La variabilité de fréquence cardiaque pour s’entrainer (j’ai enregistré ma VFC pendant 28 jours)

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Est-ce que vous êtes du style à faire du fractionné le mardi et le vendredi, un footing le jeudi et une sortie longue le dimanche ? Pourquoi est-ce que vous vous entrainez comme ça ? Pourquoi ces jours-là ? Et pourquoi est-ce que vous vous entrainez les mêmes jours d’une semaine sur l’autre ? Visiblement, vous ne prenez en compte aucun paramètre extérieur au sport pour construire votre plan d’entrainement (tous les facteurs qui font que vous n’êtes pas dans le même état de forme tous les mardi de l’année).

L’entrainement des sports d’endurance s’inscrit dans un cycle d’amélioration continue : entrainement, récupération, progrès. C’est simple, hein, dit comme ça ? Cette amélioration ne se produit que si la récupération est totale avant de recommencer un cycle. C’est important de savoir quand s’entrainer de manière intensive. La récupération, c’est une clé. J’imagine que vous en êtes déjà à peu près convaincu.

Grâce à nos montres cardio GPS, on a plein de données à notre disposition pour les entrainements : distance, allure, fréquence cardiaque, puissance, training effect, charge d’entrainement, etc. On sait à quelle allure on doit courir sur une séance de fractionné. On sait quelle zone cardio viser pour une séance d’endurance fondamentale.

Mais sur quoi est-ce qu’on s’appuie pour mesurer la récupération ? On peut compter sur la fatigue perçue, les jambes lourdes, mais ce n’est pas mesurable. Hé bien l’outil qui sert à mesurer la réponse physiologique de votre corps à l’effort, c’est la variabilité de fréquence cardiaque (VFC). C’est ça qui va permettre d’avoir une véritable mesure de l’état de votre corps pour savoir s’il a complètement récupéré de la dernière séance et s’il est prêt à endurer la prochaine.

J’ai mesuré ma variabilité de fréquence cardiaque pendant 28 jours. Voilà ce que j’ai appris.

Qu’est-ce que la variabilité de fréquence cardiaque ?

Le corps n’est pas une machine. Le cœur n’est pas non plus une horloge suisse. Il ne bat pas la cadence de manière régulière.

Alors certes, il est capable de fortes variations de fréquence de battements, en réaction à un effort physique ou au stress. Il peut battre 3 à 4 fois plus vite à l’effort qu’au repos. Mais ce n’est pas ça la variabilité de fréquence cardiaque.

La variabilité de fréquence cardiaque, c’est de petites différences dans la durée des battements successifs. Même dans une phase stable, le cœur bat de manière quelque peu irrégulière.

Disons qu’un cœur bat à 60 pulsations par minute. Une machine ferait une contraction à chaque seconde (toutes les 1000ms). Le cœur, lui, peut faire un battement, le suivant à 987ms, puis 1007ms, puis 1011ms, puis 992ms, etc. En moyenne ça fera bien 60 battements par seconde mais il n’y a pas toujours pile poil 1 seconde entre chaque battement.

La variabilité de fréquence cardiaque, c’est donc la différence de temps d’un battement à l’autre. Elle se mesure en millisecondes.

Maintenant, je vais vous expliquer l’origine de la VFC (attention, c’est assez technique et vous pouvez tout à fait zapper cette partie).

Le système nerveux autonome (SNA) régule toutes les fonctions automatiques du corps (la respiration, la digestion, etc). Il fonctionne selon 2 modes :

• Le système sympathique (l’accélérateur)
• Le système parasympathique (le frein)

Si on le laissait tranquille tout seul à l’extérieur d’un corps, un cœur battrait naturellement à 100 pulsations par minutes. Le système sympathique va faire accélérer cette cadence, en réponse à du stress : effort physique, peur, etc. Le système parasympathique va au contraire le faire ralentir (économie).

