Réponses cardiovasculaires à l`exercice musculaire
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Réponses cardiovasculaires à l’exercice musculaire FrédéricSCHNELL LaboratoiredePhysiologie Exercicemusculaire Contraintepourl’organisme Al’effortlesmusclesdemandentplusd’énergie ⇒ Adapta;onaiguesdesdifférentssystèmes: • Energé;que • Cardio-vasculaire • Ven;latoire • Endocrinien • Neurologique • Ostéo-ligamentaireetmusculaire Plan I.Rappel:métabolismeénergéAque II.Typesd’exercicesmusculaires III.Réponsescardiovasculairesaiguësàl’exercicedynamiquechezle sujetsain 1.Exercicetriangulaire 2.PressionArtérielle 3.Débitcardiaque 4.Résistancespériphériquestotales 5.Caspar;culier:exerciceprolongé IV.RégulaAondusystèmecardiovasculaireàl’exercice V.Pourquoiuntestd’effort? VI.Conclusion Plan I.Rappel:métabolismeénergéAque II.Typesd’exercicesmusculaires III.Réponsescardiovasculairesaiguësàl’exercicedynamiquechezle sujetsain 1.Exercicetriangulaire 2.PressionArtérielle 3.Débitcardiaque 4.Résistancespériphériquestotales 5.Caspar;culier:exerciceprolongé IV.RégulaAondusystèmecardiovasculaireàl’exercice V.Pourquoiuntestd’effort? VI.Conclusion I.MétabolismeénergéAqueetexercice musculaire VoieanaérobiealacAque Pasd’O2 Pasd’acidelac;que Exercicestrèsbrefs VoieanaérobielacAque Pasd’O2 Acidelac;que Exercicescourtedurée Voieaérobie O2 Exerciceslonguedurée Modifiéd’aprèsMcArdleWD,KatchFI,KatchVI.ExercisePhysiology.1996 Placedusystèmecardiovasculairedanslesréponses aiguësàl’exercicemusculaire O2 O2 CO2 Métabolismeaérobie Débitsanguinmusculaire CO2 VenAlaAon Vasomotricité Hémoglobine Débitcardiaque Modifiéd’aprèsMcArdleWD,KatchFI,KatchVI.ExercisePhysiology.1996 Plan I.Rappel:métabolismeénergéAque II.Typesd’exercicesmusculaires III.Réponsescardiovasculairesaiguësàl’exercicedynamiquechezle sujetsain 1.Exercicetriangulaire 2.PressionArtérielle 3.Débitcardiaque 4.Résistancespériphériquestotales 5.Caspar;culier:exerciceprolongé IV.RégulaAondusystèmecardiovasculaireàl’exercice V.Pourquoiuntestd’effort? VI.Conclusion II.Typesd’exercicemusculaire 3grandstypesd’exercicemusculaires – Exercicedynamique=isotonique Alternancecontrac;on/relaxa;onmusculaires(ex:courseàpied) Intensité=%VO2max – ExercicestaAque=isométrique Contrac;onconstante,sanschangementdelongueurdumuscle,maintenu contreunerésistancefixe(ex:haltérophilie) Intensité=%delaforcemaximalevolontairedugroupemusculaireconsidéré – Exercicemixte Associa;ondes2exercices(ex:marcheenportantunevalise) Plan I.Rappel:métabolismeénergéAque II.Typesd’exercicesmusculaires III.Réponsescardiovasculairesaiguësàl’exercicedynamiquechezle sujetsain 1.Exercicetriangulaire 2.PressionArtérielle 3.Débitcardiaque 4.Résistancespériphériquestotales 5.Caspar;culier:exerciceprolongé IV.RégulaAondusystèmecardiovasculaireàl’exercice V.Pourquoiuntestd’effort? VI.Conclusion