VO₂ max : c’est quoi, et que vaut l’estimation de l’Apple Watch ?

Dans l’app Santé, la VO₂ max apparaît sous le nom « Santé cardiovasculaire ». Voici ce que ce chiffre désigne, comment l’Apple Watch l’estime, pourquoi elle n’en affiche parfois aucun et ce que disent les sources sur sa fiabilité. Les chiffres viennent d’une page d’assistance d’Apple, de son livre blanc, du résumé d’une étude publiée et, pour Observa, de notre propre app. Ce texte ne constitue pas un avis médical.

VO₂ max : c’est quoi ?

Selon la page d’assistance d’Apple Suivre vos niveaux de santé cardiovasculaire, la VO₂ max est « la quantité maximale d’oxygène consommée par votre organisme au cours d’un exercice ». Le livre blanc d’Apple sur l’estimation de la VO₂ max par l’Apple Watch (en anglais), daté de mai 2021, précise l’unité : les valeurs sont en général rapportées à la masse corporelle et exprimées en millilitres d’oxygène par kilo et par minute (ml/kg/min). Il ajoute qu’elles baissent normalement avec l’âge et que, à l’échelle d’une population, elles diffèrent selon le sexe biologique.

En laboratoire, la VO₂ max se mesure pendant un test d’effort cardiopulmonaire : sur un vélo d’exercice ou un tapis, à intensité croissante, avec un masque qui mesure l’oxygène de l’air inspiré et expiré. D’après le livre blanc, on l’estime plus souvent à partir d’efforts sous-maximaux, moins coûteux, plus courts et moins pénibles. C’est aussi le principe de la montre.

Comment l’Apple Watch l’estime

D’après la page d’Apple, une Apple Watch Series 3 ou ultérieure estime la VO₂ max avec le cardiofréquencemètre et le capteur de mouvement pendant un entraînement Marche (plein air), Course (plein air) ou Randonnée dans l’app Exercice. Les entraînements en intérieur, y compris avec du matériel de gym, ne comptent pas. La montre tient aussi compte de l’âge, du sexe, du poids, de la taille et des médicaments susceptibles d’affecter la fréquence cardiaque. Elle prend en charge des valeurs de 14 à 65 ml/kg/min.

Le livre blanc détaille le principe : l’estimation repose sur une prédiction sous-maximale, sans qu’il faille atteindre sa fréquence cardiaque maximale. Une valeur peut être produite après une marche, une course ou une randonnée en plein air sur un terrain relativement plat (pente de moins de 5 %), avec un GPS et un signal cardiaque de qualité suffisante et avec un effort assez soutenu. Le premier entraînement de ce type ne produit pas d’estimation, et la montre doit avoir été portée au moins une journée avant la première.

Pour la consulter : dans l’app Santé, onglet Parcourir, touchez Cœur, puis Santé cardiovasculaire. Les boutons D, W, M, 6M et Y affichent la moyenne du jour, de la semaine, du mois, du semestre ou de l’année. Apple écrit en français « santé cardiovasculaire » là où le livre blanc dit “cardio fitness”.

Niveaux, moyennes et alertes

L’app Santé compare votre valeur à d’autres niveaux selon l’âge et le sexe ; les classifications sont proposées à partir de 20 ans. Le bouton Info affiche les niveaux moyens pour Femme, Homme ou Tous, mais la page d’assistance ne donne aucun chiffre : nous n’en donnons pas non plus, faute de source vérifiable pour cette montre.

Apple décrit aussi une notification de niveau faible. La page d’assistance indique qu’elle arrive si votre niveau est faible pour votre âge et votre sexe, puis de nouveau s’il reste faible. D’après le livre blanc, il faut l’activer soi-même, à partir de 20 ans, et elle se déclenche quand l’estimation est, de façon constante et avec assez de confiance, assez basse pour suggérer un risque de problèmes de santé à long terme ou une limitation dans les activités quotidiennes. De 20 à 59 ans, le seuil est le quintile le plus bas pour le sexe et la décennie d’âge, d’après la base de données FRIEND (Fitness Registry and Importance of Exercise National Database). À partir de 60 ans, ce sont des seuils fixes de 18 ml/kg/min pour les hommes et de 15 ml/kg/min pour les femmes, que des données relient à la vie autonome aux âges avancés.

Pourquoi elle ne s’affiche pas, ou semble fausse

Les raisons données par Apple tiennent à la montre, au profil Santé ou aux conditions de mesure :

• Seuls les entraînements Marche (plein air), Course (plein air) et Randonnée comptent, et il peut falloir au moins 24 heures de port et plusieurs entraînements avant une première estimation (page d’assistance).
• Un âge, un sexe ou un poids erroné dans l’app Santé peut fausser durablement l’estimation (livre blanc).
• Certains traitements et problèmes médicaux qui limitent la fréquence cardiaque peuvent entraîner une surestimation (page d’assistance). Le livre blanc indique qu’on peut déclarer un tel traitement, comme un bêtabloquant, dans l’app Santé pour une estimation plus juste.
• L’estimation peut être trop basse quand l’effort est plus grand que ce que la montre détecte (sac lourd, enfant porté, sable) ou quand la fréquence cardiaque est poussée par la déshydratation, la caféine, une forte chaleur ou une arrivée récente en altitude (livre blanc).
• La grossesse, certains appareils comme un stimulateur cardiaque et plusieurs pathologies peuvent aussi la rendre inexacte (livre blanc).

