Variabilité de la fréquence cardiaque (VFC/Heart Rate Variability)

Primo rédacteur Matéo Roussel 2023

Définition :  

La fréquence cardiaque (FC) est le nombre de battements cardiaques par minute. Elle est régulée par le système nerveux autonome, qui contrôle l’activité du cœur. Elle peut varier en fonctions de différents facteurs comme l’âge, le sexe, l’activité physique, l’état émotionnel et la santé cardiaque.  

La Variabilité de la fréquence cardiaque ou VFC, c’est la fluctuation du rythme cardiaque au cours du temps entre deux battements consécutifs4. 

A quoi sert la VFC ? 

La VFC peut fournir des informations importantes sur la santé cardiaque d’un individu, notamment la capacité de l’organisme à faire face au stress ou encore sur la probabilité de développer des maladies cardiovasculaires. Une VFC basse est associée à un risque accru de mortalité, alors qu’une VFC élevée est associée à une bonne santé cardiaque et globale. 

Attention, la VFC nous donne un renseignement assez global, mais il est nécessaire de prendre en compte que l’entrainement de sportif est complexe et multifactoriel. Chaque individu, même non sportif, est confronté dans sa vie à une multitude de stress, pouvant venir de différents domaines (sociologique, psychologique, moteur, physiologique...). L’organisme s’adapte à ces stress afin de maintenir l’homéostasie. 

Lorsqu’un sportif ne se sent pas bien, un suivi de VFC peut permettre de déceler certaines maladies, infectieuses, virales ou même nerveuses. En cas de fatigue, le suivi de VFC peut révéler au fur et à mesure si cela est chronique ou aigue. En complétant ces données avec des discussions avec le sportif en question, un entraineur peut avoir une multitude de paramètres à prendre en compte pour réguler la charge d’entrainement, avec en tête plusieurs objectifs : optimiser le processus de surcompensation, limiter les risques de blessure liés à la fatigue et au surentrainement. 

La VFC est donc une aide supplémentaire dans l’adaptation de l’entrainement de sportifs, mais ne doit pas être le seul indicateur à prendre en compte. 

 Comment on peut la mesurer ? 

Il existe 2 méthodes principales afin de calculer la VFC chez un individu.  

Pour cette méthode, on se base sur l’électrocardiogramme (ECG) de l’individu en question. Il est aussi possible d’utiliser un cardiofréquencemètre d’une précision suffisante (ex : Suunto T6). A partir de cet ECG, nous allons mesurer les intervalles entre les battements cardiaques, appelés « intervalles R-R ». Ces intervalles sont ensuite utilisés pour calculer différents paramètres de variabilité, comme la moyenne des intervalles R-R, la variance des intervalles et le pourcentage de différences entre les intervalles consécutifs2. 

 

                     Figure 1 : Onde électrique des battements cardiaques9 

Cet ECG nous montre 2 battements cardiaques successifs. Un battement cardiaque est composé de plusieurs phases d’activation électrique. La phase P représente la dépolarisation auriculaire. La phase QRS, qui forme un pic, représente la dépolarisation ventriculaire. Enfin la phase T correspond à la repolarisation ventriculaire. 

Cette méthode est optimale pour une mesure de la VFC à court terme. Généralement, cette méthode s’applique avec un enregistrement de 5 min. Cette mesure est appelée la RMSSD (racine carrée de la moyenne des carrés des différences). 

 

               Figure 2 : Formule calculant le RMSSD8 

En général, une valeur de RMSSD supérieure à 20 ms est considérée comme indiquant une bonne VFC. Une valeur inférieure à 10 ms est considérée comme indiquant une VFC réduite. Mais attention, les valeurs de RMSSD peuvent être influées par d’autres facteurs comme par exemple la posture du corps (allongé ou debout) au moment du test. En 2019, une étude a montré que l’heure du test dans la journée pouvait avoir un impact sur le résultat final10. Ces valeurs peuvent donc servir à avoir un avis général, mais ne sont pas toujours des références en fonction de la manière et du moment où est fait le test. 

