M1.1 : Physiologie IVANES
Adaptation cardiovasculaire à l’effort
I. Quelques généralités
On va faire la différence entre une adaptation cardiovasculaires aigues càd ce qui se passe quand on court
pour attraper le bus ou que l’on débute un effort physique et les adaptations chroniques que l’on peut voir
chez le sujet sportif régulièrement (de haut niveau ou professionnels qui va développer ce que l’on appelle un
cœur d’athlète).
Il va y avoir des adaptations qui vont être lié au stress de manière général et le stress comprend :
- L’exercice musculaire ou l’effort physique
- Les émotions intenses
- Ou les conditions extrêmes comme l’altitude, la température élevée ou basse
L’exercice musculaire est une activité musculaire volontaire et consciente et on considère l’activité
essentiellement des muscles striés squelettique.
On définit 2 types d’exercice physique :
Statique = isométrique qui met en jeu la force maximale volontaire (exo de muscu)
Dynamique = isotonique qui met en jeu l’endurance
En fonction de la composante utilisée, statique ou dynamique, et en fonction de l’intensité demandé par le
sport, on va pouvoir avoir des classifications des différents sports :
- Sport d’adresse (golf, bowling…)
- Sport de puissance (souvent statique)
- Sport d’endurance (souvent dynamique)
- Sport mixte (sollicitation dynamique et statique parfois importante)
On peut également à partir de cette liste définir des sports de faibles sollicitation, de moyenne sollicitation et
de très forte sollicitation. Cela va permettre de conseiller les patients atteints de maladies
cardiovasculaires pour les aider à choisir des activités sportives qu’ils peuvent contrôler.
II. Adaptations cardio-vasculaires aigues
Dès que l’on commence un exercice physique, on va avoir des modifications qui vont toucher le système
cardiovasculaire et le système respiratoire. Naturellement on va avoir la mise en jeu des muscles
périphériques qui vont entraîner des modifications métaboliques.
Ces modifications touchent :
- Hémodynamique :
o Centrale pour la partie du cœur
o Périphérique avec le système vasculaire périphérique
- Respiratoires puisque la fonction respiratoire va également être modifiée
- Hématose : capacité des poumons à oxygéner le sang
- Métaboliques : fonctionnement musculaire modifié par l’augmentation de la demande NRGtique.
Augmentation de la performance
Mais, il y a une limite maximale qui est la consommation maximale d’oxygène (VO 2max)
Pour un sujet donné, la consommation max d’oxygène va conditionner le niveau de performance qu’il va
pouvoir atteindre et cela va correspondre à la quantité d’oxygène qui va pouvoir utiliser pour un exercice de
plus de 2 à 3 minutes.
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, M1.1 : Physiologie IVANES
Pour apprécier cette VO2, on utilise la définition métabolique du débit cardiaque.
La VO2 étant le produit du débit cardiaque et de la différence artério-veineuse càd la concentration artérielle
en O2 – la concentration veineuse en O2.
Quand on fait de l’activité physique, le débit cardiaque augmente, la différentielle augmente ce qui
conditionne l’augmentation de la VO2.
Cette VO2 est déterminé génétiquement, on a de base une VO 2 + ou – élevée.
On va pouvoir, avec l’entraînement physique, modifier cette VO 2 mais dans une certaine limite. En générale,
on a du mal à augmenter notre VO2 au-dessus de 25 % donc on se doute que si on part de base avec une
VO2 élevée on va arrivé à une VO2 très élevé alors que si de base je pars avec une VO2 basse, même avec un
très bonne entraînement, je vais avoir du mal à atteindre un niveau de performance d’un sportif de haut
niveau.
La corrélation avec les capacités aérobies (et donc le niveau de performance est vrai) particulièrement pour
les sports d’endurance.
Ex de sport :
- Course à pied ou cyclisme ou aviron : le niveau de performance est associé à une augmentation de
VO2
- Escrime : le niveau de VO2 est à peine plus élevée que la moyenne pour l’âge et pourtant ce sont des
athlètes de haut niveau
A. Paramètres modifiés :
1. Hémodynamique centrale
Quand on fait une activité physique, on va modifier le débit cardiaque pour que la VO2 augmente pour
répondre à la demande des tissus périphériques en énergie.
On a quasi une relation presque linéaire entre le débit cardiaque et la
consommation d’oxygènes pendant un exercice dynamique :
Ce qui va faire la différence entre le sujet sédentaire et l’athlète de haut
niveau, c’est les niveaux qu’il va pouvoir atteindre.
Chez le sujet sédentaire, le débit cardiaque et la consommation
d’oxygène vont être plus bas que chez l’athlète de haut niveau.
Quand on a une augmentation majeure du débit cardiaque, on a toutes les composantes du débit cardiaque
qui sont modifiées. On rappelle que le débit cardiaque = fréquence cardiaque . volume d’éjection
systolique :
Qc = FC.VES
On peut avoir une élévation importante de la fréquence cardiaque, parfois jusqu’à 4 fois ou 5
fois la fréquence de repos qui va également dépendre de mon statut :
o Fréquence de repos pour un athlète = 40 à 50 bpm (peuvent atteindre les 4 à 5 fois)
o Fréquence de repos pour un sujet sédentaire = 80 à 90 bpm (ne va pas atteindre les 4 à
5 fois)
Cette augmentation va dépendre du type de sport et du niveau de sollicitation. Cette augmentation de
fréquence cardiaque est d’autant plus importante que la composante statique est importante càd qu’il y a un
sport qui nécessite la mise en jeu de la force maximale volontaire.
