Les mélodies du cœur

Les mélodies du cœur
Alicia Ouellet, Frédérique Pellerin et Sédrine
Simard, mai 2016
Résumé : La musique a-t-elle des effets sur le système cardiovasculaire ? Ouellet,
A. Pellerin, F. & Simard, S. 2016. Rapport interne. Sciences, Cégep St-Félicien.
L’influence sur la fréquence cardiaque et la pression artérielle d’une musique calme
et d’une musique intense a été évaluée auprès de trois participants. En général,
toute musique accélère le métabolisme, mais à différents niveaux selon son rythme
et sa puissance sonore.
Abstract : Does music affect the cardiovascular system? By Ouellet, A. Pellerin, F.
& Simard, S. 2016. Internal report. Sciences, Cégep St-Félicien. The influence on
heart rate and blood pressure of a soft music and an intense one has been evaluated
on three participants. Generally, any music speeds up the metabolism, but on
different levels according to its rhythm and its sound power.
Mots clés : mélodie, musique, son, cœur, système cardiovasculaire, pression
artérielle, fréquence cardiaque, rythme, système nerveux autonome, système
nerveux parasympathique, système nerveux sympathique
Au fil du temps, chaque civilisation a développé un système musical correspondant à
ses goûts et à ses besoins. Cet art des plus anciens est un langage auditif faisant partie
intégrante de la religion, mais c’est aussi une forme d'expression sentimentale qui a
réussi à réunir plusieurs peuples. Aujourd'hui, de nombreux scientifiques vont au-delà
du plaisir que celle-ci nous procure en étudiant ses effets physiologiques sur le corps
humain, dont ses effets sur le système cardiovasculaire.
Les hypothèses de départ furent les suivantes :


Une musique douce ralentira notre métabolisme en diminuant notre fréquence
cardiaque et notre pression artérielle.
Une musique intense accélérera notre métabolisme en augmentant notre
fréquence cardiaque et notre pression artérielle.
Au cours de l’expérimentation, une sous-hypothèse a été ajoutée :

La fréquence cardiaque moyenne pendant l’écoute d’une musique intense sera
plus élevée que pendant l’écoute d’une musique calme.
Notre but : vérifier ces hypothèses et ainsi évaluer l’influence des ondes sonores sur
le rythme cardiaque et la pression artérielle des individus participant à notre
expérimentation.
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Théorie
En plus d’avoir des effets sur la partie du cerveau responsable de l’audition, la musique
aurait des effets sur le système nerveux autonome, c’est-à-dire le système nerveux
responsable de toutes les fonctions automatiques de notre organisme telles que la
digestion ou la respiration. Selon le rythme de la musique, le système nerveux
autonome voit l’une de ses deux divisions plus particulièrement stimulée : le système
nerveux parasympathique ou le système nerveux sympathique. Si le rythme de la
musique est lent, c’est le système nerveux parasympathique qui est activé. Un
neurotransmetteur, l’acétylcholine, est libéré. Par conséquent, l’activité des muscles
respiratoires et des muscles cardiaques est alors ralentie, ce qui diminue la pression
artérielle. Au contraire, un rythme rapide a pour effet une stimulation du système
nerveux sympathique. Comme ce dernier a pour principale fonction d’accélérer le
métabolisme, la vitesse à laquelle l’individu respire augmente, sa fréquence cardiaque
est plus rapide et il voit le diamètre de ses vaisseaux sanguins diminuer. Or, cela a
des répercussions négatives sur la pression artérielle. Une sensation de stress peut
aussi être ressentie lorsque le système nerveux sympathique est stimulé.
La fréquence cardiaque est le nombre de battements que fait le cœur en une minute.
Au repos, un homme adulte et en santé a généralement une fréquence cardiaque
d’environ 70  10 battements par minute.
La pression artérielle, quant à elle, correspond à la pression qu’exerce le sang dans
les artères systémiques, donc les artères qui partent du cœur pour se rendre dans les
tissus. Elle comporte deux valeurs. La premier est la pression systolique, c’est-à-dire
la pression maximale lorsque le cœur est contracté. La seconde est la pression
diastolique prise au moment où le cœur subit un relâchement complet. Elles sont
habituellement mesurées en millimètres de mercure (mm de Hg). Une pression
artérielle au repos est considérée comme étant normale lorsqu’elle se situe en bas de
140/90 mm de Hg.
