Upload
regis-de-oliveira
View
114
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Adaptation cardiovasculaire
À l’exercice
Claire Vinelclaire.vinel@inser
m.fr
U.E 24: Adaptations physiologiques À l’exercice
CM3
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O2Passage du repos à l’exercice = augmentation des besoins Jusqu’à consommation maximale d’O2 (VO2max, ml/min)
VO2= DCx(CaO2-CvO2)
Diff artério-veineuse
VO2max : volume maximal d’oxygène consommé en 1minute lors d’un exercice maximal, augmente jusqu’à un plateau.
DC=FCxVES
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O21) Fréquence cardiaque (FC)
Avec l’intensité de l’exercice, limitée par révolution cardiaque
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O21) Fréquence cardiaque (FC)
Avec l’intensité de l’exercice, limitée par révolution cardiaque
Début d’exercice: intensité faible ou modérée
SN parasympathique (n.X) FC
Suite de l’exercice: intense
SN sympathique (n.cardiaques, adrenaline) FC
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O22) Volume d’Ejection Systolique( VES)
Avec l’intensité de l’exercice
VESmax ~ 2 x VESrepos
VES augmente jusqu’à VO2max ~ 50%
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O22) Volume d’Ejection Systolique( VES)
Contrôle intrinsèque responsable de l’↑ de VES
Etirement du myocarde: Influence le remplissage (VTD)
Force de contraction du Myocarde influence le VTS
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O22) Volume d’Ejection Systolique( VES)
Contrôle extrinsèque responsable de l’↑ de VES
-influence nerveuse : activation du SNSympathtique → sécrétion d’adrénaline
-influence hormonale : activation de la médullosurrénale → sécrétion d’adrénaline
Syst neuro-adrénergique
A l’exercice: synergie des 2 types de contrôles
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O22) Volume d’Ejection Systolique( VES)
Ergocycle couché Ergocycle debout
VES couché > VES debout Retour veineux VTD VES
Au repos:
A l’exercice: VES max couché < VES debout
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O23) Débit Cardiaque (DC)
Avec l’intensité de l’exercice
Indicateur de la capacité fonctionnelle du syst CardioVasc à satisfaire les besoins de l’organisme en O2.
Début d’exercice: FC + VES DC
Exercice intense (> 60% VO2max): FC DC
Modification du DC d’autant plus efficace que la FCrepos est basse
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O23) Débit Cardiaque (DC)
À VES égal, pour une FC max de 150 bpm
Sédentaire : FC repos = 75 bpm, FC max x 2 et DC max x 2Entraîné : FC repos = 50 bpm, FC max x 3 et DC max x 3
(DC=FCxVES)
Exercice durera + longtemps
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O23) Débit Cardiaque (DC)
↑ linéaire avec l’intensité de l’effort (DC ↑ pour satisfaire les besoins en oxygène).
↑ fonction de taille, condition physique, niveau d’entraînement
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O24) Le sang
a.Le volume plasmatiqueChange pendant l’exercice en fonction:
-de la durée et de l’intensité de l’exercice -des conditions environnementales (ToC chaudes ou froides)Sudation associée à l’exercice → ↓ volume plasmatiqueHEMOCONCENTRATION( ↓vol plasma, ↑hématocrite)
Concentration en hémoglobine Transport d’O2
Méceanismes de contrôle-ADH (Anti-Diuretic Hormon) sécrétée par hypophyse -Syst RENINE-ANGIOTENSINE-ALDOSTERONE
HEMOCONCENTRATION à l’exercice
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O24) Le sang
b. Le pH (mesure l’acidité ou la basicité d’une solution)
Au repos: pHsang= 7,4
A l’exercice modéré (<50% VO2max): pHsang varie peu
A l’exercice intense (>50% VO2max): acide lactique pHsang
c. La différence artério-veineuse en O2 (augmente avec l’exercice)
Reflète la capacité des tissus à utiliser l’O2 transporté par le sang.
CaO2( varie peu)
CvO2
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O24) Le sang
Au repos
A l’exercice
c. La différence artério-veineuse en O2 (augmente avec l’exercice)
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O24) Le sang
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O25) Le débit sanguin régional
Vasomotricité des petites artères et surtout artérioles→ redistribution rapide du débit sanguin selon les
besoins métaboliques des tissus.
