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Adaptation respiratoire à l’effort
- 1. ADAPTATION RESPIRATOIREADAPTATION RESPIRATOIRE A LA L’’EFFORTEFFORT Docteur Didier POLIN - Institut Régional de Médecine du Sport
- 2. Symboles utilisés en physiologie respiratoire Symboles primairesSymboles primaires –– C: concentration dans le sangC: concentration dans le sang –– F: fraction dF: fraction d’’un gaz dans unun gaz dans un mméélangelange –– P: pression, pression partielleP: pression, pression partielle –– Q et V: volume dans une liquide etQ et V: volume dans une liquide et dans un gazdans un gaz –– °°Q etQ et°°V: DV: Déébit dans un liquide etbit dans un liquide et dans un gazdans un gaz Symboles secondaires (indicesSymboles secondaires (indices des prdes prééccéédents)dents) –– Dans un liquideDans un liquide »» a:a: artartéérielriel »» v:v: veineuxveineux »» c:c: capillairecapillaire –– Dans un gazDans un gaz »» A:A: alvalvééolaireolaire »» E:E: gaz expirgaz expiréé »» I:I: gaz inspirgaz inspiréé Symboles tertiaires (en secondSymboles tertiaires (en second indice)indice) –– O2: oxygO2: oxygèène,ne, –– CO2: gaz carbonique,CO2: gaz carbonique, –– N2: azoteN2: azote
- 3. LL’’augmentation de la daugmentation de la déépensepense éénergnergéétique atique aéérobie drobie déépend despend des possibilitpossibilitéés ds d’’adaptation du systadaptation du systèème desme des ééchanges gazeuxchanges gazeux respiratoire et circulatoire:respiratoire et circulatoire: –– PrPrééllèèvementvement –– TransportTransport –– Livraison aux tissusLivraison aux tissus QuatreQuatre éétapes:tapes: –– VentilatoireVentilatoire: convection du milieu ext: convection du milieu extéérieur aux alvrieur aux alvééolesoles –– Diffusion: au travers de la membraneDiffusion: au travers de la membrane alvalvééoloolo--capillairecapillaire –– Circulatoire: convection vers les capillaires musculairesCirculatoire: convection vers les capillaires musculaires –– Tissulaire: transfertTissulaire: transfert hbhb/mb puis/mb puis oxydooxydo--rrééductionduction
- 5. Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport RAPPELS •Volume Courant (VC) •Fréquence Respiratoire (FR) • Ventilation (°V)
- 6. Valeurs normalesValeurs normales Volume courantVolume courant –– Repos : 0,3Repos : 0,3 àà 0,5 l0,5 l –– Effort: 1,5Effort: 1,5 àà 2 l2 l FrFrééquence respiratoirequence respiratoire –– Repos: 6Repos: 6 àà 15/15/mnmn –– EffortEffort maxmax: 45/: 45/mnmn Ventilation:Ventilation: –– Repos: 3Repos: 3 àà 5 L/5 L/mnmn –– EffortEffort maxmax: 70: 70 àà 100 L/100 L/mnmn Docteur Didier POLIN - Institut Régional de Médecine du Sport
- 7. Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport I. Influence de l’entraînement sur la mécanique ventilatoire
- 8. 1. Les Volumes Pulmonaires1. Les Volumes Pulmonaires CPT est inchangCPT est inchangéée par le par l’’entraentraîînementnement –– CV augmente peuCV augmente peu –– VR baisse peuVR baisse peu Volume courant aprVolume courant aprèès entras entraîînementnement –– Non modifiNon modifiéé au reposau repos –– Non modifiNon modifiéé àà ll’’effort souseffort sous maxmax –– SS’é’éllèève un peu pour des efforts proches duve un peu pour des efforts proches du maxmax Docteur Didier POLIN - Institut Régional de Médecine du Sport
- 9. 2. La Fr2. La Frééquence Respiratoirequence Respiratoire AprAprèès entras entraîînementnement –– + basse au repos+ basse au repos –– + basse pour des efforts sous+ basse pour des efforts sous maxmax A lA l’’efforteffort maxmax –– SS’é’éllèève un peu pour des efforts proches duve un peu pour des efforts proches du maxmax Docteur Didier POLIN - Institut Régional de Médecine du Sport
- 10. 3. La Ventilation3. La Ventilation AprAprèès entras entraîînementnement –– identique au reposidentique au repos –– + basse pour des efforts sous+ basse pour des efforts sous maxmax A lA l’’efforteffort maxmax –– SS’é’éllèève en raison du VC>3 l et de la FR>50ve en raison du VC>3 l et de la FR>50 –– JusquJusqu’à’à plus de 200 l/plus de 200 l/mnmn Docteur Didier POLIN - Institut Régional de Médecine du Sport
- 13. Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport RAPPELS • Diffusion (DL02 et DLCO2) • Différence Alvéolo-Capillaire - (PAO2-PcO2) et (PACO2-PcCO2)