Matériel





Un tensiomètre
Une montre cardiaque relié à un bandeau cardiaque
Un chronomètre
Un casque d'écoute
Un Ipod
Méthodologie
Pour évaluer les effets de la musique sur la pression artérielle et sur le rythme
cardiaque, nous avons choisi d'effectuer les manipulations sur les trois membres de
l'équipe, soit trois filles de 18 ans. Nous avons expérimenté sur nous-mêmes étant
donné qu'il ne devait pas y avoir d'écart significatif entre les âges pour que ce facteur
ne soit pas une cause d'erreur. De plus, cela nous permettait d'avoir un certain contrôle
sur nos résultats. Autrement dit, si une erreur était commise pendant
l'expérimentation, le test en question pouvait être annulé en conséquence.
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En continuant, afin d'obtenir des résultats très précis, les participantes devaient
s'installer dans un endroit où il n'y avait aucun bruit et aucune distraction. En effet,
nous souhaitions uniquement tester les effets sonores de la musique sur le corps
humain. Finalement, nous devions nous installer confortablement, de manière à
pouvoir rester parfaitement immobile et nous portions un casque d’écoute pendant
toute la durée du test.
Les musiques utilisées consistaient en une compilation de piano calme de l'artiste sudcoréen Yiruma et en une compilation de Iron Maiden d'une durée de 15 minutes. De
même, chaque test avec les deux styles de musique était effectué avec la montre et
avec le tensiomètre pour un total de 46 tests avec musique.
Première partie : influence de la musique sur la pression artérielle
Pour évaluer les effets des musiques calme et intense sur la pression artérielle, nous
avons utilisé un tensiomètre. En commençant le test, le sujet installait le brassard du
tensiomètre sur son bras de façon a ce qu'il ne bloque pas la circulation sanguine pour
qu'un membre de l'équipe soit en mesure d'installer le tensiomètre sans trop faire
bouger cette même personne. Le participant débutait alors l'expérience en faisant 10
minutes de silence. Une première prise de mesure était ensuite effectuée. Puis, le sujet
écoutait 15 minutes de musique, pour enfin prendre une deuxième prise de mesure.
L'expérience durait alors 25 minutes au total.
Nous n'avions pas besoin de refaire un temps de silence après l'écoute de musique
puisque prendre plusieurs prises de mesure avec un tensiomètre dans un court laps
de temps risquait fortement de fausser les résultats de pression artérielle.
Deuxième partie : influence de la musique sur le rythme cardiaque
Pour évaluer les effets de la musique douce et intense sur le rythme cardiaque, nous
avons utilisé une montre cardiaque reliée à un bandeau cardiaque. D'abord le sujet
devait s'installer le bandeau cardiaque, puis il commençait par faire 10 minutes de
silence. Ensuite, elle écoutait 15 minutes de musique, pour enfin refaire 10 minutes
de silence. Le sujet était alors en expérimentation pendant 35 minutes.
Les temps de silence au début de chaque test étaient effectués dans le but que le
rythme cardiaque et la pression artérielle soient environ la même lors de la première
prise de mesure.
Troisième partie : influence du silence sur la pression artérielle et sur le rythme
cardiaque.
Finalement, afin de bien comparer nos valeurs, 2 tests de 35 minutes ont été réalisés
sans musique avec la montre cardiaque et le tensiomètre par chaque participant.
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Résultats
D’abord, il est important de mentionner que tous les graphiques des essais individuels
ainsi que les neuf tests de différence de moyennes seront mis en annexe. Cependant,
ci-dessous se trouvent nos résultats principaux.
En ce qui concerne la pression artérielle moyenne des trois sujets pendant l’écoute
d’une musique douce (fig. 1), il est possible de constater que seules la pression
diastolique du premier sujet et la pression systolique du troisième sujet ont connu une
diminution. De plus, 50 % des essais indépendants utilisés pour le calcul de ces
moyennes ont aussi subi une variation négative comme nous l’avion envisagé. Par
ailleurs, les tests de différence de moyennes, des traitements statistiques permettant
de comparer des données en tenant compte de leur moyenne, mais aussi de leur
étendue et de leur nombre, ont permis de constater qu’uniquement un sujet avec une
fréquence cardiaque significativement plus basse pendant l’écoute d’une musique
classique que pendant les moments de silence.
