Calculateur de zones de fréquence cardiaque

Comment sont calculées les zones de fréquence cardiaque

Une zone de fréquence cardiaque est une plage de battements par minute reliée à un pourcentage d'effort. Le calculateur en construit cinq à partir de deux chiffres : votre fréquence cardiaque maximale estimée (par la formule de Tanaka, 208 moins 0,7 fois votre âge) et, si vous choisissez la méthode Karvonen, votre fréquence cardiaque de repos.

Pourcentage du maximum

C'est l'approche la plus simple : chaque borne de zone est un pourcentage direct de votre fréquence cardiaque maximale. Pour une personne dont la fréquence cardiaque maximale est de 180 bpm, la zone 2, entre 60 et 70 %, va de 108 à 126 bpm : 0,60 × 180 = 108 et 0,70 × 180 = 126.

Karvonen (réserve de fréquence cardiaque)

Cette méthode calcule d'abord votre réserve de fréquence cardiaque, l'écart entre la fréquence de repos et la fréquence maximale, puis applique le pourcentage à cet écart avant de l'ajouter à votre fréquence cardiaque de repos. Pour une personne dont le maximum est de 180 bpm et la fréquence de repos de 60 bpm, la réserve est de 120 bpm. Zone 2, entre 60 et 70 % : 60 + 0,60 × 120 = 132 bpm et 60 + 0,70 × 120 = 144 bpm, soit nettement plus haut que ce que donne la méthode du pourcentage du maximum pour le même niveau d'effort.

Karvonen ou pourcentage du maximum : quelle méthode choisir, et pourquoi

Les deux méthodes utilisent les mêmes cinq tranches de pourcentage ; la différence tient au chiffre auquel ces pourcentages s'appliquent.

Pourquoi Karvonen est généralement plus précise

Le pourcentage du maximum ignore complètement la condition physique : deux personnes ayant la même fréquence cardiaque maximale obtiennent les mêmes zones, même si l'une a une fréquence de repos de 45 et l'autre de 75. Karvonen intègre votre fréquence cardiaque de repos, un indicateur approximatif de la forme cardiovasculaire, si bien qu'une personne mieux entraînée, avec une fréquence de repos plus basse, dispose d'une réserve plus large et plus individualisée. Nommée d'après le physiologiste finlandais Martti Karvonen, qui a publié la méthode en 1957, elle est l'approche la plus souvent recommandée lorsque l'on dispose d'une fréquence cardiaque de repos.

Quand le pourcentage du maximum suffit

Si vous n'avez pas de fréquence cardiaque de repos fiable, ou si vous cherchez une estimation rapide plutôt qu'une prescription précise, le pourcentage du maximum reste une solution de repli raisonnable. C'est aussi ce qu'utilisent par défaut la plupart des montres connectées, ce qui explique que les zones affichées par votre appareil ne correspondent pas toujours aux chiffres Karvonen donnés ici.

Les cinq zones cardiaques en un coup d'œil

Les tranches de pourcentage ci-dessous sont identiques quelle que soit la méthode ; seul le chiffre auquel elles s'appliquent change. La majeure partie du volume d'entraînement hebdomadaire devrait se situer en zone 2, en gardant les zones 4 et 5 courtes et volontairement dosées.

À quoi sert réellement chaque zone

Zone 1 : de la récupération, pas de l'entraînement au sens habituel. Elle sert aux échauffements, aux retours au calme et aux journées faciles entre deux séances plus dures, où l'objectif est de faire circuler le sang sans ajouter de fatigue.

Zone 2 : c'est elle qui concentre la plus grande part d'un programme cardio bien construit. Elle développe la base aérobie, plus de capillaires, plus de mitochondries, un cœur plus fort et plus efficace, le tout pour un coût de récupération minimal. Voir le calculateur de zone 2 cardio dédié pour comprendre pourquoi les coachs s'appuient autant dessus.

Zone 3 : un entre-deux inconfortable, assez dur pour ajouter une réelle fatigue, pas assez pour apporter les meilleurs gains de forme au regard de ce coût. La plupart des programmes structurés l'utilisent avec parcimonie, ce qui lui vaut le surnom de « zone grise ».

Zone 4 : le travail au seuil, c'est-à-dire l'effort que vous pourriez soutenir pendant environ 20 à 60 minutes à votre limite. Elle relève l'allure ou la puissance que vous pouvez tenir avant que la fatigue ne s'installe brutalement, et se travaille par doses contrôlées et planifiées.

