Les conditions environnementales. M1 EOPS : U.E. Facteurs influençant la performance sportive (P Mucci)

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1 Les conditions environnementales La thermorégulation et ses limites à l exercice physique M1 EOPS : U.E. Facteurs influençant la performance sportive (P Mucci)

2 I Les mécanismes Facteurs de l équilibre thermique corporel : Température centrale~ 37 c (36-37,7) Équilibre thermique

3 I Les mécanismes 1) Les échanges de températures Repos Exercice A) Par radiation (60%) (5%) B) Par conduction C) Par convection (20%) (15%) D) Par évaporation (20%) (80%) E) Influence de l hygrométrie

4 Équilibre thermique du corps Apport extérieurs + Production interne de chaleur = Pertes de chaleurs Évaporation Hygrométrie (Radiation) Radiation Conduction Convection T extérieure D après Dee Unglaub Silverthorn Pearson 2007

5 I Les mécanismes 1) Les échanges de températures 2) Les structures de thermorégulation A) Les centres de régulation (~thermostat hypothalamique) - Hypothalamus antérieur (thermolyse) - Hypothalamus postérieur (thermogenèse) B) Les thermorécepteurs - Centraux - Périphériques C) Les effecteurs - Glandes sudoripares (thermolyse) - Muscles Lisses artérioles cutanées (thermo-lyse et genèse) - Muscles squelettiques (thermogenèse) - Glandes endocrines (thermogenèse ++) Thyroïde (Thyroxine)

6 I Les mécanismes 1) Les échanges de températures 2) Les structures de thermorégulation 3) Les mécanismes thermorégulateurs A) La thermogenèse - Vasoconstriction cutanée - Métabolisme cellulaire - Frissons - Activité physique - Comportement B) La thermolyse - Vasodilatation cutanée - La sudation (évaporation) - Ajustements hormonaux

7 Mise en jeu des mécanismes physiologiques de thermorégulation postérieur D après E. Marieb Pearson 2005 Métabolisme cellulaire antérieur Libération de TRH (hypothalamus) TSH (hypophyse) Hormones thyroïdiennes

8 II Exercice et thermorégulation Modification du thermostat hypothalamique : élévation de la température centrale dépendante de l intensité relative d exercice Relation entre T c oesophagienne et : A) VO 2 ; B) % de VO 2max (D après Saltin et Hermasen, 1996) Amélioration de la thermolyse avec l aptitude aérobie

9 II Exercice et thermorégulation A) Modification de la balance thermique Thermolyse par évaporation (~80%) Réponses cardiovasculaires à l exercice prolongé (D après Rowell, 1977)

10 II Exercice et thermorégulation Diminution : A) Modification de la balance thermique B) Les pertes hydriques - volume plasmatique - eau intracellulaire Déshydratation - eau extracellulaire

11 II Exercice et thermorégulation A) Modification de la balance thermique B) Les pertes hydriques C) Entraînement et thermorégulation capacité de thermolyse sudation plus importante (Fig), thermolyse plus efficace début de sudation + rapide Sédentaires capacité à stocker de la chaleur avec moindre nuisance sur la performance (à même T c = intensité absolue d exercice ENT>SED) Pertes sudorales en condition de test d hyperthermie contrôlée (d après Hénane et al, 1977)

12 III Limitation de l exercice en ambiance chaude Si T ambiante > 21 c : production métabolique de chaleur par exercice = contraintes thermiques (évaporation+++) A) Fonction cardiovasculaire - redistribution sanguine vers peau - VES (retour veineux + déshydratation) - Fc pour maintien Qc Compétition du débit sanguin entre peau et muscle actif Q musculaire - Mais Qc max VO 2max performance B) Métabolisme - VO 2 (cœur, m respiratoires ) - Utilisation Glycogène musculaire - Glycolyse (car apport musc en O 2 ) - VO 2max Fatigue précoce, altération performance C) Commande motrice C) Commande motrice - oxygénation cérébrale - commande centrale (SNC) Fatigue du SNC précoce, altération performance Modifications lors d un exercice à 40 c et à 9 c (d après Fink et al, 1975)

13 III Limitation de l exercice en ambiance chaude A) Fonction cardiovasculaire B) Métabolisme C) Commande motrice D) Conditions hygrométriques Relation entre la performance, le taux d humidité relative et la température de l air ambiant

14 III Limitation de l exercice en ambiance chaude A) Fonction cardiovasculaire B) Métabolisme C) Commande motrice D) Conditions hygrométriques E) Déshydratation Pertes sudorales +++ après qques heures d exercice réalisées par temps chaud (jusqu à 10% de MC, 2-3 l/h) Déshydratation - Altération de la thermolyse (sudation) - réduction de la tolérance à la chaleur - altération cardiovasculaire - altération métabolique - réduction de la capacité de travail, de la performance Nécessité d un réhydratation conséquente (dépend de la durée et intensité) avant et le long de l exercice

15 III Limitation de l exercice en ambiance Froide ambiance thermique froide T cutanée ou centrale Thermogenèse : Vasoconstriction, Métabolisme cellulaire, Frissons + Exercice musculaire A) Facteurs aggravant la perte de chaleur: - Courant d air (pertes par convections+++) - L immersion (pertes par conduction x 26 / air) B) Les risques - L hypothermie (thermorégulation, cœur, respiration) - Les gelures C) Facteurs physiologiques limitant la performance 1 ) La fonction musculaire Refroidissement musculaire (vitesse et puissance de contraction, activité enz.) 2 ) Altération métabolique Moindre mobilisation du tissu adipeux (vasoconstriction ss-cutanée)