Quelle est la précision de la VO₂ max mesurée par WHOOP ? Les données derrière l’algorithme et sa validation.

La VO₂ max mesure la quantité d’oxygène que votre corps est capable d’utiliser lors d’un effort intense et prolongé. C’est l’un des facteurs prédictifs indépendants les plus significatifs de la performance d’endurance et de la santé à long terme. La méthode de référence consiste à se rendre dans un laboratoire et à courir sur un tapis de course ou à pédaler sur un vélo jusqu’à l’épuisement maximal, tout en portant un masque d’échange gazeux. L’estimation de la VO₂ max proposée par WHOOP vous permet d’utiliser cette valeur pour évaluer votre condition physique sans avoir besoin d’un équipement de laboratoire spécialisé ni de fournir un effort considérable.

Voici comment cette estimation a été établie, ce que révèlent nos tests internes et en quoi l’approche de WHOOP se distingue de celle des autres capteurs portables.

Pourquoi la VO₂ max est-elle importante ?

La VO₂ max correspond à la quantité maximale d’oxygène que votre corps peut utiliser lors d’un effort physique intense. Elle s’exprime en millilitres d’oxygène consommés par kilogramme de poids corporel par minute (ml/kg/min).

Ce qui rend cet indicateur si pertinent, c’est qu’il reflète l’efficacité globale de votre système aérobie. Votre cœur, vos poumons et vos vaisseaux sanguins doivent acheminer l’oxygène, tandis que vos muscles squelettiques doivent l’absorber et le brûler pour produire de l’énergie. La VO₂ max résume tout cela en un seul nombre, et ce nombre est étroitement lié à la fois aux performances sportives et à la santé à long terme.

En sport, la VO₂ max correspond à la puissance de votre moteur aérobie. Par exemple, un athlète doté d’une plus grande capacité physique dispose d’une réserve d’énergie plus importante ; ainsi, un même rythme correspond à une fraction moindre de son potentiel maximal, ce qui se traduit par une capacité plus élevée à maintenir une vitesse soutenue.

En matière de santé, c’est l’un des facteurs les plus déterminants pour évaluer votre espérance de vie et votre état de santé général. En effet, ce même système cardiovasculaire qui vous permet de fournir un effort intense, est également celui qui vous maintient en vie : un cœur qui pompe efficacement, des poumons qui oxygènent votre sang et des vaisseaux qui acheminent l’oxygène là où il est nécessaire. Une VO₂ max plus élevée témoigne d’un meilleur état de ce système, ce qui explique pourquoi une meilleure capacité cardiorespiratoire est associée à une diminution des taux de maladies cardiaques, d’accidents vasculaires cérébraux et de mortalité toutes causes confondues. Dans une étude marquante menée par Jonathan Myers et ses collègues de Stanford, une augmentation modeste de la VO₂ max (3,5 ml/kg/min, soit à peu près ce à quoi on pourrait s’attendre après quelques mois d’entraînement) a été associée à une augmentation d’environ 12 % du taux de survie. Ce résultat a été confirmé en 2022 auprès d’un échantillon de près d’un million de personnes. L’American Heart Association a recommandé que la capacité cardiorespiratoire soit considérée comme un signe vital clinique, à surveiller au même titre que la tension artérielle et le taux de cholestérol.

C’est lorsque l’on passe de la catégorie la moins en forme à celle qui l’est modérément que la baisse du risque de mortalité est la plus importante, ce risque diminuant alors de près de moitié. Les petits progrès comptent, et pour cela, il est essentiel de savoir où l’on se situe. C’est en suivant l’évolution de votre VO₂ max au fil du temps que vous saurez si vous êtes sur la bonne voie. Une tendance à la hausse témoigne d’une amélioration de la santé cardiovasculaire et métabolique. Une tendance à la baisse peut être le signe d’une perte de condition physique ou d’une maladie.

Auparavant, pour connaître sa VO₂ max, il fallait se rendre dans un laboratoire de physiologie de l’exercice ou un laboratoire clinique et faire appel à un technicien qualifié. C’est le genre de lacune que WHOOP a déjà comblé par le passé. La fréquence cardiaque au repos pendant la nuit, la variabilité de la fréquence cardiaque et la classification des phases du sommeil étaient autrefois des paramètres que l’on ne pouvait obtenir que dans un cadre clinique ou de recherche. WHOOP a permis de les intégrer dans un suivi quotidien. La VO₂ max est une étape supplémentaire de cette évolution.

Comment WHOOP estime la VO₂ max ?

WHOOP utilise un algorithme à plusieurs niveaux qui fournit une estimation à chaque membre, avec des données facultatives permettant d’améliorer la précision pour ceux qui souhaitent aller plus loin.