Au repos:65% du DC dirigés vers foie, reins, cerveau20% vers les muscles
A l’exercice:85% du DC dirigés vers les muscles
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O25) Le débit sanguin régional
2 mécanismes de contrôle
Régulation générale
Système neuro-adrénergique(SNS + glande médullosurrénale)
Régulation locale
Action des métabolites conséquente à l’activité de l’organe
Légère vasodilatation
Exo: K+, ADP, acide lactique
pH, T° corporelle, PO2, PCO2
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
A- La consommation en O25) Le débit sanguin régional
AdrénalineNoradrénaline
Récepteur α-adrénergique
Récepteur β-adrénergique
Vcons
Vdil
Repos
Exercice
Muscles Viscères
Vasoconstriction Vasodilatation
VasoconstrictionVasodilatation
β-adré> α-adré
β-adré< α-adré
Récepteurs
ADAPTATION A L’EXERCICE AIGU
B- La Pression Sanguine Artérielle
Pour maintenir l’apport en O2 PSA = DC x RP
Au repos: PSA= 120 mmHg
Effort maximal: PSA= 200 mmHg (non entrainé) peu atteindre 250 mmHg (entrainement)
Adaptation cardiovasculaire à l’entrainement
CM4
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
Entrainement= répétition d’exercices
Adaptations cardiovasculaires
Amélioration de l’endurance
Transport + utilisation O2
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O21- Dimensions du coeur
Volume Poids
Non-athlètes Entraînementen endurance
Entraînementen résistance
Skieurs de fond, Marathoniens
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O21- Dimensions du coeur
SprintHaltérophilie
Volume cavité VG
Epaisseur paroi VG
=
=
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O22- Fréquence cardiaque (FC)
Capacité à maintenir certaine intensité d’exercice sur une période de temps prolongée
FC avec l’entrainement aérobie
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O22- Fréquence cardiaque (FC)
FC avec l’entrainement aérobie
Mécanismes impliqués
tonus parasympathique
tonus sympathique
Bradycardie de l’athlète
VES
Au repos
A l’exerciceSous-maximal
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O22- Fréquence cardiaque (FC)
Temps de récupération cardiaque
Indicateur de l’aptitude
cardiorespiratoire
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O23- Volume d’Ejection Systolique
VES avec l’entrainement aérobie
- ↑ Masse et contractilité du VG VTD VTS,
VES, FE(FE= VES/VTD x 100)
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O23- Volume d’Ejection Systolique
Augmentation du volume sanguin étire les parois ventriculaireset permet une meilleure restitution élastique.
VDT et VTS VES
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O23- Volume d’Ejection Systolique
VES avec l’entrainement aérobie
- Masse et contractilité du VG VTD VTS,
VES, FE(FE= VES/VTD x 100)
- des RP PSA
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O23- Volume d’Ejection Systolique
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O23- Volume d’Ejection Systolique
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O23- Volume d’Ejection Systolique
-Avec l’entrainement:
DCmax= FCmax x VESmax
VES permet d’atteindre DCmax avec FC plus faible
VESmax FCmax ou l’inverse ?
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O24- Débit Cardiaque (DC)
DC inchangé au repos et à l’exercice sous-maximal
DC= FC xVES
DCmax entrainement endurant
VESmax
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O25- Sang
a) Volume plasmatique
Avec l’entrainement en endurance
- Efficacité ADH et Aldostérone
1er régulateur de la pression osmotique Eau des tissus vers les vaisseaux
- Contenu en PROTEINES plasmatiques (albumine)
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O25- Sang
b) Globules Rouges
Légère avec l’entrainement en endurance
Légère d’Hémoglobine Légère O2 dans sang artériel
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O25- Sang
Erythropoiétine (EPO)
Volume plasmatique
Volume de GR Hématocrite
Fluidité sang (transport O2)
Volume de GR
= Volume plasmatique
Hématocrite
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
Avec l’entrainement en endurance
CaO2( varie peu)
CvO2 avec l’entrainement
A/ Consommation d’O25- Sang
b) Différence artério-veineuse
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O26- Débit sanguin régional
Avec l’entrainement en endurance
- 3 mécanismes responsables de l’ du flux sanguin local
- nombres de capillaires par fibre musculaire- Ouverture de nouveaux capillairex par fibre musculaire
- Redistribution plus efficacePlus de sang artériel aux muscles actifs
vasodilatation locale + vol sanguin
ADAPTATION A L’ENTAINEMENT
A/ Consommation d’O27- Pression Sanguine Artérielle
Peu affectée par l’exercice sous-maximal
Constante ou légèrement diminuée à l’exercice maximal
SESSION 1Système cardio-vasculaire (10
points) Cœur et sang (3,5 points) :
1-Quelle est l’action des nerfs vague (nerfs X) sur la fréquence cardiaque (FC) ?