III.1.Exercicetriangulaire Adultejeunesain Niveaudelamer Wa^s 200 Température<25° Exercicesurvélo progressivement 150 100 croissant10-20minutes Intensitémaximale 50 2 4 6 8 Temps minutes III.2.AdaptaAonsdelapressionartérielle àl’exercice La PA est la variable circulatoire régulée de l’organisme PAm=QcxRPT PAm=PressionArtériellemoyenne(mmHg) Qc=DébitCardiaque(L.min-1) RPT=RésistancesPériphériquesTotales(UI) Adaptation de la pression artérielle à l’exercice PAsystolique doitaugmenter PAdiastolique variepeu 220 PA mm Hg PA systolique 180 140 PA diastolique 100 60 jambes 20 40 60 80 100 % VO2 max. Modifiéd’aprèsStenbergJetal.JApplPhysiol.1967 III.3.AdaptaAondudébitcardiaque àl’exercice Qc(L/min) 0 25 50 75 100 %VO2max. Modifiéd’aprèsCohen-SolalA,CarréF.GuidepraMquedesépreuvescardio-respiratoires.Masson2009 Déterminantsdudébitcardiaque DébitCardiaque Fréquencecardiaque Volumed’éjecAonsystolique Volumetélédiastolique Compliance Précharge Volumetélésystolique ContracAlité Postcharge ÉvoluAondelafréquencecardiaque àl’exercice FC(bpm) FMT=220-âge+/-10bpm 0 25 50 75 100 %VO2max. RégulaAonautonomique delafréquencecardiaqueàl’exercice <50-60%VO2max. >50-60%VO2max. àbaissedutonusparasympathique àaugmenta;ondusympathique àaugmenta;ondescatécholamines ExempledupaAentgreffécardiaque Coeurdénervéuniquementsensibleauxcatécholaminescirculantes =>Réponseplustardivedelafréquencecardiaqueàl’exercice AdaptaAonduvolumed’éjecAon systoliqueàl’exercice VES(mL) 0 25 50 75 100 %VO2max. Modifiéd’aprèsCohen-SolalA,CarréF.GuidepraMquedesépreuvescardio-respiratoires.Masson2009 AdaptaAonduvolumed’éjecAon systoliqueàl’exercice VES=VTD-VTS VTD(ml/m2) %VO2max. Volumetélédiastolique=VTD La«pompe»musculaire Augmenta;ondelaprécharge Modifiéd’aprèsHigginbothamM.etal.1986 Modifiéd’aprèsWilmoreetCosMll2002 AdaptaAonduvolumed’éjecAon systoliqueàl’exercice Adrénalineplasma;que(pg/ml) VTS(ml/m2) %VO2max. 0 50 Noradrénalineplasma;que(pg/ml) VES=VTD-VTS 100 Volumetélésystolique=VTS Modifiéd’aprèsHigginbothamM.etal.1986 Fréquencecardiaque(bpm) Adrénalineplama;que(pg/ml) Noradrénalineplasma;que(pg/ml) Modifiéd’aprèsFlegJLetal.JApplPhysiol.1995 III.4.AdaptaAondesrésistances périphériquestotalesàl’exercice RésistancesPériphériquesTotales(UI) 0 RPT=ΔPA/Qc 25 50 75 100 %VO2max. Modifiéd’aprèsCohen-SolalA,CarréF.GuidepraMquedesépreuvescardio-respiratoires.Masson2009 Balancecirculatoire Repos 5,8 L.min-1 Q stable Q augmenté Q diminué puis augmenté Q diminué Cerveau Cœur 750 Muscle 1200 Peau 500 Rein 1100 250 750 750 12500 1900 Abdomen 1400 Autre 600 600 600 400 Exercice 17,5 L.min-1 AdaptaAondesdébitssanguinslocaux Aorte Artère mésentérique supérieure Vasodilata;on éfluxsanguin diges;f Vasoconstric;on ê fluxsanguin diges;f Artèresiliaques communes Vasoconstric;on êfluxsanguin verslesjambes Vasodilata;on éfluxsanguin verslesjambes