Surentraînement, fréquence cardiaque : suivi des effets de l’entraînement en course à pied

La réussite d’un programme d’entraînement dépend en partie d’une bonne alchimie entre les charges de travail et la récupération qui y sera associée. Ceci, de manière à obtenir la meilleure réponse possible à l’entraînement (1). 

La fatigue liée à l’entraînement

Néanmoins, la distinction entre les différents types de fatigue reste difficile à déterminer (2-3) à cause de la multiplicité des signes cliniques. La fatigue, vient non seulement d’une régulation inadaptée de la charge d’entraînement, mais aussi de plusieurs types de stress pouvant être associés, comme des atteintes psychologiques, des problèmes alimentaires, des phénomènes inflammatoires, des maladies…

Les différents types de fatigue

Nous pouvons distinguer deux types de fatigue : 

• La fatigue dite « transitoire » nécessaire à la progression des capacités physiologiques, qui demande quelques heures ou quelques jours de récupération.
•  La fatigue demandant plusieurs semaines voire des mois de récupération lorsqu’elle répond à un processus de mal-adaptation appelé « surentraînement ». 

Le surentraînement

La situation de surentraînement entraîne, à cause de la durée prolongée de récupération, un manque d’entraînement pour le sportif, une forte baisse de ses capacités physiologiques et donc une diminution très importante du niveau de performance sur une durée prolongée. 

Analyse de la fatigue

Ainsi, plusieurs méthodes d’analyse ont été proposées pour suivre l’évolution de la fatigue. En 1999, une approche innovante de mesure de la fatigue par l’activité neurovégétative à partir de la variabilité cardiaque est proposée. Cette mesure de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) permet une évaluation non invasive de l’activité du système nerveux autonome. 

La variabilité de la fréquence cardiaque 

La variabilité cardiaque et le temps qui s’écoule entre deux battements cardiaques. Certains cardiofréquencemètres peuvent enregistrer le temps qui s’écoule entre ces deux battements du cœur (ce qu’on appelle un intervalle R-R). Par exemple, si vous avez une fréquence cardiaque de 60 battements par minute (bpm), cela indique que votre cœur bat 1 fois par seconde. Cependant, en regardant précisément la période de battement va varier.

Plus la variabilité de votre fréquence cardiaque de repos est importante, plus vous êtes en forme. La variabilité de votre fréquence cardiaque dépend de plusieurs facteurs : 

• L’âge et l’hérédité
• La position du corps (debout, assis ou couché)
• L’heure 
• L’état de forme 

Ainsi la variation de la fréquence cardiaque peut être est utilisée, pour d’optimiser l’entraînement, les périodes de récupération et détecter les périodes de de forme ou de fatigue.

L’influence du système nerveux sur la variabilité de la fréquence cardiaque

Chaque battement du cœur est régulé par le système nerveux. Nous disposons de deux systèmes. 

• Le système parasympathique qui cherche à relaxer l’organisme, il fait baisser la fréquence cardiaque et augmenter la VFC. 
• Le système sympathique qui accélérer le fonctionnement de l’organisme, il fait augmenter la fréquence cardiaque et diminuer la VFC.

Lors de votre réveil, le système parasympathique est prépondérant, la fréquence cardiaque est minimale et la VFC maximale. Si vous êtes fatigué, malade, votre système sympathique va répondre à un stress, votre fréquence cardiaque sera plus élevée que d’habitude et votre VFC plus basse. Il sera ainsi préconisé de diminuer votre charge d’entraînement.

L’utilisation de la variation de la fréquence cardiaque

Il convient de mesurer votre rythme cardiaque sur 3 minutes au repos le matin. Certains protocoles sont réalisés uniquement 3 minutes allongés, alors que d’autres proposent de rester 3 minutes en position allongée puis 3 minutes en position debout.

La manière la plus précise pour mesurer les intervalles R-R est d’utiliser un électrocardiogramme (ECG), appareils de mesure utilisés par les cardiologues.

Cependant, des ceintures cardiofréquencemètres permettent également de réaliser cette mesure. la précision de la mesure dépend de la qualité du matériel. Les ceintures pectorales les plus précises ont une erreur de mesure inférieure à 1% en comparaison à un signal ECG. 

Certains modèles de montre analysent votre VFC de manière native. Pour d’autres, il est nécessaire de passer par des applications tierces qui enregistrent les intervalles R-R et calcule l’ensemble des valeurs de la VFC en quelques secondes.

Définition du profil cardiaque avec le RMSSD

Ainsi, chaque matin en 3 minutes, vous obtiendrez une valeurs RMSSD (Root Mean Square of the Successive Differences) qui se traduit par « la moyenne quadratique des différences successives de la fréquence cardiaque).

Cette valeur va permettre de repérer le niveau de fluctuation de vos battements cardiaques et repérer si ceux-ci sont très réguliers ou avec d’importantes fluctuations. Suivre l’évolution 3 ou 4 fois par semaine ou même quotidiennement sur une longue période permet d’établir votre profil et de visualiser vos variations d’état de forme.

Si votre RMSSD est beaucoup plus basse que d’habitude, reposez-vous pour réduire le stress de l’organisme. Vous pourrez ainsi éviter de vous installer dans un état de fatigue chronique. Vous pourrez vous entraîner plus intensément une fois votre RMSSD est revenu à la normale. De la même manière, si votre RMSSD est beaucoup plus haut que d’habitude cela est souvent un signe de fatigue

Le suivi du sportif grâce à la variation de la fréquence cardiaque

L’avantage de la VFC permet un suivi écologique du sportif en situation réelle d’entraînement de manière non invasive, sans amener de contrainte au déroulement de la journée et en apportant des indications immédiates. Cela permet au sportif de mieux se connaître. La mesure de l’activité du système nerveux autonome par l’analyse de la VFC est très sensible, et permet d’analyser et caractériser les types de fatigues et d’ainsi de pouvoir anticiper les phénomènes de fatigue. Avec ce système, on agit en amont, on est réactif et sensible et dans une approche qualitative beaucoup plus que quantitatif. On peut mesurer les effets d’évolution positive ou les effets délétères de l’entraînement ou de diverses actions sur l’organisme. On peut en fait évaluer un ensemble systémique physiologique très complexe d’une manière relativement simple.

Des recherches sont actuellement en cours pour mesurer la VFC à l’effort. Ces mesures permettraient d’identifier le seuil anaérobie, qui correspond au moment où l’équilibre entre la production et l’élimination de lactates est maintenu. Cette allure se situe suivant le niveau du coureur entre 70 et 92% de la fréquence cardiaque maximale. Les seuils ne peuvent être actuellement que déterminés en laboratoire à l’aide de la mesure des échanges gazeux et de la lactatémie sanguine. Ainsi, si cette méthode de détection à l’aide de VFC s’avère efficace, tous les coureurs pourront connaître précisément leurs zones d’entraînement à l’aide d’une ceinture cardiofréquencemètre. Ils pourront mesurer leurs évolutions chaque semaine, programmer leurs entraînements plus efficacement et mieux déterminer leurs l’état de forme. 

Un article rédigé par :
Guillaume Boitel – Docteur en Physiologie, Biomécanique & Sciences du Sport