lecoeur

Le cœur et la circulation, l’adaptation à l’effort
Introduction
Tout être vivant a besoin d'un système circulatoire qui l'alimente pour répondre à ses besoins et évacuer
ses déchets... Chez l'homme, ces échanges vitaux sont assurés par le sang dont le corps contient environ 5
litres. Le sang acheminé dans les tissus fournit l'oxygène et les nutriments (substrats) indispensables à la
vie des cellules et transporte le gaz carbonique et d'autres déchets à éliminer du corps. Le cœur fournit la
pompe motrice qui permet le flux sanguin au travers de tout le corps.
Le muscle cardiaque ou myocarde
Morphologie et structure du cœur
Le cœur a la forme d'un poing; il est logé entre les deux poumons. Le rythme cardiaque au repos est
d'environ 70 à 80 battements par minute, mais il s'accélère au cours d'un effort musculaire ou d'un stress,
tout comme la respiration.
C'est un muscle creux ; contrairement au muscle strié squelettique, les fibrilles s'enchevêtrent on dit
qu'elles sont anastomosées: l'ensemble forme un réseau qui se comporte comme un tout.
La constance du rythme cardiaque et l'amplitude de la contraction montrent que le cœur est un muscle
infatigable (jusqu'à la mort).
L'automatisme cardiaque et la rythmicité de la contraction cardiaque sont assurés par un tissu musculaire
particulier: le tissu nodal qui contient plus de tissu conjonctif moins de fibrilles. Il présente des foyers
d'automatisme :le nœud sinusal, le nœud auriculo-ventriculaire. Les contractions cardiaques sont
automatiques, elles se propagent comme une onde à tout le myocarde (des fibres cardiaques de poulet
lisses en culture se contractent toutes seules). Certains facteurs peuvent accélérer ou décélérer leur
fréquence.
Les substances chimiques libérées par l'organisme influencent le rythme des battements du cœur. C'est le
cas pour l'adrénaline (qui l’accélère) et l'acétylcholine (qui le ralentit). Elles sont libérées dans
l'organisme sous le contrôle du système nerveux neuro-végétatif ou sympathique (ne nécessite pas
l'intervention de la volonté appelé aussi système nerveux autonome). Il régule les fonctions vitales et
maintient l'équilibre ou homéostasie des constantes dans le corps (taux de glucose dans le sang,
température, PH…)
Le système nerveux neuro végétatif se divise en deux systèmes- Voir schéma
*Système orthosympathique est accélérateur (action de l'adrénaline).
Centres nerveux dans la moelle épinière 21 paires de ganglions latéro-vertébraux reliés à la moelle par les
nerfs rachidiens.
Nerfs orthosympathiques qui partent des centres vers les organes, ganglions pré viscéraux au voisinage
des viscères. Le stress provoque une "décharge d'adrénaline" (glande médullo-surrénale) qui a pour but de
mettre en alerte l'ensemble des acteurs du mouvement (décision de fuite ou de lutte par exemple). Le trac
est une forme du stress. Chacun doit trouver les moyens d'équilibrer les réactions neuro-végétatives de
son organisme et bien sûr cela ne peut passer que par une connaissance et une bonne gestion de ces effets.
Certaines méthodes comme la méditation, la sophrologie, la relaxation aident les personnes qui "perdent
leurs moyens" lors d'importantes rencontres sportives, par exemple.
*Système parasympathique est modérateur (action de l'acétylcholine) même organisation que ci
dessus mais:
Centres nerveux situés dans le bulbe et dans la région sacrée de la moelle.
10ème nerf crânien dit nerf vague ou pneumogastrique, est appelé nerf modérateur du cœur: il freine
continuellement les battements cardiaques. Il est responsable du malaise vagual ou "tomber dans les
pommes" qui résulte d'un choc émotionnel ou d'un effort violent.
Le cycle de la contraction ou battement cardiaque et la circulation du sang
Le sang circule dans l'ensemble du corps grâce à cette double pompe cardiaque. Il est véhiculé par
l'intermédiaire des vaisseaux sanguins. Le système circulatoire se comporte donc toujours comme un
circuit fermé où se succèdent dans l'ordre: cœur, artères, artérioles, capillaires, veinules, veines et cœur.
