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INTERET PRATIQUE DE L’EPREUVE D’EFFORT I - MECANISMES PHYSIOLOGIQUES D’ADAPTATI

INTERET PRATIQUE DE L’EPREUVE D’EFFORT I - MECANISMES PHYSIOLOGIQUES D’ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W. KEDRA Service d’Explorations Fonctionnelles - Hôpital Lariboisière PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE EXERCICE MUSCULAIRE (E.M.) - GENERALITES (1) ACTIVITE MUSCULAIRE : • volontaire (consciente) • inconsciente (réflexe, sous corticale) MUSCLES • striés : squelettiques, cardiaque • lisses A.W.KEDR9 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE EXERCICE MUSCULAIRE - GENERALITES (2) TYPE DE CONTRACTION MUSCULAIRE • statique = isométrique (« handgrip ») • dynamique = isotonique A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE VOIES METABOLIQUES en f ° de TYPE D’EXERCICE EXERCICE MUSCULAIRE DYNAMIQUE Types :  triangulaire  rectangulaire t t W W A.W. KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE EXERCICE MUSCULAIRE = • le plus puissant stimulus physiologique, • sollicitant plusieurs organes et systèmes, • permettant d’évaluer les performances ph., • déceler de nombreuses pathologies A.W.KEDRA 2012 PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (1) BICYCLETTE ERGOMETRIQUE A.W. KEDRA 2012 EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (2) BICYCLETTE ERGOMETRIQUE - TABLEAU DE BORD A.W. KEDRA 2012 EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (3) MANOMETRE (« tensiomètre ») A.W. KEDRA 2012 EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (4) A.W. KEDRA 2012 EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (5) ECG - ECRAN DE SURVEILLANCE A.W. KEDRA 2012 EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (6) TAPIS ROULANT A.W. KEDRA 2012 EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (7) TAPIS ROULANT - PENTE 15% A.W. KEDRA 2012 EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (8) TAPIS ROULANT - « TABLEAU DE BORD » A.W. KEDRA 2012 PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 E.M. DYNAMIQUE TRIANGULAIRE SUR TAPIS ROULANT A.W. KEDRA 2012 EPREUVE D’EFFORT - METHODES (1) Vitesse constante 3,4 miles/h PROTOCOLE BALKE Pente (%) Temps (min) PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MODIFICATIONS PHYSIOLOGIQUES • hémodynamiques (centrale, périphérique) • respiratoires • hématose • métaboliques A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MAIS QU’ELLE QUE SOIT L’EFFICACITE DE CES MECANISMES D’ADAPTATION • hémodynamiques • respiratoires • hématose • métaboliques A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE Limite : consommation maximale d’oxygène VO2 Max. = quantité maximale d’O2 utilisable par l’organisme, conditionnant la performance physique, pour les exercices de plus de 2 - 3 min. VO2 = Qc x DAV VO2 = Qc x (CaO2 – CvO2) A.W.KEDRA 2012 PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE HEMODYNAMIQUE CENTRALE Modifications du débit cardiaque (Qc) débit cardiaque : Qc = FC x VES FC x 4 à 5 (FCMT = 220 - l’âge) VES + 50% (orthostatisme, <120/’) retour veineux A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE HEMODYNAMIQUE PERIPHERIQUE Modifications des débits artériels périphériques - territoires musculaires actifs - muscles respiratoires - myocarde - territoires hépato-splanchnique - rénal - cutané (au début) puis (T° rég.) = - encéphalique A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE PAS jusqu’à 230 mm Hg = PAD (stable) PA différentielle (ou pulsée) PA différentielle = PAS – PAD  PAM = PAD + 1/3(PAS - PAD) A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE RESISTANCES HEMODYNAMIQUES Rh = PAM/Qc car PAM  et Qc  donc Rh  A.W.KEDRA 20012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PRESSION ARTERIELLE PULMONAIRE modérée PAP modérée PCP meilleure perfusion