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EXERCICE PHYSIQUE N de Talancé. Les fibres musculaires Fibres de type I: 10 à 180 fibres par motoneurone Vitesse de conduction nerveuse lente Vitesse.

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1 EXERCICE PHYSIQUE N de Talancé

2 Les fibres musculaires Fibres de type I: 10 à 180 fibres par motoneurone Vitesse de conduction nerveuse lente Vitesse de contraction (ms):50 Capacité aérobie (oxydative) élevée Capacité anaérobie (glycolytique) faible Activités dendurance :prolongées et dintensité modérée

3 Les fibres musculaires Fibres de type IIa: fibres par motoneurone Vitesse de conduction nerveuse rapide Vitesse de contraction:50 ms Capacité aérobie modérée Capacité anaérobie élevée Force de contraction importante Exercices explosifs

4 Les fibres musculaires Fibres de type IIb: fibres par motoneurone Vitesse de conduction nerveuse rapide Vitesse de contraction:110 ms Capacité aérobie faible Capacité anaérobie élevée Force de contraction importante Exercices dintensité importante et de longue durée

5 Les fibres musculaires Type de fibre et performance Marathon:muscles jumeaux 93 à 99 % de fibres I Sprint:muscles jumeaux 25% de fibre de type I

6 Type de contraction musculaire Concentrique: Le muscle se raccourcit Contraction dynamique Statique: La longueur du muscle ne varie pas Contraction isométrique Excentrique: Le muscle sallonge Contraction excentrique et dynamique

7 Métabolisme à lexercice Adénosine triphosphate ATP Sources dénergie ATP Phospho-créatine Pcr Glycolyse anaérobie Glycolyse aérobie

8 Métabolisme à lexercice Système ATP- Pcr Anaérobie Alactique 1 mole de Pcr 1 mole ATP Premières secondes dun exercice musculaire intense (sprint)

9 Métabolisme à lexercice Glycolyse anaérobie Glycogène musculaire glucose 6 phosphate glucose Formation dacide pyruvique transformé en acide lactique qui est transformé en lactate 1 molécule de glycogène fourni 3 ATP 1 molécule de glucose 2 ATP

10 Métabolisme à lexercice Glycolyse anaérobie: Premières minutes dun exercice intense Lacidification des fibres musculaires inhibe la glycolyse anaérobie et le pouvoir contractile des fibres

11 Métabolisme à lexercice Système oxydatif Glycolyse aérobie glycogène glucose oxydation Production dacide pyruvique transformé en acétyl- Coenzyme A

12 Métabolisme à lexercice Système oxydatif Glycolyse aérobie Incorporation de lacétyl-CoA dans le cycle de Krebs qui est couplé à la chaîne de transport des électrons Énergie libérée: Glycogène 39 ATP Glucose 38 ATP

13 Métabolisme à lexercice Système oxydatif: Oxydation des lipides oxydation des acides gras libres Cycle de krebs et la chaîne de transport des électrons Production importante dATP:1 mole dacide palmitique produit 129 ATP Exercice prolongé et dintensité modérée

14 Métabolisme énergétique Système oxydatif: Métabolisme des protéines Acides aminés glucoformateurs transformés en glycogène Catabolisme de certains acides aminés pour former des protéines contractiles Utilisation très faible comme substrat énergétique sauf si lexercice est très intense et prolongé

15 Métabolisme énergétique Consommation doxygène: VO 2 Augmentation progressive au début de lexercice État stable:proportionnelle au travail réalisé Consommation maximale doxygène:VO 2 max:consommation dO 2 qui atteint son maximum même si la puissance de lexercice augmente

16 Métabolisme énergétique Consommation doxygène: VO 2 Consommation maximale doxygène: Sédentaire :20 à 35 ml/min/kg Modérément actif: Homme: ml/min/kg Femme: ml:min/kg Athlète: Homme: ml/min/kg Femme: ml/min/kg

