Exploration de l`efficience motrice
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Master 1ère année UEF APPS 1.2. Évaluation de la performance ECUF EPPNM 1.2.1. Méthodes d’Exploration de l’Efficience Motrice Exploration de l’efficience motrice P. Mucci Exercice musculaire, l quell que soit son intensité, é Ö Ê de d la l dépense dé é énergétique é qui se traduit par un besoin accru en O2 Cette élévation de VO2 (exercices de qques minutes et +) se fait grâce aux adaptations: * ventilatoires * cardio‐vasculaires cardio vasculaires * périphérique (Niveau musculaire) Activité musculaire Transport Ventilation Poumons Mesures Diff (a‐v) O2 physiologiques Qc VE (VA) VO2 I Aspects généraux de la fonction respiratoire La fonction respiratoire Apport d’O2 et élimination de CO2 Ù Métabolisme de l’organisme Respiration: ‐ trajet de l’air dans les voies aériennes ‐ mouvements et mécanique respiratoire ‐ régulation ‐ diffusion alvéolo‐artérielle ‐ transport des gaz dans le sang ‐ échanges tissulaires Modification avec l’exercice et l’entraînement (+pathologies et vieillissement non‐traités) Coût û énergétique é é d la de l respiration et limites l é éventuelles ll de d la l performance f Les mouvements respiratoires Mouvements respiratoires = variation de Pressions dans les poumon => entrée et sortie d’air du tractus respiratoire Mouvements respiratoires grâce à: ‐ ll’action action des muscles respiratoires ‐ propriétés élastiques du système respiratoire (poumon, plèvre, cage thoracique) Le tractus respiratoire • Voies aériennes supérieures (conduction, filtrer, réchauffer et saturer t en eau)) • Voies aériennes inférieures (idem + échanges) Tractus respiratoire : VA inférieures • Zone de conduction • Zone de transition (conduire + échanges partiels) • Zone respiratoire (totalement alvéolisée) • Surface alvéolaire (~sphères) ~ 80-100m 80 100 2 • Volume d’air ne participant pas aux échanges = volume mort VD ((~150ml) 150ml) Muscles respiratoires p Mouvement d’entrée et de sortie Î mise en jeux des muscles respiratoires Ventilation modérée : ‐ Inspiration: Diaphragme+++ et muscles intercostaux externes ‐ Expiration: relâchement musculaire + force de rétraction élastique pulmonaire donc passive Ventilation + intense ~ >50L.min‐1 : recrutement des muscles respiratoires accessoires ‐ Inspiration: scalènes, scalènes Sterno‐cléïdo‐mastoïdien Sterno cléïdo mastoïdien ‐ Expiration: intercostaux internes et abdominaux +dorsaux, lombaires… Action des Muscles Respiratoires Les volumes pulmonaires Mouvement d’air être définis par des volumes pulmonaires • Volumes d’air mobilisables CPT: capacité pulmonaire totale (~6‐7l) CV: capacitéé vitale l (~4500 ( ml) l) VT: volume courant (~400‐500 ml) VRI et VRE: volumes de réseerves Inspiratoires p et Expiratoires p (~2500 et 1500 ml) • Volumes d’air non‐mobilisables VR: volume résiduel (~ 1500ml) CRF : Capacité résiduelle fonctionnelle = volume d’air dans les poumons à la fin de l’expiration lors d’une ventilation normale l d de repos ! VR est le volume d’air d air dans les VA à la fin de ll’expiration expiration maximale ≠ VD qui est le volume d d’air air dans les zones de conductions (ne participant pas aux échanges gazeux) Échanges g alvéoloalvéolo-capillaires p Mécanisme passif passif, nécessite un temps de contact suffisant (0,25s alors qu’au repos il est de 0,75s) Transport de l’Oxygène Une fois dans les capillaires pulmonaires l’O2 va être transporté jusqu’aux Tissus 100 1,5% de l’O2 est transporté sous forme dissoute Pour 1 mmHg de PO2 Ù 0,003 ml d’O2 DISSOUS / 100ml de sang Î 0,3 ml d’O2 dissous/ 100ml de sang 98,5% transporté sous forme d’oxyhémoglobine 1 de 1g d Hb Ù 1,39ml 1 39 l d’O2 avec PO2+++ [Hb] = 15g.dL‐1 SaO2 pour 100mmHg de PaO2 est de ~97,5% Î1,39 x 15 x 0,975 = 20,3ml d’O2/100ml de sang liés à Hb Contenu en O2: (1,39 x [Hb](g.dL‐1) x %SaO2) + 0,003 PO2(mmHg) 100 Transport p des Gaz dans le sang g CO2 transporté sous forme • dissoute (7-10%) • carbHémoglobine (30%) • bicarbonates HCO3- La Myoglobine Myoglobine transporte l’O2 au sein des muscles Réserve musculaire d’O2 mais relativement faible chez l’Homme (qques secondes d’un exercice intense) L’Oxygène de l’organisme II Échanges gazeux pulmonaires et Exercice Gaz alvéolaires - gaz et pH du sang Au niveau artériel SaO2 et PaO2 restent relativement constants. Légères variations avec exercice intense car acidose ((‐SaO2) et hyperventilation yp (+PaO2). CaO2 augmente car hémoconcentration à l’ l’exercice i très t è intense i t III Ventilation et Exercice Ventilation et intensité d’exercice . ‐ VE ne varie pas linéairement ‐ Deux Seuils Ventilatoires coïncidant plus ou moins avec seuils lactiques Ê Acide lactiques libération de H+ + HCO3‐ H2CO3 → H2O+CO2 . . . ÊVE avec ÊVE/VO2 = SV1 Ê Ê Acide lactiques Ê Ê libération de H+ . . . . . ÊVE avec ÊVE/VO2et VE/VCO2 = SV2 Mais aussi implication de K+, T° T° et catécholamines Régulation de la réponse ventilatoire à l’exercice . 9 Phase d’augmentation de VE très rapide: ‐ activité corticale ‐ régulation proprioceptive par mécanorécepteurs musculaires et articulaires 9 Phase progressive: régulation métabolique (essentiellement CO2 et H+) Majoration du volume courant à ll’exercice exercice Réserve inspiratoire Réserve expiratoire VT augmente au dépend des réserves inspiratoire et expiratoire dans la limite des possibilités de la CV Limitations mécaniques pulmonaires L’Ê de ventilation pourrait être limitée à l’exercice par les propriétés mécaniques du poumon: ‐ débits bronchiques et résistances des voies aériennes ‐ capacité ité d de rétraction ét ti élastique él ti du d poumon (compliance ( li pulmonaire…) l i ) ‐ volume pulmonaire IV Ventilation et Entraînement Demande vs Capacité Avec l’entraînement, la demande énergétique d’exercice Ò, les . niveaux maximaux de VE Ò aussi (150‐200L.min‐1). Pour éviter d’atteindre les limites de la fonction respiratoire face à une demande accrue l’entraînement ((+++ aérobie). ) Ù adaptations spécifiques avec Ventilation et entraînement Pour un même niveau d’exercice les sujets entraînés ventilent moins lors d’exercices modérés à intense . . . . général ÌVE/VO / 2 et ÌVE/VCO / 2). (en Les causes possibles sont: ‐ Ì Sensibilité des centres au CO2 ‐ Ê Utilisation des lipides (Ìproduction CO2) ‐ Ì Niveau d’acidose (acide lactique) ‐ Limitation (rares) mécanique pulmonaire
