Guide de lecture -Examen de fin de session Physiologie de l'effort, EPS 1302 PDF

Cours Physiologie de l’effort, EPS 1302 Guide de lecture -Examen de fin de session Cours 8 Quelle est la structure de base du cœur et comment fonctionne-t-il ? ¨ Le cœur est une pompe musculaire composée de quatre cavités : deux oreillettes (supérieures) et deux ventricules (infér...

Cours Physiologie de l’effort, EPS 1302 Guide de lecture -Examen de fin de session Cours 8 Quelle est la structure de base du cœur et comment fonctionne-t-il ? ¨ Le cœur est une pompe musculaire composée de quatre cavités : deux oreillettes (supérieures) et deux ventricules (inférieurs). ¨ Il fonctionne en deux phases principales : la systole, où les ventricules se contractent pour éjecter le sang, et la diastole, où les ventricules se remplissent de sang. Qu’est-ce que la fréquence cardiaque, le volume déjection systolique et le débit cardiaque ? ¨ Fréquence cardiaque (FC) : Nombre de battements du cœur par minute. ¨ Volume d’éjection systolique (Vs) : Volume de sang éjecté par le ventricule gauche à chaque battement. ¨ Débit cardiaque (Q) : Produit de la fréquence cardiaque et du volume d’éjection systolique. Quelle est la différence entre la systole et la diastole et leur relation avec la pression artérielle ? ¨ Systole : Phase de contraction ventriculaire qui éjecte le sang dans les artères. Elle détermine la pression artérielle systolique (PAS). ¨ Diastole : Phase de relaxation où les ventricules se remplissent de sang. Elle est associée à la pression artérielle diastolique (PAD). Quelles sont les composantes du système cardiovasculaire et comment influencent- elles la consommation d’oxygène (VO2 max – formule de Fick) ? ¨ Le système cardiovasculaire comprend le cœur (pompe), les vaisseaux sanguins (réseau) et le sang (liquide). ¨ La VO2 max est déterminée par l'équation de Fick : VO2=Q×(CaO2−CvO2)VO2 = Q \times (CaO2 - CvO2)VO2=Q×(CaO2−CvO2), où QQQ est le débit cardiaque, et CaO2−CvO2CaO2 - CvO2CaO2−CvO2 est la différence artério- veineuse en oxygène. Comment s’ajustent la tension artérielle, la fréquence cardiaque, le volume d’éjection systolique et le débit cardiaque en réponse à une séance d’exercice (réponse aiguë) ? ¨ Fréquence cardiaque : Augmente proportionnellement à l’intensité de l’effort. ¨ Volume d’éjection systolique : Augmente jusqu’à 40-60 % de la VO2 max, puis se stabilise. ¨ Débit cardiaque : Augmente proportionnellement à l’effort grâce à l’élévation de la FC et du Vs Comment se définit la fréquence cardiaque maximale et comment se détermine-t-elle ? ¨ Définie par la formule approximative : FCmax=220−a^geFC_{max} = 220 - âgeFCmax=220−a^ge. ¨ Elle reste stable malgré l’entraînement, mais diminue légèrement avec l’âge Comment s’effectue la redistribution du sang dans l’organisme à l’exercice ? ¨ Le flux sanguin est dirigé préférentiellement vers les muscles actifs et réduit dans les organes moins prioritaires (ex. : système digestif). ¨ Ce processus est contrôlé par la vasoconstriction et la vasodilatation, régulées par le système nerveux sympathique Quelles sont les principales composantes du système sanguin ? ¨ Plasma : Liquide contenant des électrolytes, des protéines, etc. ¨ Globules rouges : Transportent l'oxygène. ¨ Globules blancs : Luttent contre les infections. ¨ Plaquettes : Contribuent à la coagulation sanguine Comment l’évolution du volume plasmatique en fonction de l’intensité et des conditions environnementales ? ¨ Pendant un exercice prolongé ou dans un environnement chaud, le volume plasmatique diminue en raison de la transpiration accrue. ¨ Cette perte peut être compensée par une augmentation du retour veineux et de la rétention hydrique par les reins. Cours 10 Quelles sont adaptations physiologiques de l’entraînement aérobie sur : les dimensions du cœur, le volume d’éjection systolique, la fréquence cardiaque (de repos, sous-max et max.), le débit cardiaque, le débit sanguin, la pression artérielle, le