Capacité Aérobie
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Capacité Aérobie Par$e III: Adapta$ons Cardiovasculaires Chroniques Synemorphose inc. (c) Contenu • Adapta&ons chroniques du système cardiovasculaire • Les fréquences cardiaques (FC) • Le volume d’éjec$on systolique (VES) • Le débit cardiaque (Q) • La pression artérielle (PAS / PAD) • Autres adapta$ons importantes Synemorphose inc. (c) Les fréquences cardiaques au repos (aérobie) Adapta&ons chroniques • Les FC de repos diminuent suite à l’entraînement aérobie • Des études ont observé chez des sédentaires ayant des FC de repos de 80, une diminu$on des FC de l’ordre de 1 BPM par semaine d’entraînement jusqu’à environ 10 semaines • L’entraînement aérobie permet d’augmenter le volume d’éjec$on systolique au repos ce qui occasionne une diminu$on des FC de repos • L’entraînement aérobie pourrait réduire l’ac$vité du système nerveux sympathique et accentuer l’ac$vité du système nerveux parasympathique Synemorphose inc. (c) On parle de brachycardie lorsque les FC de repos sont inférieures à 60 BPM. Chez des individus entraînés, il peut s’agir d’un état sans conséquence résultant d’adapta$ons bénéfiques. Par contre, chez des individus non entraînés, il peut s’agir d’une condi$on médicale probléma$que. Les fréquences cardiaques au repos (anaérobie) Adapta&ons chroniques • L’entraînement anaérobie suscite peu d’adapta$ons au niveau des FC de repos • Il est possible d’observer une légère diminu$on des FC de repos de l’ordre de 5 à 12% • L’entraînement anaérobie permet d’augmenter l’épaisseur de la paroi du muscle cardiaque au niveau du ventricule gauche • Cependant, les dimensions (volume) du ventricule gauche demeurent généralement inchangées suite à ce type d’entraînement Synemorphose inc. (c) Les fréquences cardiaques à l’effort (aérobie) • Les FC cardiaques demeurent plus basses lors d’efforts sous-­‐maximaux pour tous les niveaux ABSOLUS d’intensité • CeYe réponse moins prononcée à l’effort est plus évidente lorsque l’intensité est élevée • Un cœur entraîné est plus efficace (VES) et nécessite moins de baYements pour propulser une quan$té adéquate de sang Les FC maximales tendent à demeurer stables, même après une période d’entraînement aérobie. Toutefois, certaines études suggèrent que les personnes ayant des FC maximales supérieures à 180 BPM, voient leurs valeurs diminuer après une période d’entraînement. Synemorphose inc. (c) FC et effort sous-­‐maximal 200 180 Fréquences cardiaques (Bpm) Adapta&ons chroniques 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 Vitesse (km/h) Post entraînement 20 Avant entraînement 25 Les fréquences cardiaques à l’effort (anaérobie) Adapta&ons chroniques • Les adapta$ons des FC lors d’efforts de nature anaérobie sont modestes • On observe une diminu$on de la réponse des FC à l’effort d’intensité faible à élevée (50%-­‐100% du 1RM) chez des culturistes compara$vement à des individus sédentaires • CeYe adapta$on peut provenir d’un volume d’éjec$on systolique plus efficace (plus probable) ou encore d’une meilleure extrac$on de l’oxygène (moins probable) Synemorphose inc. (c) Les fréquences cardiaques de récupéra<on (aérobie) • La cessa$on de l’effort entraîne une diminu$on progressive des FC • CeYe diminu$on est progressive • Ce rythme de retour à la normale représente un indicateur de la récupéra$on • CeYe période est plus courte chez les individus entraînés (aérobie) • Cependant, la température corporelle et environnementale peuvent modifier ceYe courbe sans lien direct avec la récupéra$on • On ne peut pas u$liser ceYe courbe de récupéra$on pour des comparaisons inter-­‐ individus Synemorphose inc. (c) FC et récupéra&on 250 Fréquences cardiaques (Bpm) Adapta&ons chroniques 200 150 100 50 0 0 1 2 3 Post entraînement 4 5 Durée (min) 6 Avant entraînement 7 8 Le volume d’éjec<on systolique (aérobie) Adapta&ons chroniques Synemorphose inc. (c) 160 Volume d’éjec&on systolique (mL/min)) • Le VES au repos est plus élevé chez les individus entraînés (aérobie) • Le VES lors d’efforts sous-­‐maximaux est également plus élevé • Le VES maximal est plus élevé chez les individus entraînés (aérobie) • Le ventricule gauche se remplit davantage pendant la diastole • Le volume sanguin augmente suite à l’entraînement ce qui augmente la quan$té de sang remplissant le ventricule gauche • L’améliora$on des capacités contrac$les du muscle cardiaque permet d’augmenter le VES 140 120 