BIO / PHY - ADAPTATION PHYSIOLOGIE A L'EFFORT - MODULE 17 Flashcards
Différencier les fibres musculaires lentes et rapides en comparant leurs caractéristiques structurales
et fonctionnelles
Fibres de type I
* Ont un petit diamètre (moins de myofibrilles)
* Sont peu fatigables
* Bénéficient d’une bonne irrigation sanguine
* Sont riches en myoglobine et en mitochondries
* Privilégient la filière aérobie (métabolisme oxydatif)
Elles permettent des contractions lentes et durables, d’intensité modérée.
Fibres de type II
* Ont un gros diamètre (plus de myofibrilles)
* Sont fatigables
* Bénéficient d’une innervation optimale
* Sont moins riches en myoglobine et en mitochondries
* Privilégient la filière anaérobie (métabolisme glycolytique)
Elles permettent des contractions d’intensité maximale mais de courte durée.
Citer les 3 filières énergétiques
Système ATP - Créatine phosphate : phase anaérobie alactique
Le système glycolytique : phase anaérobie lactique
Le système oxydatif : phase aérobie
Détailler leur fonctionnement, avantages et inconvénients, identifier les voies métaboliques mises en
jeu et les bilans énergétiques respectifs ; les associer à des types de sport
Système ATP - Créatine phosphate : phase anaérobie alactique
FONCTIONNEMENT :
Pas d’utilisation d’oxygène : anaérobie / pas de production d’acide lactique : alactique.
Créatine P + ADP <Créatine> Créatine + ATP</Créatine>
ADV :
l’ATP emmagasiné dans les muscles est consommé en moins de 5 sec => énergie immédiate
Resynthèse rapide
n’a pas besoin d’oxygène pour fonctionner
INC :
réserves de créatine phosphate sont épuisées en 10 à 15 sec
Effort de courte durée
VOIES META :
Anaérobie
BILAN ENERGETIQUE :
1 molécule d’ATP régénérée pour chaque molécule de CP utilisée.
TYPE DE SPORTS :
Sprint
Haltérophilie
Arts mariaux
Détailler leur fonctionnement, avantages et inconvénients, identifier les voies métaboliques mises en
jeu et les bilans énergétiques respectifs ; les associer à des types de sport
Le système glycolytique : phase anaérobie lactique
FONCTIONNEMENT :
Pas d’utilisation d’oxygène : anaérobie mais production d’acide lactique : lactique.
ADV :
n’a pas besoin d’oxygène pour fonctionner
INC :
accumulation d’acide lactique dans les muscles et les compartiments liquidiens de l’organisme : blocage de la contraction musculaire et risque d’acidose métabolique
VOIES META :
Filière qui utilise la dégradation du glucose sans oxygène → glycolyse anaérobie
BILAN ENERGETIQUE :
Le gain net en ATP de ce système est de 2 ATP à partir du glucose plasmatique et de 3 ATP à partir du
glucose issu de la glycogénolyse.
TYPE DE SPORTS :
Football
Natation
Hockey sur glace
Détailler leur fonctionnement, avantages et inconvénients, identifier les voies métaboliques mises en
jeu et les bilans énergétiques respectifs ; les associer à des types de sport
Le système oxydatif : phase aérobie
FONCTIONNEMENT :
Utilisation de l’oxygène et de différents substrats, qui seront oxydés de façon complète
ADV :
Le système oxydatif fournit une quantité importante d’ATP, ce qui permet une endurance prolongée lors d’activités de longue durée.
Il utilise efficacement les réserves de graisses corporelles pour fournir de l’énergie, ce qui est bénéfique pour les activités de longue durée.
INC :
Le système oxydatif est relativement lent pour produire de l’énergie par rapport aux systèmes anaérobies, ce qui le rend moins adapté aux activités de haute intensité et de courte durée.
Il dépend de l’oxygène pour fonctionner efficacement, ce qui limite son utilisation dans des environnements à faible disponibilité d’oxygène, comme en haute altitude.
VOIES META :
La respiration cellulaire se déroule dans les mitochondries → production d’acétylCoA qui est le composé
central de ce système. Son oxydation fournit de l’énergie grâce au cycle de Krebs et à la phosphorylation
oxydative au niveau des chaînes respiratoires mitochondriales
BILAN ENERGETIQUE :
Le bilan énergétique net du système oxydatif est d’environ 36 à 38 molécules d’ATP par molécule de glucose et encore plus élevé lors de l’utilisation des acides gras
TYPE DE SPORTS :
Cyclisme sur route
Course de fond
Définir la VO2 max
c’est le volume maximal d’oxygène
qui peut être consommé en une minute lors d’un exercice
maximal. Elle est exprimée en l/min ou en ml/min/kg.
