Précision du VO2max de l'Apple Watch Ultra 3 vs test CPET en laboratoire : ce que l'algorithme 2025 mesure vraiment

Ce chiffre sur votre poignet vous ment peut-être

Imaginez : votre Apple Watch affiche une VO2max de 52 ml/kg/min, puis un test en laboratoire — masque sur le visage, à courir sur un tapis jusqu'à l'épuisement — donne une valeur autour de 47. Ce genre d'écart n'est pas rare. Dans des études de validation indépendantes, les estimations de l'Apple Watch se sont écartées des valeurs de laboratoire d'environ 13 % en moyenne.

Cet écart entre ce que nos poignets nous disent et ce qui se passe réellement dans nos corps compte plus que la plupart des gens ne le réalisent. Votre VO2max n'est pas qu'une mesure de vanité — c'est l'un des plus puissants prédicteurs de longévité dont nous disposons. Une méta-analyse publiée dans le JAMA en 2009 (33 études, environ 100 000 personnes) a montré que chaque MET de capacité cardiorespiratoire en plus (environ 3,5 ml/kg/min) était associé à une mortalité toutes causes inférieure de 13 % et à un risque de maladie coronarienne et d'événements cardiovasculaires inférieur de 15 %. Alors, quand une montre affiche ce chiffre, la question mérite d'être posée : à quel point est-il proche de la réalité ?

Comment l'Apple Watch estime la VO2max

Apple ne publie pas tous les détails techniques de son algorithme (propriétaire, naturellement) et, d'après nos recherches, l'Ultra 3 n'a pas été évaluée isolément dans une étude à comité de lecture. Ce que l'on connaît, c'est l'approche générale : la montre estime la VO2max à partir de la fréquence cardiaque mesurée par son capteur optique et des données d'allure enregistrées pendant les marches, courses ou randonnées en extérieur.

Le modèle examine la relation entre votre vitesse de déplacement et la hausse de votre fréquence cardiaque. Plus vite avec une fréquence cardiaque plus basse, et l'estimation augmente. C'est une approche sensée, mais elle ne peut déduire la consommation d'oxygène qu'indirectement — elle ne mesure jamais l'oxygène que vous inspirez et expirez réellement.

Des chercheurs indépendants ont comparé les estimations de l'Apple Watch à la référence absolue : une épreuve d'effort maximale avec analyse directe des échanges gazeux (épreuve d'effort cardiorespiratoire, ou CPET). Trois études récentes l'ont fait — avec l'Apple Watch Series 7 (19 participants), avec l'Apple Watch dans une étude de PLOS One de 2025 (30 participants) et avec l'Apple Watch Series 10 (40 participants).

Les chiffres qui comptent vraiment

C'est là que ça devient intéressant. Dans l'étude de PLOS One de 2025, l'Apple Watch a sous-estimé la VO2max de 6,1 ml/kg/min en moyenne, avec une erreur absolue moyenne en pourcentage de 13,3 % et des limites d'agrément à 95 % allant d'environ -6 à +18 ml/kg/min. L'étude sur la Series 10 a trouvé un tableau quasi identique : sous-estimation moyenne de 6,3 ml/kg/min et erreur absolue moyenne en pourcentage de 13,2 %. Seuls 14 % des participants ont été classés dans la bonne tranche de percentile de condition physique.

En clair : si votre VO2max réelle est de 45, votre montre pourrait plausiblement afficher n'importe quelle valeur entre 37–39 et environ 50. Les chercheurs ont conclu que la concordance au niveau individuel est faible, même si les estimations peuvent être utiles pour la recherche à l'échelle d'une population.

Le niveau de forme semble compter. Dans l'étude sur la Series 7, la VO2max mesurée en laboratoire était en moyenne de 45,9 ml/kg/min contre 41,4 pour la montre — une erreur absolue moyenne en pourcentage de 15,8 %. Les auteurs ont noté que, comme d'autres montres connectées, l'Apple Watch avait tendance à surestimer la VO2max chez les personnes peu en forme et à la sous-estimer chez celles en excellente forme.

