Variabilité de la fréquence cardiaque et entraînement

11ème Congrès
Cœur et Sport
S
Symposium
i
« Variabilité de la fréquence cardiaque et entraînement »
Mise à jour octobre 2010
Laurent Bosquet
1
Objectif de la présentation
j
p
E li
Expliquer
:
La signification physiologique de la variabilité
de la fréquence cardiaque
Présenter :
Les tests et mesures qui permettent d’évaluer la
variabilité de la fréquence
q
cardiaque
q
Discuter :
Les intérêts et les limites de la variabilité de la
fréquence cardiaque dans la détection de la
f i
fatigue
2
Variabilité de la fréquence cardiaque
Variabilité de la
fréquence cardiaque
VFC
3
In
ntervallees RR (m
ms)
Tachogramme
g
au repos
p
1700
1600
1500
1400
1300
1200
0
250
500
750
1000
1250
1500
Temps (secondes)
4
Arythmie sinusale respiratoire
TTracé é
ECG
Volume pulmonaire
Carl Ludwig (1816‐1895)
Contenu en
Contenu
en
Oxygène
Temps (s)
5
Arythmie sinusale respiratoire
Ajustement du rapport ventilation / perfusion
Inspiration
Expiration
Alvéoles
Débit sanguin dans le lit capillaire
Yasuma et Hayano. CHEST 2004; 125:683‐690
6
Système de conduction du cœur
Nœud sinusal
7
Innervation du cœur
Innervation parasympathique
Innervation Innervation
sympathique
8
Régulation du rythme sinusal
Système nerveux
sympathique
+
Système nerveux
parasympathique
-
FC = FCi * SNS * SNP
FC = fréquence cardiaque ; FCi = fréquence cardiaque intrinsèque
Rosenblueth et Simeone. Am J Physiol 1934;110:42‐55
9
Exploration du SNA
L VFC
La
Est une mesure non invasive du
système nerveux autonome
Oui
X Non
Est une mesure non invasive de la
régulation autonome du myocarde
X Oui
O i
N
Non
10
Activité électrique du cœur
11
Activité électrique du cœur
Les Electrocardiographes (ECG)
Fixes
Portables
12
Activité électrique du cœur
Les cardiofréquencemètres
Vantage NV (Polar )
S810 (Polar )
RS 800 (Polar )
• Fréquence d’échantillonnage de 1000 Hz
• Périodes cumulées ou scindées faciles à corriger
• Comparaison excellente avec ECG classique
Très adaptés pour une utilisation de terrain13
Conditions de mesure
Holter 24h ou 48h
• Difficultés de standardisation
• Journal activités quotidiennes
• Effet
Eff t aigu
i
activités
ti ité sympathomimétiques
th
i éti
14
Conditions de mesure
Sommeil nocturne
• Conditions standardisées
• Influence cycles du sommeil
15
Conditions de mesure
Sommeil nocturne
Brandenberg et coll. Auton Neurosci 2005 ; 121 : 81‐86
16
Conditions de mesure
Test orthostatique (passif ou actif)
Procédure de standardisation
• Entre 6h et 9h
• Standardiser le petit déjeuner
• Pièce sombre à l’abri du bruit
• Fréquence
q• 20 minutes
respiratoire
p allongé à 0.2 Hz
• 10 minutes redressé
• Pas de café, thé, coca, alcool
• Analyse : 256 s (28) dans les 5
dernières minutes
17
Analyse du signal
18
Analyse du signal
Domaine temporel
Variable
SDNN
Unité Mesure Statistique
q
ms
Ecart type de la série complète des périodes R‐R.
Racine carrée de la moyenne de la somme des carrées des RMSSD
ms
diffé
différences entre intervalles R‐R successifs.
t i t
ll R R
if
Nombre de périodes R‐R successives dont la différence est PNN50
%
supérieure à 50 ms / nombre total de périodes R‐R.
Task Force. Circulation 1996; 93:1043‐1065
19
Analyse du signal
Domaine temporel
Variable
Unité
ICC
SEM
MD
SDNN
ms
0.57
20%
55%
RMSSD
ms
0 79
0.79
12%
33%
PNN50
%
0.78
25%
69%
0.90 < ICC < 1.00 : très élevé
0.70 < ICC < 0.89 : élevé
0.50 < ICC < 0.69 : modéré
Pitzalis et coll. Cardiovasc Res 1996; 32 : 226‐233
20
Analyse du signal
Domaine fréquentiel
Si le signal est la fréquence cardiaque
Basse fréquence
fé
Période ~ 10 s
Bande de fréquence : 0.04 – 0.15 Hz
Reflète l’activité
Reflète l
activité sympa
sympa‐ et parasympathique
et parasympathique
Haute fréquence
Haute fréquence Période ~ 5 s
Bande de fréquence : 0.15 – 0.40 Hz
Reflète l’activité parasympathique
21
Analyse du signal
Domaine fréquentiel
Variable
LF
LF u.n.
un
HF
Unité Signification
ms2
%
ms2
Energie spectrale de basse fréquence (0.04 – 0.15 Hz)
LF / (LF+HF) * 100
Energie
g spectrale de haute fréquence ((0.15 – 0.40 Hz))
HF u.n.