En résumé: de l'artère aux veines pulmonaires le sang accomplit la petite circulation, tandis que de l'aorte
et les veines caves assurent la grande circulation. Le relais entre les artères et les veines s'effectue au
niveau des tissus grâce à un réseau de fins capillaires dont le diamètre est proche du globule: le système
circulatoire est donc entièrement clos. Voir schéma.
Le cardiogramme permet de mieux comprendre les différentes phases de la révolution cardiaque.
Un battement cardiaque se divise en 4 phases: 2 pour la phase de contraction-propulsion ( systole)et 2
pour la phase de détente et de remplissage (diastole), correspondant au passage du sang dans les deux
oreillettes et les deux ventricules. Les oreillettes reçoivent le sang (soit pauvre en o2 des organes, soit
riche en o2 des poumons), les ventricules éjectent le sang (soit pauvre en o2 vers les poumons, soit riche
en o2 vers les organes). Voir schéma
Après avoir abandonné son oxygène aux tissus du corps, le sang revient, rouge foncé se jeter dans la
moitié droite du cœur. De là, il est envoyé dans les poumons, où il est régénéré par l'oxygène de l'air
inspiré et où il reprend sa couleur rouge vif. De retour au côté gauche, il est relancé dans l'aorte (grande
circulation), complétant son double circuit en forme de huit. Les deux artères pulmonaires sont les seules
artères du corps chargées en sang noir, pauvre en oxygène: elles conduisent le sang du cœur aux poumons
pour qu'il s'y régénère: c'est la boucle de la petite circulation. Les grosses veines caves supérieure et
inférieure ramènent le sang vicié de la partie supérieure et inférieure du corps (tête, MS, tronc sup/ MI,
tronc inf) au cœur.
La diastole, ou phase de relâchement, correspond au retour du sang par les veines caves et pulmonaires,
les oreillettes se remplissent.
La systole, ou phase de contraction (auriculaire et ventriculaire): le sang est chassé dans les ventricules
puis dans les deux artères aorte et pulmonaire.
Seule importe la direction du sang et non sa constitution, ni son aspect. Il est inexact de désigner le sang
d'après le vaisseau d'où il provient: une artère pulmonaire contient du sang identique à celui d'une veine
de la grande circulation.
Un exemple : Adaptation du cœur à l'effort
Le cœur a donc des réponses adaptatives en fonction de l'environnement et du milieu intérieur. On décrit
trois niveaux de régulation à court, moyen et long terme. ( Planche 19 p 94 Seznec)
adaptation du cœur et du débit sanguin
adaptation de la respiration (ventilation)
Lors d'un exercice musculaire, le rythme cardiaque s'accélère pour augmenter le débit cardiaque. Les
muscles ont en effet besoin d'une augmentation considérable d'apport en oxygène et en glucose (sucres)
pour optimiser la récupération de l'énergie dépensée (ATP) durant l'effort.
Le cœur s'adapte à l'effort: au départ des récepteurs chimiques enregistrent la baisse de la teneur du sang
en oxygène et l'augmentation en gaz carbonique.
Cette accélération des processus d'échange est initiée par l'influx venant du cortex qui inhibe le paraS et
excite OrthS. Si l'accélération est trop forte (augmentation de la pression) le système s'inverse et les influx
deviennnent modérateurs.
Il s'agit d'une boucle réflexe classique: récepteur-> fibre afférente-> centre nerveux-> fibre efférente->
effecteur (le cœur).
Au repos le rythme cardiaque dépend de:
-la position du sujet
-l'heure de la journée
-la température du corps
-l'âge et l’état émotionnel du sujet
À l'effort, différents facteurs vont l'accélérer :
-le stress (taux d'adrénaline)
-< pression sanguine
-hypoxie( moins d'O2 dans le sang)
-diminution du PH sanguin
-augmentation de la température
L'alternance de contractions et de détente des muscles favorise un effet de pompe, aidant le retour du sang
"veineux au cœur" (travail des pieds au début du cours).
Le mécanisme de la respiration:
La respiration est la fonction du vivant par laquelle les cellules oxydent des substances organiques
et qui se manifeste par des échanges gazeux , en l’ occurrence entre l’ oxygène et le gaz carbonique.
