Calcul de la fréquence cardiaque maximale

Comment calculer la fréquence cardiaque maximale

Votre fréquence cardiaque maximale est la vitesse la plus élevée à laquelle votre cœur peut battre lors d'un effort maximal. La mesurer réellement nécessite un test supervisé sur tapis de course ou vélo poussé jusqu'à l'épuisement, ce que la plupart des gens ne souhaitent pas faire juste pour définir leurs zones d'entraînement. À la place, la science du sport utilise des équations basées sur l'âge : des droites ajustées sur de grands groupes de personnes, où l'âge est la donnée d'entrée et une fréquence cardiaque maximale estimée en ressort.

Chaque formule de cette page a la même forme : un chiffre de départ moins (ou multiplié par) votre âge. Le calculateur utilise par défaut la formule de Tanaka, publiée en 2001 : 208 moins 0,7 fois votre âge.

Exemple chiffré

Pour une personne de 40 ans : 208 − 0,7 × 40 = 208 − 28 = 180 bpm. Pour une personne de 60 ans avec la même formule : 208 − 0,7 × 60 = 208 − 42 = 166 bpm. Changez de formule dans le calculateur et le même âge donne un résultat légèrement différent, car chaque équation a été ajustée sur un jeu de données différent.

Quelle formule utiliser, et pourquoi Tanaka est la référence par défaut

Les quatre formules répondent à la même question avec des droites légèrement différentes. Aucune n'est « correcte » au sens où le serait un résultat de test mesuré : ce sont des moyennes de population, et en choisir une revient à choisir en quelles données vous avez le plus confiance.

Tanaka (2001), la référence par défaut ici

208 − 0,7 × âge. Issue d'une méta-analyse regroupant 351 études antérieures et plus de 18 000 personnes, couvrant une large gamme d'âges et de niveaux de forme physique. Elle corrige un problème de la formule 220 moins l'âge : la fréquence cardiaque maximale ne diminue pas en ligne droite d'exactement un battement par an, elle diminue un peu plus lentement que cela. Grâce à sa taille et à l'étendue des âges couverts, Tanaka est la formule que la plupart des manuels de physiologie de l'exercice utilisent désormais par défaut, et c'est pourquoi elle l'est aussi ici.

Fox (220 − âge)

La formule la plus ancienne et la plus citée, issue de travaux publiés au début des années 1970. Elle n'a jamais été dérivée d'une régression rigoureuse sur un échantillon défini, elle s'apparentait davantage à une approximation qui s'est imposée parce qu'elle est facile à retenir. Elle a tendance à surestimer la fréquence cardiaque maximale chez les jeunes adultes et à la sous-estimer chez les adultes plus âgés, croisant la droite de Tanaka autour de 40 ans, ce qui explique pourquoi le tableau ci-dessous montre Tanaka et Fox aboutissant tous deux à 180 bpm à cet âge. Toujours utile comme vérification rapide, mais pas comme le chiffre sur lequel construire ses zones.

Gellish (2007)

207 − 0,7 × âge. Issue d'une étude de longue durée suivant les mêmes 132 adultes pendant plusieurs années dans un programme de remise en forme supervisé, donc contrairement à Tanaka, il s'agit d'un échantillon unique et cohérent plutôt que d'une méta-analyse regroupée. Elle se rapproche de Tanaka pour la plupart des âges adultes, généralement un ou deux battements plus bas.

Nes (2013)

211 − 0,64 × âge. Issue de la HUNT Fitness Study, un large échantillon de population norvégienne composé d'adultes en bonne santé ayant réalisé un véritable test sur tapis de course jusqu'à l'épuisement plutôt qu'une estimation sous-maximale. Comme la pente (0,64) est plus faible que celle de Tanaka, Nes se situe au-dessus de Tanaka à tous les âges adultes acceptés par ce calculateur, l'écart s'élargissant avec l'âge : environ 4 bpm à 20 ans, 5 à 40 ans, 7 à 60 ans.

Les quatre formules en un coup d'œil

Même âge, quatre équations. L'écart entre les formules s'élargit avec l'âge, ce qui compte d'autant plus que vous êtes âgé.

