11ème Congrès

Cœur et SportCœur et Sport

S iSymposium« Variabilité de la fréquence cardiaque et entraînement »

Mi à j t b 2010Mise à jour octobre 2010

Physiologie Clinique et de l’ExercicePhysiologie Clinique et de l’Exercice

Frédéric RocheFrédéric Roche UJM Saint EtienneUJM Saint EtienneCHU Saint EtienneCHU Saint Etienne

SNA

Variabilité

+(Adaptabilité)

Fréquence Cardiaque-+

Fréquence cardiaque

VFC : les « bons outils »

ECG

Intervalles RR

VFC : analyse temporelleVFC : analyse temporelle

Calcul de la dispersion de la liste des intervalles RR consécutifsCalcul de la dispersion de la liste des intervalles RR consécutifs

Liste RR(ms)

800

ParasympathiqueRMSSD

NN 0800723952 Indices

Ecart type

pNN50

S hi592959684

Ecart-type SympathiqueSDNN

SDANN6841025762

SDANNSDNNIdx

...

Fourier Ondelettes

OutilOutil

RR

32

64

4

16

8BF HF

2Fréquence, Hertz

Coeff.

Atropine

récupérationatropine µg.kg-1 nuit

Bas

e1 3 3530201062 251584

es R

R (s

)

1 0

1.5

Iinte

rval

le

0.5

1.0

s 64

128

Ond

elet

tes

8

16

32

2

4

10 14 18 22

Temps (heures)V. Pichot et al, JAP, 1999

Propranolol

basepropranolol

µg.kg-1

s R

R (s

)2

50 200100In

terv

alle

s

1

0

64128

Ond

elet

tes

8163264

O

24

12Temps (heures)

8 10 12

V. Pichot et al, JAP, 1999

E t î tE t î tEntraînementEntraînementP f & SNAP f & SNAPerformance & SNAPerformance & SNA

SNA – Aptitude max aérobieS pt tude a aé ob eTransversal Longitudinal

s)

7 10000

Longitudinal

HP

(ms 6

5

(Pto

t) 8000

6000

ln V

H

4

3

SNA

6000

4000

VO2 max ml kg-1 min-1

3

30 40 50 60 70 80 30 40 50 60 702000

VO2 max., ml.kg-1.min-1

Kenney W.L. Exercise PhysiologyCurrent Selected Research 1988

VO2 max., ml.kg .min VO2 max., ml.kg .min

Pichot V. et al. Med Sci Sports Exerc, 2002Current Selected Research, 1988

HFnu

Buchheit M et al. Med Sci Sports Exerc 2004

Rebond parasympathique et surcompensationFurlan et al. Cardiovasc Res 1993

Entrainement : Contrôler la fatigue, améliorer la performance.g , p

Cycle

ChargeEntrainementEntrainementEntrainement Repos Repos Repos

Surcompensation

Perf. Bon !

Perf A éviter !!!Perf.

SurentrainementKuipers et coll. (1988), Busso et coll. (1994)Uusitalo et coll. (1998), Lehmann (1991, 1998)

Cycles d’entraînement, fatigue cumulée :les données expérimentales de terrain

****

100

es (

%)

es (

%)

50

F o

ndel

ette

ond

elet

te

S1 S2 S3 S4Repos

0

HF

S1 S2 S3 S4Repos

HF

pp

Athlètes (1500 m) Travailleurs « de force »

Pichot V et al., Pflügers 2002Pichot V et al., MSSE 2000

Entrainement - Surcharge - Surcompensation

120

* * *** ** ** * * **

*

100

120

NA

(%)

80

60

ctiv

ité S

N

Temps (semaines)S14S0 S3 S5 S7 S9 S10 S11 S12 S13

40

Ac

Temps (semaines)

Pichot V et al. Med Sci Sports Exerc, 2002

Variations HVR avec le cycle d’entraînementAnalyse de groupe : un échec ?

200

y g p

175

1501)

NSn = 7

125150

% P

erf

NS

100

75WT

(%

75

5071 ± 53%

HF

W

250

115 ± 57%71 ± 53%

Entrainement

Perf 1 Perf 3 (S5)Perf 2 (S3)

Changements « individuels » !!P1 P3 ±

300

HF (%) 254 %

g

5’03 4’54 = - 9 s

P1 P3 ±

200

250254 % 5 03 4 54 = - 9 s

150

200

148 % 5’10 5’04 = - 6 s100

%

-35 %

5 10 5 04 6 s

5’10 5’16 = + 6 s

0

50-35 % 5 10 5 16 = + 6 s

0

P1 P3P2

GARET M et al. MMSE 2004

Repos AffutageEntraînement

Delta Perf = -1.232 - 1.625 * Delta HF (WT)R2 = 0.50

20

10

15

)

5

10

Perf

(s)

5

0

Del

ta P

-5

D

-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10-10

Delta HF (WT)

RMSSD (msec)

Adaptation de l’entraînement

INDIVIDUELLE

Exemple du Hand Ball:Exemple du Hand Ball:

Exercices intermittents:Exercices intermittents:A ne pas programmer le même jour

Chez tous les joueursRecupIT Recup

M. Buchheit et al.

L’entraînement guidé individuellement sur les résultats de VFC quotidiennes (Kiviniemi A et al. EJAP 2007)les résultats de VFC quotidiennes (Kiviniemi A et al. EJAP 2007)

Dans le groupe HRV :Repos Low Int ou High Int trainingRepos, Low Int ou High Int trainingSuivant l’évolution des HF de VFC(5 min/5min) sur les 2 j précédents

De l’État de surentraînementA d…Au syndrome…

Baisse (objective) de la performance physiqueSans baisse de la charge d’entraînement

Réponses anormales sur questionnaire spécifique auto-administré (SFMS): troubles du sommeil, baisse de l’appétit

Faible spécificité des anomalies biologiques et des autresExamens paracliniquesp q

Diagnostic positif difficile d’« élimination »Diagnostic positif difficile, d « élimination »

Deux « profils » autonomiques d t î t ?de surentraînement ?

