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CHAPITRE I – LA MODIFICATION DES PARAMÈTRES PHYSIOLOGIQUES À L'EFFORT.............................................................................2
1 - La modification de la ventilation pulmonaire.........................................................................................................2
2 - Les modifications de la consommation de dioxygene lors d'un effort....................................................................3
3 - Les variations de la pression artérielle..................................................................................................................4
4 – Les modifications des paramètres physiologiques cardiaques lors d'un exercice.................................................5
5- Les modifications des paramètres physiologiques dans les muscles.......................................................................7
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CHAPITRE I – LA MODIFICATION DES PARAMÈTRES PHYSIOLOGIQUES À
L'EFFORT
1 - LA MODIFICATION DE LA VENTILATION PULMONAIRE
Problème : Comment mesurer les variations de la ventilation pulmonaire lors d'un effort ?
TP 1 – Mesure assistée par ordinateur des variations de la ventilation pulmonaire
Les paramètres de la physiologie pulmonaire sont enregistrés à l'aide d'un spiromètre (appareil permettant de
mesurer les volumes d'air ventilé par l'organisme) raccordé à un ordinateur.
Définitions :
•Débit Ventilatoire (DV) : Volume d’air ventilé par les poumons en 1 minute : DV = FV * VC. Cette
valeur est mesurée par le spiromètre. Ex : 7 litre/minute au repos dans la mesure enregistrée sur le graphique
ci-dessous.
•La fréquence ventilatoire (FV) représente le nombre de ventilation (expiration/inspiration) moyen par
minute. Au repos FV = 10 ventilations/minute. Pour déterminer la FV, il suffit de compter le nombre de pics
présents sur la graphique pendant 60 sec (soit 1 min) : Ex 14 pics au repos sur le graphique ci-dessous, donc
FV = 14 ventilations/min.
•Le volume courant (VC) représente le volume d’air expiré par les poumons lors d'une seule ventilation
(c'est à dire lors d'une expiration). Pour calculer VC, il suffit de connaître FV et DV, en effet VC = DV/FC.
Ex : A partir des données prises sur le graphique ci-dessous, on obtient au repos : VC = 7 (litre/min) / 14
(ventilation/min) = 0,5 litre/ventilation (soit 500 mL).
Graphique représentant les varitions de la ventilation pulmonaire
au repos, à l'exercice (flexions régulières) et à la récupération
Bilan : Lors d’un effort, la ventilation pulmonaire s’adapte en augmentant le volume d’air ventilé par les poumons. Ce
volume d’air appelé, débit ventilatoire passe de 5 L/minute (repos) à 30 L/minute (effort). L’augmentation du débit
ventilatoire est causé par deux phénomènes synchrones : l’augmentation de la fréquence ventilatoire et
l’augmentation du volume courant.
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2 - LES MODIFICATIONS DE LA CONSOMMATION DE DIOXYGENE LORS D'UN EFFORT
Problème : Comment évolue la consommation de dioxygène au cours d'un exercice physique ?
TP 2 – Mesure par ordinateur de la consommation d’O2 par l’organisme.
Définition : On note
VO2 (Volume de
dioxygène) le volume
de dioxygène
consommé par
l'organisme au cours
d'une minute.
Exemple de Calcul de
l'énergie dépensée lors
au repos et à l'effort :
- 1 litre d'O2 consommé permet au corps de produire 5 Kcal (prononcer Kilo Calories / 1 Kcal = 1000 cal) d'énergie
- 100 g de Nutella représente une réserve d'énergie de 1215 Kcal
- 1 cuillière de Nutella comprend 15g de Nutella
Combien de temps de flexion doit on pratiquer pour consommer l'énergie d'une cuillière de Nutella ?
Exemple :
- Si 1 minute de flexion entraine une consommation de 7,8 L d'O2 (Calculé à partir des données récoltées par ordinateur) - Attention
cette valeur mesurée par la sonde à oxygène est surestimée par rapport à la réalité.
