Calcul de la fréquence cardiaque maximale

Comment calculer la fréquence cardiaque maximale

Votre fréquence cardiaque maximale est la fréquence la plus élevée que votre cœur peut atteindre lors d'un effort maximal. La mesurer réellement suppose un test supervisé sur tapis de course ou sur vélo, poussé jusqu'à l'épuisement, ce que la plupart des gens ne souhaitent pas faire simplement pour définir leurs zones d'entraînement. La science du sport utilise donc des équations basées sur l'âge : des droites ajustées sur de grands groupes de personnes, où l'âge est la seule donnée d'entrée et la fréquence cardiaque maximale estimée le résultat.

Toutes les formules de cette page ont 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 les données auxquelles vous faites 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 un large éventail d'âges et de niveaux de forme physique. Elle corrige un défaut de la formule « 220 moins l'âge » : la fréquence cardiaque maximale ne diminue pas de façon strictement linéaire, à raison d'un battement par an exactement, elle baisse 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 établie par 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, et elle croise la droite de Tanaka autour de 40 ans, ce qui explique pourquoi Tanaka et Fox aboutissent tous deux à 180 bpm à cet âge dans le tableau ci-dessous. Elle reste utile pour une vérification mentale rapide, mais pas comme chiffre de référence pour construire ses zones.

Gellish (2007)

207 − 0,7 × âge. Issue d'une étude longitudinale ayant suivi un même groupe de 132 adultes pendant plusieurs années dans un programme de remise en forme supervisé : contrairement à Tanaka, il s'agit donc d'un échantillon unique et cohérent plutôt que d'une méta-analyse agrégeant plusieurs études. Elle se rapproche de Tanaka pour la plupart des âges adultes, généralement un à deux battements en dessous.

Nes (2013)

211 − 0,64 × âge. Issue de la HUNT Fitness Study, un large échantillon de la 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, et l'écart se creuse 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 se creuse avec l'âge, ce qui compte d'autant plus que vous avancez en âge.

Pourquoi le chiffre réel peut s'écarter de 10 à 20 battements

C'est le point que tout calculateur de ce type devrait énoncer clairement : ce sont des moyennes de groupe, pas une mesure qui vous est propre. 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 ou encore la qualité de votre échauffement le jour du test peuvent écarter davantage encore le chiffre réel de l'estimation.

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 aller chercher pendant une séance.

FC max ou 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, soit une plage réellement différente pour la même FC max nominale et le même pourcentage d'effort.

Le compromis

La réserve de fréquence cardiaque ne vaut que 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 qui en découlent, souvent plus que l'erreur contenue dans l'estimation de la FC max elle-même. Le pourcentage de max ne demande que votre âge, ce qui en fait une solution de repli plus simple, quoique 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

On a vite fait de prendre un chiffre unique comme la FC max pour un résumé de 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 ne le supposent la plupart des gens.

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 puissant, c'est simplement un plafond plus haut sur le même tableau de bord.

Ce n'est pas un examen de dépistage cardiovasculaire

Une FC max qu'une formule n'avait pas prédite n'est, en soi, ni un signal d'alarme ni un certificat de bonne santé. Les cardiologues qui diagnostiquent des problèmes cardiaques liés à l'effort examinent les modifications de l'ECG, la réponse de la tension 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, ce qu'il faut surveiller, c'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 que comme 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 sur vélo ergométrique menés auprès d'une population générale, et non 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 : le cœur n'a donc pas besoin de fournir autant d'effort pour ramener vers lui la même quantité de sang. La fréquence cardiaque maximale mesurée dans l'eau a tendance à être nettement plus basse que la FC max de la même personne en course à pied, uniquement à cause de cette différence de posture et de pression, et non parce qu'elle serait moins en forme dans l'eau.

Le vélo se situe lui aussi souvent un peu plus bas

Le vélo affiche généralement une FC max un peu plus basse que la course à pied chez une même personne, surtout parce qu'il soutient le poids du corps et sollicite simultanément moins de groupes musculaires que 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 cherchez pas à atteindre 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 se 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. C'est en courant après ce chiffre pendant une séance normale 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 ne colle pas

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 au fil du 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 sert de valeur provisoire en attendant un vrai test, pas de remplacement. Une épreuve d'effort supervisée, menée 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 pédalez 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 recueillies chez des adultes globalement en bonne santé : 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 plutôt définir ses zones avec un médecin.

Déconditionnement ou reprise récente du sport

Une personne qui n'a plus suivi d'entraînement depuis longtemps 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, et non 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 à l'origine de 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 ; une épreuve d'effort supervisée est alors 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 de façon constante et n'en changez que si un véritable test 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 : elle sert une fois à définir les zones, puis on n'y touche plus, 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 rattachées au client, si bien qu'une séance prescrite « zone 2, 40 minutes » correspond toujours à la même plage de bpm, 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 pour chaque client.