Fig. 1 : Variation moyenne de la pression artérielle pour chaque sujet
pendant l'écoute d'une musique classique
Pression
artérielle
(en mm Hg)
140.0
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
108.7
111.0
108.7
116.0
111.3
62.3 60.0
59.7
106.7
67.0
61.7
61.3
Sujets
1
2
Pression systolique avant
Pression systolique après
Pression diastolique avant
Pression diastolique après
3
En ce qui a trait à la pression moyenne de chaque participant pendant l’écoute d’une
musique plus intense (fig. 2) nous avons pu observer une augmentation de pression
dans 60 % des essais, que ce soit la pression systolique ou la pression diastolique.
Aussi, 15 % des tests sont restés constants tandis que 25 % d’entre eux ont diminué.
Quant à la fréquence cardiaque moyenne, des tests de différence de moyennes ont
aussi été effectués. Ils ont notamment démontré que deux des trois sujets avaient un
rythme cardiaque moyen significativement plus élevé pendant l’écoute de heavy metal
que pendant les repos.
Ces mêmes traitements ont aussi été effectués afin de comparer la fréquence
cardiaque moyenne pendant l’écoute de musique douce et pendant l’écoute de
musique plus rythmée. Il s’est avéré que chez deux des trois participants elle était
significativement plus élevée pendant l’écoute de la musique rapide, comme nous
l’avions prévu.
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Fig. 2 : Variation moyenne de la pression artérielle pour chaque sujet
pendant l'écoute de musique heavy metal
Pression
artérielle
(en mm Hg)
140.0
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
111.3
115.7
106
60.7
113.7
108.5
113
65.3 65.3
64.3
61.7
63.7
Sujets
1
2
Pression systolique avant
Pression systolique après
Pression diastolique avant
Pression diastolique après
3
Discussion
Interprétation
Suite à l’analyse de nos résultats, il nous est impossible de confirmer notre première
hypothèse, soit qu’une musique douce ralentirait notre métabolisme en diminuant
notre fréquence cardiaque et notre pression artérielle. En effet, pour les deux signes
vitaux, nous n’avons pas réussi à recueillir assez de données concluantes. Non
seulement deux des participants ont vu leur rythme cardiaque significativement
augmenter pendant l’écoute d’une musique calme, mais pas plus de la moitié des tests
de pression ont subi une diminution.
Cependant, il nous est possible d’affirmer notre deuxième hypothèse de départ
stipulant qu’une musique intense allait faire augmenter autant notre pression artérielle
que notre fréquence cardiaque puisque la pression, dans 60 % des essais, ainsi que la
fréquence cardiaque, chez deux des trois sujets, ont augmenté de façon significative.
La musique intense a donc des effets négatifs sur notre cœur.
Il était alors intéressant de comparer la musique classique et le heavy metal pour
savoir lequel accélérait le plus le métabolisme humain. Dans ce cas-ci, c’est le second
stimule le plus notre organisme. Ainsi, même si la musique calme a certains effets sur
le système cardiovasculaire, son influence est moindre que celle de la musique
rythmée.
Or, nous croyions que l’écoute d’une musique peu rythmée allait aider à la détente,
mais, au contraire, il s’avère préférable de relaxer sans musique si on souhaite se
départir de nos tensions. Notre hypothèse pour expliquer ce phénomène serait qu’en
général, toute mélodie, qu’elle soit de nature intense ou non, stimule notre organisme,
mais à différents niveaux selon le rythme de la musique écoutée.
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Critique
Nos résultats ne peuvent pas être considérés comme étant totalement fiables. En
premier lieu, il nous était impossible d’avoir accès à une pièce insonorisée afin de
n’évaluer que les effets sonores de la musique écoutée. Cependant, des efforts
supplémentaires ont été faits afin de minimiser les impacts de cette cause d’erreur.
D’abord, les tests étaient toujours effectués dans une maison calme où aucune autre
personne n’était présente. Ensuite, des casques d’écoute et non des haut-parleurs ont
été utilisés afin de réduire le plus possible l’influence des bruits ambiants.
