Fiabilité des montres de running : FC, GPS et VO2max

La fiabilité d'une montre de running dépend de la donnée qu'on regarde. Le chrono, la vitesse, la distance et le dénivelé sont de bonnes aides, la fréquence cardiaque au poignet suffit pour un footing, mais pas pour analyser une séance fractionnée. C'est l'avis de Gilles Chibaut, gérant de deux magasins Running Conseil à Perpignan et Rivesaltes et président de la coopérative, qui vend entre 500 et 600 montres GPS par an. Sa formule : une montre GPS « n'est pas une science exacte, c'est une aide ».

Cet article reprend ce qu'il explique dans l'épisode d'Extraterrien consacré aux montres connectées, réalisé en partenariat avec Running Conseil. Il le complète avec ce que disent les études de validation.

Bien choisir sa première montre de running

Selon Gilles, environ 87 % des coureurs réguliers (au moins une sortie par semaine) portent une montre GPS, soit plus de 4 millions de personnes en France. Chez lui, Garmin pèse près de 80 % des ventes, devant Suunto, Coros et Polar. On la garde environ quatre ans, souvent fidèle à sa marque.

Les questions à se poser avant d'acheter

• Quelle pratique ? Toutes les montres gèrent au moins cinq sports (marche, vélo, salle, course, natation), mais pas toutes le mode triathlon, qui demande souvent la gamme au-dessus.
• Quel niveau ? Un coureur loisir n'a pas les besoins d'un compétiteur qui suit un plan.
• Trail ou route ? Celui qui sort des sentiers a besoin de guidage et de cartographie.
• L'autonomie : un débutant n'a pas besoin de 40 ou 50 heures. Toutes les montres GPS tiennent au moins 10 heures en activité.
• L'écran : les écrans AMOLED se lisent en pleine course, au point que Gilles, qui porte des lunettes, court sans.

Fréquence cardiaque au poignet : est-ce fiable ?

Capteur optique contre ceinture cardio

Toutes les montres ont aujourd'hui un capteur optique, mais ils ne se valent pas : une génération récente fait mieux qu'un modèle sorti il y a trois ans. La différence de fond est technologique, explique Gilles :

• le capteur optique envoie de la lumière dans la peau, mesure les variations du flux sanguin, et un algorithme en déduit la fréquence cardiaque ;
• la ceinture cardio capte l'activité électrique du cœur et mesure l'intervalle entre deux battements.

Conséquence : en début de séance, le temps que les vaisseaux se dilatent, le premier quart d'heure peut être aléatoire. Sur un footing ou une séance au seuil, l'optique fait l'affaire. Sur un fractionné, il a un temps de retard : « il faut que le sang fasse un tour ». Pour un athlète suivi par un coach, il conseille la ceinture.

Les études vont dans son sens. Chez 50 adultes testés sur tapis, aucun capteur de poignet n'a atteint la précision d'une ceinture thoracique, et l'erreur augmentait avec l'effort (Wang et al., 2017). Une autre équipe a mesuré une erreur moyenne 30 % plus élevée pendant l'activité qu'au repos (Bent et al., 2020).

Le brassard au biceps

Beaucoup le croient aussi précis qu'une ceinture. Pour Gilles, c'est la même technologie que la montre, placée plus près du cœur, sur des vaisseaux plus gros : plus précis que le poignet, moins qu'une ceinture. Les études sur ces brassards sont petites et donnent des résultats variables d'un protocole à l'autre.

Tatouages, morphologie et couleur de peau

• Les tatouages peuvent empêcher la mesure : l'encre noire absorbe la lumière. Avec une manchette tatouée au poignet, la fréquence cardiaque optique ne sert à rien.
• La morphologie joue aussi : masse grasse, longueur des segments.
• La couleur de peau : en magasin, il n'a jamais vu de capteur qui ne fonctionnait pas pour cette raison. La recherche est partagée. Bent et al. (2020) ne trouvent pas de différence significative selon le ton de peau, quand Shcherbina et al. (2017) relèvent une erreur un peu plus élevée pour les peaux plus foncées.

La précision du GPS de la montre

Pourquoi deux montres n'affichent jamais la même distance

Sur une même sortie, l'un est à 11,5 km, l'autre à 12. Gilles liste les causes :

• la météo : la couverture nuageuse modifie la réception ;
• la qualité de la puce, meilleure en haut de gamme ;
• les réseaux de satellites : GPS américain, Glonass russe, Galileo européen et le réseau chinois (BeiDou). Les montres multibandes captent tous les réseaux et choisissent le meilleur signal ;
• les rebonds : entre les immeubles, les ondes se réfléchissent sur les murs. Certaines puces haut de gamme filtrent ces erreurs.

Une étude suisse sur huit montres (Apple, Coros, Garmin, Polar, Suunto) mesure une erreur moyenne de 3,2 à 6,1 %, plus forte en ville et en forêt, avec des distances le plus souvent sous-estimées, jusqu'à 9 % (Gilgen-Ammann et al., 2020). En terrain dégagé, les auteurs jugent toutes ces montres fiables.

