Les effets de l’entraînement
I. Adaptations circulatoires
Effets de l’exercice
1.1 Effets sur le débit cardiaque
Ce débit augmente au cours de l'exercice, ceci afin de faire face à la demande accrue de l'oxygène et à l'enlèvement des déchets métaboliques.
Ce débit est en moyenne au repos de 4 à 5 litres par minute
Au cours de l'exercice ce débit peut augmenter jusque 20 à 30 litres par minute même jusqu'à 40 litres par minute.
La puissance de l’exercice est en relation avec la consommation d'oxygène.
Le débit cardiaque dépend du rythme cardiaque et du volume systolique. Le volume systolique augmente très rapidement en fonction de l'intensité de l'exercice.
1.2 Effet sur la durée de la circulation.
Exemple : injection dans le bras d'une substance fluorescente.
Au repos le passage du bras droit au bras gauche est de 21 secondes.
Si le sujet exerce un exercice de 50 watts, la durée est de 15 sec. Avec un exercice de 130 watts : 10 secondes et à 200 watts : 8,5 secondes.
1.3 Effets sur la fréquence cardiaque
La fréquence cardiaque de repos : valeurs instables
Accélération du rythme dès le début de l’exercice, puis stabilité de la fréquence cardiaque au cours de l'exercice, la valeur du plateau en fonction de la puissance.
La fréquence cardiaque est en relation linéaire avec la puissance de l'exercice jusqu'au plateau = fréquence cardiaque max
Le temps de récupération est différent selon la puissance de travail :
Cette augmentation de la fréquence cardiaque se fait dès le début de l'exercice. Elle n'est pas due à une modification chimique du sang. Seuls des mécanismes nerveux peuvent intervenir aussi rapidement. Il va y avoir des influx en provenance du cortex de certaines formations sous corticales et ceci va provoquer une inhibition de l'activité du parasympathique et une augmentation de l'activité de l’orthosympathique. Ceci implique une décharge accrue de noradrénaline au niveau des synapses du système orthosympathique.
Il y a également une excitation des glandes surrénales.
Le problème de l'augmentation du retour veineux au cours de l'exercice est dû à une contraction musculaire plus importante ceci implique donc un retour veineux plus important avec une relation intrinsèque au niveau du cœur.
Effet sur la pression artérielle
La pression artérielle augmente de façon linéaire avec la puissance de l'exercice. Un exercice réalisé avec les bras augmente la pression plus rapidement
pression systolique |
pression diastolique |
|
jambe |
170 |
80 |
bras |
200 |
100 |
au repos |
120 |
70 |
Après l’arrêt de l'exercice : la pression systolique est élevée ( exercice normal) mais la pression systolique est inférieure à la valeur de repos.
Si l’exercice est très intense : dès l’arrêt de l'exercice on note une diminution des deux pression car l’arrêt de l'action de massage des muscles sur les veines.
Accumulation de sang dans les muscles en activité. On note également une vasoconstriction des artérioles de la peau et des viscères : ces deux phénomènes engendre une diminution du volume du sang circulant.
On remarque également une inhibition du parasympathique et une action de l’orthosympathique.
Effets de l’entraînement
Effets sur la taille et le volume du cœur
Etude sur les animaux et par des clichés radiographiques :
Après l’entraînement, il y aura une hypertrophie du muscle cardiaque :
sujet entraînés : 800 cm3
athlètes : 900 cm3
Effets sur la vascularisation
L’augmentation de la vascularisation la plus importante est au niveau du cœur.
Effets sur la fréquence cardiaque
Les sujets présentant une grande endurance ont une fréquence cardiaque plus basse
sportifs : 45 à 50 battements / minute
skieur de fond : 28 battements / minute
Explications : facteurs constitutionnels, effets de l’entraînement.
FC basse è réduction de la dépense d’énergie du muscle cardiaque et sa consommation d’O2.
Cette FC basse permet tout de même un débit cardiaque normal car il y a un accompagnement d’une augmentation de la puissance des systoles.
Avec l’entraînement on pense qu’il s’agirait d’une augmentation de l’activité du parasympathique et d’une inhibition de l’activité de l’orthosympathique.
Dès que cesse l’entraînement, ces effets disparaissent assez rapidement.
Débit cardiaque : élévation avant le repos au lit et diminution après la période de repos
peu d’influence de l’entraînement.
Volume systolique : après une période de repos il y une baisse de ce volume.
Après l’entraînement on constate une augmentation de ce volume. (Les sujets sont capables d’aller plus loin en puissance d’exercice.)
Fréquence cardiaque : après l’entraînement baisse de la FC
effets sur la pression artérielle
Pas de modification des valeurs de la pression artérielle au repos avec l’entraînement.
Adaptations respiratoires
1 Adaptation au cours de l’exercice :
1.1 Consommation d’O2
Evolution au cours d’un exercice physique : Dès l’arrêt on constate une diminution de la consommation d’O2.
Problème de la dette d’O2 : la consommation d’O2 n’atteint pas les valeurs maximales
Lorsqu’on arrive au plateau de la FC l’organisme prélève autant d’O2 qu’il en a besoin.
