Fiche de révision

Réponses cardio-vasculaires à l'effort

FC, VES, débit cardiaque, pression artérielle et adaptations

Mis à jour le

  • L2

Ce que tu vas réviser

  • 1. Le cœur : une pompe adaptable
  • 2. La fréquence cardiaque (FC)
  • 3. Le volume d'éjection systolique (VES)

L'essentiel du chapitre

1. Le cœur : une pompe adaptable

Le cœur est un muscle (le myocarde) qui fonctionne comme une double pompe :

  • Le cœur droit envoie le sang vers les poumons pour capter l'oxygène.
  • Le cœur gauche envoie le sang oxygéné vers tout le corps (muscles, cerveau, organes).

Chaque côté comprend une oreillette (qui reçoit le sang) et un ventricule (qui l'éjecte). Le ventricule gauche est le plus puissant car il doit propulser le sang dans tout l'organisme.

Pendant l'exercice, le cœur s'adapte en temps réel pour fournir plus d'oxygène aux muscles actifs. Deux leviers principaux permettent cette adaptation : la fréquence cardiaque (nombre de battements par minute) et le volume d'éjection systolique (volume de sang éjecté à chaque battement).

2. La fréquence cardiaque (FC)

La fréquence cardiaque (FC) est le nombre de battements du cœur par minute (bpm). C'est le paramètre cardiovasculaire le plus facile à mesurer (pouls au poignet, montre connectée).

Valeurs de référence :

  • Au repos chez un adulte sédentaire : 60-80 bpm
  • Au repos chez un athlète endurant : 40-50 bpm (parfois moins !)
  • À l'effort maximal : la FC atteint un plateau appelé FC maximale (FC max)

La FC max théorique se calcule par la formule de Fox (1971) :

3. Le volume d'éjection systolique (VES)

Le volume d'éjection systolique (VES) est le volume de sang éjecté par un ventricule à chaque contraction (systole). Il s'exprime en millilitres (mL).

Valeurs de référence :

  • Repos (sédentaire) : ~70 mL
  • Repos (athlète endurant) : ~100-110 mL
  • Effort maximal (sédentaire) : ~105 mL
  • Effort maximal (athlète endurant) : ~170-200 mL

Le VES augmente au début de l'effort grâce à deux mécanismes :

  1. Le retour veineux augmente (les muscles compriment les veines), donc le ventricule se remplit davantage.
  2. Le cœur se contracte plus fort sous l'effet de l'adrénaline.

Mais attention : le VES atteint un plateau vers 40-50 % de l'intensité maximale. Au-delà, c'est principalement la FC qui continue d'augmenter.

Formules du chapitre

La fréquence cardiaque maximale théorique s'estime en retranchant l'âge du sujet à 220 : c'est une moyenne statistique, la valeur individuelle peut s'en écarter de 10 à 12 bpm.

FC max = 220 − âge

Où :

  • FC max = Fréquence cardiaque maximale
  • âge = Âge du sujet

Exemple concret : Un étudiant de 20 ans : FC max ≈ 220 − 20 = 200 bpm.

Le cœur d'un athlète d'endurance comme Kilian Jornet bat à peine 35-40 fois par minute au repos, contre 70-80 pour la plupart des gens. Pourtant, à l'effort maximal, les deux atteignent des fréquences similaires (~190 bpm). La différence ? Le cœur de l'athlète éjecte presque deux fois plus de sang à chaque battement grâce au volume d'éjection systolique. Résultat : son débit cardiaque peut atteindre 35-40 L/min, contre 20 L/min chez un sédentaire.

Notions clés dans le cours

Ces termes sont replacés dans la phrase où ils apparaissent dans le chapitre.

  • myocarde

    Le cœur est un muscle (le myocarde) qui fonctionne comme une double pompe :

  • fréquence cardiaque

    Deux leviers principaux permettent cette adaptation : la fréquence cardiaque (nombre de battements par minute) et le volume d'éjection systolique (volume de sang éjecté à chaque battement).

  • volume d'éjection systolique

    Deux leviers principaux permettent cette adaptation : la fréquence cardiaque (nombre de battements par minute) et le volume d'éjection systolique (volume de sang éjecté à chaque battement).

  • FC max

    Valeurs de référence : - Au repos chez un adulte sédentaire : 60-80 bpm - Au repos chez un athlète endurant : 40-50 bpm (parfois moins !) - À l'effort maximal : la FC atteint un plateau appelé FC maximale (FC max)

3 questions pour te tester

  1. 1.Quelle est la fréquence cardiaque maximale théorique d'un étudiant de 20 ans selon la formule de Fox ?
    • A. 180 bpm
    • B. 190 bpm
    • C. 200 bpm
    • D. 220 bpm

    Bonne réponse : C. 200 bpm

    FC max = 220 − 20 = 200 bpm (formule de Fox).

  2. 2.Au repos, quel pourcentage du débit cardiaque est dirigé vers les muscles squelettiques ?
    • A. 5 %
    • B. 20 %
    • C. 50 %
    • D. 85 %

    Bonne réponse : B. 20 %

    Au repos, environ 20 % du débit cardiaque va vers les muscles squelettiques. À l'effort maximal, cette proportion grimpe jusqu'à 85 % du débit cardiaque grâce à la redistribution du débit sanguin (vasodilatation musculaire + vasoconstriction des organes digestifs et reins).

  3. 3.Pourquoi est-il déconseillé de s'arrêter brutalement après un effort intense ?
    • A. Le cœur peut s'arrêter
    • B. Le sang stagne dans les jambes, le retour veineux chute → risque de malaise
    • C. Les muscles ne récupèrent pas
    • D. La pression artérielle reste trop élevée

    Bonne réponse : B. Le sang stagne dans les jambes, le retour veineux chute → risque de malaise

    À l'arrêt brutal, la pompe musculaire s'arrête immédiatement alors que les vaisseaux sont encore dilatés. Le sang stagne dans les jambes, le retour veineux chute, le débit cardiaque baisse → risque de malaise vagal (vertige, perte de connaissance). C'est pourquoi il faut toujours terminer par une récupération active (marche, trot léger).

Références du cours

Bibliographie associée à la leçon dont cet aperçu est extrait.

  1. Wilmore, J.H., Costill, D.L. & Kenney, W.L. (2017). Physiologie du sport et de l'exercice. De Boeck Supérieur, 6e édition.

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