Le SNA n’est jamais parfaitement stable mais plutôt en équilibre précaire. C’est une subtile confrontation entre les 2 modes, ce qui engendre la VFC. Le système parasympathique reçoit des signaux des organes (poumons, estomac, etc) qui vont faire varier la FC. En parallèle, le système sympathique va recevoir des stimulus extérieurs qui vont également avoir une action sur la FC. A chaque instant, le cœur reçoit donc des signaux contradictoires, ce qui cause en permanence des fluctuations.

La variabilité de FC, c’est ce qui offre la capacité de réagir. C’est un peu comme un boxeur qui sautille sur place pendant un combat. Vous n’avez jamais vu un boxeur rester fixé par terre. Hé bien avec le SNA c’est pareil, vous ne verrez jamais un cœur battre pile poil à 60 battements par minutes, avec à chaque fois 1000ms entre chaque battement.

De manière très micro, la VFC varie même en fonction de nos respirations. Elle diminue (très légèrement) lorsqu’on inspire et elle augmente (très légèrement) lorsqu’on expire. Si vous avez déjà entendu parler de cohérence cardiaque, c’est là-dessus que ça joue. C’est en rédigeant cet article que j’ai enfin compris comment nos montres cardio GPS font pour mesurer la fréquence respiratoire ou suivre nos inspirations/expirations lors d’exercices de respiration guidée. C’est aussi grâce à la variabilité de fréquence cardiaque !

La VFC est influencée par plein de facteurs :

• Respiration
• Volume et intensité de l’entrainement
• Récupération post-entrainement
• Hormones
• Maladie
• Stress
• Sommeil
• Age et sexe
• Génétique

Comment utiliser la variabilité de fréquence cardiaque en sport ?

Pendant une saison d’entrainement, il y a un équilibre fragile entre l’adaptation physiologique qui résulte de l’entrainement et le surentrainement. L’objectif d’un coach, c’est de pousser le corps d’un athlète au maximum de ses possibilités pour engendrer le maximum de progrès, mais sans jamais dépasser la ligne rouge du surentrainement.

Pour ce qui nous intéresse (l’entrainement en sport d’endurance), la variabilité de fréquence cardiaque peut être utilisée comme un indicateur de surentrainement. Et c’est plus réactif que l’évolution de la fréquence cardiaque de repos.

C’est différent des indicateurs de charge d’entrainement comme le CTL (chronic training load) et le ATL (accute training load) qui sont des métriques qui découlent du training effect de chaque séance d’entrainement. La VFC est mesurée par un capteur, alors que les TE, CTL et ATL sont calculés à partir des données de fréquence cardiaque et de durée.

Attention, ce qui va suivre est complètement contrintuitif :

• La VFC diminue quand on est fatigué
• La VFC augmente quand on est reposé

Hé oui, contrairement à la fréquence cardiaque, qu’on cherche à réduire au maximum pour performer, une faible variabilité de fréquence cardiaque signifie qu’on est fatigué. On cherche donc au contraire à ce que la VFC soit la plus grande possible avant un entrainement. Et après un entrainement intense, elle va diminuer.

Une VFC basse n’est pas mauvaise en soi, c’est juste qu’il faut l’interpréter. Il faut regarder si elle a baissé par rapport à la veille. Peut-être qu’il faut alors faire une journée de récupération ou faire une sortie vélo tranquille.

Comment mesurer la variabilité de fréquence cardiaque ?

La fréquence cardiaque, même sans capteur cardio, ça se ressent. Avec l’expérience, on sait facilement dire quand est-ce qu’on arrive en zone 3, parce que le cœur monte un peu en régime et on perd l’aisance respiratoire (ça devient plus difficile de parler en courant).

La VFC, c’est impossible à apprécier sans un appareil de mesure. Mais on a de la chance, parce que maintenant, on n’a plus besoin de faire un électrocardiogramme pour ça, tous les capteurs cardio sont capables de mesurer la VFC.