Définir la dette en oxygène
La dette en oxygène se définit comme la quantité d’O2 consommée en excès pendant la période de
récupération par rapport à la période de repos. L’importance de cette dette d’O2 est fonction de l’intensité et
de la durée de l’effort ayant entraîné ce déficit. Plus l’effort sera violent plus long sera le temps de
récupération.
Présenter les adaptations cardio-vasculaires à l’entraînement
Les dimensions du coeur
Un entraînement aérobie engendre une augmentation du volume du coeur, principalement du ventricule
gauche, avec épaississement de la paroi (force
de contraction).
La fréquence cardiaque
La hausse de la FC est liée à l’augmentation de la stimulation sympathique au niveau du coeur.
Volume d’éjection systolique
augmentation du volume d’éjection systolique Vs
Le débit cardiaque
Le débit sanguin
La demande en oxygène et en nutriments augmente à l’exercice → pour la satisfaire, il faut augmenter le
débit sanguin au niveau des muscles actifs
La pression artérielle
La pression artérielle systolique augmente proportionnellement avec l’intensité de l’effort (passant de
120 mm Hg au repos à plus de 200 mm Hg)
Le sang et le volume sanguin
sang:
Contenu en oxygène
pH plasmatique
volume sanguin :
La volémie diminue proportionnellement avec la puissance de l’exercice
Justifier l’augmentation du volume du coeur
Augmentation du retour veineux
Augmentation de la contractilité cardiaque : Sous l’effet de l’activation du système nerveux sympathique pendant l’exercice, la contractilité du muscle cardiaque augmente => H. VES
Augmentation de la fréquence cardiaque : Pendant l’effort, le système nerveux sympathique stimule le cœur pour augmenter sa fréquence de battement => H. débit cardiaque
Justifier l’augmentation de la fréquence cardiaque durant un effort physique
Les besoins en oxygène et en nutriments (+ élimination des déchets) des muscles actifs augmentent avec
l’effort → la FC reflète le travail qui doit être fourni par le coeur, pour répondre à cette hausse des besoins →
elle augmente proportionnellement avec l’intensité de l’exercice
La hausse de la FC est liée à l’augmentation de la stimulation sympathique au niveau du coeur.
A l’arrêt de l’effort, la FC ne retourne pas de suite à sa valeur de repos ; elle revient progressivement à sa
valeur de base. Cela permet d’éliminer les déchets du métabolisme, principalement le CO2 et le lactate, et de
reconstituer les stocks de CP et d’ATP.
Justifier l’augmentation du VES durant un effort physique
L’augmentation du volume d’éjection systolique (VES) pendant un effort physique est une réponse physiologique naturelle du corps pour répondre à la demande accrue en oxygène et en nutriments des tissus musculaires en activité. Voici quelques explications sur les mécanismes qui entraînent cette augmentation :
1. Augmentation de la fréquence cardiaque (FC) : Pendant un effort physique, le système nerveux sympathique est activé, ce qui stimule le nœud sinusal pour accélérer le rythme cardiaque. Une augmentation de la fréquence cardiaque permet au cœur de pomper plus de sang par unité de temps, augmentant ainsi le VES. 2. Augmentation du remplissage ventriculaire : L’activité musculaire pendant l’exercice provoque une vasodilatation périphérique, ce qui entraîne une redistribution du sang des organes non essentiels vers les muscles en activité. Cette augmentation du retour veineux augmente le volume de sang qui revient au cœur pendant la diastole, augmentant ainsi le volume de sang contenu dans les ventricules avant la contraction suivante (le volume de fin de diastole, ou VFD). 3. Augmentation de la contractilité cardiaque : L’effort physique induit une libération d’adrénaline et d’autres hormones qui augmentent la contractilité du muscle cardiaque. Une contractilité accrue signifie que le muscle cardiaque se contracte plus fermement à chaque battement, expulsant ainsi plus de sang à chaque contraction et augmentant le VES. 4. Effet Frank-Starling : Selon la loi de Frank-Starling, une augmentation du volume de remplissage ventriculaire (VFD) entraîne une augmentation de la force de contraction du muscle cardiaque et donc une augmentation du volume éjecté par le cœur. Ce mécanisme contribue également à l’augmentation du VES pendant l’effort physique.