17 VO 2 max d athlètes olympiques d après Saltin et Astrand, 1967

18 Métabolisme énergétique Consommation doxygène 1 er minute:baisse rapide synthèse de lATP et de la Pcr 30 minutes:baisse lente,retour à la valeur de repos en une heure;resynthése du glycogène à partir de lexcès de lactate Exercice exhaustif:consommation doxygène élevée durant plusieurs heures

19 Métabolisme énergétique Le quotient respiratoire:QR Rapport entre le dioxyde de carbone relargué par lorganisme et loxygène consommé pour les dégradations métaboliques Utilisation des lipides:QR compris entre 0,70 -0,8 Utilisation du glucose:QR =1 Exercices intenses:QR> 1

20 Adaptations cardiovasculaire Repos: Débit cardiaque 5 l/min; % distribué vers les muscles squelettiques Exercice intense:25 l/min;80 % vont vers les muscles Perfusion du SNC non modifiée Baisse de la perfusion rénale et du système digestif

21 Adaptations cardiovasculaires Augmentation de la fréquence cardiaque Proportionnellement à lintensité de leffort Fréquence cardiaque maximale:220 - âge Augmentation du volume déjection systolique Limite 40 % de la VO 2 max

22 Adaptations cardiovasculaires Augmentation de lactivité sympathique cardiaque Augmentation de la fréquence cardiaque Augmentation du débit cardiaque Vasodilatation des artérioles musculaires Vasoconstriction des artères viscérales sauf myocarde Amélioration du retour veineux

23 Adaptations cardiovasculaires Modification de la pression sanguine Exercice dynamique: Augmentation de la pression systolique Pression diastolique stable ou baisse modérée Baisse des résistances vasculaires périphériques

24 Adaptations cardiovasculaires Modification de la pression sanguine: Exercice statique: Augmentation des résistances périphériques Augmentation de la pression artérielle systolique ( 300 mm Hg) Augmentation de la pression artérielle diastolique ( 150 mm Hg)

25 Adaptations cardiovasculaires Modification du volume plasmatique: Diminution de VP Augmentation de la pression hydrostatique secondaire à l élévation de la pression artérielle Augmentation de la pression osmotique Si ambiance thermique chaude DÉSHYDRATATION

26 Adaptations cardiovasculaires Hémoconcentration induite par: Contraction splénique libérant 50 ml dhématies Déshydratation AUGMENTATION DE LA CAPACITÉ DE TRANSPORT DE LOXYGÈNE

27 Adaptations respiratoires Augmentation du débit ventilatoire en fonction de lintensité de lexercice Augmentation du volume courant Accélération de la fréquence respiratoire Valeurs de ventilation maximale dépendantes des dimensions corporelles 100 l/min pour les individus de petite taille 200 l/min pour les grands

28 Adaptations respiratoires Ventilation: Augmentation dès le début de lexercice liée à la stimulation du cortex moteur qui stimule le centre inspiratoire Informations proprioceptives en provenances des muscles et des articulations

29 Adaptations respiratoires Ventilation lors dun exercice progressivement croissant: Augmentation proportionnelle à lintensité Augmentation brutale:Seuil Ventilatoire ou seuil lactique Vers % de la VO 2 max Augmentation plus importante que la consommation doxygène Début du métabolisme anaérobie

30 Adaptations respiratoire Ventilation lors dun exercice progressivement croissant: Notion de 2 ème seuil: Augmentation de la P CO 2 qui stimule les centres respiratoires

31 Evolution de la VO 2 en fonction de la puissance

32 Adaptations respiratoires Facteurs pouvant limiter la performance Activité des muscle respiratoires peut nécessité + de 15% de la consommation doxygène Muscles respiratoires moins fatigables que les muscles des membres

33 Adaptations respiratoires Facteurs ne limitant pas la performance Résistance des voies aériennes Diffusion des gaz Pathologies respiratoires restrictives ou obstructives:limitation de la performance