∑P∑

P∑ ∑∑

∑∑P∑

Résultats (Cas cliniques): très différents

Bradycardie/Tachycardie basaleTachycardie d’effort relative, FC max diminuée

Tr du rythme de récuperationTr du rythme de récuperation

Modification de la balance « ortho-parasympathique » fit d t th thi (U it l t l )au profit du tonus orthosympathique (Uusitalo et al.)

- en situation basale (clinosta.) le matin-lors d’une stimulation de type tilt: tachycardie inappropriée, non augmentation

de la puissance spectrale des Basses Fréquences sur la PA -Intolérance (hypoTA) à l’orthostatisme (reproductibilité ?)

Diminution de l’activité sympathique alors que l’activité para. stagne…(Hedelin 2000)

Possible évolution biphasique: hyperadrénergie puis désensibilisation des récepteurs bêta-adrénergiques

Évolution « en cloche » des indices de VFC (y compris parasympathique)(y p p y p q )En fonction de l’accroissement des charges d’entraînement:

Pas tjs d’effet délétère sur la performance (athlètes de haut niveau)Pas tjs d effet délétère sur la performance (athlètes de haut niveau)

Pas de signes objectifs de fatigue ou surcharge

PaPa

Iellamo et al.Buchheit et alIwasaki et al.

Âge 74 ± 4 annéesDurée 3 mois

Parasympathique : + 34 %

12 P<0.01Plasticité du SNA Pente baroréflexe (ms / mm Hg)

8

chez le sujet âgé Avec l’entraînement ?

4Avant Après

4

Vincent Pichot, Clin Auton Research, 2005

Schematic representation of the average baroreflex-mediated responses to phenylephrine before and after 6 months of aerobic exercise trainingto phenylephrine before and after 6 months of aerobic exercise training

Deley, G. et al. Hypertension 2009;53:826-832

The mechanical (top) and neural (bottom) components of baroreflex-mediated responses to phenylephrine before and after

6 months of aerobic exercise training6 months of aerobic exercise training

NSmechanicalmechanical

P<0.01neural

Deley, G. et al. Hypertension 2009;53:826-832

Relations between the average weekly training and h h i h i l b flthe changes in the arterial baroreflex

integrated gain mechanical component neural component

Deley, G. et al. Hypertension 2009;53:826-832

La pente baroréflexe (spontanée) : facteur de mortalité toujours d’actualité

dans l’Insuffisance cardiaque

Relation entre dépense energetique quotidiennePour les activités >5 Mets et VFC (HF)Pour les activités >5 Mets et VFC (HF)

Garet M et al. MSSE 2005

La Rovere, M. T. et al. J Am Coll Cardiol 2009

Ce que l’on connaît mal dans l’interprétation de la VFC:

Rôle ESSENTIEL des afférences corticales / hippocampiques sur Le système de régulation cardio-vasculaire

Cohérence des puissances spectrales EEG et de la variabilité RR (sommeil LP)Cohérence des puissances spectrales EEG et de la variabilité RR (sommeil LP)

Yang CCH et al. Neurosci Letters 2002

Brandenberger G et al. Auton Neurosc 2005Sforza E et al Clin Neurophysiol 2004Sforza E et al. Clin Neurophysiol 2004

Un objectif : pouvoir réaliser l’analyse VFC sur une période de sommeil LPUn objectif : pouvoir réaliser l analyse VFC sur une période de sommeil LPReproductibilité “optimale”FR plus stable et rapide (HF)

Pichon A et al. Auton Neurosci 2010

VFC et sémiologie dépressive dans une population étudiante de STAPS:Etude longitudinale sur une année universitaire

SNA EPISSNA-EPISGroup

Vincent PichotMartin GaretMartin Garet

Florian ChouchouSébastien Celle

Jean Claude BarthélémyJean-Claude BarthélémyCHU Saint-Etienne

Faculté de Médecine J. LisfrancUniversité Jean Monnet

PRES de Lyon

Lien entre variabilité RR nocturne et blessure

ratio BF/HF Nombre de blessure déclaréeChouchou F. (données person.) : Handball 2007-2008

Average weekly exercise (training impulse) for each subject as a percentage of the minimum prescribed

Deley, G. et al. Hypertension 2009;53:826-832

Th d d th ibl it f {b t } bl k ti i th CNSThe mode and the possible site of {beta}-blockers action in the CNS

Gourine, A. et al. Circ Res 2008;102:633-636

SystèmeSystèmeNerveuxAutonome

- Parasympathique- Sympathique