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Sport Books Publisher1 Le cœur et les poumons au travail Chapitre 6.

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1 Sport Books Publisher1 Le cœur et les poumons au travail Chapitre 6

2 Sport Books Publisher2 Fitness cardiovasculaire Courir est considéré comme le programme le plus populaire de fitness cardiovasculaire.

3 Sport Books Publisher3 Objectifs 1. Permettre une compréhension des organes et des composants du corps humain qui constituent les systèmes cardiovasculaire et respiratoire. 2.Comprendre les caractéristiques des systèmes cardiovasculaire et respiratoire ainsi que leurs fonctions pour maintenir une santé physique et des performances optimales. 3.Prendre connaissance des outils utilisés pour évaluer et décrire les composantes des systèmes cardiovasculaire et respiratoire. 4. Comprendre les effets de lentraînement sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire.

4 Sport Books Publisher4 Les principaux rôles du système cardiovasculaire 1. _____________________________________________ _______________________________________________ 2. _____________________________________________ _______________________________________________ 3. _____________________________________________ _______________________________________________ 4. _____________________________________________ _______________________________________________

5 Sport Books Publisher5 Le cœur Structure : n Composé de muscles striés assurant la circulation du sang dans le corps humain n Composé de 4 cavités : –_______________________(gauche et droit) pompent le sang dans tout lorganisme –_______________________(gauche et droite) reçoivent le sang des organes périphériques et le pompent vers les ventricules n ________________________ pompe le sang vers le reste de lorganisme (est plus large et possède des parois musculaires plus fortes que le ventricule droit) n ________________________ pompe le sang vers les poumons

6 Sport Books Publisher6 Le cœur Trajet du flux sanguin : n Loreillette droite reçoit le sang désoxygéné des ________ ________________________________ n Le sang va de ________________ au ________________ et est pompé jusquaux poumons. n ___________________ reçoit le sang oxygéné des poumons et le pompe jusquau _____________________. n Le sang est maintenant riche en oxygène et est transporté vers le reste de lorganisme via _________________.

7 Sport Books Publisher7 Le cœur Trajet du flux sanguin : OREILLETTE DROITE Valve tricuspide VENTRICULE DROIT Valve de tronc pulmonaire Artère pulmonaire Poumons Veine pulmonaire OREILLETTE GAUCHE Valve bicuspide VENTRICULE GAUCHE Valve aortique Aorte Veine cave inférieureVeine cave supérieure Artères Capillaires Veines Désoxygéné Oxygéné

8 Sport Books Publisher8 Le cœur Fonction : n Le cœur se contracte à un rythme constant, qui peut accélérer ou diminuer en fonction des besoins en sang (et en oxygène) de lorganisme. n Le battement cardiaque est régulé par une impulsion électrique automatique générée par le nœud sinusal. n Le nœud sinusal est _______________________________________________ __________________________________________________________________ n Le nœud sinusal génère des charges électriques que lon appelle __________ _______________. Le potentiel daction assure ________________________ ____________________________________. Ce potentiel daction traverse les deux oreillettes et les deux ventricules via le nœud a-v et les fibres de Purkinje. n Loreillette se contracte avant les ventricules, ce qui permet le passage rapide du sang de loreillette au ventricule.

9 Sport Books Publisher9 Le cycle cardiaque finement ajusté (a)_________________________________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ (b)_____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ (c)__________________________________ _________________________________ _________________________________ __________________________ (d)__________________________________ _________________________________ _________________________________ ________________________________

10 Sport Books Publisher10 Le cœur Pression sanguine : n Cest une importante mesure de la fonction cardiaque. n Il y a deux composantes pour la mesure de la pression sanguine : 1.___________________- Utilisée pour décrire la pression dans le cœur quand les ventricules sont relâchés et remplis de sang. Indicateur de la pression sanguine périphérique (la pression du sang à lextérieur du cœur). 2.___________________- Pression à lintérieur des ventricules lorsquils se contractent afin de faire circuler le sang dans lorganisme. PVI : La pression normale dans loreillette pendant la diastole est denviron 80 mmHg et denviron 120 mmHg pendant la systole.