Modèle passif (par défaut). Ce modèle fonctionne pour tout membre qui porte régulièrement son bracelet WHOOP. Le modèle combine quatre signaux principaux :

• Les indicateurs de la physiologie au repos, mesurés pendant le sommeil lorsque les influences extérieures sont réduites au minimum
• Le volume et l'intensité de l’activité physique, mesurés grâce à une technologie exclusive de détection de l’activité
• Les comportements liés au sommeil, qui reflètent la récupération et l’adaptation cardiovasculaire
• Les variables démographiques (sexe biologique, âge, taille, poids), utilisées pour définir les valeurs de référence et personnaliser l’estimation

Un modèle d’apprentissage automatique combine ces signaux et tient compte des différences individuelles dans la manière dont les personnes réagissent à l’effort physique et la récupération. Une estimation est disponible dès lors qu’un membre a effectué au moins 14 récupérations au cours des 21 derniers jours.

Modèle assisté par GPS. Pour les membres ayant enregistré une course en extérieur avec suivi GPS au cours des 90 derniers jours, WHOOP intègre des données supplémentaires : l’allure calculée à partir du signal GPS et la fréquence cardiaque à cette allure. Le rapport entre votre vitesse de course et l’effort cardiaque à ce rythme est un indicateur bien établi de la VO₂ max, et le fait de le combiner avec les données physiologiques passives permet d’affiner l’estimation.

Modèle calibré par rapport aux données de référence. Les membres ayant effectué un test de VO₂ max en laboratoire à l’aide d’une analyse des échanges gazeux peuvent saisir manuellement leur résultat. WHOOP utilise cette valeur de laboratoire comme référence et ajuste les estimations futures en fonction des variations observées dans les données WHOOP de chaque membre. Cela permet aux membres qui recherchent une précision maximale de conserver cette référence absolue tout en suivant l’évolution au fil du temps.

Cette approche à différents niveaux est voulue. Une estimation passive devrait convenir à quelqu’un qui ne court que rarement en plein air. Un membre qui court en plein air régulièrement devrait obtenir une estimation plus précise. Un membre ayant passé un test de laboratoire officiel devrait pouvoir reproduire cette précision. La plupart des capteurs portables proposent un seul de ces modèles. WHOOP offre les trois.

Ce que révèlent nos tests en interne

Aperçu de l’ensemble de données : 248 participants · tests sur tapis de course à intensité croissante jusqu’à l’épuisement volontaire · système métabolique Parvomedics TrueOne 2400 · analyse des échanges gazeux à intervalles de 30 secondes · chaque test a été validé comme ayant atteint le véritable maximum physiologique selon les critères INTERLIVE.

Pour développer et évaluer l’algorithme, WHOOP a recueilli des données de référence sur la VO₂ max dans ses laboratoires WHOOP Labs. L’ensemble des données utilisées pour l’algorithme actuel comprenait 248 participants, qui ont tous effectué un test d’effort progressif sur tapis de course jusqu’à l’épuisement volontaire sur un Parvomedics TrueOne 2400 — le système de mesure métabolique standard utilisé pour la recherche en physiologie de l’exercice. Les échanges gazeux ont été mesurés à intervalles de 30 secondes afin de calculer directement la consommation d’oxygène.

Il a été confirmé que chaque participant de l’échantillon avait atteint son véritable maximum physiologique. WHOOP a vérifié quatre critères standard lors de chaque test : un plateau de consommation d’oxygène, une échelle d’effort perçu supérieure à 17, une fréquence cardiaque se situant à moins de 10 % de la fréquence cardiaque maximale prévue en fonction de l’âge, et un rapport d’échange respiratoire d’au moins 1,10. Les tests qui ne répondaient pas aux critères d’effort maximal ont été exclus de l’apprentissage de l’algorithme.

Cet aspect est important car de nombreuses estimations de la VO₂ max fournies par les capteurs portables sont basées sur des tests de condition physique sous-maximaux ou sur des échantillons de commodité qui ne permettent pas de vérifier l’effort maximal. Une revue systématique publiée en 2022 par le consortium INTERLIVE (un réseau international de chercheurs spécialisé dans la mesure de l’activité physique à l’aide de dispositifs portables) a désigné le manque de cohérence dans la validation de l’effort maximal comme une lacune persistante dans ce domaine. WHOOP s’est appuyé sur les recommandations publiées par le consortium pour définir sa collecte de données.

Précision par rapport aux mesures en laboratoire. Lors de nos tests internes réalisés selon une approche de validation croisée :

• Le modèle passif a donné une erreur absolue moyenne de 3,7 ml/kg/min par rapport à la valeur de laboratoire, avec une erreur absolue moyenne de 8,0 % et un coefficient de corrélation de Pearson de 0,90
• Le modèle assisté par GPS a obtenu de meilleurs résultats : une erreur absolue moyenne de 3,3 ml/kg/min, une erreur moyenne absolue relative de 7,1 % et un coefficient de corrélation de Pearson de 0,91

L’estimation de la VO₂ max fournie par WHOOP est très proche des mesures effectuées en laboratoire ; elle est mise à jour chaque semaine afin que les membres puissent suivre l’évolution de cet indicateur au fil du temps.