(absorption d’oxygène et rejet de co2 dans la respiration humaine ). Cette première définition
évoque dans la nature, une opposition entre les espèces végétales et animales qui respirent et les
minéraux.
Suivant la manière dont les gaz sont échangés avec le milieu, on distingue quatre types de respiration
animale:
*la respiration cutanée chez les grenouilles et les lombrics par exemple.
*la respiration pulmonaire chez les animaux mammifères et les oiseaux, où les poumons assurent
l’échange entre l’air et le sang.
*la respiration branchiale chez les poissons et les crustacés, où les branchies assurent l’échange avec le
milieu extérieur (l’eau)
*la respiration trachéenne chez les insectes où l’air est conduit par des trachées vers les organes
utilisateurs.
Chez l’homme la respiration revêt deux aspects:
*des mouvements d’inspiration et d’expiration, réalisées par les contractions du diaphragme et des
muscles costaux qui font varier le volume de la cage thoracique, ( le rythme étant réglé par le centre
respiratoire situé dans le bulbe rachidien );
*les échanges réalisés au niveau des alvéoles pulmonaires entre l’air et le sang, ce dernier arrive aux
poumons chargé de gaz carbonique et repart vers le cœur enrichi en oxygène.
Les poumons sont le lieu des échanges respiratoires. Les voies respiratoires supérieures (ou aériennes)
sont ; le nez, le larynx (et le pharynx), la trachée, bronches et bronchioles. L'air parvient aux alvéoles
pulmonaires :cette première phase appelée ventilation pulmonaire. Au niveau des alvéoles l'oxygène est
absorbé tandis que le gaz carbonique est rejeté pour être expulsé par le même trajet mais en sens inverse.
La ventilation est rendue possible grâce aux différences de pression entre l'air ambiant et la pression intra
pulmonaire. Il se produit un appel d'air (voir mécanisme).
La respiration est donc une coordination complexe entre des mécanismes nerveux, physiologiques
et mécaniques, doublée d’une complexité symbolique où l’imaginaire et le vécu se mélangent au
biologique. Certains troubles respiratoires comme l’asthme nécessitent un traitement allopathique
ainsi qu’un suivi psychologique pour comprendre le terrain de chaque malade autant que les
symptômes.
Pensez un instant à votre respiration et constatez à quel point cette simple attention modifie son rythme
inconscient. La respiration est un phénomène à la fois volontaire et involontaire: c’est une fonction vitale
, comme le sommeil régulée par le système nerveux autonome (ou sympathique ), mais, chez l’homme
un contrôle par le mental permet de modifier son rythme, son amplitude, etc,... (technique de yoga, chant,
...)
Dans le mouvement dansé, la respiration peut se concevoir comme le thermomètre des intégrations et des
apprentissages: à une respiration bloquée correspond souvent un mouvement difficile à réaliser, une
angoisse d’échec et inversement, l’angoisse et l’appréhension bloquent instantanément la fluidité de l’acte
respiratoire. Ainsi respiration et émotions sont intimement liées et peuvent interagir.
Ces situations auxquelles chaque danseur est confronté ne semblent guère se résoudre par l’intellect et le
contrôle: elles relèvent de la responsabilité de chaque danseur d’harmoniser et de comprendre intimement
la profondeur dans ces résistances et d’apprivoiser pour soi-même les réactions de peur. En pédagogie, le
jeu n’est pas réservé à l’enfant : il permet à chacun de dépasser des conflits intérieurs que la “raison “
n’atteint pas dans l’urgence et la prise de risque.
Les fonctions liées à la respiration sont multiples:
Le souffle, le chant, la phonation, le cri, l’expulsion (accouchement, selles ), la toux, l’olfaction, etc, ...;
certaines fonctions nécessitent une maîtrise dans l’entrée et la sortie de l’air, d’autres sont intimement
liées à nos émotions, à nos réflexes de défense ou de plaisir, le rire n’est pas loin des larmes, le cri de la
joie ou de la terreur .
L’acte respiratoire nous relie au monde extérieur comme un filtre subtil et fragile. Pour le danseur
comme pour le comédien, la connaissance des phases de l’inspiration et de l’expiration peut l’aider
à une meilleure compréhension des synergies mécaniques et symboliques favorisant ainsi son
autonomie et son expression artistique.