Zone 5 : un effort maximal et de courte durée, sprints en intervalles et accélérations finales. C'est la portion la plus petite et la plus exigeante d'un programme, et elle exige une récupération complète avant comme après.

Mises bout à bout, les cinq zones couvrent un éventail allant de la récupération active jusqu'à l'effort maximal, et une semaine cardio bien construite utilise la plupart d'entre elles à différents moments plutôt que de rester cantonnée à une seule.

Comment utiliser vos zones

Les zones sont un outil d'entraînement, pas un score à battre. L'erreur de structure la plus courante consiste à passer trop de temps en zones 3 et 4 et pas assez en zones 1 et 2, alors que la recherche sur des athlètes d'endurance bien entraînés montre systématiquement qu'une répartition très déséquilibrée est préférable : environ 80 % d'effort facile, 20 % d'effort difficile, et très peu d'intermédiaire.

Utilisez les zones pour vérifier que vos séances faciles sont vraiment faciles (zones 1 à 2) et que vos séances dures sont vraiment dures (zones 4 à 5), plutôt que de tout laisser dériver vers la zone 3.

Exemples chiffrés pour les deux méthodes

Les chiffres rendent concrète la différence entre les deux méthodes. Prenons une personne de 40 ans dont la fréquence cardiaque de repos est de 60 bpm : la fréquence cardiaque maximale selon Tanaka est de 208 - 0,7 × 40 = 180 bpm, et la réserve de fréquence cardiaque de 180 - 60 = 120 bpm.

Pourcentage du maximum, pour cette personne

Zone 1 (50 à 60 %) : 90 à 108 bpm. Zone 2 (60 à 70 %) : 108 à 126 bpm. Zone 3 (70 à 80 %) : 126 à 144 bpm. Zone 4 (80 à 90 %) : 144 à 162 bpm. Zone 5 (90 à 100 %) : 162 à 180 bpm.

Karvonen, pour la même personne

Zone 1 : de 60 + 0,50 × 120 = 120 bpm à 60 + 0,60 × 120 = 132 bpm. Zone 2 : 132 à 144 bpm. Zone 3 : 144 à 156 bpm. Zone 4 : 156 à 168 bpm. Zone 5 : 168 à 180 bpm.

Chaque borne Karvonen située sous le maximum est plus haute que son équivalent en pourcentage du maximum, et les deux méthodes se rejoignent à 100 %. En dessous de ce plafond, l'ampleur de l'écart dépend directement de la fréquence cardiaque de repos, et non de la largeur de la réserve : une fréquence de repos de 60 ne creuse ici qu'un écart modéré entre les deux méthodes, tandis qu'une fréquence de repos plus élevée, disons 75, pousserait chaque borne Karvonen encore plus haut au-dessus de son équivalent en pourcentage du maximum, car la valeur de repos s'ajoute comme un plancher sous chacune d'elles. Une fréquence de repos plus basse rapproche au contraire les deux méthodes.

Un exemple de semaine d'entraînement utilisant ces zones

Les zones ne comptent qu'une fois rattachées à de vraies séances. Voici comment une semaine cardio de cinq jours peut utiliser les cinq zones, en visant la répartition d'environ 80 % facile et 20 % difficile que privilégient les données scientifiques.

Lundi : zone 2, 45 minutes

Une course, une sortie à vélo ou une séance de rameur faciles, maintenues en bas de la zone 2. C'est du volume, pas une séance dont on ressort fier de l'avoir finie dans la douleur ; si elle paraît facile du début à la fin, elle a rempli son rôle.

Mardi : zone 1, 20 à 30 minutes, ou repos

Récupération active ou journée de repos complet, selon la charge de la semaine. L'objectif est d'éviter d'accumuler de la fatigue avant mercredi.

Mercredi : intervalles en zone 4, 30 à 40 minutes au total

Un échauffement en zones 1 à 2, puis 4 à 6 intervalles de 3 à 5 minutes en haut de la zone 4, avec entre les répétitions une récupération facile de durée égale ou légèrement supérieure, et un retour au calme pour finir. C'est la séance structurée la plus dure de la semaine.

Jeudi : zone 2, 45 à 60 minutes

Une deuxième séance de base aérobie, semblable à celle de lundi, parfois un peu allongée car les jambes restent relativement fraîches deux jours après la séance d'intervalles.

