adaptations cardioV a lexercice et a lentrainement File
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10/02/2015 Structure et fonctionnement du Système Cardio-Vasculaire (SCV) ADAPTATIONS PHYSIOLOGIQUES A • Le SCV comporte 3 éléments L’EXERCICE ET A L’ENTRAINEMENT – Une pompe le coeur – Un système de canaux Adaptations cardiovasculaires les vaisseaux sanguins – Un liquide circulant le sang Le cœur La circulation du sang 4 cavités 2 Oreillettes (D et G) : reçoivent sang • Partie droite: Circulation sang désoxygéné 2 ventricules (D et G) : éjectent sang Oreillette droite Veine cave supérieure – Reçoit le sang des veines caves – Sang provenant de la grande circulation (muscles, etc…), pauvre en oxygène Ventricule droit – Envoie le sang vers les poumons – But : ré-oxygénation du sang : ↑ taux d’oxygène dans le sang 1 10/02/2015 Contrôle extrinsèque de l’activité cardiaque La circulation du sang • Partie gauche : Circulation sang oxygéné Système nerveux Oreillette gauche – Reçoit le sang provenant des poumons Parasympathique Sympathique – Sang riche en oxygène Freine le coeur Ventricule gauche Prédomine au repos – Envoie le sang vers la circulation générale (tissus musculaires, muscles contraction) Coeur: activité intrinsèque = automatisme cardiaque Accélère le cœur Force de contraction Prédomine lors d’un stress ou lors de l’exercice Système endocrinien (hormones) Agit grâce aux hormones Catécholamines (adrénaline et noradrénaline) Accélère le cœur Force de contraction – Sortie du cœur par l’artère aorte – Sang riche en oxygène D- Terminologie Volume d’éjection systolique (VES): Quantité de sang éjectée par le V à chaque contraction (systole) Fréquence cardiaque (FC) Nombre de battements cardiaques par minute Les adaptations cardiovasculaires à l’exercice Débit cardiaque (Qc): Volume total de sang éjecté par le V en 1 minute C’est un débit (L/min) Qc = VES x FC L/min L/batt Batt/min 2 10/02/2015 Adaptions locales • A l’exercice, les muscles actifs demandent + d’oxygène et de substrats énergétiques. • Les adaptations de l’organisme vont permettre la réalisation • • des exercices ↑ débit sanguin local – = ↑ volume sanguin arrivant au niveau du muscle ↑ nombre capillaire fonctionnel à l’exercice – = ↑ vascularisation muscle • ↑ FC lors d’un exercice • Effet sur la vasomotricité BUT : Favoriser l’exercice physique • Donc : ↑ vitesse écoulement sang dans vaisseaux Vasodilatation locale à l’exercice, permet ↑ masse sanguine au niveau des territoires musculaires actifs. Mecanismes? Exercice à intensité constante (exercice sous maximal) • Propriété d’autorégulation des vaisseaux – Capacité de variation du diamètre des vaisseaux – = VASODILATATION • Facteurs de vasodilatation – Facteurs de nature chimique – Le facteur principal : Consommation d’oxygène par les muscles actifs 3 10/02/2015 a. Débit cardiaque (Q) • b. Le volume d’éjection systolique (VES) On a : Q = VES× FC • c. Fréquence cardiaque (FC) Exercice constant : Q VES FC 4 10/02/2015 Exercice à intensité croissante (exercice maximal) • a. Débit cardiaque – Qmax atteint à VO2max – Qc pour satisfaire à l’ de la demande musculaire en O2. Pour des niveaux d’I faible : – ↑ liée à ↑ FC et VES Pour niveaux d’I élevée – ↑ Q liée à ↑ FC VO2max c. Fréquence cardiaque • b. Volume d’éjection systolique (VES) • jusqu’à 50 % VO2max • Stagne jusqu’au max VO2max 5 10/02/2015 • Remarques : – Paramètres le plus accessible : FC – VES et Q sont beaucoup plus difficile à évaluer Autres paramètres à l’exercice : – En pratique : • La proportionnalité entre FC et VO2 est très intéressante dans le contrôle de l’entraînement aérobie La pression artérielle Le contenu