Réponse du système respiratoire à l'ex's, à l'entraînement et à l'altitude Flashcards
◆ Capacité pulmonaire:
◆ Nombre d’alvéoles:
◆ Diamètre alvéolaire:
◆ Surface totale pour échanges gazeux:
4-6 litres.
300 millions.
0.3 mm
50-100 mètres carrés soit l’équivalent de la superficie d’un demi terrain de tennis.
Volumes respiratoires statiques.
◆ Volume courant (Tidal Volume)
◆ Volumes de réserve inspiratoire et expiratoire
◆ Capacité vitale (Forced Vital Capacity)
◆ Volume résiduel (Residual Lung Volume)
◆ Capacité résiduelle fonctionnelle
◆ Capacité pulmonaire totale (Total Lung Capacity)
Volumes Respiratoires Dynamiques
Volumes Respiratoires Dynamiques
◆ Volume expiratoire maximal en 1 seconde (VEMS)
◆ Indice de Tiffeneau (VEMS/CV).
◆ Volumes respiratoires dynamiques et pathologies pulmonaires.
◆ Ventilation volontaire maximale.
VEMS = Chez le sujet sain, approximativement ___% de
la capacité vitale peut être expirée en 1 sec.
Chez le sujet sain, approximativement 85% de
la capacité vitale peut être expirée en 1 sec.
(asthme)Une pathologie obstructive se caractérise par un VEMS ____ de la CV (Tiffeneau ___%).
(asthme)Une pathologie obstructive se caractérise par un VEMS représentant moins de 70% de la CV (Tiffeneau
VEMS et pathologie restrictive
(Emphysème en phase avancée)
Le VEMS et la CV sont ______. L’indice de
Tiffeneau est ________.
VEMS et pathologie restrictive
(Emphysème en phase avancée)
Le VEMS et la CV sont tous deux abaissés. L’indice de
Tiffeneau est souvent normal.
◆ Mesurée sur 15 secondes. ◆ Excède de 25% la VM observée à l’exercice maximal. ◆ Hommes: 140-180 L/min ◆ Femmes: 80-120 L/min ◆ Pathologie obstructive:
Ventilation volontaire maximale (VVM).
Ventilation volontaire maximale (VVM).
◆ Mesurée sur ___ secondes.
◆ Excède de __% la VM observée à l’exercice maximal.
◆ Hommes: ____ L/min
◆ Femmes: ____ L/min
◆ Pathologie obstructive: ____% de la normale.
◆ L’entraînement des ___________ réduit
grandement la sensation de dyspnée dans ces cas.
Ventilation volontaire maximale (VVM). ◆ Mesurée sur 15 secondes. ◆ Excède de 25% la VM observée à l’exercice maximal. ◆ Hommes: 140-180 L/min ◆ Femmes: 80-120 L/min ◆ Pathologie obstructive:
Le transport de l’oxygène dans le sang se fait
sous les 2 formes suivantes:
◆ En solution dans le _____:
– __ mL / L ou __ mL pour l’ensemble du volume sanguin (5L).
– Assez pour supporter la vie ________!!!
◆ En combinaison avec ________ (Hb4 + 4 O2=Hb4O8):
– ___ mL / L (98.5%)
◆ En solution dans le plasma:
– 3 mL / L ou 15 mL pour l’ensemble du volume sanguin (5L).
– Assez pour supporter la vie 4 secondes!!!
◆ En combinaison avec l’hémoglobine
(Hb4 + 4 O2 = Hb4O8):
– 197 mL / L (98.5%)
Le transport du CO2 dans le sang se fait sous trois formes:
◆ En solution dans le ____: 5%.
◆ Sous forme de _____ dans le sérum: 75%
CO2 + H2O = H+ + HCO3 (catalysé par l’anhydrase carbonique)
◆ En liaison avec ______: 20%
Au niveau alvéolaire, l’oxygénation de l’Hb favorise
la libération du CO2.
