Système cardio-vasculaire

Le système cardio-vasculaire est responsable de la distribution de tous les éléments biochimiques nécessaires au fonctionnement des différents métabolismes.

Il est constitué d'une pompe double (le coeur) et de deux types de tuyaux (les artères et les veines) pour le transport du sang.

Le coeur est un muscle strié qui se contracte (systole) et se relâche (diastole) pour faire circuler le sang chargé d'O2 (partie gauche) et de CO2 (partie droite).

Les artères conduisent le sang du coeur vers les organes alors que les veines ramènent le sang des organes vers le coeur. Contrairement aux veines, les artères ont une élasticité et un pouvoir contractile qui jouent un rôle important dans la régulation du débit sanguin.

Les capillaires assurent la continuité entre les artères et les veines, ils forment un réseau dense permettant l'irrigation des tissus.

Mécanique circulatoire

De nombreux paramètres sont associés au fonctionnement du système cardio-vasculaire, les plus importants sont les suivants:

• La fréquence cardiaque FC C'est le nombre de contractions du coeur (pulsations) par minute. Ce paramètre est le plus utilisé car le plus facilement mesurable. La fréquence augmente quasiment linéairement en fonction de l'effort mais uniquement pour des efforts faibles ou modérés (voir: zones d'effort).

• Le volume d'éjection systolique VES C'est le volume de sang éjecté dans les artères à chaque contraction du coeur. Il dépend étroitement du temps de contraction c'est à dire qu'il diminue avec les fréquences cardiaques élevées. Il n'évolue donc absolument pas linéairement en fonction de l'effort.

• Le débit cardiaque DC C'est le produit des deux paramètres précédents: DC = VES . FC Ce paramètre est le plus important car directement associé à la puissance produite dans un effort aérobie. Le débit peut varier de 5 litres/min environ au repos à plus de 20 litres/min dans un effort intense ou même plus de 30 litres/min pour un sportif d'endurance.

Amélioration

L'entraînement à l'effort, en particulier les efforts intensifs et continus sur de longues périodes (sports d'endurance), améliore le fonctionnement cardio-vasculaire. Le fait de maintenir continuellement une fréquence cardiaque élevée crée une hypertrophie du coeur qui augmente le volume d'éjection systolique et donc le débit cardiaque.

La conséquence la plus visible de cette amélioration est l'abaissement de la fréquence cardiaque de repos (40 à 50 pls/min au lieu de 60 à 70).

Importance relative

Le système cardio-vasculaire est le maillon intermédiaire d'une chaîne comprenant le système respiratoire et la structure musculaire. Le rôle de cette chaîne est d'assurer la capture, le transport et l'utilisation de l'oxygène.

Comme dans toutes les chaînes, c'est le maillon le plus faible qui limite l'ensemble. Il faut donc développer chaque élément en fonction de l'objectif.

Par exemple, un coureur de 10000 m qui court un 2000 m, a un coeur qui bat très en dessous de la fréquence cardiaque maximum. Sur cette distance, le coeur est trop puissant par rapport aux jambes. Dans ce cas, les jambes n'ont pas assez de fibres "rapides" et trop de fibres "lentes".

A l'inverse, un coureur de 2000 m qui court un 10000 m, a un coeur qui bat très près de la fréquence cardiaque maximum. Sur cette distance, le coeur n'est pas assez puissant par rapport aux jambes. Dans ce cas, les jambes n'ont pas assez de fibres "lentes" et trop de fibres "rapides".

Attention !

Il ne faut pas attacher trop d'importance à la fréquence cardiaque car ce n'est qu'un paramètre d'un maillon de la chaîne.

D'autres paramètres importants de ce maillon (concentration de globules rouges, volume d'éjection systolique, vasodilatation, etc.) influencent la fréquence et sont capables de fluctuer dans le temps.

Evolution de la fréquence cardiaque maximum en fonction de l'age

N.B. Ces courbes proviennent d'une analyse statistique sur 2000 personnes mais un sportif de bon niveau peut très bien être en dessous ou en dessus selon sa morphologie cardiaque.

La formule souvent employée "220 - age" n'est qu'une approximation linéaire grossière qui n'a pas de sens au dessus de 35 ans.