Pourquoi cet écart ? Les athlètes très entraînés présentent des adaptations physiologiques difficiles à percevoir pour les algorithmes au poignet. Leur cœur pompe plus de sang par battement (volume d'éjection systolique plus élevé), leurs muscles extraient l'oxygène plus efficacement, et leur économie de course — le coût énergétique d'un déplacement à une allure donnée — diffère de celle des pratiquants de loisir. Un modèle fondé sur la fréquence cardiaque et l'allure ne peut déduire ces différences qu'indirectement.

Comment fonctionne réellement le CPET (et pourquoi c'est toujours la référence)

Si vous n'avez jamais fait un test de VO2max en laboratoire, voici ce que vous manquez. Vous portez un masque qui capture chaque respiration. Des capteurs analysent les concentrations exactes d'oxygène et de dioxyde de carbone que vous inhalez et expirez. Pendant ce temps, vous faites de l'exercice à intensité croissante jusqu'à ce que vous ne puissiez physiquement plus continuer.

Le test mesure la consommation maximale d'oxygène réelle de votre corps — pas une estimation basée sur des indicateurs indirects, mais la vraie chose. Il coûte entre 150 et 400$ dans la plupart des installations de médecine sportive, prend environ 45 minutes incluant l'échauffement et la récupération, et fournit des données qu'aucun appareil portable ne peut égaler : seuils ventilatoires, rapport d'échange respiratoire, et zones de fréquence cardiaque précises basées sur votre physiologie individuelle.

Une revue systématique avec méta-analyse publiée dans Sports Medicine en 2022 a regroupé 14 études comparant des objets connectés grand public à des tests en laboratoire. Les appareils dont l'algorithme utilisait des données d'effort ne présentaient presque aucun biais moyen (-0,09 ml/kg/min), mais les limites d'agrément à 95 % allaient encore d'environ -9,9 à +9,7 ml/kg/min ; ceux qui s'appuyaient sur des données de repos surestimaient la VO2max et étaient encore moins précis. Les auteurs ont conclu que les estimations basées sur l'effort sont raisonnables à l'échelle d'une population, mais que l'erreur pour une personne donnée est importante.

Entraînés vs non entraînés : deux histoires de précision très différentes

Laissez-moi décrire deux scénarios hypothétiques.

Sarah a 34 ans, travaille dans un bureau et a commencé à courir il y a six mois. Son Apple Watch indique une VO2max de 38 ml/kg/min. Vu les marges d'erreur des études ci-dessus, sa valeur en laboratoire pourrait facilement être supérieure ou inférieure de plusieurs points. Pourtant, si après trois mois d'entraînement régulier elle voit le chiffre grimper à 42 tandis que ses sorties lui semblent plus faciles, cette direction est un signal raisonnable — même si aucune étude n'a encore confirmé avec quelle fiabilité la montre suit les changements dans le temps.

Faisons maintenant la connaissance de James. Il a 29 ans, fait du cyclisme en compétition depuis huit ans et s'entraîne 15 heures par semaine. Sa montre indique une VO2max de 58 ml/kg/min, mais un test en laboratoire le situe à 67. Ce schéma — une sous-estimation chez les personnes très en forme — correspond exactement à ce qu'a décrit l'étude sur la Series 7. Et comme l'estimation n'est produite que lors des marches, courses et randonnées en extérieur, une grande partie de son entraînement à vélo n'y est jamais prise en compte.

L'implication pratique ? Pour la plupart des gens, le chiffre de l'Apple Watch est un repère approximatif, surtout utile pour suivre la tendance à long terme. Si vous êtes un athlète sérieux — ou si vous débutez avec une condition physique faible —, prenez la valeur absolue avec un scepticisme sain.

Les variables qui faussent votre lecture

Les valeurs au jour le jour peuvent aussi fluctuer. Les études de validation n'ont pas testé toutes les conditions, mais ce que l'on sait des capteurs optiques de fréquence cardiaque et de la physiologie de l'effort pointe vers plusieurs facteurs :

Le serrage et le mouvement comptent. Les capteurs optiques de fréquence cardiaque sont les moins précis pendant l'activité : une étude portant sur des objets connectés grand public et de recherche a montré que l'erreur de fréquence cardiaque pendant l'activité était en moyenne environ 30 % plus élevée qu'au repos. Une montre trop lâche qui rebondit sur le poignet aggrave le problème.

