles avec la mesure du HRV.

L’intérêt de mesurer les intervalles rr

Je n’aurais pas la prétention de faire un exposé sur la théorie, très complexe, de l’analyse des données issues de la mesure de la HRV. C’est un domaine encore en ébullition:  stress, santé, relaxation, fatigue, forme physique, mais aussi respiration influent sur les données.

Je n’ai fait qu’effleurer le sujet pour en retirer deux informations utiles à la pratique du vélo: l’estimation de la Vo2max et l’analyse de la fatigue.

L’estimation de la Vo2max est basée sur une étude (controversée) de Polar sur un échantillon de sportifs. En gros ils ont étudié la HRV de différents sujets au repos et en parallèle effectué des tests de Vo2max classiques sur un vélo stationnaire avec mesure des échanges gazeux.

Ils en ont ressorti un graphe de la Vo2max en fonction de la HRV et on pu en tirer une formule statistique, un peu comme la célèbre formule 220-age permettant d’estimer la fréquence cardiaque maximale.

Ce graphe (ou formule) permet donc d’associer à chaque niveau de HRV une Vo2max probable. A condition de bien préciser différentes informations (sexe, age, niveau de pratique) afin d’affiner l’algorithme prédictif.

On verra plus loin comment j’arrive à retomber sur mes pieds si je compare la mesure à plusieurs autres formules d’estimation de la Vo2max.

L’autre utilisation de la mesure HRV est l’analyse de la fatigue, via le rmssd. Ce paramètre (moyenne quadratique des différences successives de l’intervalle rr) va monter lorsque le corps a bien récupéré, et inversement diminuer lorsque l’organisme sera fatigué.

Avec un suivi à long terme associé à ses sensations, il est ainsi possible de connaitre comment son corps réagit aux entraînements et ainsi de mieux les planifier pour arriver en forme aux compétitions. Il permet aussi simplement de mesurer son entrainabilité: certaines personnes seront capable d’encaisser 25 heures de vélo par semaine incluant plusieurs sessions intensives, d’autres auront du mal à se remettre d’une session d’intervalles à PMA par semaine.

Présentation de la ceinture Polar H7

La ceinture Polar H7 permet tout comme les montres haut de gamme Polar de mesurer les intervalles rr, et de transmettre via bluetooth les données sur un ordinateur ou un smartphone. C’est la solution que j’ai choisi, moins onéreuse que l’achat d’une montre cardio mais également car cette dernière aurait fait redondance avec mon GPS Garmin.

Pour une ‘simple’ ceinture, elle reste toutefois relativement chère (environ 70 euros), mais c’est le prix de la qualité! On peut la trouver à un peu moins de 50 euros sur la boutique officielle Polar sur Amazon. Il faut d’abord choisir la couleur puis la taille de la ceinture pour obtenir le prix final.

Il vous faudra ensuite un smartphone compatible bluetooth smart, c’est le cas de la plupart des smartphones récents, mais pensez à vérifier! Car le bluetooth ‘simple’ ne suffira pas, la version ‘smart’ est une version spécifique à économie d’énergie, justement approprié aux périphériques ‘sportifs’. Une appli développée par Decathlon vous permet de vérifier si votre téléphone est compatible ou pas: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.decathlon.decathlonutility&hl=fr

Je ne couvrirai pas le cas des applis Iphone, mais il faut savoir que le BT smart est intégré aux iphones depuis la version 4s.

Vous aurez ensuite besoin de deux applications Android: Polar Beat et Elite HRV.

La première comme son nom l’indique est développée par Polar. De base elle sert juste à ‘logger’ des activités (vélo, marche à pied, jogging, la liste est…très longue) en y associant les données issues de la ceinture cardiaque à celle du GPS. C’est également l’appli qui vous permettra d’estimer votre Vo2max.

Les montres Polar telles que la RS800 permettent de déterminer son ‘ownindex’, un indicateur reflétant la Vo2max. Comme il ne s’agit que d’une estimation, ce n’est pas appelé Vo2max par Polar mais les valeurs reprennent la même échelle (de 40 pour un sédentaire à 90 pour un athlète de haut niveau).