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Adaptation cardiovasculaire à l’effort
I. Quelques généralités
On va faire la différence entre une adaptation cardiovasculaires aigues càd ce qui se passe quand on court
pour attraper le bus ou que l’on débute un effort physique et les adaptations chroniques que l’on peut voir
chez le sujet sportif régulièrement (de haut niveau ou professionnels qui va développer ce que l’on appelle un
cœur d’athlète).
Il va y avoir des adaptations qui vont être lié au stress de manière général et le stress comprend :
- L’exercice musculaire ou l’effort physique
- Les émotions intenses
- Ou les conditions extrêmes comme l’altitude, la température élevée ou basse
L’exercice musculaire est une activité musculaire volontaire et consciente et on considère l’activité
essentiellement des muscles striés squelettique.
On définit 2 types d’exercice physique :
Statique = isométrique qui met en jeu la force maximale volontaire (exo de muscu)
Dynamique = isotonique qui met en jeu l’endurance
En fonction de la composante utilisée, statique ou dynamique, et en fonction de l’intensité demandé par le
sport, on va pouvoir avoir des classifications des différents sports :
- Sport d’adresse (golf, bowling…)
- Sport de puissance (souvent statique)
- Sport d’endurance (souvent dynamique)
- Sport mixte (sollicitation dynamique et statique parfois importante)
On peut également à partir de cette liste définir des sports de faibles sollicitation, de moyenne sollicitation et
de très forte sollicitation. Cela va permettre de conseiller les patients atteints de maladies
cardiovasculaires pour les aider à choisir des activités sportives qu’ils peuvent contrôler.
II. Adaptations cardio-vasculaires aigues
Dès que l’on commence un exercice physique, on va avoir des modifications qui vont toucher le système
cardiovasculaire et le système respiratoire. Naturellement on va avoir la mise en jeu des muscles
périphériques qui vont entraîner des modifications métaboliques.
Ces modifications touchent :
- Hémodynamique :
o Centrale pour la partie du cœur
o Périphérique avec le système vasculaire périphérique
- Respiratoires puisque la fonction respiratoire va également être modifiée
- Hématose : capacité des poumons à oxygéner le sang
- Métaboliques : fonctionnement musculaire modifié par l’augmentation de la demande NRGtique.
Augmentation de la performance
Mais, il y a une limite maximale qui est la consommation maximale d’oxygène (VO 2max)
Pour un sujet donné, la consommation max d’oxygène va conditionner le niveau de performance qu’il va
pouvoir atteindre et cela va correspondre à la quantité d’oxygène qui va pouvoir utiliser pour un exercice de
plus de 2 à 3 minutes.
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Pour apprécier cette VO2, on utilise la définition métabolique du débit cardiaque.
La VO2 étant le produit du débit cardiaque et de la différence artério-veineuse càd la concentration artérielle
en O2 – la concentration veineuse en O2.
Quand on fait de l’activité physique, le débit cardiaque augmente, la différentielle augmente ce qui
conditionne l’augmentation de la VO2.
Cette VO2 est déterminé génétiquement, on a de base une VO 2 + ou – élevée.
On va pouvoir, avec l’entraînement physique, modifier cette VO 2 mais dans une certaine limite. En générale,
on a du mal à augmenter notre VO2 au-dessus de 25 % donc on se doute que si on part de base avec une
VO2 élevée on va arrivé à une VO2 très élevé alors que si de base je pars avec une VO2 basse, même avec un
très bonne entraînement, je vais avoir du mal à atteindre un niveau de performance d’un sportif de haut
niveau.
La corrélation avec les capacités aérobies (et donc le niveau de performance est vrai) particulièrement pour
les sports d’endurance.
Ex de sport :
- Course à pied ou cyclisme ou aviron : le niveau de performance est associé à une augmentation de
VO2
- Escrime : le niveau de VO2 est à peine plus élevée que la moyenne pour l’âge et pourtant ce sont des
athlètes de haut niveau
A. Paramètres modifiés :
1. Hémodynamique centrale
Quand on fait une activité physique, on va modifier le débit cardiaque pour que la VO2 augmente pour
répondre à la demande des tissus périphériques en énergie.
On a quasi une relation presque linéaire entre le débit cardiaque et la
consommation d’oxygènes pendant un exercice dynamique :
Ce qui va faire la différence entre le sujet sédentaire et l’athlète de haut
niveau, c’est les niveaux qu’il va pouvoir atteindre.
Chez le sujet sédentaire, le débit cardiaque et la consommation
d’oxygène vont être plus bas que chez l’athlète de haut niveau.
Quand on a une augmentation majeure du débit cardiaque, on a toutes les composantes du débit cardiaque
qui sont modifiées. On rappelle que le débit cardiaque = fréquence cardiaque . volume d’éjection
systolique :
Qc = FC.VES
On peut avoir une élévation importante de la fréquence cardiaque, parfois jusqu’à 4 fois ou 5
fois la fréquence de repos qui va également dépendre de mon statut :
o Fréquence de repos pour un athlète = 40 à 50 bpm (peuvent atteindre les 4 à 5 fois)
o Fréquence de repos pour un sujet sédentaire = 80 à 90 bpm (ne va pas atteindre les 4 à
5 fois)
Cette augmentation va dépendre du type de sport et du niveau de sollicitation. Cette augmentation de
fréquence cardiaque est d’autant plus importante que la composante statique est importante càd qu’il y a un
sport qui nécessite la mise en jeu de la force maximale volontaire.
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