L’acte respiratoire.
Dans le cadre de l’unité de valeur anatomie et physiologie nous nous attacherons principalement à la
mécanique respiratoire, puis à la régulation de l’effort et la récupération en reliant la respiration avec la
physiologie de la contraction musculaire (aérobie et anaérobie) et aux réserves énergétiques du corps
humain.
Introduction:
Le lieu des échanges respiratoires peut se situer à différents niveaux du corps: les poumons pour
l’absorption, le sang pour le transport, jusqu’à la moindre cellule du corps qui “respire “ tant qu’il y a vie
( mitochondries) . Notre étude se porte sur l ‘appareil locomoteur, c’est-à-dire le squelette et les muscles
qui mettent en jeu le mouvement et la régulation posturale.
En ce qui concerne le squelette et les muscles moteurs, nous traiterons de la cage thoracique, la“maison”
des poumons, des muscles liés à l’inspiration, des muscles liés à l’expiration forcée et donc de la
synergie avec les abdominaux.
La cage thoracique.
Contrairement aux autres volumes du corps central -le bassin et le crâne, la cage thoracique est un volume
compressible, déformable. Son organisation osseuse est telle qu’elle peut se déformer dans les trois plans
de l’espace, autorisant une expansion des poumons la plus large possible. (surface des poumons “dépliée”
entre 120 et 140 m2 ).
Description des os mis en jeu
La cage thoracique est composée d’une série de 12 paires de cotes différenciées attachées à la colonne
vertébrale dorsale.
Les cotes vraies reliées au sternum directement, les fausses cotes reliées au sternum par un important
cartilage, et les cotes flottantes dont le nombre et la longueur varient en fonction de chacun ( palpation
du retour ou non sur le devant du corps). Ces cotes s’attachent aux vertèbres dorsales de D1 à D12, par
deux articulations costo vertébrale et costo transversaire. ( voir Blandine Calais ).
Le sternum est une pièce osseuse formée de trois parties distinctes à l’origine : le manubrium, l’épée et
l’appendice xyphoïde.
Les mouvements possibles dans les trois plans:
Les cotes sont en forme spiralée, ce qui permet un mouvement de torsion et de détorsion , lors de la
respiration.
La cage thoracique, grâce à cet assemblage très plastique, peut se dilater et se rétracter dans les trois
plans de l’espace.
*Dans le plan sagittal, les cotes, inclinées vers le bas au repos, montent et descendent, suivant ainsi les
mouvements des vertèbres dorsales qui se redressent dans l’extension (mouvement des stores vénitiens) et
reviennent; le sternum s’élève dans l’inspiration et retombe à l’expiration comme lors d’un profond
soupir ou d’un étirement matinal
*Dans le plan frontal, les cotes s’ouvrent latéralement , un peu comme des ouïes de poisson; la présence
des cotes flottantes favorise ce mouvement à la base de la cage thoracique
*Dans le plan horizontal, les cotes s’ouvrent comme les branches d’un compas et se resserrent; ce
mouvement s’accompagne d’une vrille de la cote sur elle-même, mouvement perceptible à la palpation
fine.
Atelier de perception et de localisation:
Localiser les os décrits sur votre corps ou sur le corps d’un partenaire.
Reprenez ces mouvements avec vos mains pour mieux comprendre l’organisation spatiale dans les
différents plans.
Mécanisme et muscles de la respiration.
Tous les mouvements précités sont possibles grâce à la mobilisation d’un certain nombre de muscles: ces
muscles sont en relation intime avec tous autres éléments du corps et en particulier avec la ceinture
scapulaire, les bras, la tête et le bassin. Nous les étudierons en fonction des phases respiratoires (agonistes
et antagonistes) et lors de l’étude du membre supérieur.
Introduction:
Beaucoup de” querelles de chapelle” jalonnent l’acte respiratoire (plus de 30 méthodes). La description
du mécanisme respiratoire n’échappe pas à ces bagarres, cependant il est nécessaire de comprendre que
la respiration n’est pas un acte volontaire; les muscles qui se mettent en jeu ont pour rôle d’agrandir le
volume thoracique créant ainsi une dépression. Cette dépression appelle une entrée de l’air, une
aspiration, on donne souvent l’image d’une pompe à vélo, le piston symbolisant la descente du
diaphragme.
