Réponses cardiorespiratoires à l'exercice aigu

Question 1

Réponses cardiorespiratoires à l’exercice aigu

Answer 1

Toutes les composantes du système cardiovasculaire
s’orchestrent pour rencontrer l’augmentation des besoins en sang des muscles actifs
Implique une altération de la fonction cardiaque et des adaptations circulatoires périphériques
- Fréquence cardiaque (FC)
- Volume d’éjection systolique (VES)
- Débit cardiaque (Qc)
- Pression artérielle
- Débit ou flot sanguin (régional)
- Sang

Question 2

Fréquence cardiaque de repos

Answer 2

• Valeurs normales
– FCR chez sédentaires : 60 à 80 battements/min
– FCR chez entraînés : aussi bas que 30 à 40 battements/min
– Varient avec le tonus vagal, la température (ch introduction) et l’altitude
• Réponse pré-exercice: FC > FCR avant le début de l’exercice
– Tonus vagal diminue
– Phénomène d’anticipation via noradrénaline et adrénaline augmente

Question 3

Fréquence cardiaque à l’exercice

Answer 3

• FC augmente de façon proportionnelle à l’intensité de l’exercice
• Augmente ad atteinte d’un maximum (FCmax) lors d’un effort maximal ad fatigue et même si l’intensité de l’exercice continue d’augmenter
  – Très reproductive et constante
  – Faible réduction avec âge ~1 battement/année
  – Estimée:
  – FCmax estimée = 220 – âge en années
  – FCmax estimée = 208 – (0,7 x âge en années)***

Question 4

Volume d’éjection systolique

Answer 4

•Augmente avec augmentation de l’intensité ad 40 à 60% du VO2max
– Au delà de ces intensités, VES atteint un plateau ad épuisement
– Peut continuer d’augmenter (données probantes récentes) chez les athlètes d’endurance
• VES à exercice maximal ≈ double du VES repos debout
• VES à l’exercice maximal ≈ VES repos en position couchée (nageurs)
– Dépend de la position corporelle via le retour veineux
– VES position allongée  VES position debout
– VTD (EDV) en position allongée > VTD (EDV) en position debout

Question 5

Facteurs qui augmente le volume d’éjection systolique

Answer 5

• VES (SV) , déterminant important de la capacité d’endurance cardiovasculaire
• 4 facteurs déterminent le VES :
  1. Le retour veineux au coeur (pré-charge)
  2. Extensibilité ou étirement ventriculaire
  3. Contractilité ventriculaire (indépendemment du
  retour veineux)
  4. Pression artérielle pulmonaire ou aortique (post-
  charge)
• 1 et 2 affectent le remplissage ventriculaire
• 3 et 4 affectent le vidage i.e. l’éjection
  • Pré-charge: étirement induit par le volume télédiastolique
  –Augmentation de l’étirement (i.e. augmentation du VTD) augmentation de la force de contraction
  – Loi de Frank-Starling
  •Augmentation de la Contractilité: propriété inhérente aux ventricules
  –Augmentation de Noradrénaline ou adrénaline = augmentation de contractilité
  – Indépendante du VTD (augmentation de la fraction d’éjection)
  •Diminution Post-charge: Pression ou résistance aortique ou pulmonaire (R)
  − Puisque le sang se déplace selon un gradient de pression, si la pression en aval diminue il devient plus facile de faire sortir le sang des ventricules
  − Delta pression = P1-P2, si P2 diminue….