Le transport du CO2 dans le sang se fait sous trois formes:
◆ En solution dans le serum: 5%.
◆ Sous forme de bicarbonate dans le sérum: 75%
CO2 + H2O = H+ + HCO3 (catalysé par l’anhydrase carbonique)
◆ En liaison avec l’hémoglobine: 20%
Au niveau alvéolaire, l’oxygénation de l’Hb favorise
la libération du CO2.
Effet de Bohr :
Qu’est qui augmente l’affinité ?
- dim de la température
- diminution de la PCO2
- Aug de la PO2
- Augmentation du pH
VE =
– Repos: 12 resp/min x 0,5 L/resp. = ___
– Exercice: ______
VE = fréquence respiratoire x VC.
– Repos: 12 resp/min x 0,5 L/resp. = 6 L
– Exercice: 100-160 L (200 L !!!)
VE/Q =
VE/Q = Ventilation alvéolaire (L) / perfusion (L)
Espaces morts:
– _______: voies supérieures (150-200 mL).
– _______: espace mort anatomique + ventilation
ou perfusion inadéquate d’un segment.
Espaces morts:
– Anatomique: voies supérieures (150-200 mL).
– Physiologique: espace mort anatomique + ventilation
ou perfusion inadéquate d’un segment.
Une embolie pulmonaire perturbant la perfusion d ’un segment ou d ’un lobe pulmonaire _____ l’espace mort physiologique
augmente
Considérant l ’espace mort anatomique, quelle est la façon la plus économique d’augmenter la ventilation alvéolaire?
aug VC
Quel sera l’effet de la destruction du parenchyme pulmonaire sur le ratio ventilation:perfusion?
dim Va
ratio entre la ventilation alvéolaire et la consommation d’oxygène.
Équivalent respiratoire (VE/VO2)
Équivalent respiratoire (VE/VO2).
◆ Lors d’un effort progressif effectué dans des conditions aérobies, ce rapport________.
◆ Nous verrons comment il est influencé par les conditions ________ et _______…
◆ Lors d’un effort progressif effectué dans des conditions aérobies, ce rapport reste constant.
◆ Nous verrons comment il est influencé par les conditions anaérobies et l’entraînement…
Contrôle de la ventilation.
Les facteurs suivants influencent le centre
de la respiration au niveau de la______:
◆ Température
◆ Récepteurs proprioceptifs a/n musculosquelettique
◆ Chimie sanguine a/n médullaire.
◆ Chimiorécepteurs périphériques (CO2).
◆ Cortex moteur
médulla
Contrôle de la ventilation. Les facteurs suivants influencent le centre de la respiration au niveau de la médulla: - - - - -
◆ Température ◆ Récepteurs proprioceptifs a/n musculosquelettique ◆ Chimie sanguine a/n médullaire. ◆ Chimiorécepteurs périphériques (CO2). ◆ Cortex moteur
Les chimiorécepteurs périphériques et centraux
sont particulièrement sensibles au
CO2
- Durant l’ex’s : Ventilation _________dans les premières minutes, puis continue à _______ jusqu’à ______(homéostasie des échanges).
- Récupération : ____ de la ventilation puis continue à ____________
- Durant l’ex’s : Ventilation augmente assez abruptement dans les premières minutes, puis continue à augmenter plus lentement jusqu’à stabilité (homéostasie des échanges).
- Récupération : «Drop» de la ventilation puis continue à diminuer progressivement
Mécanisme de la réponse ventilatoire à l’exercice
◆ Phase initiale____ sur la base du contrôle
volontaire et des récepteurs musculaires.
◆ Phase secondaire _____ gérée par
l’homéostasie des échanges gazeux.
Mécanisme de la réponse ventilatoire à l’exercice
◆ Phase initiale rapide sur la base du contrôle
volontaire et des récepteurs musculaires.
◆ Phase secondaire plus graduelle gérée par
l’homéostasie des échanges gazeux.
