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Adaptation cardiovasculaire À lexercice Claire Vinel U.E 24: Adaptations physiologiques À lexercice CM3.

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1 Adaptation cardiovasculaire À lexercice Claire Vinel U.E 24: Adaptations physiologiques À lexercice CM3

2 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 Passage du repos à lexercice = augmentation des besoins Jusquà consommation maximale dO2 (VO2max, ml/min) VO2= DCx(CaO2-CvO2) Diff artério-veineuse VO 2 max : volume maximal doxygène consommé en 1minute lors dun exercice maximal, augmente jusquà un plateau. DC=FCxVES

3 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 1) Fréquence cardiaque (FC) Avec lintensité de lexercice, limitée par révolution cardiaque

4 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 1) Fréquence cardiaque (FC) Avec lintensité de lexercice, limitée par révolution cardiaque Début dexercice: intensité faible ou modérée SN parasympathique (n.X) FC Suite de lexercice: intense SN sympathique (n.cardiaques, adrenaline) FC

5 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 2) Volume dEjection Systolique( VES) Avec lintensité de lexercice VESmax ~ 2 x VESrepos VES augmente jusquà VO2max ~ 50%

6 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 2) Volume dEjection Systolique( VES) Contrôle intrinsèque responsable de l de VES Etirement du myocarde: Influence le remplissage (VTD) Force de contraction du Myocarde influence le VTS

7 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 2) Volume dEjection Systolique( VES) Contrôle extrinsèque responsable de l de VES -influence nerveuse : activation du SNSympathtique sécrétion dadrénaline -influence hormonale : activation de la médullosurrénale sécrétion dadrénaline Syst neuro-adrénergique A lexercice: synergie des 2 types de contrôles

8 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 2) Volume dEjection Systolique( VES) Ergocycle couchéErgocycle debout VES couché > VES debout Retour veineux VTD VES Au repos: A lexercice: VES max couché < VES debout

9 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 3) Débit Cardiaque (DC) Avec lintensité de lexercice Indicateur de la capacité fonctionnelle du syst CardioVasc à satisfaire les besoins de lorganisme en O2. Début dexercice: FC + VES DC Exercice intense (> 60% VO2max): FC DC Modification du DC dautant plus efficace que la FCrepos est basse

10 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 3) 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 2 Entraîné : FC repos = 50 bpm, FC max x 3 et DC max x 3 (DC=FCxVES) Exercice durera + longtemps

11 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 3) Débit Cardiaque (DC) linéaire avec lintensité de leffort (DC pour satisfaire les besoins en oxygène). fonction de taille, condition physique, niveau dentraînement

12 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 4) Le sang a.Le volume plasmatique Change pendant lexercice en fonction: -de la durée et de lintensité de lexercice -des conditions environnementales (T o C chaudes ou froides) Sudation associée à lexercice volume plasmatique HEMOCONCENTRATION( vol plasma, hématocrite) Concentration en hémoglobine Transport dO2 Méceanismes de contrôle -ADH (Anti-Diuretic Hormon) sécrétée par hypophyse -Syst RENINE-ANGIOTENSINE-ALDOSTERONE

13 HEMOCONCENTRATION à lexercice

14 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 4) Le sang b. Le pH (mesure lacidité ou la basicité dune solution) Au repos: pHsang= 7,4 A lexercice modéré (<50% VO2max): pHsang varie peu A lexercice intense (>50% VO2max): acide lactique pHsang

15 c. La différence artério-veineuse en O2 (augmente avec lexercice) Reflète la capacité des tissus à utiliser lO 2 transporté par le sang. CaO2( varie peu) CvO2 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 4) Le sang

16 Au repos A lexercice c. La différence artério-veineuse en O2 (augmente avec lexercice) ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 4) Le sang

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18 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 5) 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, cerveau 20% vers les muscles A lexercice: 85% du DC dirigés vers les muscles

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20 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 5) Le débit sanguin régional 2 mécanismes de contrôle Régulation générale Système neuro-adrénergique (SNS + glande médullosurrénale) Régulation locale Action des métabolites conséquente à lactivité de lorgane Légère vasodilatation Exo: K+, ADP, acide lactique pH, T° corporelle, PO2, PCO2

21 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU A- La consommation en O2 5) Le débit sanguin régional Adrénaline Noradrénaline Récepteur α-adrénergique Récepteur β-adrénergique Vcons Vdil Repos Exercice MusclesViscères VasoconstrictionVasodilatation VasoconstrictionVasodilatation β-adré> α-adré β-adré< α-adré Récepteurs

22 ADAPTATION A LEXERCICE AIGU B- La Pression Sanguine Artérielle Pour maintenir lapport en O2 PSA = DC x RP Au repos: PSA= 120 mmHg Effort maximal: PSA= 200 mmHg (non entrainé) peu atteindre 250 mmHg (entrainement)

23 Adaptation cardiovasculaire à lentrainement CM4

24 ADAPTATION A LENTAINEMENT Entrainement= répétition dexercices Adaptations cardiovasculaires Amélioration de lendurance Transport + utilisation O2

25 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 1- Dimensions du coeur Volume Poids

26 Non-athlètes Entraînement en endurance Entraînement en résistance Skieurs de fond, Marathoniens ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 1- Dimensions du coeur Sprint Haltérophilie Volume cavité VG Epaisseur paroi VG = =