L'altitude modifie les données d'entrée. En altitude, votre fréquence cardiaque est plus élevée à allure égale, de sorte qu'un modèle basé sur la fréquence cardiaque et l'allure peut juger votre forme inférieure à ce qu'elle est au niveau de la mer.

La chaleur produit un effet similaire. Par forte chaleur, votre fréquence cardiaque augmente pour diriger le sang vers la peau afin de vous refroidir, ce que l'algorithme peut confondre avec une capacité cardiovasculaire plus faible.

Une maladie récente, un mauvais sommeil et la déshydratation peuvent aussi faire monter la fréquence cardiaque. Une baisse soudaine et ponctuelle après une mauvaise nuit relève plus probablement du bruit que d'une vraie perte de forme.

Ce qu'Apple fait bien (crédit où c'est dû)

J'ai été critique, mais il y a une vraie valeur ici. La méta-analyse de 2022 a montré que les estimations basées sur l'effort ne présentaient presque aucun biais moyen à l'échelle des groupes, et les chercheurs de l'étude sur la Series 10 y ont vu un potentiel d'utilisation à l'échelle d'une population. Pour un individu, l'usage le plus sensé est de suivre la tendance à long terme plutôt qu'une mesure isolée.

C'est la vraie proposition de valeur. Vous n'avez pas besoin d'une précision absolue parfaite pour bénéficier d'un appareil portable. Vous avez besoin de cohérence. Si votre chiffre monte quand vous vous entraînez plus dur et descend quand vous relâchez, l'outil fait son travail.

Il est aussi utile de connaître les limites de la fonction. L'Apple Watch produit des estimations de VO2max pendant les marches, courses et randonnées en extérieur ; d'autres entraînements comme le vélo ou la natation ne produisent pas d'estimation directement. Si l'essentiel de votre entraînement se fait ailleurs, le chiffre peut être en retard sur votre forme réelle.

Devriez-vous vraiment faire un test en laboratoire ?

Cela dépend de ce que vous essayez d'accomplir.

Si vous utilisez le VO2max comme mesure de santé générale — un moyen de vous assurer que vous maintenez votre forme cardiovasculaire en vieillissant — l'Apple Watch est probablement suffisante. Suivez la tendance, visez une amélioration graduelle, n'obsédez pas sur le chiffre spécifique.

Si vous vous entraînez pour des épreuves d'endurance en compétition, un test en laboratoire fournit des informations qu'aucun objet connecté ne peut offrir. Vos seuils ventilatoires indiquent précisément où se situent vos limites aérobie et anaérobie. Cela vous permet de définir des zones d'entraînement fondées sur votre propre physiologie plutôt que sur des formules génériques.

Si vous vous remettez de problèmes cardiaques ou avez des préoccupations de santé spécifiques, parlez à votre médecin des tests appropriés. Les estimations des appareils portables ne conviennent pas pour la prise de décision clinique.

Le verdict final sur le VO2max de l'Apple Watch Ultra 3

Les études indépendantes suggèrent que les estimations de VO2max de l'Apple Watch s'écartent des valeurs de laboratoire d'environ 13 à 16 % en moyenne et tendent à être trop basses, surtout chez les personnes plus en forme. C'est suffisant pour avoir une idée approximative de votre niveau et pour suivre les tendances à long terme, mais pas pour une évaluation précise.

Mais ce n'est pas un remplacement de laboratoire. Ça ne le sera jamais. La physique de la détection optique au poignet impose des limites strictes sur ce qui est mesurable. Si vous êtes un athlète entraîné, attendez-vous à une sous-estimation significative. Si vous faites de l'exercice dans des conditions difficiles — chaleur, altitude, mauvais sommeil — attendez-vous à du bruit dans vos lectures.

Utilisez le chiffre comme une boussole, pas comme une coordonnée GPS. Il pointe dans à peu près la bonne direction. C'est plus que suffisant pour la plupart d'entre nous.