Pourquoi le chiffre réel peut varier de 10 à 20 battements

C'est la partie que tout calculateur de ce type devrait dire clairement : ce sont des moyennes de groupe, pas une mesure de vous-même. Deux personnes du même âge peuvent avoir une fréquence cardiaque maximale réelle qui diffère de 20 battements ou plus, uniquement à cause de la génétique, et aucune équation ne peut voir cette différence à partir de l'âge seul.

Les études à l'origine de ces formules rapportent une dispersion réelle autour de la droite : Nes (2013), par exemple, rapporte une erreur type de l'estimation d'environ 10,8 battements par minute pour sa formule, ce qui signifie qu'une part importante des personnes se situe plus loin que cela du chiffre prédit, en particulier après 60 ans, où les données se raréfient. Le niveau de forme physique, des médicaments comme les bêtabloquants, et la qualité de votre échauffement le jour du test peuvent aussi éloigner encore davantage le chiffre réel.

Rien de tout cela ne rend la formule inutile. Elle constitue un point de départ raisonnable pour définir des zones d'entraînement, pas un plafond à atteindre pendant une séance.

FC max contre réserve de fréquence cardiaque

La fréquence cardiaque maximale est un plafond unique. La réserve de fréquence cardiaque (RFC), parfois appelée indice de Karvonen, est un chiffre différent construit à partir de celui-ci : RFC = FC max moins fréquence cardiaque au repos. C'est l'amplitude totale que votre cœur peut parcourir, du repos complet à l'effort maximal, et c'est le chiffre que la méthode de Karvonen utilise pour définir les zones d'entraînement au lieu d'appliquer un pourcentage directement à la FC max.

Pourquoi la réserve de fréquence cardiaque existe

Le pourcentage de FC max traite deux personnes ayant le même maximum estimé comme identiques, même si leur forme physique n'a rien à voir. Une fréquence cardiaque au repos de 45 bpm contre 75 bpm pour la même FC max en dit long sur la forme cardiovasculaire, et le pourcentage de max ne peut pas voir cette différence car la fréquence cardiaque au repos n'entre jamais dans le calcul. La réserve de fréquence cardiaque l'intègre directement, si bien que le même pourcentage aboutit à un bpm différent et plus individualisé pour chaque personne.

Une comparaison chiffrée

Prenons deux personnes de 40 ans avec la même FC max de 180 bpm. La personne A a une fréquence cardiaque au repos de 45 bpm (réserve de 135 bpm) ; la personne B a une fréquence cardiaque au repos de 75 bpm (réserve de 105 bpm). Le pourcentage de max donne aux deux la même zone 2 : 0,60 × 180 = 108 bpm à 0,70 × 180 = 126 bpm. Karvonen donne à la personne A 45 + 0,60 × 135 = 126 bpm à 45 + 0,70 × 135 = 140 bpm, et à la personne B 75 + 0,60 × 105 = 138 bpm à 75 + 0,70 × 105 = 149 bpm, une plage réellement différente pour la même FC max nominale et le même pourcentage d'effort.

Le compromis

La réserve de fréquence cardiaque vaut seulement ce que vaut la fréquence cardiaque au repos qui l'alimente. Une mesure prise après un café, en pleine dispute, ou debout plutôt qu'allongé au calme, décalera toutes les zones construites dessus, souvent plus que l'erreur présente dans l'estimation de la FC max elle-même. Le pourcentage de max ne nécessite que votre âge, ce qui en fait une solution de repli plus simple, bien que moins individualisée, quand vous ne faites pas confiance à votre mesure de fréquence cardiaque au repos.

Ce que votre FC max ne vous dit pas

Il est facile de traiter un chiffre unique comme la FC max comme s'il résumait la forme physique. Ce n'est pas le cas. C'est une donnée parmi d'autres, et à elle seule elle répond à une question plus étroite que ce que la plupart des gens supposent.

Elle ne prédit pas la performance

Deux personnes de 40 ans peuvent partager une FC max identique de 180 bpm et avoir des temps sur 5 km radicalement différents. Ce qui les sépare, c'est le pourcentage de ce maximum qu'elles peuvent soutenir sur une durée donnée, déterminé par le seuil lactique, l'économie de course et la VO2 max, aucun de ces facteurs n'étant mesuré par la FC max. Une FC max plus élevée n'est pas un moteur plus rapide, c'est simplement un plafond plus haut sur le même tableau de bord.