Mécanisme de la réponse ventilatoire à l’exercice
◆ Phase initiale rapide sur la base du _____ et _____
◆ Phase secondaire plus graduelle gérée par _____
Mécanisme de la réponse ventilatoire à l’exercice
◆ Phase initiale rapide sur la base du contrôle
volontaire et des récepteurs musculaires.
◆ Phase secondaire plus graduelle gérée par
l’homéostasie des échanges gazeux.
◆ Coût ventilatoire: pourcentage du VO2 consommé pour la ventilation pulmonaire: – au repos: \_\_\_ % – à l’effort maximal: \_\_\_% Pourquoi cette différence?
◆ Coût ventilatoire: pourcentage du VO2 consommé pour la ventilation pulmonaire: – au repos: 4-5% – à l’effort maximal: 12-15% À l'effort max on sollicite muscle acc. +++= utilise plus grosse masse musculaire
Rapport ventilation:perfusion (VE /Q).
• Au repos et à l’exercice léger:
• À l’effort maximal:
Rapport ventilation:perfusion (VE /Q).
• Au repos et à l’exercice léger:
approximativement 0.8
• À l’effort maximal: jusqu’à 5
Échanges gazeux à l’exercice: différence artérioveineuse.
Pression partielles a/n tissulaire:
REPOS EXERCICE MAX
pCO2 ___mmHg __ mmHg
pO2 ___ mmHg __ mmHg
REPOS EXERCICE MAX
pCO2 46 mmHg 90 mmHg
pO2 40 mmHg 0 mmHg
Échanges gazeux à l’exercice: effet Bohr.
◆ ______ de la pO2 favorise la désaturation de l’hémoglobine.
◆ _______ libérée par le muscle favorise la désaturation de l’hémoglobine.
◆ La ____ et la formation de _______ qui en résulte abaissent le _____ et favorisent la désaturation de l’hémoglobine.
◆ La baisse de la pO2 favorise la désaturation de l’hémoglobine.
◆ L’énergie thermique libérée par le muscle favorise la désaturation de l’hémoglobine.
◆ La pCO2 et la formation de HCO3- et H+ qui en résulte abaissent le pH et favorisent la désaturation de l’hémoglobine.
Échanges gazeux à l’exercice: myoglobine.
◆ À une pO2 de 10 mmHg, la saturation de la myoglobine est de ___% alors que celle de l’Hb n’est plus que de __%.
◆ Ceci favorise la libération de ____ des GR et son transfert vers le muscle.
◆ La _________ ne présente pas d’effet Bohr.
Échanges gazeux à l’exercice: myoglobine.
◆ À une pO2 de 10 mmHg, la saturation de la myoglobine est de 70% alors que celle de l’Hb n’est plus que de 10%.
◆ Ceci favorise la libération de l’O2 des GR et son transfert vers le muscle.
◆ La myoglobine ne présente pas d’effet Bohr.
Échanges gazeux à l’exercice: myoglobine.
◆ À une pO2 de 10 mmHg, la saturation de la _____ est de 70% alors que celle de ____n’est plus que de 10%.
◆ Ceci favorise la libération de l’O2 des GR et son transfert vers le muscle.
◆ La myoglobine ne présente pas _____
Échanges gazeux à l’exercice: myoglobine.
◆ À une pO2 de 10 mmHg, la saturation de la myoglobine est de 70% alors que celle de l’Hb n’est plus que de 10%.
◆ Ceci favorise la libération de l’O2 des GR et son transfert vers le muscle.
◆ La myoglobine ne présente pas d’effet Bohr.
– Niveau d’intensité d’effort à partir duquel une
partie de l’énergie (ATP) est produite à l’aide
du métabolisme anaérobie
Seuil anaérobie:
Équivalent respiratoire et seuil anaérobie :
- Augmentation disproportionnée de la _____ au _______ car nous avons besoin +++ de neutraliser CO2 (ventilation = proportionnelle à notre besoin d’éliminer CO2)
- Ve/VCO2 demeure ___ au seuil anaérobie car en plus du CO2 provenant de nos mitochondries, CO2 produit grâce à tamponnement H+ par HCOO3- en lien avec accumulation acide lactique dans le sang s’ajoute (donc malgré augm +++ ventilation, pas capable de neutraliser CO2. Quand accumulation CO2 trop imp = arrêt de l’exercice).
