Adaptations cardio-respiratoires à l’exercice musculaire Cours de Physiologie. P.C.E.M. 2 C.H.U. d’Amiens Dr M. Petitjean. Année 2007-2008
Exercice musculaire & Médecine Alimentation Exercice Musculaire Organisme Obésité HTA, Diabète de type 2 Pathologies cardiovasculaires
Exercice musculaire & Médecine Obésité et sédentarité Obésité et adolescence Régimes alimentaires: Yo-yo Syndrome
Exercice musculaire & Médecine Maladie Inactivité Inactivité Dyspnée Désadaptation à Fatigue l’effort (Mus, CardioResp)
Exercice musculaire & Médecine Épreuves d’effort cardiaques Coronaropathie Troubles du rythme Épreuves d’effort respiratoires Pathologies interstitielles Asthme Épreuves d’effort métaboliques Déficit enzymatique Épreuves d’effort sportives Aptitude Suivi entraînement
Plan Travail musculaire Ergométrie Métabolisme énergétique Consommation d’oxygène Adaptations cardio-vasculaires Adaptations respiratoires Effets de l’entraînement
Le muscle, générateur de force
Le muscle, générateur de force Énergie chimique: ATP Muscle (sarcomère, UM) Force Isométrique: force Anisométrique: raccourcissement
Notion de travail mécanique W = F × h (Joule ou kg.m) F h F F
Travail dynamique
P = W / t Notion de puissance Puissance mécanique: P Seconde (s) Watt (W) Joule (J)
Travail statique Travail dynamique Travail statique Force (constante) Isométrie Temps limite Force (couple variable) Raccourcissement (C. concentrique) Travail mécanique
Travail statique
Ergomètre: bicycle ergométrique
Bicycle ergométrique W = RPM × Charge Augmentation de la charge / du freinage
Ergomètres: adaptation aux mouvements (ex: rameur)
Ergomètres: Tapis roulant « skieur »
Tapis roulant W = M.g × h P = (M.g × h)/t W = P h et P M.g h M.g pente
Métabolisme anaérobie alactique ATP PhosphoCréatine Créatine ADP
Métabolisme anaérobie alactique
Glycolyse anaérobie lactique
Métabolismes énergétiques
Métabolisme du glucose
VO2 = (FIO2 × VI) – (FEO2 × VE) Consommation d’O2 VO2 = (FIO2 × VI) – (FEO2 × VE) . . . 20,9% FECO2
Quotient respiratoire . . QR = VCO2 / VO2 QR = 1 Glucides QR = 0,7 Lipides QR = 0,8 Protéines
Consommation d’O2
Consommation d’O2
Consommation d’O2
Dépense énergétique Métabolisme basal Métabolisme de repos Alité A distance des repas (ADS) Neutralité thermique Métabolisme de repos Métabolisme en activité Coût énergétique
Protocole Puissance temps
Consommation d’O2 et VO2max . Consommation d’O2 et VO2max
VO2 max Sédentaire: 35ml/kg/min Ski de fond: 70 ml/kg/min . VO2 max Sédentaire: 35ml/kg/min Ski de fond: 70 ml/kg/min Sprint 100m: 50 ml/kg/min Médaille olympique cyclisme: 80ml/kg/min
. VO2 max et âge
Dette d’oxygène
Dette d’oxygène
Rendement mécanique Énergie mécanique / Énergie fournie RM ≈ 15-20% Effets de l’entraînement Production de chaleur: 80% !!!!
Fréquence cardiaque
Fréquence cardiaque maximale
Rôle du Système Nerveux Autonome
Débit cardiaque
Débit cardiaque Pression artérielle Résistances vasculaires . Q = (Psys – Pdia) / R Débit cardiaque Pression artérielle Résistances vasculaires
Pression artérielle
Répartition du débit cardiaque
Catécholamines circulantes
Catécholamines circulantes
Ventilation à l’exercice
Ventilation
Ventilation VE = VT × Fréquence respiratoire . /min L/min Volume courant (tidal volume), L
Ventilation à l’exercice Au repos A l’exercice VRI VT Volume Temps VRE
Ventilation à l’exercice Au repos A l’exercice Débit Débit Exp. Exp. Vol. Insp. Insp.
Échanges gazeux P (mmHg) 90-100 PAO2 40 PACO2 W
Différence artério-veineuse
Hémoglobine: effet Bohr
Seuil anaérobie
Seuil anaérobie
Ventilation
Chémorécepteurs
Chémorécepteurs
Chémorécepteurs
Afférences musculaires
Equilibre acido-basique
Résumé commande respiratoire
Entraînement: m. anaérobie lactique
Effets cardiaques de l’entraînement Volumes cardiaques Rythme cardiaque Inotropie
Entraînement « thérapeutique » Types: Statique / dynamique Durée: endurance Prévention / Traitement de l’obésité et des syndromes métaboliques Prévention maladies cardio-vasculaires