Vendredi : repos ou zone 1 légère

Une journée de repos complet, ou une courte sortie facile à vélo ou à pied, avant le travail plus long ou plus dur du week-end.

Samedi : zone 2 à zone 3 basse, 60 à 90 minutes

La plus longue séance de la semaine, surtout en zone 2, avec une dérive naturelle vers le bas de la zone 3 dans les montées ou en fin de séance sous l'effet de la fatigue, ce qui est normal et ne signifie pas que la séance a mal tourné.

Dimanche : zone 5, courte et facultative

Pour qui prépare un événement précis, une petite dose de travail en zone 5, par exemple 6 à 8 sprints courts avec récupération complète, peut compléter la semaine. La plupart du temps, ce créneau peut simplement rester une journée de repos.

Au total, les zones 1 et 2 dominent largement la semaine, la zone 3 apparaît à peine, et les zones 4 et 5 restent brèves, volontairement dosées et encadrées par une récupération complète : c'est exactement la forme que doit prendre une semaine cardio bien construite.

Pourquoi votre montre peut afficher des zones différentes

La plupart des montres grand public utilisent par défaut le pourcentage du maximum, souvent avec la formule 220 moins l'âge plutôt que Tanaka, et certaines permettent, via une option enfouie dans les réglages, de saisir une fréquence cardiaque de repos pour un calcul de type Karvonen. À lui seul, ce détail peut décaler chaque borne de plusieurs battements par minute par rapport à ce calculateur.

Les capteurs optiques au poignet sont aussi moins précis qu'une ceinture pectorale, en particulier lors d'un effort intense ou de mouvements dominés par le haut du corps. Si vos zones et celles de votre montre diffèrent de plus de quelques battements, faites davantage confiance à une mesure par ceinture pectorale qu'au capteur au poignet, et vérifiez dans les réglages quelle formule et quelle méthode votre montre utilise réellement.

Rien de tout cela ne signifie que la montre est défectueuse : cela veut généralement dire qu'elle part d'hypothèses différentes. Les zones de cette page sont un point de référence pour vérifier votre appareil, pas la preuve qu'il se trompe.

Pourquoi cinq zones, et d'où vient ce modèle

Le modèle à cinq zones présenté sur cette page n'est pas la seule façon de découper l'intensité d'entraînement, mais c'est celui qui est devenu la référence dans la plupart des montres connectées, des applications de coaching et des manuels de physiologie de l'exercice, en grande partie parce qu'il offre un bon équilibre entre simplicité et utilité.

Une idée plus simple qu'il n'y paraît

Divisez toute la plage qui va du repos à l'effort maximal en cinq tranches égales, et vous obtenez exactement les zones de cette page. Cette régularité est délibérée plutôt que physiologique : votre corps ne passe pas par cinq vitesses distinctes et également espacées, mais découper la plage en tranches de pourcentage égales donne aux coachs et aux athlètes un langage commun, facile à transmettre, pour prescrire l'effort, sans avoir besoin de tests en laboratoire pour définir chaque borne.

Des alternatives plus précises existent, mais elles ont un prix

Les coachs qui ont accès à un laboratoire s'appuient parfois sur des zones ancrées à des marqueurs physiologiques mesurés, comme les premier et second seuils lactique ou ventilatoire, qui marquent de vrais changements dans la façon dont le corps produit son énergie plutôt qu'une coupure arbitraire en pourcentage. Ces zones fondées sur des seuils sont individuellement plus précises, mais elles demandent un test de lactate sanguin ou un chariot métabolique, hors de portée de la grande majorité des personnes qui s'entraînent seules. Le modèle à cinq zones fondé sur les pourcentages existe précisément pour rendre accessible une approximation raisonnable de cette même idée, à partir d'un simple âge et, en option, d'une fréquence cardiaque de repos.

Moins ou plus de zones

Certains modèles simplifient davantage, jusqu'à trois zones (facile, modéré, difficile), pour un repère mental plus rapide, tandis que d'autres découpent plus finement, en sept zones ou plus, surtout pour les athlètes d'endurance de compétition qui ont besoin de distinctions plus fines entre, par exemple, le seuil et les efforts à VO2 max. Cinq zones, c'est précisément le juste milieu : assez détaillé pour séparer récupération, seuil et effort maximal, assez simple pour être mémorisé et réellement utilisé semaine après semaine.