volume sanguin, le système musculaire et le métabolisme énergétique ? ¨ Dimensions du cœur : Hypertrophie du ventricule gauche, augmentation du volume diastolique. ¨ Volume d’éjection systolique (Vs) : Augmentation au repos, à l’effort sous- maximal, et à l’effort maximal grâce à une meilleure contractilité et un remplissage optimisé. ¨ Fréquence cardiaque : Diminue au repos et pour un même effort sous-maximal, sans changement pour la fréquence cardiaque maximale. ¨ Débit cardiaque (Q) : Augmentation principalement à l’effort maximal grâce à une meilleure efficacité cardiaque. ¨ Débit sanguin : Augmentation par capillarisation accrue et redistribution efficace vers les muscles actifs. ¨ Pression artérielle : Réduction de la pression systolique et diastolique au repos et lors d’efforts sous-maximaux. ¨ Volume sanguin : Augmentation du volume plasmatique et du nombre de globules rouges. ¨ Système musculaire : Hypertrophie des fibres de type I, augmentation des mitochondries et des enzymes oxydatives. ¨ Métabolisme énergétique : Augmentation de l’utilisation des lipides et épargne du glycogène musculaire. Comment s’explique le phénomène d’anémie transitoire’’ ¨ Par l’augmentation du volume plasmatique dilue les globules rouges, ce qui réduit temporairement l’hématocrite. Cela est réversible et n’altère pas la capacité de transport de l’oxygène. Quelles sont les adaptations physiologiques de l’entraînement anaérobie sur : la puissance et la capacité anaérobie, le système musculaire et le métabolisme énergétique ? ¨ Puissance et capacité anaérobie : Amélioration des systèmes ATP-PCr et glycolytique. ¨ Système musculaire : Hypertrophie des fibres de type II et augmentation des enzymes glycolytiques.  ¨ Métabolisme énergétique : Meilleure capacité de production d’ATP via les voies anaérobies. Quelles sont les principales adaptations physiologiques de l’entraînement de type HITT ? ¨ Système cardiovasculaire : Similaire à l’entraînement aérobie avec une amélioration rapide de la VO₂max. ¨ Métabolisme musculaire : Augmentation des enzymes oxydatives, amélioration de la biogenèse mitochondriale et meilleure utilisation des lipides. ¨ Performance : Meilleure tolérance à l’effort maximal et gain en puissance anaérobie. Cours 11 Qu’est-ce que la ventilation pulmonaire et quelles sont ses composantes ? La ventilation pulmonaire désigne l’ensemble des processus qui assurent l’entrée et la sortie d’air des poumons. Elle comporte deux phases principales : Inspiration (processus actif, contraction du diaphragme et des muscles intercostaux). Expiration (processus passif, relaxation musculaire) Quels sont les mécanismes impliqués dans les échanges gazeux ? Les échanges gazeux se font au niveau de la membrane alvéolo-capillaire, selon le gradient de pression partielle des gaz (O₂ et CO₂). L’oxygène diffuse des alvéoles vers le sang (PO₂ élevé → PO₂ faible), et le dioxyde de carbone diffuse dans le sens inverse  Comment s’effectue le transport de l’oxygène et du dioxyde de carbone dans le sang ? L’oxygène est transporté : 98 % lié à l’hémoglobine. 2 % dissous dans le plasma. Le dioxyde de carbone est transporté : 70 % sous forme de bicarbonates. 20 % lié à l’hémoglobine. 10 % dissous dans le plasma Quels sont les principaux facteurs qui influencent le transport et la consommation d’oxygène ? Facteurs influençant le transport : Concentration d’hémoglobine. Pression partielle d’oxygène. pH sanguin et température (effet Bohr). Facteurs influençant la consommation : Débit cardiaque. Différence artério-veineuse d’oxygène Quelles sont les principales étapes de la respiration cellulaire et pulmonaire ? Respiration pulmonaire : Ventilation → diffusion alvéolo-capillaire → transport des gaz. Respiration cellulaire : Utilisation de l’oxygène pour produire de l’ATP via le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire mitochondriale  Quel rôle joue le système ventilatoire dans la régulation de l’équilibre acido-basique ? Le système