Il existe plusieurs moyens de mesurer la variabilité de fréquence cardiaque chez soi :

• Une montre cardio GPS dotée de la capacité d’enregistrer la VFC (avec son capteur cardio optique ou une ceinture cardio)
• Une application comme Elite HRV avec une ceinture cardio couplée à son smartphone
• Une application comme HRV4training qui utilise le flash et l’appareil photo d’un smartphone sur lequel il suffit de placer son doigt

Du côté des montres cardio (puisque c’est mon rayon), la majorité sont en fait capables de mesurer la VFC. Il y a plein d’algorithmes physiologiques (notamment de Firstbeat) qui utilisent la VFC pour mesurer différentes données comme le stress, la fréquence respiratoire, le body battery, test de récupération.

Malheureusement, il n’y en a pas beaucoup qui permettent de lire directement la valeur de VFC en ms. Chez Garmin, par exemple, il existe un mode Effort VFC qui sert à lancer un test d’enregistrement de la variabilité de fréquence cardiaque. Mais le résultat est présenté sous forme d’un score compris entre 1 et 100, sans qu’on puisse voir en direct la valeur de VFC en millisecondes. De même, dans les menus, on peut, sur une Garmin, activer l’enregistrement de VFC pendant une activité sportive pour ensuite exporter les données en CSV. Mais ce n’est pas ce qu’on veut.

Les options se réduisent donc à :

• Les Polar avec Nightly recharge
• Certaines Garmin compatibles avec une appli Connect IQ comme Heart Monitor+HRV (il y en a d’autres)

Ce n’est pas la valeur de VFC en soi qui est utile, mais plus son évolution d’un jour sur l’autre. La base, c’est de mesurer sa VFC chaque jour au même moment. L’idéal c’est de le faire au réveil, car ça permet de s’affranchir d’un maximum d’autres facteurs qui influencent la VFC (la faim, la caféine, le stress, etc). Mais le plus important, c’est de le faire chaque jour au même moment, afin de pouvoir comparer les données d’un jour sur l’autre.

Le fait de la mesurer le matin permet aussi de décider si l’on va effectuer la séance prévue ou s’il faut adapter le programme d’entrainement. Donc on ne cherche pas à savoir si on a mesuré une bonne VFC pour la comparer à celle de quelqu’un d’autre comme on ferait avec le VO2max, mais on va chercher à analyser si la tendance de VFC est bonne, c’est-à-dire en accord avec le programme d’entrainement.

L’avantage des applications que j’ai citées plus haut, c’est qu’elles intègrent les outils d’analyse (en plus de faire la mesure de la VFC). Ca permet d’éviter de le faire à la main dans un fichier Excel.

Comment adapter son entrainement avec la variabilité de fréquence cardiaque ?

Est-ce que vous êtes du style à faire du fractionné le mardi et le vendredi, un footing le jeudi et une sortie longue le dimanche ? Pourquoi est-ce que vous vous entrainez comme ça ? Pourquoi ces jours-là ? Et pourquoi est-ce que vous vous entrainez les mêmes jours d’une semaine sur l’autre ? Visiblement, vous ne prenez en compte aucun paramètre extérieur au sport pour construire votre plan d’entrainement (tous les facteurs qui font que vous n’êtes pas dans le même état de forme tous les mardi de l’année).

Plutôt que de suivre à la lettre un programme sur plusieurs semaines, l’idée est d’utiliser la mesure quotidienne de VFC pour adapter l’intensité et/ou la durée des entrainements. Lorsque la VFC est élevée, on peut augmenter l’intensité ; lorsqu’elle est basse (ou qu’elle n’a pas remonté), alors il vaut mieux alléger la prochaine séance.

