Comment s’entraîner à la fréquence cardiaque ? 

La fréquence cardiaque maximale (FCM) ou la vitesse maximale aérobie (VMA) permettent de calibrer ses entraînements pour courir aux bonnes allures et ainsi progresser. Nous vous détaillons les grands principes de ces témoins de l’effort.  

Vous le savez, suivre un programme pour progresser, c’est s’entraîner à des allures variées. Il faut pour cela disposer d’une référence pour calibrer ses sorties et s’assurer que l’on court au bon rythme, ni trop vite ni trop lentement.

Cette référence, c’est la fréquence cardiaque, les battements du cœur exprimés en battements par minute (bpm). Son utilisation pour déterminer l’intensité d’un effort est basée sur le lien étroit existant entre la vitesse et la fréquence cardiaque. On s’étalonne pour cela par rapport à une valeur maximale que l’on exprime en pourcentage, en parlant soit de la fréquence cardiaque maximale (FCM) soit de la vitesse maximale aérobie (VMA).

Fréquence cardiaque maximale ou vitesse maximale aérobie ?

Ces méthodes d’analyses ont des profils (un peu) différents, des avantages et des inconvénients. La plus abordable lorsque l’on débute, c’est la FCM qui correspond tout simplement à la plus faute fréquence cardiaque observée sur le terrain, muni d’un cardiofréquencemètre.

Comment calculer votre fréquence cardiaque maximale  ? Oubliez la classique formule 220-âge beaucoup trop imprécise. Votre FCM sera tout simplement la plus haute FC observée sur le terrain, muni de votre montre cardiofréquencemétre. A défaut, la formule de Gellish sera déjà un peu moins approximative (FCM = 191,5 – 0,007 x âge2).

L’autre méthode se réfère donc à la vitesse maximale aérobie (VMA). C’est la vitesse à laquelle vous allez atteindre votre consommation maximale d’oxygène (VO2max), mais aussi grosso modo votre FCM. Elle est plébiscitée par les coureurs expérimentés souhaitant bénéficier de repères précis pour tirer le plus grand bénéfice de chaque séance.

Comment calculer calculer votre VMA ? Plusieurs tests de VMA sont possibles. Le plus fréquent est le Demi-cooper. Après un échauffement de 15 minutes à allure tranquille, on court la plus grande distance possible pendant 6 minutes, puis divise la distance parcourue en mètre par 100 et on obtient sa VMA. 1500 mètres = VMA de 15km/h. Citons aussi le test VAMEVAL souvent pratiqué en club, sur une piste de 400 m, par palier en progressif en commençant à 8km/h, avec une augmentation de 0,5km/h par minute. Autre possibilité pour le coureur plus expérimenté, une séance test de 10 x 400 mètres, avec une récup de 15’’ plus basse que le temps d’effort (par exemple : récup = 1’15’’ si vous courez le 400 mètres en 1’30’’), votre VMA = 1440 / moyenne de vos temps, soit pour 1’30 / 400m soit 90 secondes : VMA = 1440 / 90 = 16 km/h.

Utiliser la fréquence cardiaque pour gérer l’intensité de ses entraînements

Que vous choisissiez l’une ou l’autre des références, cela vous donnera des indicateurs pour définir ce qu’on appelle des zones cibles de fréquence cardiaque, fondamentales pour gérer l’intensité de vos entraînements dans le but de progresser. Voici pour rappel les différentes allures que l’on peut balayer à l’entraînement. 

• Allure 1 : 65-70 % de FCM ou 60-65 % de VMA – une zone confort, pour l’échauffement et récupération
• Allure 2 : 70-75 % de FCM ou 65-70 % de VMA – c’est le travail en endurance fondamentale
• Allure 3 : 75 à 90 % de FCM ou 75 à 88 % de VMA – c’est la zone du fractionné long et moyen, celle des séances au seuil
• Allure 4 : 90 à 94 % de FCM ou 85 à 95 % de VMA – c’est la zone du fractionné moyen et court (allure 10 km)
• Allure 5 : 95 à 100 % de FCM ou 95 à 120 % de VMA – c’est la zone du fractionné court qui développeVO2max et de la VMA.

Comment évolue la fréquence cardiaque pendant l’exercice ?

Au début d’un exercice, la FC augmente rapidement (1). Après cette première phase d’accrochage de quelques secondes à plusieurs minutes, elle croît plus faiblement et lentement (2). Puis, en fonction de l’intensité et de la durée de l’effort, des caractéristiques du coureur et des conditions (température et humidité), elle se stabilise jusqu’à l’arrêt de l’exercice ou augmente progressivement (dérive positive) jusqu’à possiblement atteindre la fréquence cardiaque maximale (3).

A l’arrêt de l’exercice, la FC retourne vers ses valeurs de repos, en deux temps. Très rapidement dans un premier temps (4), par le retour du frein vagal, puis plus lentement (5). Après un effort intense longtemps soutenu, la fréquence cardiaque peut retrouver ses valeurs basales qu’après plusieurs heures (voire plusieurs jours !).

Comment analyser la qualité d’une séance avec sa fréquence cardiaque ?