ventilatoire régule le pH sanguin en modifiant les concentrations de CO₂ : ¨ Une augmentation de la ventilation élimine davantage de CO₂, réduisant l’acidité (alcalose). ¨ Une diminution de la ventilation augmente le CO₂, augmentant l’acidité (acidose) Comment le système pulmonaire influence-t-il la consommation d’oxygène (VO2 max) ? ¨ La VO₂ max dépend de la capacité de diffusion pulmonaire, de la ventilation maximale et du débit cardiaque. ¨ Les limites pulmonaires à la VO₂ max sont rares, sauf chez des athlètes d’élite où la saturation artérielle en oxygène peut diminuer à l’effort Quels sont les principaux effets de l’exercice sur la ventilation pulmonaire et les échanges gazeux ? Effets aigus : Augmentation de la ventilation (volume courant et fréquence). Meilleur gradient de pression pour les échanges gazeux. Effets chroniques : Augmentation de l’efficacité de la diffusion pulmonaire à l’effort maximal Quels sont les facteurs chimiques qui stimulent la respiration ? Les chémorécepteurs détectent : Une augmentation de PCO₂. Une diminution de PO₂. Une diminution du pH sanguin. Ces signaux stimulent les centres respiratoires pour ajuster la ventilation Quelles sont les adaptations du système respiratoire avec l’entraînement ¨ Augmentation de la capacité ventilatoire à l’effort maximal. ¨ Meilleure diffusion alvéolo-capillaire. ¨ Augmentation du volume courant et réduction de la fréquence respiratoire à l’effort sous-maximal Quels sont les facteurs environnementaux qui peuvent influencer le système respiratoire à l’effort (piscine, aréna, air froid) ? ¨ Piscine : Humidité élevée limite l’évaporation, augmentant la perception de chaleur. ¨ Aréna : Air froid et sec peut irriter les voies respiratoires et réduire l’efficacité des échanges gazeux. ¨ Air froid : Favorise le refroidissement des voies respiratoires, entraînant un bronchospasme chez les individus sensibles Cours 12 Quelles sont les différentes périodes au cours de la croissance ? ¨ Petite enfance : Correspond à la première année de vie, période de croissance rapide en taille et en poids. ¨ Enfance : Période allant de la première année jusqu'au début de la puberté. Elle est divisée en deux phases : préscolaire et scolaire. ¨ Adolescence : Débute avec l'apparition des caractères sexuels secondaires et se termine avec l'acquisition de la taille et du développement adultes. Chez les filles, elle se situe entre 8 et 19 ans ; chez les garçons, entre 10 et 22 ans Comment se déroule l’évolution de la composition corporelle chez les garçons et les filles au cours de la croissance ? Avant la puberté, les différences entre les sexes sont faibles. À la puberté : Ø Garçons : Augmentation rapide de la masse maigre due à la testostérone. La masse musculaire représente environ 40-45 % du poids corporel adulte. Ø Filles : Augmentation de la masse grasse sous l'effet des œstrogènes, surtout au niveau des hanches et des cuisses. La masse musculaire atteint environ 30-35 % du poids corporel adulte.  Quels sont les pics de croissance ? Ø La taille augmente rapidement pendant les deux premières années de vie, atteignant environ la moitié de la taille adulte à deux ans. La croissance ralentit ensuite pour augmenter de nouveau durant le pic pubertaire avant de se stabiliser à la taille adulte. Ø Le pic de croissance taille : Fille vers 12 ans et Garçons vers 14 ans Ø Taille adulte atteinte : Filles vers 16 ans et Gars vers 18-20 ans Ø Pour le poids : Similaire à la taille (plus tardif). Pic croissance poids : Femme= Vers 12,5 ans Homme=14,5 ans Quelles sont les différences entre la capacité aérobie d’un jeune adulte et celle d’un enfant ? ¨ La VO2max (capacité aérobie maximale) augmente avec la croissance, liée au développement du cœur et des poumons. ¨ Chez les enfants, les valeurs absolues de VO2max (L/min) sont plus faibles que chez les adultes en raison de leur plus petite taille et d’un volume cardiaque inférieur. ¨ Exprimée en fonction du poids corporel, la