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 Vitesse (km/h) Post entraînement 20 Avant entraînement 25 Le volume d’éjec<on systolique (anaérobie) Adapta&ons chroniques • Le type d’entraînement ainsi que les paramètres de surcharge ont une grande influence sur les adapta$ons chroniques du VES • Les exercices de muscula$on génèrent des adapta$ons au niveau de la paroi du ventricule gauche (augmenta$on de la masse du ventricule, mais pas du volume) • CeYe adapta$on permet de générer une pression artérielle plus importante lors de de type d’effort • Par contre, elle peut nuire à la phase de remplissage (diastole) et limiter le VES lors d’efforts de nature aérobie • On dénote une améliora$on des capacités contrac$les du ventricule gauche Synemorphose inc. (c) Le débit cardiaque (aérobie) Adapta&ons chroniques • Le débit cardiaque est le produit des FC et du VES • Il est parfois possible d’observer une diminu$on du Q au repos et lors d’efforts sous-­‐maximaux, principalement causée par une meilleure extrac$on de l’oxygène par les $ssus • Le Q maximal augmente considérablement suite à l’entraînement, ce qui est une cause majeure de l’augmenta$on de la capacité aérobie Synemorphose inc. (c) 30 Débit Cardiaque (L/min)) • Les changements réciproques des FC et du VES au repos et lors d’efforts sous-­‐maximaux font en sorte que le Q demeure rela$vement inchangé suite à l’entraînement 35 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 Vitesse (km/h) Post entraînement 20 Avant entraînement 25 Le débit cardiaque (anaérobie) Adapta&ons chroniques • Peu ou pas de changement du Q au repos • Possible diminu$on légère du Q lors d’efforts sous-­‐maximaux de nature anaérobie • Augmenta$on du Q maximal Synemorphose inc. (c) La pression artérielle (aérobie) Adapta&ons chroniques • La pression artérielle de repos (PAS et PAD) change légèrement suite à l’entraînement aérobie chez des individus asymptoma$ques • Il est possible d’observer une diminu$on de la PAS et de la PAD chez des individus hypertendus (diminu$on de 6 à 7 mmHg) • Suite à l’entraînement, la PAS est réduite lors d’effort sous-­‐maximaux • Lors d’efforts maximaux, la PAS aYeint des valeurs plus élevées alors que la PAD diminue Synemorphose inc. (c) La pression artérielle (anaérobie) Adapta&ons chroniques • Certaines études ont observé une diminu$on de la PAS et de la PAD suite à un entraînement en muscula$on sur plusieurs semaines chez des individus hypertendus • La PAS et PAD sont plus basses chez des individus entraînés lors d’effort sous-­‐maximal à maximal en muscula$on Synemorphose inc. (c) La circula<on sanguine (aérobie) Adapta&ons chroniques • L’entraînement aérobie améliore la capilarisa$on (meilleure distribu$on du sang) • L’augmenta$on du volume sanguin favorise une meilleure alimenta$on vers les muscles • L’entraînement aérobie favorise une meilleure capacité de répar$$on du sang lors d’effort Plus la quan$té de capillaires est importante, meilleure est l’irriga$on sanguine du muscle. L’entraînement aérobie peut augmenter la quan$té de capillaires de l’ordre de 15% L’augmenta$on du volume (et des capacités) des fibres musculaires explique la moins grande concentra$on de fibres musculaires chez les individus entraînés Synemorphose inc. (c) État Capillaires par mm2 Fibres musculaires par mm2 Ra&o capillaire-­‐fibre Distance de diffusion Entraîné 640 440 1.5 20.1 Sédentaire 600 557 1.1 20.3 Un ra$o capillaire-­‐fibre élevé favorise la distribu$on sanguine Un distance de diffusion plus faible diminue le temps requis pour alimenter les fibres musculaire en oxygène La circula<on sanguine (anaérobie) Adapta&ons chroniques • L’entraînement en muscula$on ne semble pas améliorer la circula$on sanguine • Une augmenta$on du volume des fibres musculaires (hypertrophie) importante peu réduire le ra$o capillaire-­‐fibre et augmenter la distance de diffusion ce qui peut réduire l’alimenta$on sanguine aux muscles Synemorphose inc. (c) Le volume plasma$que augmente de façon plus importante que la quan$té de globules rouges Le volume sanguin (aérobie) Le volume sanguin varie peu ou pas pour l’entraînement anaérobie Adapta&ons chroniques • L’entraînement aérobie augmente le volume sanguin et ceYe augmenta$on semble propor$onnelle aux intensités d’entraînement (↑ intensité, ↑ volume) • On observe une augmenta$on du PLASMA • Augmenta$on de protéines plasma$ques (albumine) • Presque toute l’augmenta$on du volume sanguin