La Variabilité de la Fréquence Cardiaque

La VFC (pour Variabilité de la Fréquence Cardiaque) est un indice de suivi physiologique des athlètes. Issu des recherches en médecine des années 80, cet indice a su s’imposer dans le domaine sportif pour détecter les états de forme et de fatigue. Victime d’égarements dans le traitement du signal, le consensus est à présent pratiquement établi sur le traitement et l’interprétation des données. Mais de quoi s’agit-il au juste ?

Intervalle R-R
Intervalle R-R

Variabilité n’est pas variation

Les durées entre chaque battement cardiaque ne sont pas constantes. Un athlète dont la FC de repos est de 60 pulsations par minute ne bat pas à une pulsation par seconde. Les écarts entre les battements peuvent être de 0.8s, puis 1.2s…

L’analyse de la variation de ces durées (en millisecondes) détermine la Variabilité de la Fréquence Cardiaque, enregistrée au moyen d’un cardiofréquencemètre (technologie Suunto ou Polar) doté de la fonction R-R (intervalle entre 2 pics de l’onde PQRST sur l’électrocardiogramme).

L’interprétation des données de la montre se fait ensuite à l’aide du freeware finlandais Kubios ou via une application du type elite-HRV. Sur Kubios de très nombreuses informations sont présentes comme celles-ci-dessous :

 

Kubios
Visualisation des intervalles R-R (VFC) et de la FC instantanée – Kubios

 

Sur le schéma de gauche, nous voyons une représentation de la valeur des intervalles R-R. On remarque que cet athlète présente un rythme de 1 battement par seconde à 1 battement pour 1.6s. Cela correspond sur le schéma de droite à une FC repos instantanée de 37 à 60 battements par minute, pour une FC moyenne de 44. Mais attention, cette variabilité ne doit pas être confondue avec la variation de la FC repos. La FC repos peut baisser d’un jour à l’autre et la VFC augmenter !

Notre système nerveux autonome nous parle

Cet indice, la VFC, est le marqueur du Système Nerveux Autonome (sympathique / parasympathique). Le système sympathique intervient dans les activités involontaires des situations de stress et d’éveil. Il stimule l’ensemble des organes qui jouent un rôle dans la défense de l’organisme. Le neuromédiateur principal du système sympathique est l’adrénaline qui accélère le rythme cardiaque et augmente la pression sanguine.

Le système parasympathique se charge des activités involontaires des situations de paix et de repos. Les activités larges de la digestion sont stimulées (sécrétions salivaire, stomacale, intestinale, hépatique, pancréatique). Le neuromédiateur principal du système parasympathique est l’acétylcholine. Elle ralentit le rythme cardiaque et diminue la pression sanguine. La respiration est plus calme.

Dans les disciplines aérobies, des études ont montré la pertinence de l’utilisation de la VFC dans la gestion de la charge d’entraînement (Kiviniemi 2007), dans la mesure de cette charge (Kaïkkonen 2010, Saboul 2015), dans la détection du surentraînement (Foster 1998) et l’estimation de la performance aérobie (Buccheit 2009, 2010). Enfin, Carter a montré que l’exercice aérobie accroît la VFC indépendamment du sexe et de l’âge (Carter, 2003).

Les courbes de VFC apportent des informations dans le domaine temporel (FC moyenne, SDNN et RMSSD), dans le domaine fréquentiel (ondes de très petites fréquences VLF , de basses fréquences LF et de hautes fréquences HF) et dans le domaine non-linéaire avec la représentation de Poincaré.

Les recherches se poursuivent sur l’exploitation des données mais il y a consensus sur le protocole d’enregistrement : Le matin au réveil, pendant 5 minutes, et couché. Les dernières recherches (Saboul 2011, 2015) préconisent la respiration libre et la focalisation sur l’indice temporel du RMSSD comme marqueur fondamental de la VFC.

La VFC est une méthode rapide, objective et non invasive de suivi physiologique et de contrôle du surentraînement. C’est un outil individuel à associer avec d’autres méthodes (Foster, questionnaires, bilans sanguins, évaluations physiques). La VFC permet une planification de l’entraînement et une gestion des périodes de récupération et de charge intensive. Couplée avec la fréquence de repos, la charge de travail, la contrainte et les sensations, la VFC devient un outil objectif précieux pour l’entraîneur comme pour l’athlète.

Suivi VFC athlète élite
Suivi d’athlète élite VFC/FC repos. On remarque les tendances de chaque paramètre.

 

Références :
1) Endurance training guided individually by daily heart rate variability measurements, Kiviniemi & Coll. 2007
2) Can HRV be used to evaluate training load in constant load exercises ? Kaikkonen & Coll. 2010
3) Monitoring training in athletes with reference to overtraining syndrome, Foster 1998
4) Monitoring endurance running performance using cardiac parasympathetic function, M. Buchheit & Coll. 2010
5) The effect of age and gender on heart rate variability after endurance training, Carter JB & Coll. 2003
6) Monitoring endurance running performance using cardiac parasympathetic function, M. Buchheit & Coll. 2010

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