Lorsque tu t'entraînes régulièrement, ce ne sont pas seulement tes muscles ou ton endurance qui changent. Ton cœur s'adapte lui aussi à la charge. Cette adaptation cardiaque par l'entraînement est un mécanisme central qui influence ta performance à long terme.
Dans le sport, on parle souvent de ce qu'on appelle le cœur d'athlète. On désigne par là une série de modifications structurelles et fonctionnelles du cœur qui résultent d'une activité physique régulière. Mais comment se produit exactement cette adaptation cardiaque par l'entraînement, et quel rôle jouent les différentes formes d'entraînement ?
Pourquoi le cœur s'adapte à l'entraînement
Le cœur est un muscle dont la tâche consiste à pomper le sang à travers le corps. Pendant l'activité physique, le besoin en oxygène et en nutriments augmente, afin que suffisamment d'énergie puisse être produite. Pour couvrir ce besoin, le cœur doit transporter davantage de sang par minute.
Cette performance est appelée débit cardiaque et résulte de deux facteurs :
Débit cardiaque = volume d'éjection systolique × fréquence cardiaque
Le volume d'éjection systolique décrit la quantité de sang que le cœur éjecte à chaque battement. La fréquence cardiaque détermine combien de fois le cœur bat par minute.
Une adaptation cardiaque importante par l'entraînement consiste en une augmentation du volume d'éjection systolique. Ainsi, ton cœur peut transporter plus de sang par battement et doit battre moins souvent pour une même performance.
Le cœur d'athlète : modifications structurelles
Les modifications du volume d'éjection systolique sont étroitement liées aux adaptations structurelles du cœur. Pendant l'effort physique, tant la quantité de sang que le cœur doit transporter par minute que la pression contre laquelle il pompe le sang dans la circulation augmentent. Lorsque le cœur doit régulièrement déplacer de plus grandes quantités de sang, le muscle cardiaque s'adapte lui aussi avec le temps – en particulier le ventricule gauche, c'est-à-dire la cavité cardiaque qui pompe le sang dans la circulation générale.
On peut ainsi observer deux tendances d'adaptation fondamentales :
Adaptation axée sur le volume
Ici, c'est surtout le volume de la cavité cardiaque qui augmente. Ainsi, davantage de sang peut être accueilli puis à nouveau éjecté. Cette forme d'adaptation cardiaque par l'entraînement s'observe fréquemment chez les athlètes d'endurance.
Adaptation axée sur la pression
Ici, c'est plutôt l'épaisseur de la paroi du muscle cardiaque qui augmente. Cela peut être une réaction à des charges de pression accrues, par exemple lorsque le cœur doit travailler contre une pression artérielle plus élevée durant des efforts intenses.
Dans la pratique, ces adaptations n'apparaissent toutefois généralement pas de manière isolée et aussi simplifiée. Il s'agit souvent d'une combinaison de ces mécanismes d'adaptation et d'autres encore.
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Le rôle de l'intensité de l'entraînement
La façon dont le cœur s'adapte et l'ampleur de cette adaptation dépendent entre autres de l'intensité de l'entraînement.
Lors d'un effort modéré – par exemple lors d'une course d'endurance tranquille ou du cyclisme à un rythme régulier – la fréquence cardiaque reste relativement stable. En même temps, le retour veineux, c'est-à-dire le reflux du sang vers le cœur, est augmenté. Le cœur se remplit ainsi bien avant d'éjecter à nouveau le sang.
Cette situation peut constituer une condition favorable à une adaptation cardiaque par l'entraînement, au cours de laquelle le volume d'éjection systolique augmente à long terme. Le remplissage répété du cœur fait que les parois cardiaques s'étirent légèrement durant la diastole. Cet étirement des parois cardiaques peut renforcer la contraction ultérieure du muscle cardiaque. Lorsque cette charge se produit régulièrement, elle peut contribuer à long terme à ce que le cœur se remplisse davantage et puisse ainsi éjecter plus de sang par battement. Le volume d'éjection systolique augmente.
Lors d'efforts très intenses, la fréquence cardiaque augmente nettement. Chez de nombreuses personnes, on constate en outre que le volume d'éjection systolique se situe déjà proche de son maximum lors d'un effort modéré. Chez les personnes non spécifiquement entraînées en endurance, on observe fréquemment qu'à partir d'environ 50–60 % de la performance maximale il n'augmente plus que faiblement. Si l'intensité de l'entraînement dépasse ce seuil, la performance cardiaque supplémentaire est donc surtout atteinte par une nouvelle augmentation de la fréquence cardiaque. Une raison à cela est qu'avec l'augmentation de la fréquence cardiaque, la phase de remplissage du cœur – la diastole – devient de plus en plus courte.