VO2max est similaire ou légèrement inférieure chez les enfants, mais leur performance est limitée par une capacité cardiaque moindre. ¨ Les enfants ont une meilleure capacité à récupérer après un effort en raison d’un métabolisme anaérobie limité Quel est le rôle du système nerveux dans la coordination et l’équilibre? ¨ Pendant l’enfance, la myélinisation des fibres nerveuses s’accélère, améliorant la vitesse de conduction nerveuse. ¨ Cette maturation nerveuse contribue à une meilleure coordination, équilibre, et précision des mouvements. ¨ La myélinisation complète est nécessaire pour les actions rapides et spécialisées, atteignant son apogée vers la puberté. Quels sont les facteurs qui influencent la force musculaire chez l’enfant et l’adolescent ?  ¨ Enfants prépubères : La force musculaire dépend principalement des adaptations neurologiques, telles que l'amélioration de la coordination motrice et l'activation des unités motrices. ¨ Adolescents : L'augmentation de la force est favorisée par l’hypertrophie musculaire liée à l’action des hormones comme la testostérone. ¨ La croissance osseuse et la myélinisation des nerfs influencent aussi le développement de la force. Cours 13 Quelles sont les principales adaptations physiologiques à l’entraînement aérobie et anaérobie chez l’enfant et l’adolescent ? Les enfants s’adaptent bien aux entrainements, comme adultes. Ø L'entraînement aérobie : Réduit prise masse grasse, augmente masse maigre (de façon limitée pour enfants). Améliore l'utilisation de l'oxygène, avec des adaptations cardiorespiratoires significatives. Ø L'entraînement anaérobie : Augmentation des stocks de phosphagène(ATP+PCr), l'activité enzymatique et les concentrations maximales de lactate sanguin et Déplacement vers la droite du seuil ventilatoire. Comme s’effectue le développement des capacités anaérobies au cours de la croissance? Ø Les capacités anaérobies augmentent de 9 à 15 ans chez garçons et filles. Ø Enfants désavantagés dans activités sollicitant la glycolyse, notamment dans exercices durant de 6 secondes à 2min. Ø La production de lactate et l'activité enzymatique, comme la phosphofructokinase, se développent parallèlement à la maturation.  Quels sont, chez les enfants, les facteurs responsables de l’intolérance à l’exercice lorsque la température extérieure est élevée ? Ø Les enfants dissipent la chaleur plus lentement que les adultes. Leur capacité de sudation est limitée, et leur surface corporelle plus grande par rapport à leur poids favorise une absorption plus importante de chaleur externe. Comment s’effectue le développement du système musculaire au cours de la croissance ? Ø La masse musculaire suit l'évolution du poids, augmente à la puberté, surtout chez les garçons grâce à une forte production de testostérone, atteignant 40-45 % du poids adulte contre 30-35 % chez les filles. Comment s’effectuent les modifications hormonales au cours de la croissance chez les garçons et les filles ? Ø Les filles connaissent une augmentation des œstrogènes qui favorise le développement osseux et la maturation sexuelle, Ø Garçons bénéficient d'une augmentation significative de la testostérone, favorisant la masse musculaire et la force. Pendant la puberté, une augmentation marquée de la sécrétion de testostérone stimule le développement des testicules et la production de globules rouges. Quelles sont les principales adaptations à l’entraînement en force chez l’enfant et l’adolescent ? Ø Enfants : L'entraînement en force améliore la coordination neuromusculaire et la force sans hypertrophie musculaire significative, en raison de faibles niveaux d'androgènes. Ø Chez les adolescents, la croissance musculaire est plus marquée.  Comment s’effectue le développement du système osseux au cours de la croissance ? Ø La densité minérale osseuse augmente significativement pendant l'enfance et atteint un pic à l'âge adulte. Les activités en charge, comme les sauts, favorisent le développement osseux.