Question 6

Débit cardiaque

Answer 6

• Qc = FC x VES
• Augmentation linéairement avec augmentation intensité
• Valeurs normales
– Repos ~ 5,0 L/min
– Qcmax chez les sujets sédentaires ~20 L/min
– Qcmax chez les sujets entraînés ~ 40 L/min
• Qcmax varient avec la taille et le niveau de condition physique
• Lorsque l’intensité > 40% à 60 % VO2max, 
Augmentation du Qc résulte plus de la augmentation de la FC que du VES

Question 7

Réponses cardiovasculaires : Loi de Fick

Answer 7

• 1870
• Relation entre les systèmes cardiovasculaire et métabolique
• Application systémique ou régionale
• Calcul de la consommation tissulaire en O2 est
fonction du débit sanguin et de l’extraction de
l’oxygène
• VO2 = Q x différence (a-v)O2
• VO2 = (FC x VES) x différence (a-v)O2

Question 8

Pression sanguine

Answer 8

• Pression artérielle moyenne (PAM) augmente de façon importante lors de l’exercice dynamique, de type endurance
– PA systolique augmente proportionnellement à l’intensité de l’exercice
– PA diastolique = diminuelégèrement ou augmente un peu (à l’exercice maximal)
– L’augmentation de la PAM facilite l’augmentation du flot sanguin améliorant la fourniture des différents substrats aux muscles actifs;
• PAM = Qc x résistance périphérique totale (RPT)
– Qc augmente, RPT diminue
– Vasodilatation au niveau des artérioles des muscles actifs, vasoconstriction des régions inactives et sympatholyse fonctionnelle (libération locale de molécules vasodilatatrices métaboliques et endothéliaux)
– Avec l’exercice dynamique, il y a une augmentation du tonus sympathique dans le système vasculaire systémique causant une VC générale
– Cette VC (tonus vasomoteur) est bloquée dans les muscles actifs sollicités par l’exercice par la VD induite par SNS et par la libération de facteurs locaux, sympatholyse fonctionnelle

Question 9

Réponses cardiovasculaires : Pression artérielle

Answer 9

• Lors d’exercice de type endurance, la pression artérielle moyenne (PAM) augmente
– Pression artérielle systolique (PAS) augmente proportionnellement avec l’intensité de l’exercice
– Pression artérielle diastolique (PAD) diminue légèrement ou augmente légèrement (exercice maximal)
• PAM = Q x résistance périphérique totale (RPT)
– Q augmente, RPT diminue légèrement
– Vasodilatation muscles lisses des artérioles musculaires versus sympatholyse fonctionnelle
• La consommation d’oxygène myocardique (MVO2) = Double produit : FC x PAS
– Relation entre la consommation d’oxygène myocardique et le débit sanguin myocardique
• Les exercices de force s’accompagnent d’une augmentation beaucoup plus marquée de la PAM
– PAS augmente de façon importante
– PAM peut dépasser 480/350 mmHg
– Dans ce type d’exercice, les sujets réalisent fréquemment la manœuvre de Valsalva et cause une augmentation de la PA

Question 10

Bras vs jambes

Answer 10

• PA bras > PA jambes
• Plus faible masse musculaire active et vasculature dans
  membres supérieurs que membres inférieurs;
• RPT est fonction de la masse musculaire active; si masse musculaire active importante (60% vs 25%), vasculature importante, vasodilation importante donc effet sur la RPT importante
• Donc, moindre vasodilation périphérique et plus de résistance au flot sanguin avec les bras, PA augmente plus pour surmonter cette résistance;

Question 11

Redistribution sanguine

Answer 11

• Augmentation du Débit cardiaque = augmentation du  débit sanguin disponible
• Redistribution adéquate par l’augmentation du débit sanguin aux territoires actifs i.e. muscles sollicités par l’exercice vs système digestif
• Stimulation des fibres sympathiques > vasoconstriction
> redistribution du sang vers les territoires actifs
– Circulation splanchnique (foie, pancréas, intestins)
– Reins
• La vasodilatation locale permet un débit sanguin additionnel dans les muscles sollicités par l’exercice
– VD locale induite par les facteurs métaboliques et endothéliaux (Chapitre 6)
– Vasoconstriction de base (tonus vasomoteur) compensée par la VD induite par le SNS et la sympatholyse fonctionnelle
– VD locaux > VC via tonus vasomoteur