Le nombre de zones compte moins que leur utilisation cohérente

Quel que soit le modèle retenu par un programme, les plus gros gains pratiques viennent du fait de rendre les séances dures vraiment dures et les séances faciles vraiment faciles, pas du débat sur le bon nombre de zones, trois, cinq ou sept. Cinq zones offrent simplement assez de finesse pour repérer l'erreur la plus fréquente, celle qui consiste à tout laisser dériver vers un effort intermédiaire confortable, sans exiger de matériel de laboratoire pour les mettre en place.

Les plateformes ne numérotent pas toutes les zones de la même façon

Garmin, Zwift, TrainingPeaks et tel ou tel coach de cyclisme peuvent tous utiliser une structure à cinq zones avec des pourcentages sous-jacents ou un point de référence différents, certains ancrés à la puissance ou à l'allure au seuil fonctionnel plutôt qu'à la fréquence cardiaque. Rien ne garantit qu'une « zone 2 » sur une plateforme corresponde au même effort qu'une « zone 2 » ici : avant de conclure que deux applications se contredisent, vérifiez de quoi chacune calcule réellement un pourcentage.

Quand recalculer vos zones

Les zones construites à partir du seul âge changent à peine d'une année sur l'autre, mais les zones construites avec Karvonen évoluent dès que votre fréquence cardiaque de repos change, ce qui est précisément le but : elles sont censées suivre les vrais changements de condition physique, et non rester figées une fois pour toutes.

Après quelques mois d'entraînement régulier

La fréquence cardiaque de repos baisse généralement à mesure que la forme cardiovasculaire s'améliore, parfois de cinq à dix battements en quelques mois d'entraînement régulier. Si vous êtes parti d'une fréquence de repos estimée ou si vous ne l'avez pas vérifiée récemment, la remesurer puis relancer le calculateur élargira vos zones Karvonen pour tenir compte du cœur plus performant qui se trouve derrière.

Après une pause, une maladie ou un changement de traitement

L'inverse est vrai aussi : une interruption, une maladie ou un nouveau traitement peut élever la fréquence cardiaque de repos et réduire la réserve sur laquelle s'appuie la méthode Karvonen. Recalculer après l'un de ces événements garde les zones honnêtes, plutôt que de vous faire travailler avec des chiffres établis pour une version de vous plus en forme ou non traitée.

Erreurs courantes

Utiliser le pourcentage du maximum sans fréquence cardiaque de repos. Si vous disposez d'une fréquence cardiaque de repos, Karvonen donne des zones plus individualisées, et généralement plus précises, pour le même effort.

Courir après un chiffre de zone précis plutôt que le ressenti. La fréquence cardiaque met plusieurs dizaines de secondes à suivre l'effort et peut être poussée à la hausse par la chaleur, la caféine, la déshydratation ou un mauvais sommeil un jour donné. Utilisez la zone comme un guide, pas comme une règle qui prime sur le ressenti réel de la séance.

Copier les zones de quelqu'un d'autre. Deux personnes du même âge peuvent avoir des fréquences de repos et des fréquences maximales réelles très différentes. Les zones sont personnelles ; un plan d'entraînement construit sur les chiffres de quelqu'un d'autre n'est pas construit pour vous.

Ne jamais mettre à jour la fréquence cardiaque de repos. À mesure que la forme cardiovasculaire s'améliore, la fréquence cardiaque de repos tend à baisser, ce qui déplace chaque zone Karvonen. Revérifiez-la tous les deux ou trois mois, surtout au début d'un nouveau programme.

Comment les coachs utilisent un calculateur de zones de fréquence cardiaque

Pour un coach, les zones sont la langue dans laquelle s'écrit un programme cardio : « zone 2, 45 minutes » ne veut rien dire tant que ce n'est pas relié à une vraie plage de bpm pour ce client précis. Les calculer une fois lors de l'intégration du client, à partir d'une fréquence cardiaque de repos réellement mesurée, vaut mieux qu'appliquer à tout le monde une estimation générique basée sur l'âge.

Scraler enregistre les zones de chaque client dans son profil et les rattache à chaque séance cardio assignée, si bien qu'une prescription « zone 2 » correspond toujours à la même plage de bpm pour ce client, quel que soit le canal utilisé. Voir programmation des entraînements pour savoir comment les séances et les cibles sont construites par client.