11 Sport Books Publisher11 Mesurer la pression sanguine n Médecin prenant la pression sanguine dun patient

12 Sport Books Publisher12 Le cœur Volume systolique : n Quantité de sang pompée par le ventricule gauche à chaque battement cardiaque. n Mesuré en millilitres. n ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ Débit cardiaque : n Quantité de sang pompée chaque minute par le cœur dans laorte. n ________________________________________ ________________________________________

13 Sport Books Publisher13 Mesurer la fréquence cardiaque n On prend sa fréquence cardiaque en posant ses doigts sur le cou ou le poignet. (a)Sentir les pulsations à lartère carotide. (b) Sentir les pulsations à lartère radiale.

14 Sport Books Publisher14 Le cœur Le rythme cardiaque : n _________________________________________________________ _________________________________________________________ n La contraction rythmique des parois du cœur est communément appelée le battement cardiaque. n La fréquence cardiaque normale dun adulte au repos peut varier de _________________________________________________________ _________________________________________________________ n Lors dun exercice intense, la fréquence cardiaque peut augmenter jusquà 200 bpm. Fréquence cardiaque maximale = 220 – âge (années)

15 Sport Books Publisher15 Le circuit du cœur et du système cardiovasculaire Illustration de lintégralité du système cardiovasculaire : cœur, poumons, circulation systémique.

16 Sport Books Publisher16 Le cœur La circulation systémique : n Le système ___________________________comprend les vaisseaux qui amènent le sang du cœur aux muscles et aux organes (poumons, cerveau, estomac, intestins), et ceux qui ramènent le sang vers le cœur. n Tous les vaisseaux de lorganisme sont formés de cellules de muscles lisses génératrices de la _________________________ ___________________________________________________ n Les propriétés contractiles des muscles lisses permettent aux vaisseaux sanguins de la circulation systémique de réguler et de modifier la circulation du sang dans tout lorganisme.

17 Sport Books Publisher17 Le cœur La circulation systémique : n Les vaisseaux transportant le sang à partir du cœur sont appelés ________________. n Les artères se ramifient en petits vaisseaux appelés _____________________. n Les artérioles se divisent en vaisseaux de plus en plus petits appelés _____________.

18 Sport Books Publisher18 Le cœur La circulation systémique, artères n Capillaires : –__________________________________________________ __________________________________________________

19 Sport Books Publisher19 Le cœur La circulation systémique, veines n Lorsque le sang est acheminé vers le cœur, les capillaires se rejoignent pour former des vaisseaux plus larges nommés _____________________. n Les veinules se rassemblent à leur tour pour former des vaisseaux plus larges nommés __________________.

20 Sport Books Publisher20 Le cœur La circulation systémique, veines (suite) n Contrairement aux artères, les veines possèdent des ___________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ n Le sang peut être poussé dans la veine par les muscles lisses entourant celle-ci, par la contraction de certains muscles squelettiques ou, dans une moindre mesure, par le pompage du cœur.

21 Sport Books Publisher21 Le sang allant vers le cœur ouvre les valves. Le sang partant du cœur ferme les valves. La pompe du muscle squelettique

22 Sport Books Publisher22 Le cœur Les globules rouges n Aussi appelés ____________________. n La fonction principale des globules rouges est le transport de loxygène des poumons jusquaux tissus de lorganisme et du dioxyde de carbone vers les poumons. Ils sont capables dassurer cette fonction grâce à une substance nommée hémoglobine. n Dans le sang, on trouve également les globules blancs et un fluide clair appelé plasma. Le volume occupé par les globules rouges par rapport à la quantité de sang total se nomme hématocrite (environ 45%).

23 Sport Books Publisher23 Les globules rouges n Le globule rouge ou érythrocyte

24 Sport Books Publisher24 Le cœur Hémoglobine n ______________________________________________. n Chaque molécule peut créer un lien avec _____________________ __________________afin de les transporter. n La quantité doxygène pouvant être transportée par le sang dépend de la pression partielle doxygène (PO 2 ). n La différence entre la quantité doxygène présente dans le sang lorsquil quitte les poumons et lors de lacheminement du sang vers les poumons se nomme la différence artério-veineuse doxygène (différence a-v O 2 ), mesurée en ml doxygène par dl de sang (ml O 2 /l). n Si la différence a-v O 2 augmente, alors lorganisme utilise plus doxygène. n Une différence a-v O 2 typique est denviron _________O 2 /l, tandis quà lexercice la différence a-v O 2 peut augmenter jusquà __________O 2 /l.