34 Adaptations respiratoires Régulation respiratoire de léquilibre acido-basique: Acidose Altération de la contraction musculaire Altération de la production dATP Stimulation des centres inspiratoires dou augmentation du débit ventilé

35 Classification des sports Dynamique Statique A: faible (<40% Vo 2 max) B: moyenne ( 40-70% VO 2 max) C:Forte (>70% VO 2 max) I Faible (<20 % FMV) Bowling Cricket Golf Volley-ball Escrime Tennis de table Football Tennis Badminton Squash II Moyenne (20-50 % FMV) Tir à larc Equitation Sprint Rugby Basket-ball Ski de fond Natation III Forte (>50 % FMV) Haltérophilie Gymnastique Voile Lutte Ski alpin Aviron Boxe Cyclisme

36 Facteurs limitant la performance Variations entre individus: Âge Taille Sexe Patrimoine génétique Statut de santé Degré de motivation

37 Facteurs limitant la performance Notion de fatigue musculaire: Déplétion musculaire en glycogène et phosphocréatine Acidose métabolique Altération de la transmission nerveuse Limitation de la tolérance à la douleur:sensation subjective de fatigue qui précède la fatigue physiologique

38 Le facteur limitant de la fourniture dénergie : loxygène

39 Effets de lentraînement Entraînement en endurance:aérobie Augmentation du nombre et de la taille des mitochondries Augmentation de volume des fibres de Type I Fibres de type IIb fibres II a Augmentation du contenu musculaire en myoglobine

40 Effets de lentraînement Entraînement en endurance:aérobie Augmentation de lactivité des enzymes oxydatives Amélioration du système de transport de loxygène Amélioration de la capacité de stockage du glycogène Amélioration du stockage des triglycérides Activité des enzymes de la -oxydation des AG augmentée

41 Effets de lentraînement Entraînement en endurance:aérobie Augmentation du volume du ventricule gauche Augmentation de la force de contraction du VG Augmentation du volume déjection systolique

42 Effets de lentraînement Entraînement en endurance:aérobie Diminution de la fréquence cardiaque (Fc) de repos Réduction de la fréquence cardiaque à lexercice sous maximal Diminution rapide de Fc à larrêt de lexercice

43 Effets de lentraînement Entraînement en endurance:aérobie Débit cardiaque au repos ou à lexercice sous maximal inchangé Augmentation du débit cardiaque maximal Augmentation du débit sanguin musculaire Baisse modérée de la pression artérielle en cas dhypertension artérielle

44 Effets de lentraînement Entraînement en endurance:aérobie Augmentation du volume sanguin Augmentation du volume plasmatique Augmentation du nombre des hématies Baisse de la viscosité sanguine

45 Effets de lentraînement Entraînement en endurance:aérobie Augmentation du volume courant Diminution légère de la fréquence respiratoire en cas dexercice sous maximal Meilleure diffusion des gaz Meilleure extraction de loxygène

46 Effets de lentraînement Entraînement en endurance:aérobie Augmentation du seuil lactique Diminution du quotient respiratoire Augmentation de la VO 2 Abaissement du QR pour un exercice sous maximal

47 Effets de lentraînement Entraînement régulier permet un gain de VO 2 max pendant plusieurs années Gain possible 25 % à 50 % Diminution de la capacité aérobie en fonction de lâge V0 2 max inférieure de 10 % chez les athlètes féminines

48 Effets de lentraînement Entraînement en endurance:aérobie Efficace si la dépense énergétique est > à 5000 kcal/semaine Intensité élevée Type dentraînement: Discontinu Continu

49 Effets de lentraînement Entraînement en force: anaérobie Stimule lactivité des enzymes ATP-Pcr et de la glycolyse anaérobie Gain de force musculaire Amélioration de lefficacité du mouvement Augmentation du pouvoir tampon musculaire