- 1 minute de flexions consomme donc Eoxygène = 7,8 * 5 = 39 Kcal
- 1 cuillière de nutella apporte Enutella = (1215*15)/100 = 182,5 Kcal
- Temps de flexions nécessaire pour consommer l'énergie du Nutella Teffort = 182,5/39 = 4,7 minutes
Bilan: La consommation en dioxygène (VO2) représente le volume d’O2 utilisé par le corps en une minute. Au repos
VO2 = 0,3 l/min environ, à l’effort VO2 peut facilement doubler et atteindre 0,75 l/min.
L'utilisation de l'oxygène permet au corps de produire de l'énergie d'après la relation suivante : 1 L d'O2
consommé est corrélé à la production de 5 Kcal d'énergie.
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3 - LES VARIATIONS DE LA PRESSION ARTÉRIELLE
TP 4' – Mesure de la pression artérielle (Sphygmomanomètre + Sthétoscope)
Définition : Un sphygmomanomètre placé au niveau de l'artère brachiale permet d'enregistrer la pression sanguine au
niveau de cette artère à l'aide d'un Sthétoscope (en écoutant les bruits produits par le sang coulant dans les artères). La
mesure se fait au repos. La sphygmomanomètre donne la pression en mm de Hg (mm de Mercure). celle-ci est
exprimée en cm de mercure par les médecins.
Valeurs moyennes des pressions artérielles enregistrées au sphygmomanomètre
Pression maximum. ou pression systolique Pression minimale ou pression diastolique
120 mm de Hg 80 mm de Hg
Remarque : En médecine, on exprime cette
pression artérielle (ou tension artérielle) par ces
deux valeurs réunies exprimée en cm de Hg :
12/8 (sous entendu 120 mm de Hg pour la
pression max. et 80 mm de Hg pour la pression
mini.)
Analyse : On remarque qu'au repos la pression
artérielle varie constamment dans le sang de
façon répétitive.
Chaque cycle dure environ 1,5 secondes et est
marqué par une pression maximale (120 mm de
Hg) et une pression minimale (80 mm de Hg)
Analyse : On observe une augmentation de la
pression artérielle au cours d'un exercice de
course à pieds, la pression systolique s'élève
de 120 mmde Hg à 210 mm de Hg lorsque
l'on passe de la marche (2 km/h) à la course
d'endurance (11 km/h).
Bilan : La pression artérielle est un paramètre physiologique caractérisé par deux grandeurs :
- la pression systolique notée PS
- la pression diastolique notée PD
Deux paramètres physiologiques sont calculés à partir de PS et PD :
- Pression différencelle = PS - PD
- Pression Artérielle Moyenne (PAM) = PD + 1/3 * Pression différencielle
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4 – LES MODIFICATIONS DES PARAMÈTRES PHYSIOLOGIQUES CARDIAQUES LORS D'UN EXERCICE
TP 4 – Anatomie du coeur : Dissection du coeur de poulet
Anatomie du coeur
Le coeur est un organe creux. Il présente deux
cavités totalement séparées par une cloison
interventriculaire. Chaque cavité est formé d'une
oreillette et d'un ventricule séparée par une valve
ou valvule auriculo-ventriculaire (mitrale ou
tricuspide).
Les veines et les artères se raccordent au coeur
comme indiqué sur le schéma.
Fréquence Cardiaque (FC): Fréquence des
contractions du myocarde par minute (en bpm).
Les variations du volume ventriculaire dans le coeur :
Le volume contenu dans le coeur varie de façon cyclique, passant d'une valeur maximale (Volume Diastolique) à une
valeur minimale (Volume Systolique).
Ce graphique illustre les deux phases principales de l'activité cardiaque :
- La période de contraction des ventricules et l'ejection du sang en dehors du coeur (dans les artères) :la Systole
- La période de relaĉhement et de remplissage du coeur (par les veines) : la Diastole.
- La diastole est plus longue que la systole
- Le volume de sang éjecté à la fin de la systole est appelé VES (Volume d'éjection Systolique)
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