pulmonaire. A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PERFUSION PULMONAIRE en fonction des pressions : intra alvéolaire et hémodynamiques % Q A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MODIFICATIONS DE L’ECG • espace R - R car FC • espace PR (ou PQ) • intervalle QT • initiale d'amplitude de l'onde R puis  • amplitude onde P (surtout en D2, D3, aVF) • sous décalage « jonctionnel » du segment ST P T Q R S J A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE SOUS DECALAGE DU SEGMENT ST : • Type « jonctionnel » (physiologique) BASAL ST Max. A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE SOUS - DECALAGE DU SEGMENT ST : • Type horizontal et/ou descendant (ischémique) 80 ms REPOS 30W 3’ 60W 1’ A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE SOUS DECALAGE ISCHEMIQUE ST : A.W.KEDRA 2012 PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MODIFICATIONS RESPIRATOIRES VO2 à toutes les étapes respiratoires : • NIVEAU VENTILATOIRE : VE - débit respiratoire 6 200 l/min VT - volume courant 0,5 3,5 l FR - fréquence respiratoire 12 70/’ FIO2 étant immuable FEO2 stable proportionnalité VE - VO2 A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE DEBIT VENTILATOIRE A L’EFFORT VE l/min 0 20 40 60 80 1 2 3 4 5 EM 1. accrochage ventilatoire 2. installation 3. état stable 4. décrochage ventilatoire 5. récupération t (min) 0 12 120 W x 12 ’ A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MODIFICATIONS RESPIRATOIRES • TRANSFERT ALVEOLO – CAPILLAIRE (1) temps de contact air - sang MAIS : différence P intra-Alv. O2 – P art. O2 et P intra-Alv. CO2 – P art. CO2 ne varie pas car : - importante réserve de temps pour l'hématose et - mise en jeu de nouveaux territoires pulmonaires (apicaux) A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE REPOS EXERCICE RESERVE DE TEMPS POUR L’HEMATOSE A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MODIFICATIONS RESPIRATOIRES • TRANSFERT ALVEOLO – CAPILLAIRE (2) de capacité de diffusion avec la puissance car : débit sanguin pulmonaire débit ventilatoire d’où  rapport ventilation/perfusion A.W.KEDRA 2012 PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE DIFFERENCE ARTERIO - VEINEUSE (DAV) DAV : CaO2 inchangé sauf pour EM intenses et prolongés  sudation  V. Plasm. Ht CvO2 mais valeur plancher 2 à 4 Vol% A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE CESSION D’OXYGENE EN PERIPHERIE (1) VO2 locale (muscles actifs) VO2 locale = Q sang. loc. x (CaO2 - CvO2) car - Q sanguin local - CaO2 - CvO2 A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE CESSION D’OXYGENE EN PERIPHERIE (2) Facilitation de la libération d’O2 par Hb : - T° loc., pH, PCO2 (effet Bohr) - capillarisation musculaire - densité mitochondriale intramusculaire - activités enzymatiques A.W.KEDRA 2012 PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE COMMANDES NERVEUSES FC (juste avant et au tout début de l’EM, due à l’activation des centres bulbaires) stimulation  p A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE COMMANDES HORMONALES catécholamines circulantes COMMANDES METABOLIQUES Rh muscles actifs VD due à : pO2 et pH, PCO2, adénosine, … A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE ! Les substances VD soustraient les vaisseaux des territoires actifs aux influences vasomotrices générales notamment stim.  A.W.KEDRA 2012 PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W.KEDR9 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MESURE DE LA VO2 Max. (1) Rappel : VO2 Max. = • quantité maximale d’O2 utilisable par l’organisme, • conditionnant la performance physique, • pour les exercices de plus de 2-3 min. A.W.KEDRA 2012 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MESURE DE LA uploads/Industriel/ mecanismes-physiologique-d-x27-adaptation-a-l-x27-exercice-musculaire.pdf