1.2. ADAPTATION CARDIOVASCULAIRE A L'EXERCICE
A l'exercice, les muscles actifs consomment beaucoup plus
d'oxygène et de substrats énergétiques. Les processus
métaboliques sont actifs et génèrent des sous-produits
qu'il faut éliminer. De même, lors d'un exercice prolongé
ou réalisé sous la chaleur, la température centrale
s'élève. L'exercice engendre des adaptations diverses et
spécifiques dans l'organisme pour permettre au système
cardiovasculaire de répondre au mieux à l'augmentation des
besoins.
Ces adaptations vont concerner les dimensions du coeur,
la fréquence cardiaque, le volume d'éjection systolique, le
débit cardiaque , le débit sanguin , la pression
artérielle et le sang.
1.2.1. Fréquence Cardiaque (FC)
1.2.1.1. Fréquence
cardiaque au repos
Au repos, la FC varie entre 60 à 95 battements par
minute (bpm). Chez les sujets d'âge moyen et totalement inactifs, elle
peut atteindre 100 bpm. Chez les athlètes très endurants, elle
peut atteindre 40 bpm, voire même plus bas (17).
Généralement, la FC de repos diminue avec
l'âge. Elle peut aussi varier avec les conditions
environnementales : elle augmente avec la température ambiante et
l'altitude. Elle peut varier sous l'effet du système
neurovégétatif. Pour avoir une mesure précise de la FC au
repos, il est nécessaire de la mesurer dans des conditions de relaxation
totale.
Après une période d'entraînement, la
fréquence cardiaque de repos diminue sensiblement (18).
Il convient de distinguer la bradycardie induite par
l'entraînement et la bradycardie pathologique qui nécessite un
suivi médical.
1.2.1.2. Fréquence
cardiaque à l'exercice
A l'exercice, la fréquence cardiaque augmente avec
l'intensité de celui-ci. Et lorsque le sujet est proche de
l'épuisement et donc proche de ses possibilités maximales, la
fréquence cardiaque plafonne.
1.2.1.2.1.
Fréquence cardiaque à l'exercice sous maximal (FC subMax)
Lors de l'effort sous-maximal, l'amélioration du
potentiel aérobie se traduit par une diminution de la fréquence
cardiaque pour la même intensité relative d'exercice (18). Cette
fréquence cardiaque plus faible indique que le coeur est plus efficace,
il se fatigue moins pour un effort donné.
1.2.1.2.2.
Fréquence cardiaque maximale (FC Max)
La fréquence cardiaque maximale (FC Max) est la valeur
la plus élevée qui peut être atteinte lors d'un travail
exhaustif. C'est une valeur relativement stable sur une période
donnée. Sa diminution éventuelle est liée à une
augmentation du volume d'éjection systolique (18).
On peut l'estimer à partir de l'âge selon la
formule suivante (28) :
- ASTRAND : FC Max = 220 - âge (en
années) ;
1.2.1.2.3.
Fréquence cardiaque d'équilibre
Lors d'un exercice d'intensité constante, la
fréquence cardiaque augmente rapidement puis plafonne en plateau. Ce
plateau constitue la fréquence cardiaque d'équilibre ou de steady
state. C'est le niveau optimal pour lequel la FC satisfait exactement aux
besoins de l'exercice. Les nombreux tests d'effort mis au point pour
évaluer l'aptitude physique sont basés sur cette notion
d'équilibre.
1.2.1.2.4.
Fréquence cardiaque et volume d'éjection systolique
L'accélération de la FC et l'augmentation du
volume d'éjection systolique (VES ou QS) permettent l'adaptation du
débit cardiaque aux besoins de l'organisme lors de l'exercice. Si le
rythme cardiaque est trop élevé, la diastole est réduite
et le VES baisse (17). Par contre si le rythme cardiaque diminue, les
ventricules ont le temps de se remplir. Ainsi après un
entraînement, on observe que l'augmentation du VES permet d'atteindre le
débit cardiaque maximal avec une fréquence cardiaque moindre.
Ces adaptations cardiaques permettent d'envoyer une plus
grande quantité de sang oxygéné dans la circulation et ce,
à moindre coût.
La FC au repos des athlètes d'endurance est d'environ
de 50 bpm et comme leur débit cardiaque est aussi de 5 litres, leur VES
est donc plus grand soit :
pour le sujet entraîné : 5000 ml = 70 bpm x
71 ml ;
pour le sujet non entraîné : 5000 ml = 50
bpm x 100 ml.
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