Pour des estimations plus nombreuses et plus justes, le livre blanc conseille des entraînements en plein air fréquents, un effort plus soutenu pendant l’entraînement et le port de la montre toute la journée, pas seulement pendant les séances.

Que vaut l’estimation ?

Le livre blanc décrit une validation sur 221 participants équipés d’une Apple Watch Series 4, qui ont passé des tests d’effort cardiopulmonaire. La référence était une projection à partir d’efforts sous-maximaux, pas une mesure à l’effort maximal. L’écart moyen entre l’estimation et cette référence était de 1,4 ± 4,7 ml/kg/min, et la fiabilité entre deux estimations espacées de plus de 28 jours (coefficient de corrélation intraclasse) de 0,86. Apple en conclut que l’estimation est exacte et fiable par rapport aux méthodes de mesure courantes, avec une erreur moyenne inférieure à 1 MET (environ 3,5 ml/kg/min).

Il s’agit d’une étude menée par Apple sur son propre produit. Ses chiffres montrent aussi que la moyenne cache des écarts individuels : avec un écart type de 4,7 ml/kg/min, l’erreur pour une personne peut dépasser nettement 1,4. Faute de source vérifiée, cette page ne compare pas l’Apple Watch à d’autres montres.

Forme cardiorespiratoire et mortalité

Le livre blanc d’Apple appuie l’intérêt de cette mesure sur la recherche, et cite notamment une étude de cohorte rétrospective publiée en 2018 dans JAMA Network Open (en anglais). Elle portait sur 122 007 patients adultes adressés pour un test d’effort sur tapis dans un centre médical universitaire, suivis 8,4 ans en médiane. Après ajustement, la mortalité toutes causes y était inversement proportionnelle à la forme cardiorespiratoire, et la plus basse dans le groupe le plus en forme. Les auteurs concluent que la forme cardiorespiratoire est inversement associée à la mortalité à long terme, sans limite supérieure observée du bénéfice.

Cette étude appelle trois réserves. Elle est observationnelle et porte sur des patients adressés pour un test d’effort : elle montre une association, pas l’effet d’une hausse de la VO₂ max sur la durée de vie. La forme y était estimée en équivalents métaboliques au pic du test sur tapis, pas par une montre. Et rien dans cette étude ne dit ce qu’une valeur donnée signifie pour vous : c’est une question pour un médecin.

Comment l’améliorer

La page d’Apple indique que la plupart des personnes peuvent améliorer leur VO₂ max en augmentant l’intensité et la fréquence de leurs entraînements cardiovasculaires. Le livre blanc, qui s’appuie sur d’autres études, ajoute qu’à l’échelle des études le fractionné à haute intensité donne les plus fortes hausses : en général d’environ 5 à 10 % sur des programmes de 6 à 12 semaines. Il note aussi que des baisses d’ampleur égale ou supérieure (jusqu’à 27 %) ont été rapportées en 2 à 3 semaines d’activité réduite ou d’inactivité, et que la génétique expliquerait environ 50 à 70 % des différences de VO₂ max entre individus au départ.

Notre article Les 6 mesures d’Apple Santé qui méritent d’être lues range la VO₂ max parmi les mesures à survoler : elle évolue à l’échelle du trimestre, et l’article conseille de la consulter chaque mois. Pour une mesure qui réagit vite à vos habitudes, notre article VFC normale sur Apple Watch explique comment lire la VFC par rapport à votre propre référence.

La place d’Observa

Observa lit la VO₂ max enregistrée dans Apple Santé et ne la calcule pas elle-même. Sa carte « Condition cardio (VO₂ max) » affiche la dernière valeur, un niveau (Supérieur, Excellent, Bon, Passable ou À améliorer) et une tendance (En amélioration, En baisse ou Stable). Le niveau situe la valeur par rapport à des adultes de même âge et de même sexe, d’après des médianes de la population générale ; si l’âge ou le sexe biologique n’est pas connu, l’app n’affiche pas de niveau, seulement la valeur et la tendance. La carte est gratuite ; l’écran de détail, avec la tendance des dernières lectures sur 30 et 90 jours, est réservé à Premium.

Observa affiche ce qu’Apple Santé a enregistré : elle n’est pas un dispositif médical et ne pose aucun diagnostic. Les tarifs et les modalités d’essai figurent sur la page de l’app, et notre page Applications Apple Santé pour utilisateurs assidus présente Observa plus en détail.