Cette méthode mesure la VFC sur une plus grande séquence de temps. Elle utilise une formule mathématique (Transformée de Fourier) afin d’analyser les fréquences des oscillations de la fréquence cardiaque. La puissance spectrale est généralement divisée en deux bandes de fréquences principales. La bande basse fréquence ou LF (low frequency) et la bande haute fréquence, HF (high frequency). Ces deux bandes vont fournir des informations sur l’activité des différentes branches du système nerveux autonome et sont utiliser pour interpréter les résultats de la mesure. En général, la bande LF va permettre de mesurer l’activité sympathique du système nerveux autonome, alors que la bande HF va mesurer l’activité parasympathique. Mais cela n’est pas toujours le cas, car les oscillations de la bande LF sont influencées par l’activité des 2 branches2. 

Ces 2 méthodes peuvent apporter des informations complémentaires sur les systèmes nerveux sympathiques et parasympathiques qui régulent la fréquence cardiaque. 

Facteurs impactant la variabilité de la fréquence cardiaque :  

Plusieurs facteurs vont faire varier la VFC au cours de la vie d’un individu5 :  

 Comment cela est utilisable d’un point de vue sportif ? 

La VFC nous donne des indications sur la régulation du système nerveux autonome.  

Le système nerveux autonome ou SNA est un mécanisme qui régule certains paramètres de l’organisme comme la FC. Il est composé du système nerveux sympathique et du système parasympathique. Le système sympathique, lorsqu’il est activé, augmente la FC, et stimule la libération d’adrénaline et de noradrénaline pour augmenter la réactivité et la vigilance. C’est ce système qui s’active à l’effort. On cherche à stimuler ce système pour avoir la meilleure performance sportive possible. A l’inverse, le système parasympathique, est responsable de repos, et favorise la récupération et la relaxation (grâce à la libération d’hormone comme l’acétylcholine). 

La mesure de la VFC va donc nous permettre de voir comment se situe l’athlète à un moment précis, afin de mieux gérer la charge d’entrainement des athlètes. Les athlètes avec une VFC élevée sont en capacité de récupérer plus rapidement et de mieux supporter des charges d’entrainement élevées. De plus, une VFC élevée indique une meilleure capacité d’adaptation du système nerveux autonome et donc une meilleure performance sportive6. 

Pour utiliser la VFC à l’entrainement dans un but de performance, il est recommandé de mesurer la VFC au repos et pendant l’effort en utilisant des dispositifs adaptés. On retrouve parmi ces dispositifs des ceintures de FC avancées. Attention, certaines montres connectées (photoplétysmographie), ainsi que des moniteurs de la FC (au poignet, bras ou sur la poitrine, ils sont équipés de capteurs optiques afin de mesurer la VFC en temps réel) peuvent aussi donner des indications sur la VFC, mais ne sont pas encore assez fiables. L’utilisation de ceinture est donc fortement recommandée. En utilisant ces données, les entraineurs peuvent ajuster l’intensité de l’entrainement en fonction de la réponse du système nerveux autonome à l’exercice6.  

Par exemple, si la VFC est faible pendant le repos, cela peut indiquer que l’athlète est stressé ou fatigué, ce qui peut nécessiter une réduction de la charge d’entrainement. Si la VFC est élevée durant d’exercice, cela peut indiquer que l’athlète peut tolérer une charge d’entrainement plus élevée et l’entraineur peut donc décider d’augmenter l’intensité.  

Pour conclure, la VFC peut être un outil utile pour ajuster l’intensité de l’entrainement des sportifs en fonction de la réponse de l’organisme d’un athlète à l’effort. Il est tout de même important de consulter un professionnel de la santé ou un entraineur hautement qualifié pour interpréter les résultats de la mesure de la VFC, de manière à adapter l’entrainement de manière optimale. 

  

Sources :