Celui-ci va s`adapter aux niveaux nerveux, ventilatoire

Cours du docteur J. Collinet du 28 février 2006, page 1
Adaptation cardiovasculaire à l’effort
UV 105 Physio, 2ème cours enseignée par le Dr J.Collinet
L’exercice musculaire va s'adapter aux niveaux cardiovasculaires +++, ventilatoire, nerveux, musculaire
et ostéo-ligamentaire.
La récupération post-exercice n'est pas une phase hémo-dynamiquement stable.
On comprend donc l'intérêt d'une récupération active, en particulier chez les sédentaires et les patients
porteurs d'une pathologie cardiaque.
L'entraînement physique améliore les adaptations cardiovasculaires à l'exercice.
Formules :
-Equation de Fick :
. .
VO2= QC x D(a-v) 02
.
Où QC = FC x VES
Où VES = VTD x FE
Le système cardiovasculaire assure ainsi : .
- l'apport d'oxygène aux muscles en activité en mobilisant les réserves de sa fonction "pompe" (QC),
- et en facilitant le transport par vasodilatation et redistribution du débit sanguin.
.
-Pouls d’O2 = VO2 / FC
-Réserve cardiaque = FC (max) – FC (repos)
-Débit sanguin = Pression /Résistance
I Adaptations cardiovasculaires aigues
 Débit cardiaque
1.FC : courbe sigmoïde
- début : 
- inflexion initiale : levée du frein vagal +  retour veineux + retardement du  (> 50-80%VO2 max)
- puis : linéaire
- inflexion finale : seuil anaérobie de Conconi
- max : - FC max selon Fox et Astrand = 220 – Age avec +/- 10 battements
- ou selon Saphiro = 210 – 0 ,65 x Age
- récupération :  selon une courbe exponentielle par :
- restauration immédiate du frein vagal (p ),
- puis par levée retardée du  + catécholamines.
En pratique : Si il y a une mauvaise adaptation du système p  lors de la phase de récupération
ou un arrêt brutal de l'effort physique, alors il peut se produire un malaise vagal
(bradycardie + hypotension + séquestration sanguine dans les veines des
membres inférieurs) par restauration trop rapide du frein vagal, alors que le
système  et les catécholamines n'ont pas eu le temps de compenser cette
inhibition vagale.
Pour éviter ce type de malaise, préférer une récupération active.

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2.VES :
- début :  + tôt que FC
 VTD   retour veineux + meilleur remplissage diastolique
- puis : plafonnement à 40-50% VO2 max
- max :  VTD par raccourcissement temps diastolique
 VTS tout au long de l’effort par  RP +  contractilité cardiaque.
- récupération :  effet rebond :
- à l’arrêt de l’effort :  VES,
- puis :  VES pour dépasser les valeurs de fin d'effort
(retour veineux +++ et action des catécholamines).
En pratique : La perfusion des coronaires se faisant essentiellement lors de la diastole,
ce débit est augmentée à l'effort par notamment la tachycardie.
Mais cette augmentation est compromise en cas de sténose coronaire > 75% de la
lumière artérielle, d'où une ischémie du myocarde révélée à l'effort.
Dans tous les cas, l'épreuve d'effort doit être à l'effort réellement maximum, ciblé
par la fréquence cardiaque maximale théorique car l'inobservance de cette
condition peut être la source d'erreurs diagnostiques en cas d'examen sous-maximal.
.
3.QC :
- début : curviligne
- puis : linéaire (>40-50 % VO2 max)
- max : plafonnement voire inflexion
- récupération :  lente
4.VO2 : .
- début : 0,25 l/min pour un QC à 5 l/min
- maximum : 2,5-3 l/min pour un QC à 25 l/min,
soit un facteur de 10-12 pour la VO2, et d'un facteur de 5 pour QC
 Adaptation périphérique :
1.Muscles squelettiques :
- exercices : -  RPT
- capacité Vd du muscle squelettique >> capacité de pompage du cœur.
- récupération :  lente RPT
2.Organes inactifs :  "balance circulatoire" assurant un apport suffisant de sang aux muscles
+ maintien d’une pression sanguine de perfusion efficace
+ lutte contre la chaleur.
- Vc générale observée au début.
-  débit sanguin au niveau tube digestif, foie, la rate et rein.
- au niveau cutané : Vc initiale Vd
3.Circulation pulmonaire :  homogénéité du rapport ventilation / débit sanguin
-  pressions  ouverture des vaisseaux inutilisés au repos
-  RPT /  Résistance pulmonaire
  PAP moyenne > PA
 Travail du VD > VG
4.Circulation coronaire :  débit coronarien (x 4-5 débit de repos où extraction quasi-max),

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- Vd.
5.Circulation cérébrale :  débit sanguin stable en valeur absolue, autorégulation.
 Adaptations de la PA
- La PA moyenne, appelée encore différentielle est la variable circulatoire régulée de l'organisme.
.
- PA moy. = PAS -PAD= QC x RP
- Exercice :   PA moy,élargissement de la différentielle :
-  linéaire PAS alors que  PAD (+10mmHg / PAD repos)
.
-   QC ("balance circulatoire") alors que  RPT
- maximum : - PAS max = 260 mmHg
- PAS max = 147 + 0,334 Pw +0,31 A
- récupération :  effet rebond :
- à l’arrêt de l’effort :  PA
- puis secondairement :  PA
- pour enfin :  PA en 6 minutes (souvent PA post exercice< PA repos pdt 3-4h)

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Réponses cardiovasculaires pendant un exercice incrémenté.
Les valeurs physiologiques typiques d'un sédentaire sont rapportées en fonction de la puissance fournie
(watts) et du pourcentage de VO2 max.
La zone hachurée représente le seuil "anaérobie".
D’après "Physiologie et méthodologie de l’entraînement de la théorie à la pratique"
par Véronique Billat chez de Boeck, modifié pour la phase de récupération.

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 Régulation des adaptations cardiovasculaires aigues (mal connue)
Demande en O2 = stimulus majeur
Maintien d’une PA efficace = facteur de régulation principal
Centres des mécanismes de régulation = centre nerveux et humorale
1.Nerveux :
Double et synergique = central et réflexes
- SNC : - recrutement des UM
- détermine les modifications du SNV
- initie les adaptations cardiovasculaires
- Mécanismes réflexes (mécano-, baro-, chémo-récepteurs musculaires et articulaires) : renseignent sur le
type et l’intensité de l’exercice
- Voies afférentes : fibres nerveuses de type III (activité mécanique) et IV (activité métabolique),
- Voies efférentes :  fibres .
2.Humorale :
.
- Catécholamine : principal responsable des adaptations cardiovasculaire > 60% VO2
.
- Levée frein vagal (p)   (FC + QC)
-  : activation par les chémorécepteurs (ischémie musculaire)