La Thermorégulation et ses limites à l`exercice

Les conditions environnementales
La thermorégulation et ses
limites à l’exercice physique
M1 EOPS : U.E. Facteurs influençant la performance sportive
(P Mucci)
I – Les mécanismes
Facteurs de l’équilibre thermique corporel : Température centrale~ 37°c (36-37,7)
Équilibre thermique
I – Les mécanismes
1) Les échanges de températures
Repos
A) Par radiation
(60%)
Exercice
(5%)
B) Par conduction
(20%) (15%)
C) Par convection
D) Par évaporation
(20%)
E) Influence de l’hygrométrie
(80%)
Équilibre thermique du corps
Apport extérieurs + Production interne de chaleur = Pertes de chaleurs
Évaporation
Hygrométrie
Radiation
(Radiation)
Conduction
T° extérieure
Convection
D’après Dee Unglaub Silverthorn – Pearson 2007
I – Les mécanismes
1) Les échanges de températures
2) Les structures de thermorégulation
A) Les centres de régulation
(~thermostat hypothalamique)
- Hypothalamus antérieur (thermolyse)
- Hypothalamus postérieur (thermogenèse)
B) Les thermorécepteurs
- Centraux
- Périphériques
C) Les effecteurs
- Glandes sudoripares (thermolyse)
- Muscles Lisses artérioles cutanées (thermo-lyse et genèse)
- Muscles squelettiques (thermogenèse)
- Glandes endocrines (thermogenèse ++) Thyroïde (Thyroxine)
I – Les mécanismes
1) Les échanges de températures
2) Les structures de thermorégulation
3) Les mécanismes thermorégulateurs
A) La thermogenèse
- Vasoconstriction cutanée
- Métabolisme cellulaire
- Frissons
- Activité physique
- Comportement
B) La thermolyse
- Vasodilatation cutanée
- La sudation (évaporation)
- Ajustements hormonaux
Mise en jeu des mécanismes
physiologiques de thermorégulation
postérieur
antérieur
Libération de TRH (hypothalamus)
D’après E. Marieb
– Pearson 2005
TSH (hypophyse)
Métabolisme cellulaire
Hormones thyroïdiennes
II – Exercice et thermorégulation
Modification du thermostat hypothalamique : élévation de la température
centrale dépendante de l’intensité relative d’exercice
Relation entre T°c
oesophagienne et :
A) VO2 ; B) % de VO2max
(D’après Saltin et Hermasen,
1996)
Amélioration de la
thermolyse avec l’aptitude
aérobie
II – Exercice et thermorégulation
A) Modification de la balance thermique
Thermolyse par évaporation (~80%)
Réponses cardiovasculaires à l’exercice prolongé
(D’après Rowell, 1977)
II – Exercice et thermorégulation
A) Modification de la balance thermique
B) Les pertes hydriques
Diminution :
- volume plasmatique
- eau intracellulaire
- eau extracellulaire
Déshydratation
II – Exercice et thermorégulation
A) Modification de la balance thermique
B) Les pertes hydriques
C) Entraînement et thermorégulation
capacité de thermolyse
sudation plus importante (Fig),
thermolyse plus efficace
début de sudation + rapide
Sédentaires
capacité à stocker de la chaleur
avec moindre nuisance sur la
performance
(à même T°c = intensité absolue
d’exercice ENT>SED)
Pertes sudorales en condition de test d’hyperthermie
contrôlée
(d’après Hénane et al, 1977)
III – Limitation de l’exercice en
ambiance chaude
Si T° ambiante > 21°c : production métabolique
de chaleur par exercice = contraintes
thermiques (évaporation+++)
A) Fonction cardiovasculaire
- redistribution sanguine vers peau
- VES (retour veineux + déshydratation)
- Fc pour maintien Qc
Compétition du débit sanguin entre peau et
muscle actif
Q musculaire
- Mais Qcmax
VO2max
performance
B) Métabolisme
- VO2 (cœur, m respiratoires…)
- Utilisation Glycogène musculaire
- Glycolyse (car apport musc en O2)
- VO2max
Fatigue précoce, altération performance
C) Commande motrice
- oxygénation cérébrale
- commande centrale (SNC)
Fatigue du SNC précoce, altération performance
Modifications lors d’un exercice à 40°c
et à 9°c
(d’après Fink et al, 1975)
III – Limitation de l’exercice en ambiance chaude
A) Fonction cardiovasculaire
B) Métabolisme
C) Commande motrice
D) Conditions hygrométriques
Relation entre la performance, le taux d’humidité relative et la température de
l’air ambiant
III – Limitation de l’exercice en ambiance chaude
A) Fonction cardiovasculaire
B) Métabolisme
C) Commande motrice
D) Conditions hygrométriques
E) Déshydratation
Pertes sudorales +++ après qques heures d’exercice réalisées par temps
chaud (jusqu’à 10% de MC, 2-3 l/h)
Déshydratation
- Altération de la thermolyse (sudation)
- réduction de la tolérance à la chaleur
- altération cardiovasculaire
- altération métabolique
- réduction de la capacité de travail, de la performance
Nécessité d’un réhydratation conséquente (dépend de la durée et intensité) avant et le long de
l’exercice
III – Limitation de l’exercice en ambiance Froide
ambiance thermique froide
T° cutanée ou centrale Thermogenèse :
Vasoconstriction, Métabolisme cellulaire, Frissons + Exercice musculaire
A) Facteurs aggravant la perte de chaleur:
-
Courant d’air (pertes par convections+++)
L’immersion (pertes par conduction x 26 / air)
B) Les risques
- L’hypothermie (thermorégulation, cœur, respiration)
- Les gelures
C) Facteurs physiologiques limitant la performance
1°) La fonction musculaire
Refroidissement musculaire ( vitesse et puissance de contraction,
activité enz.)
2°) Altération métabolique
Moindre mobilisation du tissu adipeux (vasoconstriction ss-cutanée)