Si vous bloquez expérimentalement les muscles abdominaux et ceux de la cage thoracique du corps
central, vous sentirez l’augmentation forte de pression lors de l’inspiration dans votre ventre.
Si vous rentrez très fort votre ventre et que vous inspirez, vous sentirez l’air se loger en haut de votre
poitrine. Vous pouvez aussi ressentir un sentiment d’étouffement, comme si vous ne pouviez pas respirer
dans certaines “conditions musculaires”: c’est ce que nous étudierons lors de l’analyse du corps dans le
mouvement dansé. Cette difficulté est liée à nos habitudes posturales et respiratoires.
L’expiration dite normale n’est qu’un simple retour élastique des tissus abdominaux, l’expansion des
organes compressés lors de l’inspiration. Nous détaillerons l’expiration dite forcée qui met en jeu les
muscles abdominaux (essentiellement le transverse et les obliques). Ce travail permet un contrôle du
souffle comme dans certaines techniques comme le yoga, le chant, certaines thérapies par la voix.
Schématiquement deux respirations sont possibles:
*La respiration dite ventre ou abdominale, le volume du ventre augmente à l’inspiration et diminue à
l’expiration: c’est la respiration des enfants qui n’ont pas encore développé de puissance thoracique. Chez
les femmes, la respiration tend à rester au niveau abdominal car le dimorphisme sexuel favorise
l’augmentation thoracique essentiellement chez l’homme, augmentant ainsi ses performances physiques.
( voir différences de performance dans la compétition sportive). On parle aussi de respiration
diaphragmatique car c’est la mise en jeu de ce muscle qui pousse les organes vers le bas et l’avant.(Voir
diaphragme B. Calais)
*La respiration thoracique : le diaphragme ne descend pas (il sert de point d’appui fixe) et les cotes
s’élèvent, tractées par la musculature supérieure. Dans cette respiration, le retour de l’expiration doit être
autorisé par la détente des muscles inspirateurs de la sphère supérieure qui ont tendance rester trop
toniques ( petits dentelés supérieurs, scalènes, petit pectoral, sterno-cleïdo-occipito mastoïdiens, sous
clavier et même trapèze,...!): on parle alors de posture bloquée à l’inspir ( «gardes à vous » militaire). En
danse, c’est une des causes de la difficulté à enrouler le haut du dos, ou à faire une “arch” sans crispation.
Conclusion.
On peut ici conclure en disant qu’une respiration unifiée fait appel aux deux modes précités: une liberté
diaphragmatique et thoracique favorise une ampliation respiratoire importante (volume d’air) et le respect
de chaque phase respiratoire accomplie pleinement (en respectant les paliers)
Il importe de remarquer qu’au lieu d’un rythme binaire la respiration involontaire semble s’organiser en
sinusoïde ternaire ménageant des paliers, des pauses appelées à tort des apnées, tant au bout de
l’inspiration que de l’expiration. Il s’agit de volume de réserve( observez quelqu’un dans son sommeil )
Texte d’Elsa Gindler.
Le diaphragme et son mécanisme.
Le diaphragme est une coupole musculo-tendineuse qui sépare les poumons et le coeur de l’abdomen. Il
assure , à lui tout seul, l’augmentation de volume de la cage thoracique vers le bas (abaissement du centre
phrénique ), donc environ 70 % de l’augmentation totale du volume de la cage thoracique!
Il est constitué d’une part d’un centre plus tendineux appelé centre phrénique, percé de trois orifices
permettant de faire passer la veine cave, l’aorte et l’oesophage ( le hoquet est une contraction réflexe qui
permet de situer ce centre ), d’autre part de fibres musculaires rayonnantes à partir de ce centre vers la
périphérie c’est à dire vers les cotes basses où il s’insère sur la face interne et jusqu’au dos.