Polar Beat nécessite une mise à niveau payante afin d’avoir accès au ‘Fitness Test’ dont le résultat n’est autre que le ownindex. Il faut aller dans le menu de l’appli, choisir ‘Mise à Niveau’ puis sélectionner ‘Fitness Test’. Je n’ai plus le prix en tête mais c’est de l’ordre de 2 à 3€ (j’ai acheté l’ensemble des options pour environ 6€).

Une fois l’option achetée, elle sera disponible dans le menu de l’application. Pensez à bien configurer vos données (sexe, age, niveau de pratique) car elles sont importantes pour l’estimation du Vo2max.

Elite HRV quant à elle vous permettra de calculer (en autre) votre rmssd évoqué plus haut. D’autres indicateurs vous seront donnés, reflétant votre état de forme et de fatigue.

Déroulement et résultats des tests

Les tests de type HRV doivent se dérouler dans des conditions optimales: idéalement le matin, encore allongé. Comme je le disais plus haut, les informations de variabilité cardiaques sont très sensibles à la manière de respirer, aux moindres mouvements, voire même aux bruits que l’on peut entendre! Les conditions devront donc être les mêmes d’un jour à l’autre afin de permettre un suivi dans le temps.

L’appli Polar nécessite de rester allonger 5 minutes afin de dérouler le test. C’est relativement long, et heureusement une sonnerie retenti à la fin du test, pour éviter de se rendormir :p

J’avoue avoir été (agréablement) surpris par le résultat de mon premier Fitness Test, qui sera confirmé par les suivants: j’obtiens un résultat de 70, soit approximativement un niveau national en cyclisme, donc bien au dessus de mon niveau réel.

La valeur de ce test a certes été critiquée par une étude médicale ( https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26690034 ) car le facteur ‘niveau de pratique’ que l’on indique dans son profil aurait une influence trop marquée sur le résultat.

Pourtant, d’autres moyens d’estimation de la Vo2max m’avaient donnés par le passé des résultats proches (entre 68 et 74, voir mon article ici: http://www.cyclo.ws/comment-estimer-sa-vo2max.html), donc j’aurais plutôt tendance à accorder de la valeur à l’indice du fitness test. Mais pour en être certain, seul un test en labo pourra trancher!

 

L’appli Elite HRV nécessite quant à elle 2 minutes 30 allongé et au repos pour effectuer ses mesures. Ici, point de calcul de la Vo2max mais des tas d’indicateurs dont les plus utiles seront le rmssd, le HRV et l’indice de forme.

Comme indiqué plus haut, le rmssd va refléter la forme du moment. La valeur en elle même n’a que peu d’importance: ce qui va compter est son évolution dans le temps. Plus elle monte, meilleure est la récupération, et inversement.

La valeur HRV quant à elle va refléter directement le niveau de variabilité du rythme cardiaque. Plus elle est élevée (c’est à dire, plus le cœur bat de manière irrégulière), meilleure est la forme.

Pour comprendre cela de manière intuitive, il faut imaginer le système nerveux comme deux forces qui vont s’opposer: une force qui va accélérer le cœur (système dit sympathique), une autre qui va le ralentir (système parasympathique). Plus le corps est entraîné, plus ces deux forces vont être dynamiques et vont s’opposer en permanence pour ajuster en ‘temps réel’ les battements du cœur, d’où une forte variabilité.

Un corps peu entraîné battra ‘pépère’ à la même cadence sans ajustements permanents, ou en tout cas moindre: la variabilité sera faible.

Enfin l’indicateur le plus visible sera le cadrant avec les zones vertes à rouge: les couleurs sont explicites. Tant qu’on est dans le vert, tout est bon (la récupération est bonne, le corps suit le niveau d’entrainement).

Un basculement vers la gauche (zone sympathique) indique un risque de surentraînement (trop d’intensités: irritabilité, cardio haut, difficulté à dormir). Un basculement vers la droite peut également indiquer un surentrainement (trop de volume/endurance: fatigue, somnolence, cardio bas).

Voila qui clôture cette petite intro à la mesure des intervalles r-r. Il y a beaucoup à apprendre de cette science, j’y reviendrais quand j’aurais plus de recul et d’utilisation de celle ci!