50 Modifications morphologiques

51 Perturbations de lentraînement Le surentraînement: Syndrome du surentraînement: Diminution de lappétit Perte de poids Nausées Réactions allergiques Troubles du sommeil Augmentation de la fréquence cardiaque de repos et de la pression artérielle

52 Perturbations de lentraînement Le surentraînement: Dépression du système immunitaire Diminution de la performance Le désentraînement Baisse de la force et de la puissance musculaire Atrophie musculaire

53 Perturbations de lentraînement Le désentraînement:2 semaines darrêt Diminution de la performance de 25 % Diminution des capacités aérobie de 4% Perte de la souplesse Peu de modifications de la coordination Si période dactivité réduite il est faut sentraîner au moins 3 fois par semaine à 70 % de lintensité antérieure

54 Perturbations de lentraînement Le réentraînement Si immobilisation:électrostimulation limite latrophie musculaire Limite la diminution de la capacité oxydative Rééducation précoce récupération musculaire rapide

55 Exercice physique et ambiance thermique chaude Réponse physiologique Vasodilatation des capillaires cutanés Sudation Problèmes liés à la chaleur Crampes Épuisement Coup de chaleur

56 Exercice physique et ambiance thermique chaude Epuisement lié à la chaleur: Fatigue extrême Vomissements Vertiges Hypotension artérielle Pouls faible et rapide

57 Exercice physique et ambiance thermique chaude Le coup de chaleur Élévation de la température centrale >40°C Absence de sudation Peau chaude et sèche Hypertension artérielle Comportement incohérent Perte de connaissance

58 Exercice physique et ambiance thermique froide Réponse physiologique: Frisson thermique Thermogenèse sans frisson Vasoconstriction périphérique Les risques Hypothermie Diminution du rythme et de lamplitude respiratoire

59 Exercice physique et ambiance thermique froide Les risques: Fatigue musculaire qui apparaît plus rapidement Difficultés doxydation des acides gras Les gelures Apparaissent pour une température de lair de - 29°C Concernent le nez,les doigts et les oreilles

60 Exercice physique et altitude Augmentation de la synthèse des hématies Augmentation de la densité capillaire Amélioration de la capacité de transport de loxygène Amélioration des performances du fait de la diminution de la densité e lair

61 Exercice physique et altitude Le mal aigu des montagnes: Apparaît entre h après larrivée Céphalées Nausées Vomissements Dyspnée Troubles du sommeil Œdème pulmonaire Œdème cérébral

62 La plongée Baisse de la fréquence cardiaque Dissolution des molécules de gaz dans les tissus Remontée trop rapide création dembols Hypothermie

63 La plongée Les accidents Toxicité de loxygène Vasoconstriction des vaisseaux cérébraux Irritation des voies respiratoires Accidents de décompression Narcose à lazote Pneumothorax spontané Rupture du tympan Emphysème médiastinal et sous cutané

64 Le dopage,pourquoi? Améliorer ou maintenir la performance Augmenter la puissance musculaire Augmenter la fourniture dénergie Reculer les limites de la fatigue Modifier la morphologie Lutter contre le stress Masquer la prise illicite de médicaments

65 Facteurs favorisants Le manque dinvestissement Lisolement du sportif La pression familiale ou à linverse le désintéressement familial La médicalisation des structures sportives Les enjeux économiques et la notoriété

66 Facteurs favorisants La surcharge du calendrier sportif Lintensification des charges dentraînement Les effets du stress,du surentraînement Labsence de préparation à léchec sportif

67 Facteurs favorisants La promotion de limage des produits dopants Les habitudes de consommation La permissivité pharmacologique de la société

68 Le dopage La pratique sportive ne doit pas,par ses excès,hypothéquer leur avenir dhomme et de femme,sous prétexte de repousser encore et encore les limites de la performance humaine

69 Activités physiques et qualité de vie Améliore la minéralisation osseuse Réduit les risques des maladies cardio vasculaire Diabète et maladies métaboliques Obésité Maladies rhumatismales Les maladies nerveuses liées à lâge


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