s’effectue dans les premières semaines d’entraînement et s’explique par un changement du volume du plasma 2.8 L Plasma • On observe une augmenta$on des GLOBULES ROUGES (hématocrites) • N’augmentent pas autant que le volume plasma$que • Assure une meilleure viscosité et réduit la résistance au passage du sang 2.2 L Globules rouges Synemorphose inc. (c) Volume sanguin total: 5L Taux hématocrites: 44% 3.3 L Plasma Ces changements de volumes peuvent réduirent le Taux d’hématrocrite sans que cela ne soit probléma$que (fausse anémie ou anémie du spor$f) 2.4 L Globules rouges Volume sanguin total: 5.7L Taux hématocrites: 42% Adapta<ons musculaires (aérobie) On observe peu ou pas de changement au niveau des ap$tudes aérobies pour le muscle lors d’entraînement en muscula$on Fibres musculaires Enzymes • On observe une augmenta$on du volume des fibres musculaires de Type I (jusqu’à 25%) • Les fibres musculaires de Type II demeurent rela$vement inchangées • La teneur en myoglobine (équivalent de l’hémoglobine, mais dans le muscle) augmente considérablement (jusqu’à 75-­‐80%) • On observe une augmenta$on des mitochondries en quan$té (15% sur 27 semaines d’entraînement) et en volume (35% sur 27 semaines d’entraînement) • La concentra$on des enzymes oxyda$ves dans les mitochondries augmente suite à l’entraînement • Ces augmenta$ons semblent être influencées davantage par le volume que l’intensité Synemorphose inc. (c) • CeYe augmenta$on peut perdurer pour de longues périodes si la s$mula$on est suffisante • Ces changements permeYent de modifier l’u$lisa$on des sources de carburant en induisant une migra$on vers une économie des glucides (glycogène) et un plus grandes u$lisa$on des lipides (acides gras) à chaque niveau d’intensité Qu’est-­‐ce que la capacité aérobie? • Il s’agit de la capacité de l’organisme à u$liser l’oxygène afin de produire du travail musculaire • La capacité aérobie dépend, entre autre, des capacités cardiovasculaires vues précédemment • La capacité aérobie est fonc$on de: • la quan$té d’oxygène présente dans les poumons • de la capacité d’extrac$on de l’oxygène au niveau des poumons • de la capacité d’accueil et de transport de l’oxygène dans le sang • de la capacité d’alimenta$on en oxygène du sang vers les muscles • de la capacités des cellules musculaire à u$liser l’oxygène Synemorphose inc. (c) Pourquoi les sprints (anaérobie) améliorent-­‐ils la capacité aérobie? • La répé$$on d’effort anaérobie mobilisant de grandes masses musculaires sollicite également le métabolisme cardiovasculaire/aérobie • Plus les sprints sont répétés de façon consécu$ves, plus le métabolisme cardiovasculaire/aérobie est mis à contribu$on • Le recrutement de plus pe$tes masses musculaires à des intensités moindre (comme pour la muscula$on) ne génère pas le même niveau d’adapta$on Synemorphose inc. (c) Qu’est-­‐ce qui limite la capacité aérobie? Théorie de l’u&lisa&on Théorie centrale-­‐périphérique • La capacité aérobie est limitée par les concentra$ons d’enzymes dans les mitochondries • Les limites de la circula$on sanguine restreignent la quan$té d’oxygène pouvant être acheminée aux muscles • La principale limita$on se situe dans la capacité à u$liser l’oxygène à un rythme plus élevé • L’améliora$on de la capacité aérobie est reliée à l’améliora$on des fonc$ons cardiovasculaires et la capacité des muscles à extraire l’oxygène • L’améliora$on de la capacité aérobie est ul$mement fonc$on des mitochondries Synemorphose inc. (c) Variables Pré-­‐entraînement (♂ sédentaires) Post-­‐entraînement ( ♂sédentaires) Athlètes d’endurance (♂ Niveau mondial) FC Repos (BPM) 75 65 45 Fc max (BPM) 185 183 174 VES repos (mL/baY) 60 70 100 VES max (mL\baY) 120 140 200 Q repos (L/min) 4.5 4.5 4.5 Q max (L/min) 22.2 25.8 34.8 PAS repos (mmHg) 135 130 120 PAS max (mmHg) 200 210 220 PAD repos (mmHg) 78 76 65 PAD max (mmHg) 82 80 65 Volume sanguin (L) 4.7 5.1 6.0 Volume du cœur (mL) 750 820 1200 Synemorphose inc. (c) Quoi retenir et comprendre ? • Quel est l’impact de l’entraînement aérobie sur le cœur? • Quel est l’impact de l’entraînement aérobie sur les fonc$ons cardiovasculaires? • Quel est l’impact de l’entraînement anaérobie sur le cœur? • Quel est l’impact de l’entraînement anaérobie sur les fonc$ons cardiovasculaires? • Pourquoi les fréquences cardiaques sont-­‐elles plus basses chez les individus entraînés • Pourquoi la pression artérielle diastolique change peu? Synemorphose inc. (c)