Pour vérifier si le travail réalisé correspond bien à celui espéré il faut analyser la mise en route de son système cardiaque, ce qu’on appelle la cinétique, c’est-à dire le délai de passage entre la fréquence cardiaque de repos et celle d’exercice, cette notion étant propre à chacun. On regardera ensuite la fréquence cardiaque atteinte à chaque vitesse. La présence ou non d’une dérive cardiaque, d’effort ou de récupération sera aussi observée, de même que la cinétique de récupération en fin d’exercice.

Comparons pour bien comprendre deux exemples de séances de VMA ci-dessous. En premier lieu, le schéma d’une séance de VMA réussie, avec une bonne gestion de l’effort et des allures à tenir. L’objectif étant de fortement solliciter le système cardiovasculaire, une dérive des fréquences cardiaques d’effort et de récupération est attendue.

On remarque que sa FC dérive progressivement au cours des deux séries et ce, malgré la stabilité de l’intensité de l’exercice. L’objectif est donc atteint ! En revanche, en dessous, l’analyse montre une séance beaucoup moins efficace.

En revanche, ci-dessous, l’analyse montre une séance beaucoup moins efficace La dérive progressive des fréquences cardiaques d’effort et de récupération apparait lors de la 1^ère série, suivi par un effondrement de sa FC au cours de la 2^ème série. Cette fois, le coureur n’a donc pas réalisé une séance pleinement efficace car il s’est lancé trop vite sur les premières séries. CQFD.

Comment progresser en s’entraînant à la fréquence cardiaque ?

 

Un entraînement bien mené pendant plusieurs semaines conduit à des adaptations cardiaques. Ainsi, pour deux séances réalisées à des vitesses identiques, vous devez constater en fin d’un cycle d’entraînement (à droite du schéma ci-dessous) : une réponse cardiaque plus rapide en début d’effort (1) pour une même puissance d’exercice donnée, une fréquence cardiaque d’effort plus faible (2) avec une dérive de la fréquence cardiaque (d’effort et de récupération) moins prononcée (3). Autre indice de progression : un retour plus rapide à la fréquence cardiaque de repos au décours de l’exercice (4).

Mais il ne faut pas oublier que la fréquence cardiaque n’est qu’un témoin partiel de l’effort. Elle ne tient pas compte du niveau de fatigue et de la cinétique de récupération notamment. Fatigué, vous verrez votre fréquence cardiaque retrouver ses valeurs de base plus lentement. La charge d’entraînement a alors été moins bien assimilée. A contrario, le délai de récupération de la fréquence cardiaque diminue lorsqu’un organisme est « en forme », prêt à performer.

Mais il ne faut pas oublier que la fréquence cardiaque n’est qu’un témoin partiel de l’effort. Elle ne tient pas compte du niveau de fatigue et de la cinétique de récupération notamment. Fatigué, vous verrez votre fréquence cardiaque retrouver ses valeurs de base plus lentement. La charge d’entraînement a alors été moins bien assimilée. A contrario, le délai de récupération de la fréquence cardiaque diminue lorsqu’un organisme est « en forme », prêt à performer.

Les limites de la fréquence cardiaque

La relation de la FC avec l’intensité peut être rompue dans certaines circonstances. Cela illruste alors ses limites comme témoin de l’effort.

Ci-dessous pour comprendre, les données d’un coureur relevées au cours d’un marathon. Les conditions étaient quasi idéales : soleil et 13°C. Par contre, il y avait du vent, de dos dans un premier temps puis de face au cours de la seconde partie de parcours.

La vitesse de déplacement

La fréquence cardiaque

Que montrent ces courbes ?

 La vitesse du coureur tend à diminuer au fil de l’épreuve, notamment à partir de 2h20 d’effort. Par ailleurs, sa FC,augmente progressivement (+/- 5 bpm), à partir du 17^ème kilomètre. Plusieurs facteurs peuvent expliquer cette dérive, et donc son approximation dans la détermination de l’intensité.

D’abord la perte hydrique. L’énergie que nous dépensons n’est pas intégralement transformée en énergie mécanique : seuls 25 % sont utiles au déplacement, les 75 % restant étant perdus sous forme de chaleur. Cette dissipation calorique est responsable de l’élévation de la température corporelle que le corps compense avec la sudation, laquelle peut conduire à une déshydratation. La baisse du volume sanguin obligeant le cœur à davantage travailler, d’où la dérive de la FC.

Ensuite, la fatigue des muscles. Les impacts répétés au sol sollicitent intensément les structures musculo-tendineuses. Celles-ci deviennent moins efficaces à mesure que durent l’effort. Pour maintenir la vitesse, de nouvelles fibres musculaires vont alors être recrutées, augmentant conséquemment la dépense énergétique (et donc la FC). Les muscles ventilatoires (diaphragme notamment) perdent aussi de leur efficacité à l’effort surtout s’il est intense et de longue durée. Pour soutenir un même effort, un surcroit d’énergie est donc nécessaire, la fréquence cardiaque s’élevant alors…

Enfin la baisse des réserves de glucose. Victime d’une hypoglycémie, vous avez peut-être constaté un changement de votre ventilation : votre fréquence respiratoire s’est accélérée. Cette hyperventilation est expliquée par l’action des hormones du stress et du système nerveux végétatif, lesquels font augmenter les battements du cœur.