Cours physiologie: Entraîneurs Judo 1er degré

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1 Cours physiologie: Entraîneurs Judo 1er degré Fédération Tunisienne de judo Mr. Nabli Med Ali Plan La contraction musculaire Les filières énergétiques Les réponses à l exercice et les adaptations à l entraînement Conclusion 1

2 CLASSIFICATION DES MUSCLES NIVEAU d ORGANISATION DU MUSCLE 2

3 NIVEAU d ORGANISATION DU MUSCLE NIVEAU d ORGANISATION DU MUSCLE 3

4 NIVEAU d ORGANISATION DU MUSCLE PHYSIOLOGIE DU MUSCLE : CONTRACTION Contraction de la cellule musculaire squelettique Théorie des filaments glissants Déclenchement et régulation de la contraction Calcium et couplage excitation/contraction Contraction du muscle squelettique Notion d unité motrice Secousse isolée Sommation temporelle et spatiale 4

5 Contraction de la cellule musculaire squelettique Théorie des filaments glissants: - Pas de changement de longueur des filaments - Etirement / raccourcissement Déclenchement et régulation de la contraction - Rôle du calcium - Origine du calcium??? Calcium et couplage excitation/contraction Etapes du couplage «excitation-contraction» 5

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7 Réponses à l exercice et adaptations à l entraînement L'exercice musculaire représente un stress majeur pour l'organisme. Celui-ci va s'adapter aux niveaux nerveux, ventilatoire, cardiovasculaire, musculaire et ostéo-ligamentaire. Le système cardiovasculaire a un rôle central dans ces adaptations. On distingue les adaptations aiguës et les adaptations chroniques. Elles correspondent aux réponses immédiates du système cardiovasculaire à l'exercice. les adaptations aiguës Elles correspondent aux réponses & réactions immédiates du système cardiovasculaire à l'exercice. les adaptations chroniques Elles correspondent aux modifications durables apparaissent progressivement. 7

8 Sur le Plan Respiratoire Régulation de la Ventilation à l exercice C est une régulation multifactorielle - Les Cycles respiratoires résultent de l activité de neurones dans la Médulla. - Se superposent à cette activité des circuits neuraux intégrés relayant des Informations des centres cérébraux supérieurs, des poumons et d autres récepteurs du corps. - Au repos, la ventilation alvéolaire est contrôlée à travers plusieurs facteurs chimiques influençant directement le centre respiratoire ou modifiant son activité à travers des chémorécepteurs. Les facteurs régulateurs les plus importants sont : - Le niveau de PCO2 artérielle et la concentration de H+ 8

9 Régulation de la Ventilation à l exercice Les ajustements ventilatoires à l exercice sont potentialisés par des facteurs régulateurs non-chimiques : (A) Activation Corticale anticipatrice de l exercice et stimulus du cortex moteur quand l exercice commence (B) Input (stimuli) sensoriels périphériques provenant de mécanorécepteurs des articulations et des muscles (C) Augmentation de la température corporelle Régulation pendant exercice stable (steady rate) Pendant l exercice modéré la ventilation augmente de façon linéaire avec le VO2 et VCO2. Dans ces conditions la VE augmente surtout à partir d une augmentation de VT (Volume courant), alors que la fr (fréquence ventilatoire) joue un rôle à des intensités plus grandes. 9

10 Régulation pendant exercice instable (non-steady rate) Lors de l exercice physique il y a une évolution du VO2, on peut aussi atteindre une consommation maximale d'oxygène (VO2max) peut être définie comme étant la quantité maximale d'o2 que l'organisme peut prélever (poumons), transporter (cœur et vaisseaux) et consommer (muscles) par unité de temps. Le VO2max est le critère le plus utilisé dans les laboratoires de physiologie de l'exercice. Il peut être déterminé selon quelques critères (installation du plateau malgré l augmentation de l intensité avec des concentrations de lactate supérieure à 8-9 mmol.l-1). Remarque : L'augmentation du VO2 dépend du débit cardiaque (Fc x VES) et de la différence artério-veineuse en O2 (diff a-vo2) (capacité d'extraction de l'o2 du sang). La relation qui existe entre ces variables s énonce par le principe de Fick : VO2 = FC * Vs * (CaO2 CvO2). Qc Régulation pendant exercice instable (non-steady rate) la ventilation augmente proportionnellement à l intensité de l effort. Mais peut aussi s accroît d une manière disproportionnée. la cinétique de la respiration change est appelé seuil. SV1: il correspond à l intensité à partir de laquelle l augmentation de la VE > VO2, mais toujours VE < VCO2 SV2: 2éme rupture de la pente car VE/VCO2 augmente, ainsi l augmentation de la VE est destiné à éliminé le CO2 en excès et par ce biais de tamponné l acidose, ce seuil coïncide avec le seuil lactique; au delà de SV2, c est la diminution du ph qui explique l augmentation de la VE, car on a peut d acide carbonate pour tamponner les ions H+, donc diminution de dégagement de CO2 pourtant VE augmente Régulation pendant exercice instable (non-steady rate) 10

