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T3 - Dans quelles conditions utiliser le cardiofréquencemètre en pratique sportive ?

Le cardiofréquencemètre (CFM) est un appareil destiné à enregistrer la fréquence cardiaque, composé d’une ceinture thoracique incluant deux électrodes précordiales et un émetteur radio renvoyant le signal à un récepteur inclus dans un chronomètre-bracelet porté comme une montre. Le CFM est différent d’un système d’enregistrement continu de type Holter, en ce sens que la majorité des CFM existant sur le marché ne permet pas l’analyse du tracé ECG. Les cardiofréquencemètres comptent seulement les battements cardiaques sur un intervalle de temps fixe de quelques secondes, modifiable ou non par l’utilisateur. Certains modèles, peuvent comporter des alarmes réglables, un chronomètre et surtout une mémoire. Cette fonction est la plus importante car elle permet d’afficher la courbe de FC sur un ordinateur. Le CFM ne doit pas être confondu avec un pulsemètre, appareil que l’on rencontre souvent dans les salles de sport. Il s’agit d’une pince placée au bout du doigt ou au lobe de l’oreille et reliée par un fil à l’ergomètre utilisé (ergocycle, rameur, tapis roulant) qui affiche la fréquence cardiaque à partir du pouls détecté par la pince. Cependant, ce matériel s'avère peu fiable en dehors de l’ergocyle à faible puissance. Il enregistre plus sûrement la fréquence des pas sur le tapis roulant et les signes parasites liés aux mouvements sur le rameur.??L’intérêt du cardiofréquencemètre

Il existe une relation linéaire entre le débit cardiaque (DC) et la dépense énergétique que l’on peut mesurer par la consommation d’oxygène (VO2). Or, le débit cardiaque est lui-même le produit du volume d’éjection systolique (VES) et de la fréquence cardiaque : DC = VES x FC. Le VES maximum étant rapidement atteint pour des exercices de faible à moyenne intensité, l’augmentation du débit cardiaque se fait principalement par l’accélération de la fréquence cardiaque. D’où une relation linéaire entre FC et VO2, lors d’un exercice de puissance croissante. L’inconvénient majeur de cette méthode est de ne pas tenir compte des variations individuelles et de celles induites par l’entraînement. En effet, la relation linéaire FC/VO2 est réelle, mais la pente est différente chez chaque individu ; donc, pour un exercice donné réalisé par un groupe, il est normal d’y trouver des fréquences cardiaques différentes. Et l’entraînement régulier a pour conséquence d’augmenter le VES et l’épaisseur du myocarde (d’où les hypertrophies ventriculaires gauche des sportifs) ainsi que de stimuler le système parasympathique pour les exercices de faible intensité. De ce fait, il résulte de l’entraînement une baisse de la fréquence cardiaque pour une même puissance d’exercice, c’est-à-dire une amélioration du rendement cardiaque. L’intérêt du cardiofréquencemètre est précisément de donner les valeurs réelles de FC d’un individu et d’en analyser les évolutions.??Dans quelles conditions utiliser le cardiofréquencemètre

Le CFM va permettre de connaître tout d’abord deux notions de base : la FC de repos et la FC maximale. La FC de repos est celle observée lors d’un repos allongé de plusieurs minutes, loin d’un exercice physique. L’observation régulière de la FC dans la vie courante permettra au sportif d’avoir une idée précise des valeurs de repos. La notion de FC maximale est mal utilisée depuis que les cardiologues l’estiment à partir de la formule d’Astrand FC max = (220 - âge) ±10 bpm, car on oublie l’intervalle de confiance et les variations individuelles (la formule est erronée pour 75 % des sportifs de haut-niveau). Cette FC max varie également en fonction du type d’entraînement. Le sportif qui se contente exclusivement d’activités d’endurance baisse sa FC max, alors qu’à l’inverse, celui qui est un adepte forcené de musculation la stimule régulièrement. C’est à l’utilisation sportive régulière que l’on observe sa FC max, lors d’exercices continus de 1 à 5 ou 6 minutes (suivant le sport) terminés le plus rapidement possible, ou lors d’exercices fractionnés intenses répétés. La notion de réserve de fréquence cardiaque est parfois utilisée par les entraîneurs. Elle représente la différence entre la FC max et la FC de repos, permettant à l’entraîneur de quantifier plus précisément le pourcentage de fréquence cardiaque utile lors d’un exercice donné. Quant à l’activité sportive, le CFM n’est en fait utile que pour quantifier les exercices continus. Au cours d’exercices discontinus de moins d’une minute (cas le plus fréquent de la plupart des sports de balles et raquettes), il est impossible d’atteindre un état stable de FC : les pics de FC constatés dépendent des situations de jeu précédentes, de leur niveau et de la récupération entre les situations. Mais, si la valeur de FC est difficile à interpréter, il n’est pas inutile d’avoir une notion du "stress" engendré dans des situations de jeux variés ; ce qui renvoie à l’importance de l’échauffement et de la récupération. C’est en fait l’enregistrement de la FC, lors d’exercices continus, qui justifie l’utilisation du CFM (de la promenade à la randonnée, du jogging au ski de fond, au cyclisme, voire en natation -avec un CFM étanche- jusqu’au marathon). On obtient des fréquences cardiaques stables qui correspondent pour les sportifs, à des niveaux de dépense énergétique précis. Dans ces exercices d’endurance mettant en jeu le métabolisme aérobie, un des buts de l’entraînement est d’amener le sportif à utiliser le plus gros pourcentage de sa VO2 max sans produire d’acide lactique au-delà de 4 mmol.l-1, niveau que l’on appelait improprement "seuil anaérobie". Ainsi, la différence entre deux individus de performances différentes au marathon, se situe pour une même V02 max à ce pourcentage au seuil. Un coureur moyen utilisera 60 à 70 % de sa VO2 max (déjà peu élevée) à ce seuil, un bon coureur pourra en utiliser 80 % et un sportif de haut niveau courra un marathon à 90-95 % de sa VO2 max. D’une manière empirique le seuil lactique correspond à l’apparition de la dyspnée. Le sportif peut donc repérer le niveau de la FC à ce moment et veiller à ne pas le dépasser. L’objectif principal de l’entraînement du métabolisme aérobie va donc être d’améliorer (de reculer disent les sportifs) ce seuil, en répétant des exercices à un niveau très légèrement inférieur à ce seuil. Et cela peut être fait dans les sports continus, mais également sous forme de jeux d’entraînement intégré dans le sport de balle ou de raquette pour développer les qualités foncières du sportif qui feront la différence lors des matches.??ConlusionsPour la préparation physique des sportifs de haut niveau, le CFM est un outil d’entraînement. Son utilisation nécessite cependant de connaître les bases de la physiologie de l’énergétique musculaire.

Source primaire

Médecins du sport N° 19 - Eric JOUSSELLIN Mars 1998.

Rédacteur

Éric Joussellin
Chef du département médical de l’INSEP

Éditeur

Ghislaine Quintillan
Docteur en sciences de l'éducation, SRI INSEP

Mots-clés

préparation à la performance, épreuve d'effort, fréquence cardiaque, mesure, métabolisme, Aérobie, VO2max.

Lectures suggérées

Éric JOUSSELLIN L’utilisation correcte du cardiofréquencemètre Médecins du sport N°19 - Mars 1998.

Thierry LAPORTE Cardiofréquencemètre et sports d’endurance Médecins du sport N° 32 - Décembre 1999.

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