En second lieu, cette expérience demandait beaucoup de concentration de la part des
participants. Non seulement ils devaient rester attentifs à la musique, mais ils devaient
rester immobile pendant toute la durée des tests. Le cœur étant très sensible face aux
perturbations extérieures et le bandeau cardiaque faisant preuve d’une précision
remarquable, toutes les variations du rythme cardiaque sont visibles sur les
graphiques. Il est fort probable que toutes ces distractions hors de notre contrôle aient
pu influencer les tests de différence de moyennes.
Par contre, notre projet comporte certains points forts. Par exemple, tous les essais
étaient effectués les mercredis matin et les participants s’assuraient de toujours
consommer la même nourriture avant les tests et d’avoir une bonne nuit de sommeil
afin de ne pas influencer la pression artérielle. En plus de cela, les trois sujets n’avaient
aucune préférence en ce qui concerne la musique et n’étaient pas malades au moment
d’expérimenter. Aussi, aucune activité physique n’était pratiquée afin que le système
nerveux sympathique ne soit pas déjà stimulé lors de la première prise de mesure.
Suggestion
Afin d’améliorer notre projet, il serait intéressant d’étudier les effets sonores de la
musique sur plus de trois participants. Un plus grand échantillon de donné permettrait
de corroborer encore plus nos résultats. En effet, il nous a été impossible de le faire
par manque de temps ainsi qu’en raison du fait que ne pouvions expérimenter que le
mercredi matin. De plus, il pourrait aussi être intéressant de comparer certains
groupes d’âge, par exemple, ou encore de comparer l’influence qu’ont les ondes
sonores sur un groupe mélomane et sur un autre qui ne l’est pas. Tant de facteurs qui
pourraient varier nos résultats et nous mener à une autre conclusion.
Conclusion
À la lumière de ce qui précède, il s’avère que la musique a bel et bien une influence
sur le système cardiovasculaire, c’est-à-dire qu’elle modifie la fréquence cardiaque
ainsi que la pression artérielle des individus qui sont à son écoute. Cependant, aucune
des deux musiques testées n’a été en mesure de nous amener dans un état de
relaxation plus grand que celui du silence, contrairement à nos attentes. Toutefois,
une musique intense stimule beaucoup plus notre cœur qu’une musique calme comme
le veut la croyance populaire.
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Médiagraphie
BEKALEY, Paul. « Les effets du son sur l'être humain » dans E-monsite, [http://leseffets-du-son.e-monsite.com], (24 janvier 2016).
BENCIVELLI, Silvia. « Pourquoi aime-t-on la musique ? », 22 juin 2015,
[http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dossiers/d/medecine-aime-t-onmusique-929/page/7/], (25 janvier 2016).
CANESS, Gabrielle, GARDE Amaury et HENRION Alfred. « Influence de la musique
et ses utilisations » dans Influence de la musique sur le système cardiovasculaire,
[http://influencedelamusique.e-monsite.com/pages/ii/b-influence-de-la-musique-et-sesutilisations.html#], (23 janvier 2016).
FOLLET-MAITREL, Allan, MAMMERI, Lamisse et DESCAMPS, Marine. « Les effets
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LESCUYER, 20 juin 2014, [http://blog.laboratoire-lescuyer.com/la-musique-impactenotre-systeme-nerveux/], (23 janvier 2016).
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[https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Dopamine&action=info], (26 janvier 2016).
INCONNU. « Système nerveux sympathique » dans Futura Santé, [http://www.futurasciences.com/magazines/sante/infos/dico/d/biologie-systeme-nerveux-sympathique14293/], (27 janvier 2016).
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PIGANI, Erik. « Musique : la fréquence bien-être » dans PSYCHOLOGIES, février
2013, [http://www.psychologies.com/Culture/Savoirs/Musique/Articles-etdossiers/Musique-la-frequence-bien-etre], (1er février 2016).
Iconographie
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#Figure section titre : https://pixabay.com/fr/amour-coeur-la-musique-clef-1077816/
#Figures 1 à 2 : Graphiques personnels. Alicia Ouellet, Frédérique Pellerin et Sédrine
Simard. 2016. Cégep de Saint-Félicien. Reproduction interdite.
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