Au début : le prélèvement d’O2 est inférieure aux besoins des muscles actifs = dette d’O2. A la fin de l’exercice la consommation d’O2 reste élevée pendant un certain temps et ceci s’explique par la nécessité de payer la dette d’O2.
L’ATP qui est en réserve au niveau du muscle est très vite utilisé. (dans des conditions normales : toujours par les processus aérobies)
Dès qu’un exercice commence le besoin en énergie augment brusquement, la resynthèse de l’ATP ne peut plus se faire par des processus aérobies car il manque de l’O2.
Dès le début il y a une resynthèse par le processus anaérobie, une petite partie par le processus aérobie car il y a une réserve d’O2 contenu dans l’hémoglobine et la myoglobine.
Une fois que le plateau est atteint, la consommation d’O2 est suffisante pour les processus aérobies.
Quand l’exercice s’arrête, la consommation d’O2 ne chute pas brusquement, le paiement de la dette d’O2 correspond à la reconstitution des réserves d’O2 dans l’hémoglobine te la myoglobine.
Ensuite il faut reformer les stocks de phosphagène (ATP - ADP - PC). La consommation d’O2 reste accrue au niveau des muscles cardiaques et respiratoires tant que les fréquences reviennent aux valeurs de repos.
Il y a ensuite une oxydation de l’acide lactique pour redonner du glycogène = néoglucogénèse (synthèse de glucose à partir de composés non glucidiques).
Evolution de la consommation d’O2 en fonction de la puissance de l’exercice :
On constate une relation linéaire entre consommation d’O2 et puissance d’exercice, mais il arrive un moment où la consommation d’O2 ne peut plus augmenter.
La VO2 max et la PMA varient en fonction des caractéristiques biométriques du sujet (taille, poids) de l’âge, du sexe et du degré d’entraînement.
Le sédentaire : 3 à 4 l / min.
Athlète : 6 l / min.
Evolution de la ventilation
Evolution au cours de l’exercice :
Augmentation de la fréquence respiratoire si l’exercice continue. Le débit ventilatoire s’élève dès le début de l’exercice = accrochage ventilatoire suivie d’une phase d’installation puis on trouve un état stable.
Augmentation de l’adrénaline au cours de l’exercice. Le régime ventilatoire est réglé par un mécanisme neuro-humoral.
Evolution du nombre des globule rouges :
Le nombre des globules rouges est affecté au cours d’un exercice même de courte durée : 5.106 globules rouges : mm3 lors d’un exercice : 5,2 à 6,1.106
Quelques minutes après la fin de l’exercice, le nombre de globules rouges diminue. ½ à 2 heures après l’exercice : valeur de repos
Le mécanisme de cette augmentation :
dû surtout à la vasoconstriction au niveau de la rate (réserve de globules rouges). Le sang que contient la rate est plus riche en globules rouges que le sang circulant. La réserve de la rate est d’environ 250 cm3 et renferme 49% de globules rouges en plus que le sang circulant.
Si l’exercice est très intense, il va y avoir une déshydratation qui peut toucher le volume plasmatique qui baisse, donc il y aura une augmentation de la concentration en globules rouges. Si l’exercice est très intense et prolongé, il peut y avoir une destruction des globules rouges.
Les effets de l’entraînement
Effets sur la consommation d’O2
Augmentation liée avec une élévation du débit cardiaque et également amélioration de l’extraction d’O2 du sang au niveau des tissus.
Effets sur la concentration en acide lactique :
Pour une même puissance de travail, on constate une concentration en acide lactique plus élevé chez les sujets entraînés : il y a chez eux une efficacité plus grande dans le transport d’O2 et de l’extraction de l’O2 au niveau des tissus.
Effet sur la ventilation :
L’amplitude thoracique augmenté, le rythme respiratoire est ralenti et la profondeur de la respiration s’élève également.
En effet chez les sédentaires, des portions importantes des poumons peuvent être fermées à l’air inspiré alors qu’avec l’entraînement tout le volume pulmonaire devient accessible.
Chez les sujets non entraînés le diaphragme se déplace peu et la fréquence respiratoire est de l’ordre de 18 à 20 cycles / min.
Par contre chez des sujets entraînés le diaphragme s’abaisse davantage et la fréquence des cycles passe de 6 à 8 c / min. au repos.
Adolescents : 1er groupe avec 4 mois d’entraînement : 130 ml de gain en capacité vitale
2ème groupe : 20 ml
Le sujet entraîné respire de façon plus économique que le sujet non entraîné. Pour une même puissance de travail, il a besoin de moins d’air car il peut utiliser une proportion plus grande de son O2.
Avec l’entraînement le volume baisse de 20%, l’absorption d’O2 peut augmenter de 15 à 18 %.
Effets sur les globules rouges :
Avec l’entraînement il y a une augmentation du taux de production des globules rouges et la moelle devient plus rouge.
Copyright © Charlet Sylvain FAC 1997- 2001