Ce n'est pas un dépistage de santé cardiovasculaire

Un résultat de FC max qu'une formule n'a pas prédit n'est pas, en soi, un signal d'alarme ni un certificat de bonne santé. Les cardiologues qui diagnostiquent des problèmes cardiaques liés à l'effort examinent les changements à l'ECG, la réponse de la pression artérielle et les symptômes pendant un test supervisé, pas seulement le chiffre maximal. Une estimation basée sur l'âge issue d'un calculateur est encore plus éloignée de ce type de lecture clinique, et ne devrait jamais s'y substituer.

Elle change à peine avec l'entraînement

Contrairement à la fréquence cardiaque au repos, qui baisse de façon fiable quand la forme cardiovasculaire s'améliore, la FC max n'augmente pas de manière significative après des mois d'entraînement intensif. Elle est largement déterminée par l'âge et la génétique et diminue doucement au fil des années, quel que soit votre niveau de forme. Si votre objectif est un chiffre plus élevé ici, l'entraînement n'est pas le bon levier ; si votre objectif est une meilleure forme cardio, le chiffre à surveiller est la fréquence cardiaque au repos et la durée pendant laquelle vous pouvez soutenir un pourcentage élevé de ce plafond, pas le plafond lui-même.

La fréquence cardiaque maximale varie-t-elle selon le sport ?

Oui, de façon mesurable, et c'est une raison de plus de considérer le résultat d'une seule formule comme une estimation plutôt qu'un chiffre fixe qui s'applique partout de la même façon. Les formules de cette page ont surtout été établies à partir de protocoles sur tapis de course ou vélo ergométrique menés sur une population générale, pas en testant chaque sport séparément.

La natation donne des résultats plus bas

Une position horizontale du corps et la pression de l'eau facilitent toutes deux le retour veineux, ce qui signifie que le cœur n'a pas besoin de travailler aussi fort pour ramener la même quantité de sang. La fréquence cardiaque maximale mesurée dans l'eau a tendance à être nettement plus basse que la FC max en course à pied de la même personne, uniquement à cause de cette différence de posture et de pression, pas parce qu'elle est moins en forme dans l'eau.

Le vélo se situe souvent aussi un peu plus bas

Le vélo affiche généralement une FC max un peu plus basse que la course à pied pour une même personne, surtout parce que le vélo soutient le poids du corps et que moins de groupes musculaires travaillent simultanément par rapport à la course, si bien que la demande cardiaque maximale est légèrement plus faible même à l'effort maximal des jambes.

L'implication pratique

Si vous pratiquez plusieurs sports, réutiliser une seule FC max issue de la course à pied pour définir vos zones de vélo ou de natation aura tendance à placer ces zones un peu trop haut. Si cela compte pour vous, testez chaque sport séparément avec un effort intense dans cette discipline, ou attendez-vous simplement à ce que les zones de fréquence cardiaque en natation et à vélo affichent des chiffres un peu plus bas qu'une estimation basée sur la course, et ne poursuivez pas le même chiffre en bpm dans tous les sports.

Comment utiliser votre FC max

Seule, la FC max n'est pas un objectif d'entraînement, c'est le point de référence à partir duquel tout le reste est construit. L'étape suivante est presque toujours un calculateur de zones de fréquence cardiaque, qui transforme ce chiffre unique en plages dans lesquelles vous vous entraînez réellement.

Ne cherchez pas à l'atteindre pendant une séance

La véritable FC max n'apparaît que lors d'un effort maximal, souvent inconfortable, poussé jusqu'à l'épuisement. Poursuivre ce chiffre pendant une séance normale, c'est comme cela que des sorties faciles se transforment en surentraînement. Utilisez-la comme le plafond à partir duquel vos zones sont calculées, pas comme un chiffre à voir grimper pendant une séance.