Équivalent respiratoire et seuil anaérobie :
- Augmentation disproportionnée de la ventilation (Ve/VO2) au seuil anaérobie car nous avons besoin +++ de neutraliser CO2 (ventilation = proportionnelle à notre besoin d’éliminer CO2)
- Ve/VCO2 demeure cst au seuil anaérobie car en plus du CO2 provenant de nos mitochondries, CO2 produit grâce à tamponnement H+ par HCOO3- en lien avec accumulation acide lactique dans le sang s’ajoute (donc malgré augm +++ ventilation, pas capable de neutraliser CO2. Quand accumulation CO2 trop imp = arrêt de l’exercice).
Manœuvre de Valsalva :
-En lien avec l’augmentation de la pression intrathoracique:
• Une ______ suit le début de la manoeuvre.
• La réduction du retour veineux se traduit ensuite par _________.(compression veine cave inf → dim retour veineux→ chute TA→ dim perfusion cérébrale →perte de conscience)
Manœuvre de Valsalva :
-En lien avec l’augmentation de la pression intrathoracique:
• Une augmentation transitoire de la TA suit le début dela manoeuvre.
• La réduction du retour veineux se traduit ensuite parune chute de TA.(compression veine cave inf → dim retour veineux→ chute TA→ dim perfusion cérébrale →perte de conscience)
Ventilation/minute :
- Chez des sujets entraînés, des valeurs de ventilation max à l’effort de ______ ont été observées
> 200 L/min
Équivalent respiratoire et VO2 max :
- Le VO2 max résulte, d’une part, de la capacité du système cardiovasculaire et respiratoire à amener l’O2 aux muscles mais également :
• __________ utilisés lors de l’épreuve permettant de mesurer le VO2max à extraire efficacement l’oxygène (pas purement phénomène cardio-respi)
- Donc : Dim équivalent respi Ve/VO2 (amélioration VO2max) = ______________
De l’efficacité des muscles
spécifique au type d’entraînement
- L’entraînement aérobie résulte en une augmentation de la concentration musculaire de __________
myoglobine.
Myoglobine :
- L’entraînement ______ résulte en une augmentation de la concentration musculaire de myoglobine.
Myoglobine :
- L’entraînement aérobie résulte en une augmentation de la concentration musculaire de myoglobine.
Fatiguabilité des muscles respiratoires :
- L’entraînement résulte en une ________ des muscles respiratoires.
- Lorsqu’ils sont l’objet de la ________ à accomplir comme dans le cas d’une pathologie respiratoire, cet effet peut améliorer grandement la qualité de vie de certains patients.
Fatiguabilité des muscles respiratoires :
- L’entraînement résulte en une augmentation de la résistance à la fatigue des muscles respiratoires.
- Lorsqu’ils sont l’objet de la performance à accomplir comme dans le cas d’une pathologie respiratoire, cet effet peut améliorer grandement la qualité de vie de certains patients.
Concentration d’O2 et altitude :
- PO2 au niveau de la mer ≈
- Au camp de base de l’Everest, à 5500m d’altitude=
- Au sommet de l’Everest, à 8900m d’altitude=
Concentration d’O2 et altitude :
- PO2 au niveau de la mer ≈ 160 mmHg
- Au camp de base de l’Everest, à 5500m d’altitude= (80 mmHg; 50%).
- Au sommet de l’Everest, à 8900m d’altitude= (50 mmHg; 30%).
Niveaux d’altitudes
Près du niveau de la mer
0-500m
Basse altitude- Legèredim détectée de la performance aérobie
500-2000m
Altitude modérée- Malaises en lien avec altitude commencent à apparaître et acclimatation est de + en + imp pour performance
2000-3000m
Haute altitude- Malaises en lien avec altitude + acclimatation imp +++. Performance considérablement affectée
3000-5500m
Altitude extrême- Exposition prolongée = détérioration progressive (mode survie. Pas mode adaptation)
> 5500m
Adaptations en altitude : • Diffusion d’O2 \_\_\_\_ et Hb\_\_\_\_\_\_ • \_\_\_\_ventilation. • \_\_\_\_\_ périphérique • \_\_\_\_\_ pulmonaire • Adapt cardiaque excellente : \_\_\_\_+\_\_\_\_\_ • Atteinte des fonctions \_\_\_\_\_\_\_ • Augmentation de \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_. • \_\_\_ et \_\_\_ aug initialement par déshydratation puis par synthèse accrue d’érythropoïétine et d’Hb.
Adaptations en altitude :
• Diffusion d’O2 réduite et Hb non-saturée.
• Hyperventilation.
• Vasodilatation périphérique
• Vasoconstriction pulmonaire
• Adapt cardiaque excellente : FC accrue + VE dim
• Atteinte des fonctions mentales supérieures.
• Augmentation de l’érythropoïétine.
• Hb et Hctaug initialement par déshydratation puis par synthèse accrue d’érythropoïétine et d’Hb.
La réponse variable de chaque personne en altitude dépendra des facteurs suivants:
- Niveau d’entrainement (fitness level)
- Chimio sensibilité à l’hypoxie
- La réponse ventilatoire
- La capacité de transport d’oxygène du sang.
- Les habitudes nutritionnelles.
- État de fatigue récupération
- Facteurs génétiques (héréditaires)
- Exposition préalable à l’altitude.
Effet de l’entraînement en altitude :
• _______________ soutenue.
• ______ réduit de façon à augmente la ________ a/n sanguin. ______, ______, ______augmentés.
Effet de l’entraînement en altitude :
• Hyperventilation soutenue.
• Volume plasmatique réduit de façon à augmenterla concentration d’oxygène a/n sanguin. Hémoglobine, hématocrite et nombre de GR augmentés.
** Il est clair que l’entrainement en altitude favorise la _____________…
Par contre, il n’est pas évident que l’entrainement en altitude favorise___________
** Il est clair que l’entrainement en altitude favorise la performance en altitude…
Par contre, il n’est pas évident que l’entrainement en altitude favorise la performance a/n de la mer.
«Living high-training low» :
• __ mois d’acclimatation à l’altitude modérée (2500m) combinée à l’entraînement à basse altitude (1250m) résulte en une aug ______ même chez athlètes d’élite en endurance
«Living high-training low» :
• 1 mois d’acclimatation à l’altitude modérée (2500m) combinée à l’entraînement à basse altitude (1250m) résulte en une augperformance même chez athlètes d’élite en endurance
• Simulation du LHTL : - - - -
- Hypoxie à pression atmosphérique normale par dilution à l’azote.
- Entraînement sous oxygène en altitude.
- Systèmes d’hypoxie nocturne.
- Hypoxie intermittente.
Paradoxe de la performance en altitude :
• Malgré une importante hyperventilation, l’altitude extrême résulte en ______________
• Par contre, l’extrême fatigue musculaire qui prévaut n’est pas caractérisée par _______________
• __________ pourrait expliquer ce phénomène.
Paradoxe de la performance en altitude :
• Malgré une importante hyperventilation, l’altitude extrême résulte en une désaturation sanguine en oxygène…
• Par contre, l’extrême fatigue musculaire qui prévaut n’est pas caractérisée par une accumulation d’acide lactique…
• Un mécanisme (possiblement central) de régulation du recrutement musculaire pourrait expliquer ce phénomène.
– Début rapide en montée (changement d’altitude).
– Céphalée, anorexie, nausées, dyspnée et insomnie associés à une progression trop rapide.
– Résolution habituellement spontanée en 24-48 heures à une altitude stable.
Mal de l’altitude
(AMS; Acute mountainsickness):
– Les manifestations initiales sont habituellement celles du mal de l’altitude.
– Ataxie (trouble coordination)
– État de conscience perturbé (confusion, hallucinations, coma)
– Hémorragies rétiniennes.
– Oedème papillaire au fond d’oeil.
– Une urgence grave!
L’oedème cérébral
(HACE; High altitude cerebraloedema):
– Une entité qui se distingue cliniquement par un début plus graduel sur 2-5 jours.
– L’atteinte est pulmonaire et se caractérise par :
• Dyspnée progressive
• Toux
• Hémoptysie (du sang dans les expectorations)
• Faible tolérance à l’effort
Oedème pulmonaire
(HAPE; High altitude pulmonaryoedema):
Mal de l’altitude
(AMS; Acute mountainsickness):
– Début _____ en montée (changement d’altitude).
– ____, _____, _____, _____ et _____ associés à une progression trop rapide.
– Résolution habituellement spontanée en ____ heures à une altitude _____.
Mal de l’altitude
(AMS; Acute mountainsickness):
– Début rapide en montée (changement d’altitude).
– Céphalée, anorexie, nausées, dyspnée et insomnie associés à une progression trop rapide.
– Résolution habituellement spontanée en 24-48 heures à une altitude stable.
L’oedème cérébral (HACE; High altitude cerebraloedema): – Les manifestations initiales sont habituellement celles \_\_\_\_\_\_\_\_\_. – – \_\_\_\_\_\_\_\_\_ perturbé (confusion, hallucinations, coma) – – –
L’oedème cérébral (HACE; High altitude cerebraloedema): – Les manifestations initiales sont habituellement celles du mal de l’altitude. – Ataxie (trouble coordination) – État de conscience perturbé (confusion, hallucinations, coma) – Hémorragies rétiniennes. – Oedème papillaire au fond d’oeil. – Une urgence grave!
Oedème pulmonaire (HAPE; High altitude pulmonaryoedema): – Une entité qui se distingue cliniquement par un début plus \_\_\_\_\_ sur \_\_\_\_\_. – L’atteinte est \_\_\_\_\_\_\_ et se caractérise par : - - - -
Oedème pulmonaire
(HAPE; High
altitude pulmonaryoedema):
– Une entité qui se distingue cliniquement par un début plus graduel sur 2-5 jours.
– L’atteinte est pulmonaire et se caractérise par :
• Dyspnée progressive
• Toux
• Hémoptysie (du sang dans les expectorations)
• Faible tolérance à l’effort
Prévention: respecter un rythme d’ascension en altitude :
- Au-dessus de ____ m, limiter l’ascension à _____m par jour avec __ jour d’arrêt tous ____m.
- Par ailleurs, toute personne présentant des symptômes suggérant un mal aigu de l’altitude non résolus dans les ____ heures devrait descendre d’au moins ____ m.
Prévention: respecter un rythme d’ascension en altitude :
- Au-dessus de 3000 m, limiter l’ascension à 300-600m par jour avec un jour d’arrêt tous 1000m.
- Par ailleurs, toute personne présentant des symptômes suggérant un mal aigu de l’altitude non résolus dans les 24 heures devrait descendre d’au moins 500 m.
Prophylaxie pharmacologique des pathologies de l’altitude :
-À plus de ____ m, surtout à un rythme d’ascension ______, moins de ___ sujets ont besoin d’être traités (NNT
-À plus de 4000 m, surtout à un rythme d’ascension rapide, moins de trois sujets ont besoin d’être traités (NNT
-Les traitements sont:
• Pour AMS et HACE: ______ (125 mg 1 x /jour à débuter 1 journée avant le début de la montée)
acétazolamide
• Pour AMS, HACE et HAPE: ________ (2 mg4 x / jour)
dexaméthasone