Ils ralentissent (freinent) la FC2- Lors de la mise en jeu du système nerveux sympathique, le débit cardiaque (DC) est-il inchangé, diminué ou augmenté ?
Augmenté3) Lors d’une hémorragie, cites et détaillez chacun des systèmes permettant de compenser la diminution de la tension artérielle ?
Court terme ; mécanisme nerveux : augmentation de la résistance périph. (vaso-constriction), augmentation du débit cardiaque (baroréflèxe artériel)
Moyen terme ; mécanisme rénal : augmentation de la volémie (rénine-angiotensine), augmentation de la RP
Long terme ; mécanisme hormonal : augmentation de la volémie (aldostérone + ADH)
-la proportion d’éléments figurés (de globules rouges) du sang ou indice clinique de viscosité du sang
4) Qu’est-ce que l’hématocrite ?
5) Quelle protéine portée par les globules rouges permet de fixer le dioxygène ?
L’hémoglobine
Vaisseaux (2 points) :
1)Citez le nom des trois tuniques (ou couches) composant la paroi d’une artère ou d’une veine de l’extérieur vers l’intérieur :
- adventice- média- intima
2) Parmi les facteurs de variations des résistances à l’écoulement du sang dans les vaisseaux, citez le facteur prédominant.
- le rayon ou le diamètre du vaisseau
3) Quelle propriété de la paroi des petites artères et artérioles est plus particulièrement à l'origine de la régularisation du débit sanguin ?
- la vasomotricité (capacité de vasoconstriction ou de vasodilatation)
4) Quel est le rôle des valves présentes dans les veines ?
- système anti-retour (anti-reflux) du sang
Exercice (4,5 points) :
Un individu âgé de 40 ans, ayant au repos un volume télédiastolique (VTD) de 152 ml/ batt, un volume télésystolique (VTS) de 67 ml/batt et une fréquence cardiaque (FC) de 72 batt/min est soumis à un exercice physique sur bicyclette ergométrique.
Au cours de cet exercice, le sujet atteint sa FCmax théorique et son débit cardiaque augmente de 3 fois par rapport à sa valeur de repos.
1) Donnez une définition du volume d’éjection systolique (VES).Volume de sang éjecté du ventricule lors de la systole ventriculaire.
2) Calculez son VES au repos et à l’effort (VESmax) en ml/batt.
Formule de calcul : VES = VTD – VTS
VESrepos = 152 – 67 = 85 ml/batt
Un individu âgé de 40 ans, ayant au repos un volume télédiastolique (VTD) de 152 ml/ batt, un volume télésystolique (VTS) de 67 ml/batt et une fréquence cardiaque (FC)Au cours de cet exercice, le sujet atteint sa FCmax théorique et son débit cardiaque augmentede 3 fois par rapport à sa valeur de repos.
DCrepos = VES x FC = 85 x 72 = 6120 ml/min = 6,12 l/minDcmax= 6,12 x 3 = 18,36 l/min
Formule de calcul :VESmax = DCmax/FCmax théorique
DCmax= 3x DCrepos FCmax= 220- âge
FCmax = 220 – 40 = 180 batt/min
VESmax = 18,36/180 = 0,102 l/batt = 102 ml/batt
3) Donnez une définition de la différence artério-veineuse en O2.
Quantité (ou volume) d’O2 prélevé(e) dans le sang par les tissus et organes.
4) Calculez la consommation d'O2 (VO2) en l/min de cet individu au repos et à l’effort (VO2 max). La différence artério-veineuse est de 4 et 16 ml O2/100 ml sang, respectivement au repos et à l’effort.
Formule de calcul : VO2= DC x (Ca – Cv) O2
Au repos: VO2 = 6,12 x 4 = 24,5 mlO2/min= 0,245 l O2/min
À l’effort: VO2max = 18,36 x 0,16 = 2,94 l O2/min
5) Que constate-t-on ?
La VO2 augmente au cours de l’exercice jusqu’à un maximum (VO2max) qui détermine le potentiel aérobie(ou l’endurance cardiorespiratoire) de l’individu.