Physiologie CM n

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Physiologie CM n°5 Le 03.10.06
MODFICATIONS CARDIOVASCULAIRES
A L’EXERCICE
Le transport de l’O2 de l’air ambiante jusqu’aux muscles actifs se fait en 4 étapes :
- 1ère étape : la ventilation :
Son but est d’apporter de l’O2 de l’air ambiante aux alvéoles pulmonaires.
- 2ème étape : la diffusion alvéolo – capillaire :
C’est le passage de l’O2 des alvéoles pulmonaires jusqu’au sang. C’est au cours de cette étape
que l’on recharge l’hémoglobine en O2.
- 3ème étape : transport par le sang :
Dépend de la fonction cardiaque, véhicule le sang jusqu’aux musces actifs.
- 4ème étape : diffusion tissulaire :
C’est le passage de l’O2 des vaisseaux aux cellules (les muscles actifs) = circulation
systémique.
I- LA CONSOMMMATION MAXIMALE EN O2
Cœur
gauche
Cœur
droit
O2
O2
O2
CO2
CO2
CO2
O2
CO2
Ventilation
Transpor
t par le
sang
Diffusion
tissulaire
VO2max = Q x C(a-v) O2
.
.

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C’est l’équation de FICK. → Débit cardiaque multiplié par la différence artério veineuse en
O2.
VO2max est exprimé en litre d’O2 consommé par minute.
On la ramène au poids du corps, ce qu’il fait qu’on le divise par le poids du corps = lm/min
kg.
La capacité maximale en O2 correspond à la capacité aérobie d’un individu en O2. Plus cette
valeur est élevée, plus la capacité de l’individu est élevée.
VO2max peut être mesuré en laboratoire (mesure précise) et sur le terrain (mesure pas
précise).
En laboratoire on utilise :
- le tapis pour les sportifs de sport collectif
- VO2max bras pour ceux qui font du kayac
- VO2max sur ergociste pour les cyclistes.
L’individu est équipé d’un masque qui sert a analyser la quantité d’O2 inspiré et expiré
(différence entre les 2).
On va également mesurer son débit cardiaque ventilatoire. Le cardio fréquence mètre va
permettre de déterminer la fréquence cardiaque maximale théorique qui correspond à 220-âge.
La fréquence cardiaque théorique représente un critère d’atteinte de la VO2max.
Le quotient respiratoire (QR)= (VCO2)/ (VO2) lorsqu’il est supérieur à 1.1 représente
également un critère d’atteinte de VO2amx.
L’augmentation de la vitesse ou puissance et pas de modification de la consommation en O2
est aussi un critère d’atteinte en >VO2max.
On observe sur la courbe une augmentation de la fréquence cardiaque en fonction de la
vitesse.
VO2max = vitesse à VO2max, c’est la plus petite vitesse atteinte à VO2max. Il sert a gérer
l’entraînement des athlètes.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0 8
11 12 12 12 14 14 14 16 16 16 17 18 19 20 20 21 22 22
0 0
Vitesse (Km.h-1)
VO2 (L.min -1)
0
50
100
150
200
250
FC (bpm)
VO2
FC

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VMA = valeur de la conso mac en O2.
Chez un sujet sédentaire homme ~ 45ml/min/kg.
Chez un sujet sédentaire femme = 38 ml/min/kg.
Un coureur de demi fond homme = environ 80ml/min/kg.
Un coureur de demi fond femme = environ 58ml/min/kg.
Ceux qui ont la VO2max la plus élevée sont les pratiquants du ski de fond.
On peut approcher la valeur en VO2max par plusieurs tests :
- test navette : 20mêtre
- test de cooper : 12mins.
VO2max (ml/min/kg) = (distance parcourue en mètre – 504.9) / 44.73.
VO2max (ml/min/kg)= 0.022 * (distance en mètres – 10.39)
VO2max = 22.351 * D – 11.288.
II- TRANSPORT DE L’O2 PAR LE SANG
C’est la 3ème étape des 4 étapes. Cette étape dépend de 2 facteurs :
- le débit cardiaque
- le contenu artériel en O2.
VO2max
Vitesse (km/h)
Puissance (Watts)
VMA ou PMA

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Le contenu sous la formule de CaO2 est exprimé en ml d’O2/ L de sang.
PaO2= pression artérielle en O2
0.03 = coefficient de solubilité de l’O2 dans le plasma.
Cet ensemble = O2 dissous.
(Hb)= concentration en Hb exprimé ici en g/L de sang.
Valeur normal pour l’homme = environ 140g/L de sang.
Valeur normal pour la femme = environ 130g-L de sang.
1.34 = quantité d’O2 en ml que peut lier 1g d’Hb.
SaO2 = saturation artérielle en O2 = % d’Hb lié à l’O2.
Cet ensemble = l’O2 lié à l’Hb.
C’est cette partie là qui est la forme majeure de transport.
1) Le débit cardiaque.
Le débit cardiaque au repos est d’environ 5l/min. il atteindra une valeur comprise entre 15 et
20 L/min chez un individu sédentaire à l’exercice maximal.
TO2 = Q X CaO2
.
.
Q= Fc X VES
.
O2 dissous
O2 lié à Hb
CaO2= (PaO2 x 0.03) + ((Hb) x 1.34 x Sao2)
Transport de l’oxygène par le sang

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Sur la diapo : cardiaque output :
Il augmente proportionnellement à l’augmentation de l’intensité de l’exercice.
→ Relation Vo2 = débit.
Cette augmentation est du a une hausse simultanée du volume d’éjection systolique et de la
fréquence cardiaque.
La FC = heart raie
VES = strok volum.
Le VES a 2 phases à distinguer :
- augmentation du VES, augmentation net au début de l’exercice qui atteindre sa valeur
max quand on sera environ à 40% de VO2max.au delà de cette intensité, le VES n’est
plus modifié. On arrivera à une phase de plateau.
- Au-delà de 40% de VO2max l’augmentation du débit cardiaque est uniquement du à la
hausse de la fréquence cardiaque.
Au repos environ 20% du débit cardiaque est envoyé aux muscles
A l’exercice maximal environ 80% du débit cardiaque est envoyé aux muscles.
Modification du débit cardiaque au cours d’un exercice cours constant et de forte intensité.
Le débit cardiaque augmente rapidement puis demeure constant. La cinétique de la FC et du
VES est identique, soit une augmentation, et l’atteinte d’un plateau. Très rapidement après
l’arrêt de l’exercice on retrouve des valeurs de bases du débit cardiaque, de la FC et du VES.