25 Sport Books Publisher25 Le cœur Hémoglobine n Les nouveaux globules rouges ou réticulocytes sont produits dans ______________________. Lérythropo ï etine (EPO), une hormone en circulation, est le principal stimulateur de la formation de nouveaux globules rouges. n ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ ___________________________________________________ n Les nouveaux globules rouges contiennent plus dhémoglobine que les vieux globules rouges et peuvent ainsi transporter une plus grande quantité doxygène.

26 Sport Books Publisher26 Production dEPO n La haute altitude (faible concentration en oxygène) influe sur la production de lEPO qui génère à son tour une plus grande quantité de globules rouges.

27 Sport Books Publisher27 Le transport du dioxyde de carbone n Le CO 2 est un ________________________produit par lorganisme. n Le CO 2 est acheminé de la cellule vers le sang par lequel il est transporté vers les poumons via lun des trois mécanismes suivant : 1._____________________________________________________ _____________________________________________________ 2. _____________________________________________________ 3. Le CO 2 se combine à la molécule deau (mécanisme premier) pour former des molécules de bicarbonate qui sont ensuite transportées dans tout lorganisme. La réaction suivante illustre les mécanismes décrits ci-dessus : CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Anhydrase carbonique

28 Sport Books Publisher28 La consommation doxygène n Quantité doxygène utilisée par lorganisme via le métabolisme aérobie. Mesurée en volume doxygène consommé ( VO 2 ) pendant une période de temps définie, habituellement une minute. n La consommation doxygène augmente en fonction de la quantité dénergie requise pour satisfaire les demandes énergétiques de lactivité physique. ( VO 2 max ) : ______________________________ __________________________________________ ________________________________________

29 Sport Books Publisher29 Test de la consommation doxygène maximale Test de la puissance maximale aérobie ( VO 2 max ).

30 Sport Books Publisher30 La consommation doxygène n Une modification de lhématocrite (_________________ ___________________________) peut aussi modifier la consommation doxygène en augmentant ou en diminuant la quantité doxygène distribuée aux tissus effectuant le travail. n La capacité des tissus à extraire loxygène (___________ ________________) affecte directement la consommation doxygène. n Laugmentation de la différence a-v O 2 est attribuée soit à une ___________________________________________ ______________________, soit à lefficacité des enzymes dans les tissus activés.

31 Sport Books Publisher31 La consommation doxygène n ________________________________________( nombre de capillaires dans le tissu) peut également altérer la capacité du système circulatoire à placer les globules rouges à proximité des tissus utilisant de loxygène. n Ce phénomène permet daugmenter la capacité des tissus à extraire loxygène requis, la distance de diffusion étant alors réduite. n ________________________________________ ________________________________________

32 Sport Books Publisher32 Résumé de lanatomie cardiovasculaire n La composante centrale a trait principalement à lefficacité du cœur. Les facteurs périphériques comprennent : 1. _______________________________________________ ; et 2. __________________________________________________ n Lentraînement physique peut augmenter la consommation maximale doxygène du corps humain. Ces mécanismes physiologiques seront présentés dans la prochaine section.

33 Sport Books Publisher33 Anatomie Respiratoire

34 Sport Books Publisher34 Les rôles principaux du système respiratoire sont de : 1. _________________________________________; et 2. ____________________________________________ ____________________________________________ Le système respiratoire comprend : 1. _____________________________; 2. _____________________________________________ ________________________________ ; et 3. _____________________________________________ _____________________________________________

35 Sport Books Publisher35 n La respiration humaine seffectue selon plusieurs mécanismes : 1. La ______________________ (respirer) ; 2. L_____________________(survient entre lair et le sang dans les poumons et entre le sang et les tissus dans lorganisme) ; 3. L_________________________par les tissus pour la respiration cellulaire.