L’université de Miguel Hernandez a conduit une étude avec 17 cyclistes. Ils ont suivi un programme d’entrainement commun de 4 semaines. A partir de là, ils ont été divisés en 2 groupes :

• Le premier groupe a continué avec un entrainement classique construit à partir d’un bloc de 3 semaines d’intensité suivi d’une semaine de récupération, deux fois
• Le second groupe a ajusté ses entrainements pendant 8 semaines en utilisant leur VFC selon le schéma ci-dessous

L’expérience montre que le second groupe a passé plus de temps en endurance fondamentale et moins à intensité moyenne. Les 2 groupes ont en revanche passé autant de temps à haute intensité. Je vous rappelle que ce groupe a géré ses entrainements à partir d’une véritable mesure de leur récupération. Ca prouve l’intérêt de l’endurance fondamentale pour travailler le cardio tout en évitant trop de charge d’entrainement.

Au bilan, les 2 groupes ont progressé mais le groupe ayant travaillé à la VFC a plus augmenté son maximum aerobic power (MAP) et son functional threshold power (FTP). En gros, ils ont plus progressé. Les chercheurs expliquent ces résultats par le fait qu’en s’entrainant à la VFC, on réalise ses séances d’intensité uniquement quand le corps est reposé et donc apte à se donner à fond sur les séances de qualité.

J’ai enregistré ma variabilité de fréquence cardiaque pendant 28 jours

Je n’ai pas suivi de protocole particulier. J’ai juste réalisé mon sport habituel, en notant chaque jour :

• La mesure d’effort (charge cardio) de chaque séance relevée sur Strava (ça me permettait de pouvoir enregistrer ma séance avec des montres de marques différentes mais d’avoir une analyse commune de la charge cardio). J’ai toujours utilisé une ceinture cardio pour ce relevé, afin d’être sûr de la fiabilité des mesures de FC
• la VFC mesurée par Nightly recharge avec une Polar Vantage M2

Pour bien exploiter ce graphique, il faut le lire avec un décalage d’une journée. L’effet d’une séance de sport le jour J se lit sur la mesure de VFC du jour J+1.

Ma VFC a évolué entre 27 et 43ms, avec une moyenne à 34.

On voit effectivement qu’elle diminue le lendemain d’un effort intense ou une succession de séances de sport consécutives. Elle augmente assez rapidement après chaque journée de repos (passe de 30 à 40ms en général). Elle peut aussi augmenter après des séances de faible intensité (genre 45 minutes en endurance fondamentale).

Dans mon cas personnel, ce sont les longues sorties de vélo (3h) qui font chuter le plus la VFC (inférieure à 30ms), même si la FCmoy pendant la sortie est plus basse qu’en course à pied (entre 140 et 150bpm).

J’ai tracé une moyenne mobile à 7 jours de ma VFC. Si je devais adapter mon programme d’entrainement en utilisant la VFC, je placerais les séances de qualité (seuil, fractionné) les jours où la courbe orange (VFC) dépasse la courbe grise (VFCmoy7j). Je ferais au contraire de la récupération ou de l’endurance fondamentale lorsqu’elle passe en-dessous.

Comment améliorer sa variabilité de fréquence cardiaque ?

Bon, vous l’avez compris, l’objectif n’est pas d’augmenter la VFC en soi comme on le ferait en cherchant à s’entrainer pour augmenter son VO2max. Néanmoins, en dehors du sport, différents facteurs peuvent améliorer la VFC :

• Meilleure hydratation
• Réduire la consommation d’alcool
• Alimentation plus équilibrée
• Plus de sommeil
• Moins de stress

De manière ponctuelle, il est également possible d’augmenter sa VFC en réalisant des exercices de respiration guidée. Vous avez peut-être déjà entendu parler de cohérence cardiaque. L’idée est de ralentir sa fréquence respiratoire à 5 ou 6 respirations par minute. Il suffit pour cela de compter jusqu’à 5 pour une inspiration et de compter jusqu’à 5 pour une expiration.

Si vous ne voulez pas vous embêter, les montres GPS Garmin, Polar, Fitbit, proposent une application avec des alertes pour être guidé dans cet exercice de relaxation.

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