Chez les athlètes d'endurance bien entraînés, le volume d'éjection systolique peut en revanche continuer à augmenter en partie même à des intensités plus élevées.
En raison de l'augmentation décrite de la fréquence cardiaque, ce qu'on appelle la diastole se raccourcit, c'est-à-dire la phase durant laquelle le cœur se remplit de sang. En même temps – comme déjà mentionné – la pression artérielle augmente elle aussi durant l'activité physique. Cela signifie que le muscle cardiaque doit se contracter plus fortement pour pomper le sang dans la circulation.
Ce stimulus peut lui aussi influencer les adaptations structurelles du muscle cardiaque. Il peut alors se produire entre autres des adaptations de la musculature cardiaque qui peuvent être liées à une structure de paroi plus épaisse du ventricule.
Entraînement par intervalles et fonction cardiaque
L'entraînement par intervalles fait aujourd'hui partie des méthodes fréquemment utilisées dans l'entraînement d'endurance. Des phases d'effort plus élevé alternent avec des phases de récupération. Cela crée de façon répétée des conditions de charge différentes pour le système cardiovasculaire.
Pendant les intervalles intenses, le cœur travaille proche de sa performance maximale. Les contractions sont fortes, tandis que la phase de remplissage du cœur est relativement courte en raison de la fréquence cardiaque élevée.
Durant les pauses qui suivent, la charge diminue à nouveau. La fréquence cardiaque reste toutefois souvent encore élevée, tandis que le retour veineux – c'est-à-dire le reflux du sang vers le cœur – peut rester augmenté. Le cœur peut ainsi se remplir à nouveau davantage de sang durant cette phase.
Dans de telles situations, différents stimuli de charge agissent sur le cœur : de courtes phases de travail de pompage important alternent avec des phases de remplissage plus important. Ces changements de charge répétés peuvent contribuer à améliorer la fonction de pompage du cœur et, à long terme, à augmenter également le volume d'éjection systolique.
Dans de nombreux concepts d'entraînement, l'entraînement par intervalles est donc utilisé en complément d'unités d'endurance plus longues et modérées.
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Quel rôle joue la musculation ?
La musculation peut elle aussi influencer le cœur, mais généralement par des mécanismes de charge un peu différents de l'entraînement d'endurance classique.
Durant des efforts de force lourds, la fréquence cardiaque et la pression artérielle augmentent nettement à court terme. Le cœur doit donc travailler contre une pression accrue. Cette forme de charge se distingue de la charge de volume plutôt continue qui résulte de nombreux efforts d'endurance.
L'adaptation cardiaque par l'entraînement peut donc, dans la musculation, être davantage liée à des charges de pression. Des études montrent toutefois qu'avec une musculation régulière, on peut aussi observer des adaptations de la régulation circulatoire, souvent associées à l'entraînement d'endurance et aux charges de volume répétées.
Pourquoi différentes formes d'entraînement peuvent être judicieuses
Différentes formes d'entraînement exercent différents stimuli sur le système cardiovasculaire.
Les efforts d'endurance modérés permettent un travail cardiaque régulier sur une longue durée et sont fréquemment liés à des adaptations du volume d'éjection systolique.
Les intervalles plus intenses posent des exigences plus élevées à la performance maximale du cœur.
La musculation peut elle aussi influencer le système cardiovasculaire. Bien qu'elle soit traditionnellement moins associée aux adaptations cardiaques classiques de l'entraînement d'endurance, des études montrent qu'ici aussi des adaptations de la fonction cardiovasculaire peuvent survenir.
Du point de vue des sciences de l'entraînement, une combinaison de différentes formes d'entraînement peut donc être judicieuse. La conception concrète dépend toujours des objectifs, du niveau d'entraînement et des prédispositions individuelles.
Conclusion
Grâce à une activité physique régulière, ce n'est pas seulement ta performance qui change, mais aussi la structure et la fonction de ton système cardiovasculaire.
L'adaptation cardiaque par l'entraînement peut se manifester entre autres par un volume d'éjection systolique plus élevé, une meilleure fonction de pompage du cœur et des modifications structurelles du muscle cardiaque.
La durée, l'intensité et la forme de l'entraînement y jouent un rôle important. Différentes formes d'entraînement déclenchent différents stimuli, raison pour laquelle de nombreux programmes d'entraînement combinent plusieurs méthodes entre elles.