36 Sport Books Publisher36 Les poumons n Situés dans la cage thoracique (la poitrine). n Les poumons sont asymétriques. ____________________ ________________________________ en raison de la place importante occupée par le cœur du coté gauche. n Le passage de lair dans le système respiratoire est divisé en deux aires fonctionnelles : 1. _________________________ 2. _________________________

37 Sport Books Publisher37 La zone de conduction n Structure anatomique par laquelle lair circule avant datteindre la zone respiratoire. n Lair pénètre par le nez et/ou la bouche, où il est filtré et humidifié. Il est ____________________ ______________________ dans la trachée.

38 Sport Books Publisher38 La zone de conduction n La trachée se divise en ____________________ droite et gauche qui pénètrent dans les poumons et continuent à se diviser en tubes de plus en plus petits appelés _____________________ et, finalement, en ___________________________. n Le système à lintérieur des poumons prend la forme dun arbre inversé appelé communément « larbre respiratoire ».

39 Sport Books Publisher39 La zone respiratoire n Région où seffectuent les échanges gazeux. n Les unités fonctionnelles des poumons prennent la forme de petits sacs appelés _________________. n Les alvéoles sont regroupées en paquets, telles des grappes de raisin, avec une ouverture commune sur le conduit alvéolaire appelée _____________.

40 Sport Books Publisher40 La structure du système respiratoire

41 Sport Books Publisher41 Les alvéoles

42 Sport Books Publisher42 Ventilation et échange gazeux Entrée de loxygène Sortie du dioxyde de carbone

43 Sport Books Publisher43 La ventilation comprend deux phases : l________________ et l_________________. Les échanges gazeux entre le sang et les autres tissus ainsi que lutilisation de loxygène par les tissus sont communément appelés ____________ ____________________________. La ventilation

44 Sport Books Publisher44 La ventilation n Comprend le mouvement de lair vers lintérieur (______________) et vers lextérieur (______________) des poumons. n Une modification de la taille de la cavité thoracique, et ainsi des poumons, nous permet dinspirer et dexpirer lair. n Les poumons sont normalement légers, doux et spongieux, ce qui permet leur expansion dans la cavité thoracique.

45 Sport Books Publisher45 La ventilation n Les muscles entourant la cage thoracique qui permettent son changement de taille sont : l ___________________________; l______________________________(expiration) ; et l _______________________________(inspiration).

46 Sport Books Publisher46 La ventilation n Durant linspiration, la cage thoracique prend de lexpansion sous leffet de la contraction musculaire, ce qui entraîne une diminution de la pression de lair à lintérieur des poumons. n ________________________________________ ________________________________________ n Durant lexpiration, la taille de la cage thoracique diminue via la relaxation des muscles. n ________________________________________ ________________________________________

47 Sport Books Publisher47 Les échanges gazeux dans les poumons n Les échanges gazeux entre lair et le sang, dans les poumons, ont lieu dans les alvéoles. n ______________________________________ ______________________________________ n Lair atmosphérique qui est acheminé jusquà chaque alvéole est riche en oxygène.

48 Sport Books Publisher48 Les échanges gazeux dans les poumons n Le sang contenu dans les capillaires pulmonaires contient une certaine quantité de dioxyde de carbone. La différence de concentration entre le ____ et l____ permet dobtenir les conditions idéales pour la __________________________. n La ___________________ est le mouvement des molécules (gaz) dune concentration élevée à une concentration faible. n L_______________ est ainsi diffusé de la membrane alvéolaire vers les capillaires pulmonaires désoxygénés.

49 Sport Books Publisher49 Les échanges gazeux dans les poumons n Le _____________________ se diffuse dans la direction opposée: du sang pulmonaire riche en dioxyde de carbone vers lalvéole. n Le sang oxygéné suit la circulation pulmonaire pour atteindre le cœur (ventricule droit) et être distribué via la circulation systémique. n Le dioxyde de carbone est exhalé.

