Vu la situation que tu me décris ça me semble tout à fait crédible. D'ailleurs à titre personnel, si je mange tout court juste avant de faire du sport j'ai un moment très désagréable avant que mon corps ne retrouve ses sensations normales, donc si c'est possible, essaye de manger une à deux heures avant de faire du sport, et mange bien oui, une fois je n'avais pas eu le temps de manger avant de pratiquer, du coup je n'ai pas pu tenir les 30 minutes dans la discipline prévue en Terminale (j'avais tenu environ 23 minutes), alors qu'aux autres séances quand je mangeais je tenais les 30 minutes et je me sentais capable de courir encore longtemps donc oui ça aide énormément, même pour un 3 x 500 ça risque fortement de t'aider si tu manges correctement. 
Pour précision, j'avais la séance de 14h à 16h donc si je mangeais c'était en sortant des cours à 12h ce qui me permettait de digérer un peu avant la séance, et le jour où je n'avais pas mangé je n'avais rien dans le ventre depuis 6h30 environ, sachant que je me lève à 6h, donc essaye d'avoir un écart entre ton dernier repas et ta pratique d'au moins une heure mais ne reste pas trop longtemps sans manger non plus, deux heures max ça serait l'idéal je trouve, après peut-être que tu fonctionnes totalement différemment, c'est à toi de voir.
Si ce n'était pas lié à la nourriture tu aurais d'autres hypothèses ou pas ? Genre tu as décelé d'autres choses anormales pendant ton effort ou pas ? Car le cœur qui bat beaucoup et l'essoufflement rapide c'est très probable que ça vienne de la nourriture oui, selon moi tu souffres non seulement parce que ton corps est en train de digérer, du coup ça nécessite une certaine énergie à ton corps pour à la fois digérer et pratiquer, ce qui te pénalise, mais aussi au fait que si tu digères encore, cela veut dire que tu n'as pas encore vraiment assimilé les apports nutritifs que tes aliments consommés doivent t'apporter, par conséquent c'est également comme si tu avais le ventre vide depuis plusieurs heures vu que tu n'es pas encore totalement requinqué suite à ton repas, donc c'est vraiment une phase gênante selon moi, après là-aussi je le répète, peut-être que c'est rapide ou toi, que tu fonctionnes d'une autre manière, mais c'est une hypothèse possible donc je te conseille de mieux manger et de manger un peu plus tôt pour voir si ça change quelque chose à ton état de forme pendant les séances. 