Il présente deux piliers tendineux qui viennent ” l’arrimer” sur les vertèbres lombaires (au niveau des
corps) où ils s’interpénètrent avec les fibres du psoas et du carré des lombes. Sa mise en jeu a une action
lordosante sur les lombaires, favorisant ainsi l’ouverture en éventail des cotes (comme dans un étirement
d’éveil)
Il a globalement la forme d’un parapluie, par sa contraction il agrandit les trois diamètres thoraciques,
aidé par les muscles sur-costaux (stores vénitiens ):
*agrandissement du diamètre vertical par abaissement du centre phrénique
*agrandissement du diamètre transversal par élévation des cotes inférieures
*agrandissement du diamètre antéro postérieur par élévation des cotes supérieures par l’intermédiaire du
sternum.
L’action du diaphragme, cependant, ne touche pas directement le haut de la cage thoracique, certains
muscles font donc relais vers la tête puisque, ne l’oublions pas, l’air pénètre par les orifices du nez, passe
dans le pharynx, le larynx et la trachée,puis dans les bronches pour être acheminé vers les bronchioles, où
ont lieu les échanges gazeux.
Ce relais vers le haut est assuré par des muscles intrinsèques à la cage thoracique, les intercostaux
externes et par des muscles reliés aux cervicales ou à l’occiput, les scalènes et les sterno-cleïdomastoïdiens. Ces muscles soulèvent la cage thoracique vers le haut (action de respirer une fleur !)
Les notions de point fixe et de point mobile permettent de mieux comprendre les mouvements de
descente du diaphragme d’une part, d’élévation des cotes d’autre part, qui sont en synergie lors de
l’inspiration.
L’expiration normale est, comme nous l’avons déjà noté un retour passif, une détente des muscles de
l’inspiration. Cependant on parle d’expiration forcée lorsque d’autres muscles se contractent pour une
expiration plus longue, plus poussée, tendant à vider les poumons de l’air résiduel qui y demeure. Cette
expiration forcée nécessite la mise en jeu des abdominaux qui compriment l’espace abdominal grâce au
transverse, mais qui peut aller jusqu’à la flexion du tronc par le jeu des obliques et du grand droit.
Les muscles mis en jeu: Voir Blandine Calais pour les insertions précises.
* muscles inspirateurs principaux sont:
les intercostaux externes, les sur costaux et le diaphragme, les scalènes (starters de l’inspir: respirer une
fleur)
* muscles inspirateurs accessoires sont:
le sterno- cleïdo- mastoïdien, les muscles élévateurs des bras, les muscles “soutien actif” de la ceinture
scapulaire (grand dentelé)
* muscles expirateurs principaux sont, en dehors du retour passif du diaphragme, les intercostaux
internes , le petit dentelé postérieur inférieur.
* muscles expirateurs accessoires sont:
les abdominaux (le transverse, les obliques,le grand droit ).
De façon plus générale et symbolique, on peut relier les muscles extenseurs à l’inspiration et les muscles
fléchisseurs à l’expiration, tout en sachant que, pour l’autonomie gestuelle du danseur, il vaut mieux ne
pas systématiser cette association entre phases respiratoires et organisation des coordinations. La
respiration est un outil de lecture immédiat: c’est le thermomètre émotionnel de l’apprentissage.
Bibliographie:
Les manipulations vertébrales de Mr PIGANIOL et ses collaborateurs
"Le Souffle" Revue pédagogique " Marsyas" N°32 décembre 1994 IPMC
Physiologie articulaire KAPANDJI : le tronc et le rachis
ABC de la respiration Carola SPEADS
A.E.D.E. Cahier N°7 et 8 Texte d'Elsa Gindler
Le Champ clos de Mr Souchard
Le diaphragme de Mr Souchard
Atlas de poche de physiologie D. SILBERNAGL, A. DESPOPOULOS.
La pratique du Pranayama ( voir bibliothèque ).
Film: “le Coeur “, collection Vidéo ALPA
Économie de l'effort, Dr Jean-christophe Seznec, Éditions Désiris 1996.
Encyclopédie Universalis: (Appareil) Circulatoire, Sang, Cœur,…
L'univers en couleurs , Larousse, 1988 tome: "l'homme"
La respiration , par Blandine Calais Germain
Respir’actions par Philipe Campignion
Et tout ce que vos recherches vous porteront à découvrir dans la pratique comme dans la théorie...
Le milieu sportif a réalisé beaucoup d’écrits sur la régulation de l’effort, la récupération...
Les arts martiaux et la pratique du Ki, le Yoga, le chant, la plongée et la natation.