50 Sport Books Publisher50 Les échanges gazeux dans les alvéoles Afflux sanguin Éjection du sang Alvéole Capillaire Globule rouge Vaisseau sanguin Léchange gazeux dans les alvéoles Alvéoles Loxygène de lalvéole entre dans le sang Le dioxyde de carbone pénètre dans lalvéole Oxygène pris par le sang Dioxyde de carbone libéré du sang

51 Sport Books Publisher51 Les effets de lexercice sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire n Le système cardiovasculaire permet dassurer un approvisionnement en sang suffisant aux muscles contractés, au cerveau et au cœur. n ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

52 Sport Books Publisher52 Les effets de lentraînement aérobie sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________ _____________________

53 Sport Books Publisher53 Fréquence cardiaque n ________________________________ est un des effets bénéfiques pouvant résulter de lentraînement en endurance. 1. ________________________________ permettent quune plus grande quantité de sang soit pompée chaque fois que le cœur bat. 2._________________________________ _________________ (muscle cardiaque) augmente la contractibilité (taux de contraction). Les effets de lexercice sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire (suite)

54 Sport Books Publisher54 Les effets de lexercice sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire (suite) Approvisionnement capillaire n ___________________________est un autre profit pouvant résulter de lentraînement en endurance. n Laugmentation de la capillarisation permet : 1. _________________________________________ ___________________________________________; 2. _________________________________________ _________________________________________; et 3. _________________________________________ ____________________________________________

55 Sport Books Publisher55 Les effets de lexercice sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire (suite) Approvisionnement capillaire (suite) n __________________________de lorganisme peut aussi être améliorée grâce à lentraînement en endurance. n Lentraînement en endurance ____________________ __________________________ vers les capillaires situés à proximité des fibres musculaires. n Une augmentation de la capillarisation survient aussi dans le muscle cardiaque, réduisant le risque de maladie cardiaque et de crise cardiaque.

56 Sport Books Publisher56 Les effets de lexercice sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire (suite) Volume sanguin n Laugmentation du volume sanguin total va de pair avec le nombre et le volume total de globules rouges. n Cela se produit grâce à la stimulation de lérythropoïèse (______________ ___________________) dans la moelle osseuse.

57 Sport Books Publisher57 Les effets de lexercice sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire (suite) Ventilation n Augmente avec lexercice afin de répondre aux exigences élevées en échanges gazeux. n La ventilation peut passer de __________ au repos à ___________ durant un exercice dintensité maximale, et à plus de ___________ durant une respiration volontaire maximale. n La pratique continue dactivités influe sur lefficacité des échanges gazeux dans les poumons.

58 Sport Books Publisher58 Les effets de lexercice sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire (suite) Extraction doxygène n Semblable à la ventilation du fait que laugmentation de la quantité dair permet plus déchanges gazeux. n De plus, durant lexercice, la température corporelle augmente. Cette augmentation favorise lextraction de loxygène, phénomène connu sous le nom deffet Bohr.

59 Sport Books Publisher59 Les effets de lexercice sur les systèmes cardiovasculaire et respiratoire (suite) Résumé n Lentraînement en endurance favorise plusieurs modifications positives du système cardiovasculaire. n Il est crucial que les professionnels de la santé comprennent ces modifications afin de partager ces connaissances avec le commun de la population permettant ainsi à chacun de bénéficier dune bonne santé et dune meilleure qualité de vie.

60 Image synthèse 60

61 Sport Books Publisher61 Anatomie et physiologie cardiovasculaire Questions à débattre 1. Décrivez le processus et toutes les étapes liées au cheminement dune molécule doxygène, des poumons jusquà la cellule musculaire. 2. Décrivez le processus et toutes les étapes liées au cheminement dune molécule de dioxyde de carbone, de la cellule musculaire jusquaux poumons. 3.Nommez et définissez les unités utilisées pour la pression sanguine, la fréquence cardiaque, la puissance cardiaque, le volume systolique et la différence artério-veineuse doxygène. 4.Quelles sont les améliorations apportées à lefficacité des systèmes cardiovasculaire et respiratoire à la suite de lentra î nement ?

62 Sport Books Publisher62 Anatomie et physiologie cardiovasculaire 5. Décrivez les deux composantes de la pression sanguine. Que mesurent-elles ? 6.Quest-ce que lhémoglobine ? Où la trouve-t-on ? Quelle est sa fonction ? 7.Que sont les érythrocytes et les réticulocytes ? Où sont-ils fabriqués ? 8.Quest-ce que lhématocrite ? 9.Décrivez le processus de transport du dioxyde de carbone dans le sang. 10.Quest-ce que la V O 2 max ? Quels facteurs influencent cette mesure ? Comment est-elle affectée par lentraînement ? Questions à débattre (suite)


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