Altimètre GPS ou barométrique

L'entrée de gamme calcule le dénivelé à partir de la trace GPS, souvent après coup dans l'application. Les modèles orientés trail ont un altimètre barométrique qui donne l'altitude en direct, mais la pression change avec la météo : il faut le recaler, ce que la plupart des montres font désormais au démarrage. À Perpignan, avec du vent à 110 km/h, la pression varie entre deux rafales et le dénivelé est faussé.

Le réglage compte autant que la puce

Quatre clients sur cinq, selon lui, ne mettent jamais leur montre à jour. Une montre achetée en mai a été fabriquée huit mois à un an plus tôt : sans connexion au logiciel de la marque, la cartographie n'est pas à jour.

Fiabilité des montres de running : données utiles et gadgets

Ce qui sert vraiment

Pour Gilles, les données utiles sont : chrono, vitesse, distance, dénivelé, fréquence cardiaque. Le reste demande du recul :

• la puissance en course : aucune marque ne la calcule pareil, et il faut une batterie de tests pour la calibrer. Il l'a fait avec un capteur au pied Stryd, sans savoir quoi en faire. Une étude comparant cinq technologies trouve des écarts importants entre elles, le Stryd étant le plus constant (Cerezuela-Espejo et al., 2021) ;
• l'oxygénation du sang : utile pour préparer la haute montagne, mais elle réduirait l'autonomie de moitié ;
• la body battery et le sommeil : il les trouve intéressants pour voir l'impact d'une mauvaise nuit ou de deux heures de visio ;
• les calories : les études les jugent peu fiables. Aucune des sept montres testées par Shcherbina et al. (2017) n'avait une erreur inférieure à 20 % sur la dépense énergétique.

Et la VO2max estimée ?

Gilles n'en parle pas dans l'épisode, mais la question revient souvent. Une méta-analyse de 14 études montre que les montres qui estiment la VO2max à partir d'une séance d'effort se trompent peu en moyenne, alors que celles qui s'appuient sur des données de repos la surestiment. À l'échelle d'une personne, l'erreur reste importante (Molina-Garcia et al., 2022). C'est une tendance à suivre, pas un résultat de laboratoire.

LiveTrack et détection d'accident

C'est la fonction qu'il met en avant pour celles et ceux qui courent seuls. En cas de chute, l'accéléromètre déclenche une alarme. Sans réponse, la montre envoie un message avec la position aux contacts d'urgence, puis active le suivi en direct, à condition que le téléphone soit sur soi et que tout soit paramétré. Sur certains modèles, on peut aussi donner l'alerte discrètement, en gardant le doigt appuyé sur un bouton. Anecdote de magasin : le LiveTrack a aussi permis à une cliente de prendre son mari en flagrant délit d'adultère.

Ne pas devenir esclave de sa montre

Courir aussi à la sensation

Gilles se dit incapable de courir sans montre, mais il met en garde. Il raconte un triathlète qui, après la course du Canigou bouclée en 3h55, lui a détaillé pendant 40 minutes ses pulsations et ses allures, sans un mot sur les paysages. Et son employé Guillaume, qui a gagné un trail de 66 km en battant le record, sans compte Strava : il court pour le plaisir, son coach analyse les données. Sur une sortie entre amis, son conseil est simple : levez la tête.

La montre du futur

Selon lui, la montre du futur ne sera plus une montre mais un affichage tête haute dans les lunettes. Les premiers essais, chez Garmin puis Julbo, ont été des échecs commerciaux, trop compliqués à régler.

Les études citées

• Bent B, Goldstein BA, Kibbe WA, Dunn JP. Investigating sources of inaccuracy in wearable optical heart rate sensors. npj Digital Medicine, 2020.
• Cerezuela-Espejo V, Hernández-Belmonte A, Courel-Ibáñez J, Conesa-Ros E, Mora-Rodríguez R, Pallarés JG. Are we ready to measure running power? Validity of five commercial technologies. European Journal of Sport Science, 2021.
• Gilgen-Ammann R, Schweizer T, Wyss T. Accuracy of distance recordings in eight positioning-enabled sport watches: instrument validation study. JMIR mHealth and uHealth, 2020.
• Molina-Garcia P et al. Validity of estimating the maximal oxygen consumption by consumer wearables: a systematic review with meta-analysis and expert statement of the INTERLIVE network. Sports Medicine, 2022.
• Shcherbina A et al. Accuracy in wrist-worn, sensor-based measurements of heart rate and energy expenditure in a diverse cohort. Journal of Personalized Medicine, 2017.
• Wang R et al. Accuracy of wrist-worn heart rate monitors. JAMA Cardiology, 2017.

Pour tout entendre, y compris les anecdotes de magasin, écoutez l'épisode complet avec Gilles Chibaut.