La fréquence cardiaque en course à pied
Le cœur
Pour arriver jusqu’aux muscles, l’oxygène (O2) utilise comme moyen de transport le sang (les globules rouges).Ce sang circule dans l’organisme grâce à une pompe: le cœur.
Le cœur est formé de deux moitiés indépendantes. Chacune est composée de deux cavités qui communiquent entre elles: une oreillettes et un ventricule. Les oreillettes ont des parois minces et reçoivent le sang venant des veines .Les ventricules ont des parois épaisses et refoulent le sang dans les artères.
A - La partie gauche du cœur
L’oreillette gauche reçoit le sang enrichi en O2, provenant des poumons. En se contractant, l’oreillette gauche fait passer le sang dans le ventricule gauche. Le ventricule se contracte à son tour et projette le sang à grande vitesse à travers un réseau d’artères, de vaisseaux et de capillaires pour aller alimenter en O2 et en nutriments l’ensemble du corps. C’est cette contraction musculaire que la fréquence cardiaque prend en compte. Quand un individu à une fréquence cardiaque de 70 pulsations par minute, cela veut dire que le muscle du ventricule gauche s’est contacté 70 fois en une minute.
B - La partie droite du cœur
L’oreillette droite récupère le sang chargé en dioxyde de carbone (CO2), provenant des différentes régions du corps. En se contractant, elle fait passer le sang dans le ventricule droit. Le ventricule se contracte à son tour et expédie le sang vers les poumons, afin qu’il soit débarrassé du CO2 et ré enrichit en O2. Bien qu’étant indépendante, ces 2 parties du cœur ont leurs actions coordonnées. La contraction des différentes oreillettes et ventricules se fait dans un ordre précis et immuable.
Le débit cardiaque
Lors d’efforts physiques, les besoins d’O2 augmentent. Le nombre de globules rouges étant fixe, il faut un autre moyen efficace, rapide, pour augmenter la quantité d’O2 amenée vers les zones déficitaires. La solution se trouve au niveau du cœur et de ses caractéristiques.
A chacune des contractions de son ventricule gauche, il expédie un certain volume de sang dans tout le corps. Ce volume est appelé volume d’éjection systolique. Un cœur battant à 70 pulsations par minute et ayant un volume d’éjection systolique de 10ml, met en circulation 7 litres de sang en une minute. Son débit cardiaque est alors de 7 litres. Pour augmenter la quantité de sang expédié vers les muscles, il faut donc agir sur le volume d’éjection systolique et/ou la fréquence cardiaque. Le premier ne pouvant être fortement modifié, la solution réside dans l’augmentation de la fréquence cardiaque.
La fréquence cardiaque (FC)
Par des mécanismes complexes, le cœur est tenu au courant des besoins de l’organisme en O2. Il est soumis à 2 types de contrôle. Un qui ‘’lui dis de se calmer’’ et un qui ‘’ lui demande de s’activer’’. La FC à laquelle il bat, dépend de l’ajustement de ces deux contrôles et de son propre rythme initial.
En cas d’une demande supérieure d’O2, il augmente le débit cardiaque (en augmentant sa FC). Lorsque la quantité d’O2 atteint le niveau requis, alors il se stabilise et reste à ce régime ’’moteur’’. Si la demande en O2 évolue à nouveau (à la hausse ou à la baisse) alors grâce aux systèmes de contrôle il réajuste sa FC.
Souvent avec l’entraînement, la FC diminue à l’effort (à vitesse égale) comme au repos. Le coeur ne semble plus avoir besoin de battre aussi vite. Des études montrent, qu’avec un travail d’endurance le volume du cœur augmente et qu’avec un travail en résistance ses parois s’épaississent. Le volume de sang présent dans le ventricule devient plus important et la force d’éjection plus grande. Cette contraction musculaire plus puissante permet aussi au ventricule de se vider plus complètement. Donc à chaque contraction, le cœur entraîné peut envoyer plus de sang (jusqu’à deux fois plus) à une vitesse plus importante qu’un cœur non entraîné.
La FC maximum
La FC augmente en fonction des besoins en O2. Arrive un stade où elle ne progresse plus, et ce malgré une demande toujours aussi forte en O2. Le coureur atteint alors sa FC max. Cette FC max est propre à chaque individu et baisse progressivement avec l’age. L’entraînement ne peut la modifier.