Recalculez-la si elle vous semble décalée

Si votre montre affiche systématiquement des valeurs plus élevées que le calculateur pendant les efforts intenses, votre véritable FC max est probablement plus élevée que ce que la formule a estimé, et inversement. Quelques efforts maximaux dans le temps (une côte dure, un dernier intervalle à fond) vous en apprendront plus que n'importe quelle équation.

La tester pour de vrai

Si le chiffre compte pour des raisons médicales ou pour un entraînement sérieux, une formule est un pense-bête en attendant un vrai test, pas un remplacement. Un test d'effort supervisé, mené jusqu'à l'épuisement volontaire sous surveillance médicale, donne une valeur réellement mesurée et reste le seul moyen d'éliminer l'incertitude.

Une option de terrain moins risquée que certains coachs utilisent : après un échauffement complet, courez ou roulez trois minutes aussi fort que vous pouvez le soutenir, puis poussez à fond pendant les 30 dernières secondes. La fréquence cardiaque la plus élevée relevée sur cette dernière portion constitue une estimation de terrain raisonnable. Ce n'est toujours pas un test de laboratoire, mais cela reflète votre corps, pas une moyenne de population.

Quand ces formules sont les moins fiables

Chaque formule basée sur l'âge présentée sur cette page a été construite à partir de données sur des adultes globalement en bonne santé, donc plus vous vous éloignez de ce groupe, moins l'estimation est fiable.

Médicaments cardiaques

Les bêtabloquants et plusieurs autres médicaments cardiaques abaissent directement la fréquence cardiaque au repos et la fréquence cardiaque maximale, souvent de façon importante. Toute personne prenant ce type de médicament devrait considérer l'estimation d'une formule comme quasiment dénuée de sens et faire définir ses zones avec un médecin à la place.

Déconditionné ou reprise récente du sport

Une personne éloignée depuis longtemps de tout entraînement récent peut avoir une FC max réelle plus basse que celle prédite par la formule, simplement parce qu'elle ne s'est pas approchée de ce plafond depuis des années, pas parce que sa physiologie a changé. Un retour progressif vers des efforts plus intenses, associé à la façon dont les séances sont réellement ressenties, est un meilleur guide que le chiffre seul durant les premiers mois de reprise.

Très jeune ou très âgé

Les grandes études derrière Tanaka, Gellish et Nes reposent presque toutes sur des échantillons d'adultes, avec des données plus limitées aux extrêmes de la tranche d'âge. Les estimations pour les adolescents et pour les adultes de plus de 80 ans comportent plus d'incertitude que la même formule appliquée à quelqu'un dans la trentaine ou la quarantaine.

Erreurs courantes

La traiter comme un objectif. La FC max est le sommet de l'échelle, pas un but à atteindre à l'entraînement. Les efforts en zone 5 doivent la frôler brièvement, pas s'y installer.

Ignorer les médicaments. Les bêtabloquants et certains autres médicaments cardiaques abaissent directement la FC max. Les estimations par formule seront fausses pour toute personne qui en prend ; un test supervisé est la seule option fiable.

Changer de formule en cours de programme. Changer d'équation décale toutes les zones qui en dépendent. Choisissez-en une, utilisez-la avec constance, et ne changez que si un véritable test vous dit le contraire.

Comparer votre chiffre à celui d'un ami. Une FC max plus élevée n'est pas un marqueur de forme physique. Deux personnes tout aussi en forme peuvent avoir des maximums très différents ; ce qui compte pour l'entraînement, ce sont vos propres zones, pas le plafond brut.

Comment les coachs utilisent un calculateur de FC max

Pour un coach, la FC max est la première donnée du programme cardio d'un client, utilisée une fois pour définir les zones puis laissée telle quelle, sauf si un vrai test dit le contraire. La recalculer à chaque séance, ou changer de formule parce qu'un client se « sent » différent, ne fait que déplacer les zones sans rien changer de réel.

Scraler construit les zones à partir de ce chiffre de départ et les garde attachées au client, si bien qu'une séance prescrite « zone 2, 40 minutes » correspond toujours à la même plage de bpm, à chaque fois qu'elle est programmée, tout au long du programme. Voir programmation des entraînements pour savoir comment les séances et les objectifs sont construits par client.