en oxygène Le volume plasmatique L’hémoconcentration La redistribution circulatoire a. La pression artérielle b. Le contenu en oxygène Augmentation du débit sanguin Assurer débit suffisamment rapide dans tout le système vasculaire But : Approvisionner les tissus (capillaires les plus périphériques) CaO2 D(a-v)O2 CvO2 D(a-v)O2 avec l’intensité de l’exo Exercice Augmentation car : Repos Utilisation de la différence artério-veineuse CaO2 D(a-v)O2 CvO2 VO2 ↑ à l’exo 6 10/02/2015 c. Le volume plasmatique A l’exercice Il y a une diminution du volume plasmatique = Perte des molécules d’eau du sang (A l’exercice prolongé : VP de 10 à 20 % A l’exercice bref et très intense (1 min) : VP de 15 à 20 %) Compromet la performance d. La redistribution circulatoire • Sous l’action du SN, dérive du sang des territoires inactifs territoires actifs Contraction des artérioles dans territoires inactifs et se dilatent dans territoires actifs. Exos prolongés production de chaleur +++ Nécessité d’évacuation de la chaleur Une partie sang vers la peau au détriment des muscles actifs VP Viscosité du sang débit sanguin musculaire Apport O2 des muscles Balancement circulatoire : Qs Muscles Au repos: 15-20% Qsanguin total Exo: 80-85% Qsanguin total Viscères 1. Les dimensions cardiaques – de la masse et du volume du cœur – Epaississement de la paroi, et ↑ des dimensions de la cavité du ventricule gauche Les adaptations cardiovasculaires à l’entraînement de 2 facteurs Augmentation de la taille du cœur Augmentation volume éjection Augmentation de l’épaisseur du cœur Augmentation force de contraction 7 10/02/2015 3. La fréquence cardiaque 2. Le volume d’éjection systolique – du VES car : Relation linéaire de proportionnalité entre FC et I d’exo volume du cœur volume sanguin : afflux sanguin étire les parois ventriculaires et permet une meilleure restitution élastique FC repos : du vol plasm qui le force de contraction volume restant en fin de contraction retour veineux du VES FE : fraction éjectée FC exercice : Avant Entraînement – Pour une même intensité d’exercice sous-maximal • FC parfois de 20, 30, 40 bpm • Moins de fatigue pour un effort donnée – Le cœur est plus efficace : le cœur entraîné se fatigue moins pour un même effort Après Entraînement – A l’exercice max : • FCmax relativement constant même après période d’entraînement aérobie A l’arrêt d’un exercice, FC revient + rapidement à sa valeur de repos : C’est un bon indicateur physique du sujet 8 10/02/2015 4. Le Débit cardiaque 5. Le débit sanguin Entraînement : du Qmax Pour une même intensité d’exercice Q reste pratiquement identique • Exercices faibles et modérés – Exo : demande en O2 et nutriments • Pour satisfaire demandes : débit sanguin de Q, car adaptation de VES et FC nb de capillaires fonctionnels dans les muscles entraînés de la vasodilatation locale : ouverture de nouveaux capillaires Amélioration de la redistribution de la masse sanguine du volume sanguin total Amélioration du débit sanguin au niveau des muscles actifs 6. L’hématocrite (Ht) – C’est le volume relatif des éléments figurés dans le sang. Avec entraînement : • du nombre de Globule Rouge • du volume plasmatique – Eléments figurés 99% de globules rouges – L’hématocrite représente le % des éléments figurés dans le sang. – Ht = (h/H) × 100 MAIS : VP >> GR • GR Ht • VP 37% < Ht < 43% Volume plasmatique (eau) H h Valeurs : • Sédentaire : Homme Ht = 40 - 43 % Femme Ht = 37 – 39 % • Athlète entraîné en endurance : Ht ~35 % Globules rouges = éléments figurés 9 10/02/2015 ° Hématocrite ≠ avec l’exercice : Vol plasm H h GR Au repos A l’exercice 60 ml 55 ml 48 ml 40 ml 45 ml 40 ml Ht = 40% Ht = 45,45% 10