Détermination de la FCMAX
A - A partir de formules statistiques en fonction de l’age
La formule la plus connue et la plus simple est : FC max = 220 – age. Cette formule n’est pas fiable. Elle est basée sur un système de moyenne, lui émane de données dispersées (Ex: à 40ans un coureur peut avoir un FC max de 200). La FC max étant un indicateur fort utile pour l’entraînement, le coureur ne peut se contenter de cette approximation.
B - En réalisant un effort
Ce genre d’effort est réservé à des sportifs entraînés, ou à des personnes en bonne santé ne présentant aucune contre indication à la pratique d’efforts intenses. Car le but est de créer une forte demande en O2. Pour y faire face, le cœur est alors obliger de battre à son maximum afin de satisfaire les besoins. Un test progressif comme celui permettant d’évaluer la vma du coureur, peut être utilisé. En fin de test la FC du coureur correspond à sa FC max.
Un entraînement sollicitant fortement le système aérobie permet également d’atteindre cette FC max. Il suffit de terminer la séance ou le footing rapide par une accélération très soutenue sur une durée supérieur à une minute.
C - Exemple de séance pouvant être utilisée
L'idée est d'utiliser un test progressif d'effort dont la durée est assez longue, afin que la FC ait vraiment le temps d'augmenter et ainsi s'approcher au plus prés de la FCM. Les exemples donnés ci-dessous sont non-exhausifs
Commencer par 20 minutes de footing à 70-75% de la FCM "supposée" puis enchainer sans s'arréter soit par:
- augmenter de 0,5 km/h sa vitesse de course toutes les 2' jusqu'à ne plus pouvoir accélérer.
- augmenter de 0,5 km/h sa vitesse de courses tous les 500m jusqu'à ne plus pouvoir accélérer
A la fin du dernier palier atteint, la fréquence cardiaque atteinte sera trés proche de la FCM.
D- Durant une course
La solution la plus simple pour déterminer la FCM reste encore de la mesurer lors d'une compétition sur un 5 km ou un 10km, car sur ses distances les efforts allient à la fois la durée et l'intensité. Il arrive fréquemment qu'en fin de courses les coureurs dépassent la valeur de FC qu'ils supposaient être leur FCM. Pour cela il est evidemment nécessaire de s'équiper d'un cardiofréquencemétre afin d'enregistrer la FC et que le coureur se donne à 100% de ses capacités sur le dernier kilométre.
E - Mesurer la FC
La méthode la plus simple et la plus fiable est d’utiliser un cardiofréquencemètre. Avec ce type d’appareil, le coureur connaît sa FC réelle à tout moment. (70€ environ pour un cardiofréquencemètre avec les fonctions de bases)
Pour ceux qui ne possédant pas ce type d’appareil, il reste la mesure manuelle. L’endroit conseillé pour la pratiquer est le cou, car il permet une meilleure mesure lors des FC élevées. En posant son pouce et son index de part et d’autre de la gorge, de petites pulsations sont perçues (onde de pression dans l’artère carotide) Reste à les compter pour connaître sa FC. Généralement le calcul se fait sur 6, 10 ou 15 secondes. Il suffit alors de multiplier le nombre par 10, 6 ou 4 pour obtenir la FC. Mais ce type de mesure est sujet à beaucoup d’erreurs et d’approximation. Par exemple, une erreur de comptage d’une pulsation sur 6 secondes se traduit par un écart de 10 pulsations au niveau de la FC mesurée. Les erreurs se situent couramment entre 10 à 30 pulsations/minute lors des FC élevées.
Quelques repères utiles
Jusqu’à 75%FCM: aisance respiratoire totale. Possibilité de parler sans problème en courant.
80%FCM: La respiration est toujours aisée. Le souffle et le ventilation commence à apparaître.
85%FCM: La respiration est encore facile, mais la ventilation se fait plus présente. Le coureur ne peut plus discuter en continu.
Attention, les 85%FCM sont atteints facilement. A ce niveau d’intensité, les coureurs sont persuadés d’être encore en endurance fondamentale. Erreur, car ils réalisent déjà du travail qualitatif (85% correspond environ à l’allure marathon…)
Bibliographie
Courir en harmonie - Cyrille Gindre, édition Volodalen, 2005
Physiologie et méthodologie de l'entrainement - Véronique Billat, édition De Boek, 2nd édition, 2003
Liens externes
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