11 Régulation pendant exercice instable (Notion de Seuils) Pendant l exercice léger à modéré le métabolisme aérobie suffit aux besoins énergétiques des muscles actifs. Dans ces conditions, il y a peu ou pas d accumulation de lactate dans le sang. Le seuil lactique est la zone d intensité d exercice assez élevée pour provoquer une accumulation de lactate dans le sang. OBLA (Onset of Blood Lactate Accumulation) est arbitrairement situé au seuil des 4 mmol/l. C est une intensité qu un sujet est censé maintenir pour de longues périodes, mais elle est en fait très variable d un sujet à un autre. Adaptations Respiratoires avec l Entraînement L'entraînement augmente la capacité d'extraction de l'oxygène par l'organisme de 4 à 5 ml O 2 pour 100 ml de sang, la différence artério-veineuse à l'effort peut quadrupler chez un sportif très entraîné. En effet, si l'extraction d'o2 est de 5% au repos, elle est portée à l'effort maximal de 10 à 12% chez l'individu non entraîné et de 16 à 18% chez l'individu entraîné. Le VES est augmenté de 13% et de 70% chez les sujets très entraînés par rapport aux sujets non- entraînés. Les autres facteurs différent beaucoup moins (Fc et différence a-vo2), ce qui illustre clairement que le facteur le plus important dans l amélioration du transport d O 2 est le VES. L entraînement recule les seuils lactates et ventilatoires. Chez le sujet entraîné, le seuil de 4 mmol/l est atteint pour des valeurs de VO2max supérieures. 11

12 Sur le Plan Cardiovasculaire Réponses et modifications cardiaques Augmentation de la fréquence cardiaque: La Fc augmente avec l intensité puis à certaine valeur elle se stabilise: C est la Fc max = (220 âge(en année)). La fréquence cardiaque peut être influencée par plusieurs facteurs tels que la température ambiante, les émotions, la nervosité, etc. En plus, sa régulation peut être accomplie par une augmentation de la sécrétion des catécholamines. Augmentation du volume d'éjection systolique (VES): se définit comme étant le volume de sang éjecté par chaque ventricule à chaque battement. Sa valeur est influencée par la puissance de l'exercice et la position du corps. Il passe de 80 à 110 ml au repos à ml à l exercice. 12

13 Réponses et modifications cardiaques Le volume d'éjection systolique augmente proportionnellement avec la puissance et devient maximal pour une charge de travail sous maximale: c'est à dire pour une consommation d'oxygène située entre 40 et 50% de la VO2max. Au-delà de cette intensité relative d'exercice, le VES ne varie plus guère. En conséquence, entre 50 et 100% de la VO2max l'augmentation du débit cardiaque dépend presque uniquement de l'augmentation de la fréquence cardiaque. Réponses et modifications cardiaques Le débit cardiaque : Qc= Fc*Vs au repos égale à 5 l.min-1 et il augmente linéairement avec l intensité de l exercice pour atteindre 20 à 40 l.min-1. Cette augmentation du débit cardiaque est le résultat : - d'une augmentation de la fréquence cardiaque - d'une augmentation du volume d'éjection systolique qui varie selon le retour veineux et la contractilité et le volume du ventricule gauche. 13

14 Augmentation de la pression artérielle moyenne La tension artérielle: Q.c * résistance périphériques totales À chaque contraction, le cœur envoie dans les vaisseaux une certaine quantité de sang, qui se heurtent à l élasticité des parois vasculaires, à ce fait il se forme une certaine pression dans les artères: pression ou tension artérielle Au moment de la systole ventriculaire, PA s élève, c est la T systolique (maximal). Pendant la diastole, la TA ne tombe pas à 0 car il reste du sang dans les vaisseaux, c est la T diastolique (minimal). Augmentation de la pression artérielle moyenne Les valeurs de la PA dépendent de trois facteurs: Qc qui règle la quantité de sang que les ventricules envoient à chaque systole dans le système artériel (de 5L au repos à 30L à l exercice car la FC et VES Du calibre vasculaire: la vasodilatation tend à faire baisser la TA, vasoconstriction à la faire monter, le rôle de la vasomotricité est de modifié à chaque instant les résistances pour maintenir des valeurs normales Le volume de la masse totale du sang, s il diminue donc PA diminue, même chose pour l augmentation. 14

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