27 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 2- Fréquence cardiaque (FC) Capacité à maintenir certaine intensité dexercice sur une période de temps prolongée FC avec lentrainement aérobie

28 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 2- Fréquence cardiaque (FC) FC avec lentrainement aérobie Mécanismes impliqués tonus parasympathique tonus sympathique Bradycardie de lathlète VES Au repos A lexercice Sous-maximal

29 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 2- Fréquence cardiaque (FC) Temps de récupération cardiaque Indicateur de laptitude cardiorespiratoire

30 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 3- Volume dEjection Systolique VES avec lentrainement aérobie - Masse et contractilité du VG VTD VTS, VES, FE (FE= VES/VTD x 100)

31 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 3- Volume dEjection Systolique Augmentation du volume sanguin étire les parois ventriculaires et permet une meilleure restitution élastique. VDT et VTSVES

32 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 3- Volume dEjection Systolique VES avec lentrainement aérobie - Masse et contractilité du VG VTD VTS, VES, FE (FE= VES/VTD x 100) - des RP PSA

33 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 3- Volume dEjection Systolique

34 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 3- Volume dEjection Systolique

35 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 3- Volume dEjection Systolique -Avec lentrainement: DCmax= FCmax x VESmax VES permet datteindre DCmax avec FC plus faible VESmax FCmax ou linverse ?

36 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 4- Débit Cardiaque (DC) DC inchangé au repos et à lexercice sous-maximal DC= FC xVES DCmax entrainement endurant VESmax

37 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 5- Sang a) Volume plasmatique Avec lentrainement en endurance - Efficacité ADH et Aldostérone 1 er régulateur de la pression osmotique Eau des tissus vers les vaisseaux - Contenu en PROTEINES plasmatiques (albumine)

38 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 5- Sang b) Globules Rouges Légère avec lentrainement en endurance Légère dHémoglobine Légère O2 dans sang artériel

39 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 5- Sang Erythropoiétine (EPO) Volume plasmatique Volume de GR Hématocrite Fluidité sang (transport O2) Volume de GR = Volume plasmatique Hématocrite

40 ADAPTATION A LENTAINEMENT Avec lentrainement en endurance CaO2( varie peu) CvO2 avec lentrainement A/ Consommation dO2 5- Sang b) Différence artério-veineuse

41 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 6- Débit sanguin régional Avec lentrainement 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 efficace Plus de sang artériel aux muscles actifs vasodilatation locale + vol sanguin

42 ADAPTATION A LENTAINEMENT A/ Consommation dO2 7- Pression Sanguine Artérielle Peu affectée par lexercice sous-maximal Constante ou légèrement diminuée à lexercice maximal

43 SESSION 1 Système cardio-vasculaire (10 points) Cœur et sang (3,5 points) : 1-Quelle est laction des nerfs vague (nerfs X) sur la fréquence cardiaque (FC) ? Ils ralentissent (freinent) la FC 2- Lors de la mise en jeu du système nerveux sympathique, le débit cardiaque (DC) est-il inchangé, diminué ou augmenté ? Augmenté 3) Lors dune 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)

44 -la proportion déléments figurés (de globules rouges) du sang ou indice clinique de viscosité du sang 4) Quest-ce que lhématocrite ? 5) Quelle protéine portée par les globules rouges permet de fixer le dioxygène ? Lhémoglobine Vaisseaux (2 points) : 1)Citez le nom des trois tuniques (ou couches) composant la paroi dune artère ou dune veine de lextérieur vers lintérieur : - adventice - média - intima 2) Parmi les facteurs de variations des résistances à lécoulement du sang dans les vaisseaux, citez le facteur prédominant. - le rayon ou le diamètre du vaisseau

45 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 FC max théorique et son débit cardiaque augmente de 3 fois par rapport à sa valeur de repos. 1) Donnez une définition du volume déjection systolique (VES). Volume de sang éjecté du ventricule lors de la systole ventriculaire.

46 2) Calculez son VES au repos et à leffort (VES max ) en ml/batt. Formule de calcul : VES = VTD – VTS VES repos = 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 FC max théorique et son débit cardiaque augmentede 3 fois par rapport à sa valeur de repos. DC repos = VES x FC = 85 x 72 = 6120 ml/min = 6,12 l/min Dcmax= 6,12 x 3 = 18,36 l/min Formule de calcul :VES max = DC max /FC max théorique DCmax= 3x DCrepos FCmax= 220- âge FC max = 220 – 40 = 180 batt/min VES max = 18,36/180 = 0,102 l/batt = 102 ml/batt

47 3) Donnez une définition de la différence artério-veineuse en O 2. Quantité (ou volume) dO 2 prélevé(e) dans le sang par les tissus et organes. 4) Calculez la consommation d'O 2 (VO 2 ) en l/min de cet individu au repos et à leffort (VO 2 max ). La différence artério-veineuse est de 4 et 16 ml O 2 /100 ml sang, respectivement au repos et à leffort. Formule de calcul : VO 2 = DC x (Ca – Cv) O 2 Au repos: VO 2 = 6,12 x 4 = 24,5 mlO 2 /min= 0,245 l O 2 /min À leffort: VO 2max = 18,36 x 0,16 = 2,94 l O 2 /min 5) Que constate-t-on ? La VO 2 augmente au cours de lexercice jusquà un maximum (VO 2 max) qui détermine le potentiel aérobie(ou lendurance cardiorespiratoire) de lindividu.


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