En résumé, pendant l’effort physique, une combinaison de facteurs, y compris une augmentation de la fréquence cardiaque, une augmentation du retour veineux, une contractilité cardiaque accrue et l’effet Frank-Starling, contribue à augmenter le volume d’éjection systolique pour répondre aux besoins métaboliques accrus des muscles en activité.
Justifier l’augmentation du DC durant un effort physique
L’augmentation du débit cardiaque (DC) durant un effort physique est cruciale pour :
- Besoins accrus en oxygène des muscles : Les muscles nécessitent plus d’oxygène pour produire de l’énergie.
- Élimination du dioxyde de carbone : Plus de CO₂ est produit, nécessitant un transport accru vers les poumons pour élimination.
- Perfusion des organes vitaux : Maintenir un apport sanguin suffisant pour le cerveau, le cœur et les reins.
- Régulation de la température : Transport de la chaleur des muscles vers la peau pour dissipation.
- Fréquence cardiaque et volume d’éjection systolique : Augmentation pour répondre rapidement aux besoins accrus.
- Redistribution du flux sanguin : Priorisation des muscles actifs tout en maintenant un apport minimal aux autres régions.
Ces adaptations permettent de répondre efficacement aux exigences de l’exercice tout en maintenant l’homéostasie.
Justifier l’augmentation du débit sanguin au niveau des muscles actifs, du coeur et de la peau
L’augmentation du débit sanguin durant un effort physique est justifiée par :
- Muscles actifs : Besoin accru en oxygène et nutriments, et élimination des déchets métaboliques.
- Cœur : Demande énergétique élevée pour soutenir l’effort, nécessitant plus d’oxygène et de nutriments.
- Peau : Régulation de la température corporelle via dissipation de la chaleur.
Ces ajustements permettent de répondre aux besoins énergétiques, d’éliminer les déchets et de maintenir l’homéostasie thermique.
Définir le balancement circulatoire et expliquer les mécanismes impliqués
Définition du balancement circulatoire
Le balancement circulatoire, ou redistribution du débit sanguin, est le processus par lequel le corps ajuste la distribution du flux sanguin vers différentes parties du corps en fonction des besoins métaboliques variés des tissus et des organes. Ce mécanisme est particulièrement important durant l’effort physique, lorsque certains tissus nécessitent davantage d’oxygène et de nutriments.
Mécanismes impliqués dans le balancement circulatoire
-
Vasodilatation et vasoconstriction :
- Vasodilatation : Les vaisseaux sanguins se dilatent (s’élargissent) dans les muscles actifs et la peau, augmentant ainsi le flux sanguin pour répondre aux besoins accrus en oxygène et nutriments, et pour dissiper la chaleur.
- Vasoconstriction : Les vaisseaux sanguins se contractent (se rétrécissent) dans les organes moins sollicités (comme le système digestif), réduisant ainsi le flux sanguin vers ces zones pour prioriser les muscles actifs et la peau.
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Contrôle nerveux et hormonal :
- Système nerveux sympathique : En réponse à l’effort, le système nerveux sympathique stimule la vasoconstriction dans certaines régions et la vasodilatation dans d’autres. Par exemple, il provoque la libération de noradrénaline qui induit la vasoconstriction.
- Adrénaline : Libérée par les glandes surrénales, elle provoque la vasodilatation dans les muscles actifs et la vasoconstriction dans les régions non essentielles.
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Métabolites locaux :
- Les métabolites produits par les muscles actifs (comme le dioxyde de carbone, les ions hydrogène et le lactate) induisent une vasodilatation locale, augmentant le flux sanguin pour répondre aux besoins métaboliques accrus.
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Facteurs endothéliaux :
- L’endothélium des vaisseaux sanguins libère des substances comme l’oxyde nitrique (NO), qui provoque la vasodilatation et augmente le débit sanguin vers les muscles actifs.
Conclusion
Le balancement circulatoire est essentiel pour optimiser l’apport en oxygène et nutriments aux muscles actifs, maintenir la perfusion des organes vitaux et réguler la température corporelle. Les mécanismes de vasodilatation, vasoconstriction, contrôle nerveux et hormonal, ainsi que l’action des métabolites locaux et des facteurs endothéliaux, travaillent de concert pour redistribuer efficacement le flux sanguin en fonction des besoins physiologiques du corps.
Justifier la baisse du pH plasmatique lors d’un effort et présenter la réponse adaptative de
l’organisme
pH plasmatique : À l’exercice, le pH plasmatique diminue. L’acidose résulte du métabolisme
anaérobie qui s’accompagne d’une libération d’acide lactique, et ce d’autant plus que l’intensité
est forte