- 14. Valeurs normalesValeurs normales DLO2DLO2 –– Repos : 25ml/Repos : 25ml/mnmn/Torr/Torr –– Effort: 50 ml/Effort: 50 ml/mnmn/Torr/Torr DLCO2DLCO2 –– Repos: 400 ml/Repos: 400 ml/mnmn/Torr/Torr –– Effort : augmente sans limiteEffort : augmente sans limite PPAAO2O2--PcO2:PcO2: PPAACO2CO2--PcCO2:PcCO2: –– Repos: 15 TorrRepos: 15 Torr ----: +6 Torr: +6 Torr –– Effort: 65 TorrEffort: 65 Torr ----:: -- 35 Torr35 Torr Docteur Didier POLIN - Institut Régional de Médecine du Sport
- 15. Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport II. Influence de l’entraînement sur les échanges gazeux
- 16. 1. La Diffusion Pulmonaire1. La Diffusion Pulmonaire AprAprèès entras entraîînementnement –– identique au reposidentique au repos –– identique pour des efforts sousidentique pour des efforts sous maxmax A lA l’’efforteffort maxmax –– SS’é’éllèève en raison du flux sanguinve en raison du flux sanguin –– Nombre dNombre d’’alvalvééoles impliquoles impliquéées plus importantes plus important Docteur Didier POLIN - Institut Régional de Médecine du Sport
- 17. 2. La Diff2. La Difféérencerence AlvAlvééoloolo--capillairecapillaire PPAAO2O2 –– PcO2PcO2 –– Passe de 15 TorrPasse de 15 Torr àà 6565 –– Facilite la diffusion alvFacilite la diffusion alvééoles vers capillairesoles vers capillaires PPAACO2CO2 –– PPCCCO2CO2 –– Passe de 6 TorrPasse de 6 Torr àà –– 3535 –– Il nIl n’’y a pas de limitationy a pas de limitation àà la diffusion du CO2la diffusion du CO2 Docteur Didier POLIN - Institut Régional de Médecine du Sport
- 18. La Consommation dLa Consommation d’’OxygOxygèènene Docteur Didier POLIN - Institut Régional de Médecine du Sport
- 19. 1. M1. Mééthodes de mesuresthodes de mesures EstimationEstimation –– IndirecteIndirecte –– AbaquesAbaques CalculCalcul –– Principe dePrincipe de fickfick »» °°VO2 =VO2 = °°Q x (Ca O2Q x (Ca O2--CvO2)CvO2) –– PneumotachographePneumotachographe »» °°VO2 =VO2 = °°Ve x (FIO2Ve x (FIO2--FEO2)FEO2) Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
- 20. 2. R2. Réésultatssultats HommesHommes –– SSéédentaires : 35dentaires : 35 àà 50 ml/kg/50 ml/kg/mnmn –– EntraEntraîînnéés: 45s: 45 àà 85 ml/kg/85 ml/kg/mnmn FemmesFemmes –– SSéédentaires: 25dentaires: 25 àà 40 ml/kg/40 ml/kg/mnmn –– EntraEntraîînnéées: 40es: 40 àà 75 ml/kg/75 ml/kg/mnmn EnfantsEnfants –– JusquJusqu’à’à 10 ans10 ans éégal chez les gargal chez les garççons et les fillesons et les filles –– Max:17 ans pour les garMax:17 ans pour les garççonsons –– 13 pour les filles13 pour les filles Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
- 21. 3. Variation du potentiel a3. Variation du potentiel aéérobierobie HHéérrééditditéé : 25: 25 àà 50% selon les50% selon les éétudestudes Age: Baisse de 0,7%/an aprAge: Baisse de 0,7%/an aprèès 30 anss 30 ans Le sexe: 25% infLe sexe: 25% inféérieure chez les femmesrieure chez les femmes LL’’entraentraîînabilitnabilitéé : variation de 0: variation de 0 àà 40%40% LL’’entraentraîînement: spnement: spéécificitcificitéé Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
- 22. 4.4. EvolutionEvolution de la VO2 avec lde la VO2 avec l’’exerciceexercice Rectangulaire: IntensitRectangulaire: Intensitéé constanteconstante –– VO2 augmente progressivementVO2 augmente progressivement »» Constitution du dConstitution du dééficit en O2ficit en O2 »» Utilisation des rUtilisation des rééserves dserves d’’O2 sur la myoglobineO2 sur la myoglobine »» UtilisationUtilisation dd’’ATPATP et de CPet de CP –– StabilitStabilitéé: Plateau d: Plateau d’é’équilibrequilibre »» Couverture des besoinsCouverture des besoins éénergnergéétiquestiques »» Niveau du plateau proportionnelNiveau du plateau proportionnel àà ll’’intensitintensitéé –– RRéécupcupéérationration »» Progressive en trois phasesProgressive en trois phases Docteur Didier POLIN – Institut Régional de Médecine du Sport
- 23. DDéébitbit ventilatoireventilatoire < ventilation< ventilation maxmax volontairevolontaire DDéébit peut augmenter volontairement en finbit peut augmenter volontairement en fin dd’’exerciceexercice Plus faible variation de pression pour mêmePlus faible variation de pression pour même volumevolume Idem pour même dIdem pour même déébitbit RRééserveserve ventilatoireventilatoire Limitation de VO2Limitation de VO2 maxmax??
- 24. Ventilation max dVentilation max d’’effort proche de ventilationeffort proche de ventilation max volontairemax volontaire DDéésaturationsaturation àà ll’’effort max?effort max? Consommation dConsommation d’’oxygoxygèène du diaphragme etne du diaphragme et des muscles respiratoires?des muscles respiratoires? Chez lChez l’’athlathlèète de haut niveaute de haut niveau