%
HF / (LF+HF) * 100
LF/HF
%
Balance autonome
Task Force. Circulation 1996; 93:1043‐1065
22
Analyse du signal
Domaine fréquentiel
Variable
Unité
ICC
CV
ms2
0.86
20%
%
0 52
0.52
22%
ms2
0.47
50%
HF n.u.
%
0.56
25%
LF/HF
‐
0.81
90%
LF
LF n u
LF n.u.
HF
0.90 < ICC < 1.00 : très élevé
0.70 < ICC < 0.89 : élevé
0.50 < ICC < 0.69 : modéré
Sandercock et coll. Clin Physiol Funct Imaging 2004 ; 24 : 359‐367
23
Applications de la VFC
PE
ERFO
ORMA
ANCE
Suivi individuel et prévention du dépassement
Entraînement
optimal
Dépassement
Sous
entraînement
0
Serre (1977)
Surentraînement
La légende
g
de Milon de Crotone ((Emprunté
p
à Brittenham et Brittenham,, 1997))
Charge d’entraînement
24
Applications de la VFC
Suivi individuel et prévention du dépassement
Système nerveux
sympathique
+
Système nerveux
parasympathique
-
Lehmann et coll. Med Sci Sports Exerc 1998 ; 30 : 1140‐1145
25
Applications de la VFC
Suivi individuel et prévention du dépassement
Bosquet et coll. Br J Sports Med 2008 ; 42 : 709‐714
26
Applications de la VFC
Suivi individuel et prévention du dépassement
*
60
% de diffé
%
érence (LFF/HF)
Expérimental
• Groupe50 Contrôle – Entraînement
normal (n = 6)
Contrôle
40
• Groupe30 Expérimental – Surcharge 125% (n = 9)
20
10
0
‐10
‐20
Uusitalo et coll. Int J Sports Med 1998 ; 19 : 532‐540
27
Applications de la VFC
Suivi individuel et prévention du dépassement
% de diifférence (LF/HF)
400
400
300
300
200
200
100
100
00
‐100
‐100
‐200
‐200
Uusitalo et coll. Int J Sports Med 1998 ; 19 : 532‐540
28
Applications de la VFC
Suivi individuel et prévention du dépassement
%
% de diffé
érence (LFF/HF)
200
150
100
50
0
‐50
‐100
Dupuy et Bosquet. 2008, Mémoire de Master STAPS
29
Applications de la VFC
Suivi individuel et prévention du dépassement
P fil f M d S
Profile of Mood States (McNair 1971)
(M N i 1971)
Dupuy et coll. Int J Sports Med 2010 ; sous presse
30
Limites de la VFC
Dans le cadre d’un suivi individuel
VFC sensible aux influences sympathomimétiques ; nécessite VFC
sensible aux influences sympathomimétiques ; nécessite
des conditions très standardisées.
Chez le même individu certains indices de VFC peuvent varier du simple au double du jour au lendemain.
Tout ceci ne serait rien si
Tout ceci ne serait rien si …
31
Limites de la VFC
Relation avec le tonus parasympathique
1,2
1
C
B
VFC
0,8
0,6
D
0,4
,
A
0,2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
T
Tonus parasympathique
thi
1,2
Goldberger et coll. J Cardiovasc Electrophysiol 1996 ; 7 : 594‐602
32
Conclusion
Intérêts
La VFC est une mesure accessible et valide de la régulation
autonome du
d myocarde
d
Limites
La
a VFC
C est une
u e mesure
esu e moyennement
oye e e t reproductible
ep oduct b e dont
do t la
a
relation avec le tonus parasympathique incite à la prudence
lors de l’interprétation des résultats
Son utilisation dans le cadre d’un suivi individuelle est
problématique, et moins pertinente que celle d’autre outils
plus accessibles tels que les outils psychologiques.
33
11ème Congrès
Cœur et Sport
Merci de votre attention
Laurent Bosquet
Laurent Bosquet
laurent.bosquet@univ‐poitiers.fr
Tel : +33 (0) 549 454 115
( )
Applications de la VFC
Suivi individuel et prévention du dépassement
P fil f M d St t (M N i 1971)
Profile of Mood States (McNair 1971)
Ind
dice de forrme (U.A.)
130
125
120
*
115
Pé
Pré
110
Post
105
100
95
NAG
PAG
Dupuy et coll. Int J Sports Med 2010 ; sous presse
35
Applications de la VFC
Domaine sportif
Mesure
Test
20 minutes décubitus
Analyse du signal
Cardiofréquencemètre
Domaine fréquentiel
ECG ou Holter
Domaine temporel
Aubert et coll. Sports Med 2003 ; 33 : 889‐819
36
Analyse du signal
En
nergie spectrrale (ms2)
Domaine fréquentiel
LF
10000
7500
HF
5000
2500
0
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
Fréquence (Hz)
0,30
0,35
0,40
37