Cohérence entre les sous-groupes. Dans le modèle assisté par GPS, l’erreur absolue moyenne est restée inférieure à 4 ml/kg/min, tous sexes confondus (hommes, femmes), toutes tranches d’âge confondues (< 30 ans, 30-50 ans, > 50 ans) et pour toutes les fourchettes de VO₂ max réelles. Le modèle passif a présenté une erreur légèrement plus élevée dans les tranches de VO₂ max réelles les plus basses et les plus élevées. L’échantillon était représentatif de l’ensemble de la population en termes de sexe et d’âge, et l’élargissement de la représentation à des populations plus larges constitue un axe prioritaire de l’évaluation en cours.

Comment obtenir l’estimation la plus précise possible de la VO₂ max avec WHOOP ?

1. Porter votre WHOOP de façon de régulière. Au moins 14 récupérations au cours des 21 derniers jours permettent de débloquer l’estimation passive. Porter WHOOP en permanence (y compris pendant les séances d’entraînement et pendant le sommeil) permet à l’algorithme d’obtenir une image complète de la situation.
2. Maintenir votre profil à jour. Le poids, la taille, l’âge et le sexe biologique sont tous pris en compte dans le calcul. Des données erronées entraînent des erreurs. Si votre poids change, mettez-le à jour (les balances connectées peuvent le synchroniser automatiquement).
3. Enregistrez une course en extérieur suivie par GPS. Une course en extérieur de plus de 15 minutes avec le GPS activé (option « Enregistrer l’itinéraire » activée) vous permet d’accéder au modèle amélioré par GPS et d’affiner l’estimation.
4. Indiquez votre VO₂ max mesurée en laboratoire si vous l’avez. Si vous avez effectué un test médical avec analyse des échanges gazeux, enregistrez le résultat dans vos « Tendances ». WHOOP s’en servira désormais comme point de référence.

Pour résumer

• La VO₂ max mesure la quantité d’oxygène que votre corps est capable d’utiliser lors d’un effort intense et prolongé. Elle permet de prédire à la fois les performances sportives et l’état de santé à long terme.
• WHOOP utilise un algorithme à trois niveaux : passif, assisté par GPS et calibré sur des données de référence.
• L’algorithme a été développé à partir de 248 tests mesurés en laboratoire à l’aide d’une analyse des échanges gazeux, l’effort maximal ayant été confirmé pour chaque test inclus.
• Lors des tests internes, l’estimation de WHOOP se situe entre 3,3 et 3,7 ml/kg/min par rapport à la valeur obtenue en laboratoire.

Avec WHOOP, la VO₂ max devient un indicateur hebdomadaire de l’évolution de votre condition physique.

Questions fréquentes

Quelle est le niveau de précision de la VO₂ max WHOOP ?

L’estimation de la VO₂ max fournie par WHOOP se situe dans une fourchette de 3,3 à 3,7 ml/kg/min par rapport à une valeur mesurée en laboratoire. La précision s’améliore à mesure que les membres ajoutent des données : une estimation passive basée sur une utilisation régulière, une estimation plus précise pour les membres qui enregistrent leurs courses en extérieur via GPS, et une estimation calibrée pour ceux qui ajoutent un résultat obtenu en laboratoire.

Comment WHOOP calcule la VO₂ max ?

WHOOP utilise un algorithme à trois niveaux. Un premier modèle passif, accessible dès qu’un membre a enregistré au moins 14 récupérations en 21 jours, et qui s’appuie sur des données relatives à la physiologie au repos, à l’activité physique, au sommeil et aux caractéristiques démographiques. Un second modèle enrichi par GPS intègre les données relatives à l’allure et à la fréquence cardiaque lors des courses en extérieur. Un troisième modèle calibré sur une valeur de référence définit les estimations futures par rapport à une valeur mesurée en laboratoire qu’un membre a saisie manuellement.

Comment la VO₂ max mesurée par WHOOP se compare-t-elle à un test en laboratoire ?

Un test de VO₂ max en laboratoire mesure directement la consommation d’oxygène pendant qu’un participant court sur un tapis ou pédale sur un vélo jusqu’à l’épuisement. L’algorithme de WHOOP a été entraîné à partir de 248 tests de ce type, pour chacun desquels il a été confirmé que le participant avait atteint un véritable maximum physiologique.

Comment obtenir l’estimation la plus précise possible de la VO₂ max avec WHOOP ?

Portez votre WHOOP régulièrement, mettez à jour votre profil (poids, taille, âge, sexe biologique), enregistrez au moins une course en extérieur d’au moins 15 minutes suivie par GPS, et si vous avez passé un test en laboratoire avec une analyse des échanges gazeux, indiquez le résultat dans vos « Tendances ».

Combien de temps faut-il pour que WHOOP affiche ma VO₂ max ?

Après quelques semaines d’utilisation régulière. L’estimation est disponible dès lors qu’un membre a enregistré au moins 14 récupérations au cours des 21 derniers jours.