Adaptation de la pression artérielle selon la masse musculaire sollicitée PAsystolique doitaugmenter PAdiastolique variepeu 220 PA mm Hg PA systolique 180 140 PAeffortbras >effortjambes PA diastolique 100 60 bras jambes 20 40 60 80 100 % VO2 max. Modifiéd’aprèsStenbergJetal.JApplPhysiol.1967 III.5.AdaptaAondudébitcardiaque àl’exerciceprolongé FC(bpm) VES(ml) 150 • 130 60 • 0 3-5 • 140 30-80 1 2 état état d’adapta;on stable 100 3 temps(min) dérive 1 2 Exerciceprolongé(>45min):problèmedelalu^econtrelachaleur ⇒ Déshydrata;on(transpira;on)+redistribu;onduvolumeplasma;que(cutanés) ⇒ êVES=>éFC(s;mula;oncatécholergique)pourgarderQcconstant 3 temps (min) AdaptaAondelapressionartérielleà l’exerciceprolongé PAsystolique(mmHg) 160 150 140 130 120 110 REPOS EXERCICECONSTANT RECUPERATION Temps ⇒ Déshydrata;on(transpira;on)+vasodilata;oncutanée ⇒ êPA Modifiéd’aprèsHannumetKasch,Scand.J.SportsSci.1981 Plan I.Rappel:métabolismeénergéAque II.Typesd’exercicesmusculaires III.Réponsescardiovasculairesaiguësàl’exercicedynamiquechezle sujetsain 1.Exercicetriangulaire 2.PressionArtérielle 3.Débitcardiaque 4.Résistancespériphériquestotales 5.Caspar;culier:exerciceprolongé IV.RégulaAondusystèmecardiovasculaireàl’exercice V.Pourquoiuntestd’effort? VI.Conclusion IV.RégulaAondesadaptaAonscardiovasculaires àl’exercicedynamique Ø RégulaAonnerveuse: Centrale Barorécepteurs Caro;diens Réflexe(SNvégéta;f) Commande centrale Commande médullaire Récepteurs cardiaques Ø RégulaAonhormonale: Catécholamines Ø RégulaAonhumorale: Métaboliteslocaux Mécanorécepteurs Métaborécepteurs Musclessquele;ques Vaisseaux systémiques(ré sis;fs) Vaisseaux systémiques( capaci;fs) Ø AutorégulaAoncardio-vasculaire: Myocardiqueintrinsèque(FranketStarling) Modifiéd’aprèsTiptonCetal.ACSMAdvancedExercisePhysiologyBook.2006 Plan I.Rappel:métabolismeénergéAque II.Typesd’exercicesmusculaires III.Réponsescardiovasculairesaiguësàl’exercicedynamiquechezle sujetsain 1.Exercicetriangulaire 2.PressionArtérielle 3.Débitcardiaque 4.Résistancespériphériquestotales 5.Caspar;culier:exerciceprolongé IV.RégulaAondusystèmecardiovasculaireàl’exercice V.Pourquoiuntestd’effort? VI.Conclusion V.Pourquoiuntestd’effort? POST EFFORT IMMEDIAT Arrêt brutal effort Vasodilatation Artérielle EFFORT AIGU é Sympathique êStimulation Vagale éCatécholamines êRetour Veineux éFC, PA êQc é MVO2 êPA êPerfusion Coronaire MALADIE CORONAIRE éIschémie é Modification de la Dépolarisation / Repolarisation MVO2: consommation en O2 du myocarde Arythmie cardiaque Irritabilité Myocardique Conclusion • L’exercicemusculairenécessitedel’énergie • Lemétabolismeaérobienécessitedel’oxygène • Lesréponsescardiovasculairesadaptentl’apportd’O2aux muscles – Lapressionartériellerestesuffisante – Cœur:Débitcardiaque(FC,VES) – Vaisseaux:Résistancespériphériquestotales Référencesbibliographiques:
