Réponse du système respiratoire à l'exercice, à l'entrainement et à l'altitude

Question 1

Décrivez brièvement l’anatomie des échanges gazeux au niveau alvéolaire.

Answer 1

Les échanges entre les alvéoles et le sang se font à travers une seule couche cellulaire.

Question 2

Quelle est la surface totale approximative disponible pour les échanges gazeux dans les poumons?

Answer 2

50-100 mètres carrés, soit l’équivalent de la superficie d’un demi terrain de tennis.

Question 3

Le poumon sain est-il généralement un facteur limitant pour l’exercice?

Answer 3

Non, le poumon sain n’est généralement pas un facteur limitant pour l’exercice.

Question 4

Nommez quelques volumes respiratoires statiques mesurés lors d’une évaluation de la fonction respiratoire.

Answer 4

Volumes respiratoires statiques mesurés :
* Volume courant
* Volume de Réserve Inspiratoire (VRI)
* Volume de Réserve Expiratoire (VRE)
* Volume Résiduel (VR)
* Capacité Vitale (CV)
* Capacité Résiduelle Fonctionnelle (CRF)
* Capacité Pulmonaire Totale (CPT).

Question 5

Quelles sont les deux principales courbes analysées lors d’une spirométrie pour évaluer les volumes respiratoires dynamiques?

Answer 5

La courbe du volume en fonction du temps et la courbe du débit en fonction du volume.

Question 6

Qu’est-ce que le VEMS et quelle est sa signification clinique principale?

Answer 6

Le Volume Expiratoire Maximal en 1 Seconde (VEMS) est utilisé pour évaluer l’obstruction des voies aériennes.

Question 7

Qu’est-ce que l’Indice de Tiffeneau et quelle est sa valeur normale?

Answer 7

L’Indice de Tiffeneau est le rapport VEMS/CV. Sa valeur normale est de 80% ou plus.

Question 8

Quelles sont les caractéristiques spirométriques d’une pathologie obstructive?
- débit de pointe
- VEMS
- CV
- tiffeneau

Answer 8

Caractéristiques spirométriques :
* Débit de pointe abaissé
* VEMS abaissé +++
* Capacité vitale légèrement abaissée
* Tiffeneau abaissé

réversible avec bronchodilatateur

Question 9

Quelles sont les caractéristiques spirométriques d’une pathologie restrictive (phase avancée)?
- débit de pointe
- VEMS
- CV
- Tiffeneau

Answer 9

Caractéristiques spirométriques :
* Débit de pointe abaissé
* VEMS abaissé
* Capacité vitale abaissée
* Tiffeneau +/- normal

NON réversible avec bronchodilatateur

Question 10

Qu’est-ce que la Ventilation Volontaire Maximale (VVM) et comment est-elle mesurée?
Quelles sont les normes?

Answer 10

La VVM est le volume maximal d’air qu’une personne peut ventiler par minute par un effort maximal. Mesurée sur 15 secondes.

• excède de 25% la V observée à l’exercice maximale
• homme : 140-180L/min
• femme : 80-120L/min
• pathologies obstructive : < 50% de la normale

L’entrainement des msucles respiratoires réduite grandement la sensation de dyspnée dans ces cas.

Question 11

Quels sont les principaux facteurs qui influencent le centre de la respiration au niveau du tronc cérébral?

Answer 11

Principaux facteurs :
* Cortex moteur
* Chimiorécepteurs périphériques
* Température
* Récepteurs proprioceptifs musculaires
* Chimiorécepteurs centraux. (tronc cérébral)

Question 12

À quoi sont particulièrement sensibles les chimiorécepteurs centraux et périphériques?

Answer 12

Ils sont particulièrement sensibles à la pCO2.

Question 13

Décrivez brièvement la respiration de Cheyne-Stokes et dans quel contexte est-elle observée?

Answer 13

C’est un cycle de hypopnée-apnée-hyperpnée observé chez une personne en fin de vie.
-> lorsque le contrôle fonctionnel est toujours au niveau médullaire. Il y a alors un retard continul entre la variation de PCO2 et le rythme respiratoire

Question 14

Quelles sont les concentrations relatives d’O2 et de CO2 dans le sang veineux arrivant aux capillaires pulmonaires par rapport à l’air alvéolaire au repos?

Answer 14

Le sang veineux a une faible concentration en O2 et élevée de CO2, tandis que l’air alvéolaire a une concentration élevée en O2 et faible de CO2.

Question 15

Quel est le principal mécanisme qui détermine les échanges gazeux au niveau alvéolaire?

Answer 15

Le principe de diffusion, du milieu de forte concentration vers le milieu de faible concentration.

Question 16

Quelle est la distance moyenne entre l’espace alvéolaire et le sang dans les capillaires pulmonaires?

Answer 16

Environ 2.2 μm.

Question 17

Le temps de passage du sang dans les capillaires pulmonaires est-il un facteur limitant pour les échanges gazeux au repos?

Answer 17

Non, le temps de passage du sang n’est pas un facteur limitant pour les échanges gazeux au repos.
-> temps de passage = +/- 0,75sec
-> temps équilibre O2 = 0,4sec
-> temps équilibre CO2 = 0.15sec

Question 18

Sous quelles deux formes principales l’oxygène est-il transporté dans le sang?

Answer 18

Sous deux formes :
* En solution dans le plasma (supporte vie 4sec)
* En combinaison avec l’hémoglobine. (98,5%)

Question 19

Quelle est la forme majoritaire du transport de l’oxygène dans le sang et quel pourcentage représente-t-elle?

Answer 19

En combinaison avec l’hémoglobine, représentant environ 98.5% de l’oxygène transporté.

Question 20

Décrivez brièvement la structure de l’hémoglobine A (HbA) chez l’adulte.

Answer 20

Elle est formée de 4 sous-unités constituées de deux chaînes α et deux chaînes β.

Question 21

Qu’est-ce que la myoglobine et où la trouve-t-on en plus grande concentration?

Answer 21

La myoglobine est une protéine qui fixe l’oxygène, présente en plus grande concentration dans les fibres à métabolisme oxydatif des muscles.

++ d’affinité avec O2, donc favorise transport O2 vers muscles

Question 22

Quelle est la principale fonction de la myoglobine concernant l’oxygène?

Answer 22

Sa grande affinité pour l’oxygène favorise le transfert d’oxygène vers le muscle.

Question 23

Qu’est-ce que l’Effet Bohr et quels facteurs l’influencent?

Answer 23

L’Effet Bohr est la diminution de l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène lorsque le pH est bas et la température est élevée.

Question 24

Sous quelles trois formes le CO2 est-il transporté dans le sang?

Answer 24

Sous trois formes :
* En solution dans le sérum (5%)
* Sous forme de bicarbonate dans le sérum (75%)
* En liaison avec l’hémoglobine (20%).

Question 25

Qu'est-ce que la Ventilation Minute (VE) et comment est-elle calculée? Quelle est sa valeur approximative au repos?

Answer 25

La Ventilation Minute (VE) est calculée par la fréquence respiratoire x volume courant. Sa valeur au repos est d'environ 6 L/min.

Question 26

Qu'est-ce que le Rapport Ventilation : Perfusion (VE / Q)?

Answer 26

C'est le ratio entre la ventilation alvéolaire (L) et la perfusion sanguine (L).

Question 27

Qu'est-ce que l'Équivalent Respiratoire (VE / VO2)? Comment progresse-t-il lors d'un effort?

Answer 27

C'est le ratio entre la ventilation alvéolaire et la consommation d’oxygène. Lors d'un effort progressif effectué dans des conditions aérobies, ce rapport reste constant.

Question 28

Citez quelques-uns des principaux éléments impliqués dans le contrôle de la ventilation.

Answer 28

Éléments impliqués : * Chimiorécepteurs aortiques et carotidiens * Barorécepteurs aortiques * Cortex moteur * Chimiorécepteurs centraux. * Température corporelle * Récepteurs proprioceptifs musculaires

Question 29

Expliquez brièvement le mécanisme du « Freediving Blackout » suite à une hyperventilation volontaire préalable.

Answer 29

L'hyperventilation abaisse la pCO2 sans changer beaucoup la pO2, causant une perte de conscience par hypoxie.

Question 30

Quelles sont les deux phases de l'augmentation de la Ventilation Minute (VE) au début de l'exercice et quels sont les principaux stimuli de chaque phase? Quelles sont les deux phases de la diminution de la VE à la fin de l'exercice et quels sont les principaux stimuli de chaque phase?

Answer 30

Augmentation VE : - Phase immédiate : Cortex moteur et propriocepteurs musculaires. - Phase secondaire : Chimiorécepteurs (homéostasie des échanges gazeux) et température. Diminution VE : - Phase immédiate : propriorécepteurs musculaires et chimiorécepteurs périphériques. - Phase secondaire : température et métabolisme en lien avec dette d'oxygène.

Question 31

Qu'est-ce que le coût ventilatoire et comment évolue-t-il du repos à l'effort maximal?

Answer 31

% du VO2 consommé pour la ventilation pulmonaire: Le coût ventilatoire augmente de 4-5% au repos à 12-15% à l’effort maximal. (activation muscles accessoires)

Question 32

Comment les pressions partielles de CO2 et d'O2 évoluent-elles au niveau tissulaire du repos à l'exercice maximal?

Answer 32

La pCO2 augmente (46mmhg -> 90mmhg) et la pO2 diminue (40mmhg -> 0mmhg).

Question 33

Quels sont les facteurs qui favorisent la désaturation de l'hémoglobine au niveau musculaire pendant l'exercice (Effet Bohr)?

Answer 33

Facteurs favorisant : * Baisse de la pO2 * Augmentation de la température * Augmentation de la pCO2 * Baisse du pH.

Question 34

Comment évolue le Rapport Ventilation : Perfusion (VE /Q) de repos à l'effort maximal?

Answer 34

Il augmente d'environ 0.8 au repos jusqu'à 5 à l'effort maximal.

Question 35

Qu'est-ce que le seuil anaérobie?

Answer 35

C'est le niveau d’intensité d’effort au-delà duquel une augmentation importante de l’énergie est produite à l’aide du métabolisme anaérobie.

Question 36

Qu'observe-t-on concernant l'équivalent respiratoire (VE / VO2) au-delà du seuil anaérobie?

Answer 36

On observe une augmentation disproportionnée de VE/VO2 (aussi appelé seuil ventilatoire).

Question 37

Comment le rapport VE/VCO2 se comporte-t-il au-delà du seuil anaérobie?

Answer 37

Il reste proportionnel.

Question 38

Expliquez le lien entre l'augmentation disproportionnée de la ventilation au-delà du seuil anaérobie et la production de CO2.

Answer 38

L’acidose métabolique est neutralisée par l’alcalose respiratoire. L'augmentation de la ventilation permet d'éliminer le CO2 produit. 1. la production de lactate dépasse la capacité des mitochondires (seuil anaérobie) 2. le lactate est éliminé sous forme d'acide lactique (H+) (acidose métabolique) 3. l'acidose métabolique est neurtalisée par le bicarbonate et la production de CO2 4. une ventilation accrue permet d'éliminer le CO2 (alcalose respiratoire)

Question 39

Décrivez brièvement les effets de la manœuvre de Valsalva sur la tension artérielle.

Answer 39

En bloquant la respiration la pression intra-thoracique dépasse la tension veineuse et empêche le retour du sang vers le coeur. Initialement, il y a une augmentation transitoire de la TA (due à la sortie du sang du thorax), suivie d'une chute graduelle (par réduction du retour veineux).

Question 40

Quelles sont les principales adaptations du système respiratoire à l'entraînement en comparaison avec les autres systèmes physiologiques?

Answer 40

Pour le système respiratoire, ce sont essentiellement des adaptations fonctionnelles.

Question 41

Quels sont les effets observés sur la Ventilation Minute (VE) lors d'un effort sous-maximal après un entraînement en endurance?

Answer 41

Une réduction de VE de 20% à 30%. -> augmentation du volume courant et baisse de la fréquence pour une même VE

Question 42

Quels sont les effets observés sur la Ventilation Minute (VE) lors d'un effort sous-maximal après un entraînement en endurance?

Answer 42

Une réduction de VE de 20% à 30%, avec une augmentation du volume courant (VC) et une baisse de la fréquence respiratoire pour une même VE.

Question 43

Quels sont les effets observés sur la Ventilation Minute (VE) lors d'un effort supra-maximal après un entraînement en endurance?

Answer 43

VE peut augmenter de 15% à 25%, et la VE maximale peut atteindre plus de 200 L/min. Cette augmentation résulte d'une augmentation du VC et de la fréquence. -> permet de soutenir l'alcalose respi et hyperventilation plus longtemps et d'augmenter la puissance max

Question 44

Comment l'entraînement en endurance affecte-t-il le coût ventilatoire et l'équivalent respiratoire (VE/VO2) lors d'un effort sous-maximal?

Answer 44

Le pourcentage de l’oxygène utilisé par les muscles respiratoires est diminué, et VE/VO2 est aussi diminué. ->augmentation de l'efficience du système respiratoire

Question 45

Comment la réduction du coût ventilatoire contribue-t-elle à l'amélioration de la performance aérobie maximale après l'entraînement?

Answer 45

En laissant plus d’oxygène disponible pour le muscle squelettique et en réduisant la fatigabilité musculaire du diaphragme.

Question 46

L'amélioration de l'équivalent respiratoire est-elle spécifique? Si oui, à quoi?

Answer 46

Oui, elle est spécifique au type de muscle entraîné et utilisé pour la mesure de performance.

Question 47

Quel est l'effet de l'entraînement sur la résistance à la fatigue des muscles respiratoires?

Answer 47

L'entraînement résulte en une augmentation de la résistance à la fatigue des muscles respiratoires.

Question 48

Quel est le potentiel de la réadaptation respiratoire chez les patients atteints de pathologies respiratoires comme la MPOC?

Answer 48

Elle peut réduire la sensation d’essoufflement et ainsi augmenter la qualité de vie.

Question 49

Comment la concentration d'oxygène dans l'air ambiant évolue-t-elle avec l'altitude?

Answer 49

Elle diminue avec l'altitude.

Question 50

À partir de quelle altitude environ considère-t-on une « altitude élevée » et quelles sont les conséquences sur la pO2 inspirée et artérielle?

Answer 50

À partir de +/- 3000 mètres, la pO2 inspirée devient inférieure à 110 mmHg et la pO2 artérielle devient inférieure à 70 mmHg. Désaturation importante de l'hémoglobine à partir de ce seuil.

Question 51

Citez quelques adaptations physiologiques favorables observées lors d'un séjour en altitude.

Answer 51

- Hyperventilation - adaptation cardiaque excellente (Fc accrue et volume d'éjection réduit) - vasodilatation périphérique - augmentation de l'érythropoïétine - augmentation de Hb et Hct (initialement par déshydratation puis par sythèse accrue d'érythopoitéine et Hb)

Question 52

Citez quelques effets physiologiques défavorables observés lors d'un séjour en altitude.

Answer 52

Diffusion d’O2 réduite, Hb non-saturée, atteinte des fonctions mentales supérieures, vasoconstriction pulmonaire.

Question 53

Expliquez brièvement le phénomène de vasoconstriction pulmonaire en réponse à l'hypoxie en altitude et ses conséquences potentielles.

Answer 53

Vasoconstriction des artérioles pulmonaires en réponse à l'hypoxie alvéolaire, pouvant contribuer aux complications pulmonaires.

Question 54

Citez quelques facteurs qui influencent la réponse individuelle à l'altitude.

Answer 54

Niveau d'entraînement, chimiosensibilité à l'hypoxie, réponse ventilatoire, capacité de transport d'oxygène du sang, habitudes nutritionnelles, état de fatigue/récupération, facteurs génétiques, exposition préalable à l'altitude.

Question 55

Quel est l'effet principal d'un entraînement en altitude sur les paramètres hématologiques?

Answer 55

Il favorise l'augmentation de l'hémoglobine, de l'hématocrite et du nombre de globules rouges.

Question 56

Qu'est-ce que la stratégie « Living high-training low » et quel est son objectif? Quels sont les bénéfices?

Answer 56

C'est une stratégie consistant à vivre en altitude et à s'entraîner à basse altitude, visant à bénéficier des adaptations physiologiques à l'hypoxie. augmentation performance chez les athlètes d'élite en endurance. - 3000 amélioré de 1.1% - PR pour 33% - VO2 max améliorer 3% - Hb augmenté - Ht augmenté - EPO circulante doublée après 20h

Question 57

Quel est le paradoxe de la performance en altitude concernant l'accumulation d'acide lactique lors d'une fatigue musculaire extrême?

Answer 57

Contrairement à la fatigue musculaire intense au niveau de la mer, celle en altitude extrême n'est PAS caractérisée par une accumulation d'acide lactique. -> un mécanisme (possiblement central) de régulation du recrutement musculaire pourrait expliquer ce phénomène

Question 58

Quels sont les trois principaux syndromes associés à l'altitude et leurs noms en français et en anglais?

Answer 58

1. Le mal de l’altitude (Acute mountain sickness - AMS). 2. L’œdème cérébral associé à l’altitude (High altitude cerebral edema - HACE). 3. L’œdème pulmonaire associé à l’altitude (High altitude pulmonary edema - HAPE).

Question 59

Décrivez brièvement les symptômes du mal de l'altitude (AMS).

Answer 59

Début rapide en montée, céphalée, anorexie, nausées, dyspnée et insomnie. -> du : progression trop rapide

Question 60

Quels sont les signes et symptômes de l'œdème cérébral associé à l'altitude (HACE) et quelle est sa gravité?

Answer 60

manifestations initials souvent comme celles du mal de l'altitude. Ataxie, état de conscience perturbé, hémorragies rétiniennes, œdème papillaire. C'est une urgence grave nécessitant un retour en basse altitude.

Question 61

Décrivez brièvement les signes et symptômes de l'œdème pulmonaire associé à l'altitude (HAPE).

Answer 61

Se distingue cliniquement par un début plus graduel sur 2-5jours : dyspnée progressive, toux, hémoptysie, faible tolérance à l’effort. URGENCE : retour en basse altitude

Question 62

Quelles sont les recommandations générales pour la prévention des pathologies de l'altitude concernant la vitesse d'ascension au-dessus de 3000 mètres?

Answer 62

Limiter l’ascension à 300-600 m par jour et prévoir un jour d’arrêt tous les 1000 m.

Question 63

Quel médicament est utilisé pour prévenir la prophylaxie du mal de l'altitude (AMS) et de l'œdème cérébral associé à l'altitude (HACE)?

Answer 63

L'acétazolamide. 125mg 1x/jour à débuter 1 journée avant début montée.

Question 64

Quel médicament est utilisé pour le traitement de l'AMS, du HACE et du HAPE?

Answer 64

La dexaméthasone.(2mg 4x/jour)

Question 65

En absence de pathologie et à une pO2 normale, le système respiratoire est-il habituellement un facteur limitant à l'effort sous maximal?

Answer 65

Non, il n'est habituellement pas un facteur limitant.