G-Adaptation à l'effort physique dynamique
Aux cours d'un effort physique dynamique à pratique
régulier les variations des paramètres cardio-vasculaires,
osteo-articulaires respiratoires et endocriniens contrôlés par le
système nerveux, permettent entre autre de satisfaire l'augmentation de
la consommation en dioxygène (O2) des muscles.
1.) Adaptation cardiaque :
Le coeur pour mieux perfuser les muscles sollicités,
acquiert des caractéristiques nouvelles qui correspond au coeur
« sportif » : augmentation du volume; accroissement de
la force de contraction, ralentissement du rythme.
Ce coeur « sportif » se forme en 6
à 8 mois d'entrainement. Mais il n'ya rien là de
définitif, autrement dit l'arrêt de l'entrainement se traduit
immédiatement par une régression de ces caractéristiques.
a.) Débit cardiaque (Dc) :
Le débit cardiaque est le volume de sang
éjecté par chaque ventricule pendant une minute.
Dc = Fc x VES
Le fait essentiel est l'augmentation linéaire du Dc
avec l'effort grâce à l'augmentation de Fc et VES. Ce
phénomène est enregistré presqu'à 50% des
capacités physiques.
De 4 à 6 litres par minutes au repos chez un sujet non
entrainé ce Dc peut être multiplié par 8 (huit) chez un
sportif très entrainé.
C'est en augmentant le rythme cardiaque que le
sédentaire augmente son DC. Mais le sportif augmente son Dc par les 2
(deux) procédés : l'augmentation du rythme et l'augmentation
de l'ondée systolique. Le Dc indique les possibilités
aérobiques du sportif et est étroitement lié à la
notion de VO2max.
b.) La Fréquence cardiaque (Fc) :
La FC est le nombre de battement par minute du coeur. Le
développement d'une accélération cardiaque, d'une
tachycardie à l'effort, est certes au porté de tous les coeurs.
Au delà de 50% du VO2max seule
l'augmentation de la FC assure l'accroissement du Dc jusqu'à 20% du
VO2max ou elle se ralentie de même elle augmente moins vite
que l'intensité de l'effort, au seuil anaérobique.
Au cours des efforts d'endurance (aérobie), la
tachycardie possible ne peut pas dépasser certaines limites,
grossièrement définies ainsi par Astrand = 220bts - âge du
sujets.
c.) Volume
cardiaque :
L'augmentation du volume cardiaque tient à deux faits.
Le premier est l'augmentation des cavités cardiaques qui serait du aux
efforts d'endurances. Le second est l'augmentation de la musculature cardiaque
qui serait du aux efforts de résistances. Le coeur
« sportif » est gros, lent et aux contractions
vigoureuses »Les coeurs sportif est un coeur qui a augmenté de
volume dans toutes ses proportions et non pas de façon compensatoire, en
raison d'une quelconque pathologie. Le coeur sportif est performant surtouts
ses aspects, et peut lorsque l'entrainement diminue revenir a ses dimensions
originales sans qu'il y'ait de conséquences néfastes pour son
fonctionnement (3) »
2.) Adaptation
circulatoire :
Les activités physiques retentissent étroitement
sur la circulation sanguine. A l'étape circulatoire la VO2
est définie par l'équation de FICK.
VO2 = Dc (CaO2 -
CvO2)
Dc = débit cardiaque
CaO2 = contenu artériel en oxygène
CvO2 = contenu veineux en oxygène
a.) La circulation
périphérique :
Le 1er phénomène enregistré
est la vasodilatation des vaisseaux des muscles qui travaillent. Traduit par
l'ouverture des sphincters pré-capillaires dont seulement 1 sur 30
à 40 est ouvert au repos. Les capillaires multiplient par cent (100) la
surface de diffusion en se dilatant à l'effort. Au cours d'un effort
rigoureux, il peut y avoir plus de 4000 capillaires ouverts par
millimètre carré (mm2) de tissus musculaires.
Cette vasodilatation est induite, localement, par les produits
de dégradation issus de la contraction musculaire, et en particulier par
l'acide carbonique. Mais, passant dans la circulation générale,
ces mêmes produits vont exciter le centre vasoconstricteur situé
au niveau du bulbe rachidien et entrainer des phénomènes de
vasoconstriction dans la plus part des autres territoires. Ainsi sont
réalisés des balancements circulatoires :
la circulation se trouve réduite dans tous le territoire splanchnique
(tube digestif ; reins ; foie ....) et l'augmentation du Dc est ainsi
dérivée vers les territoires qui travaillent.
Cette perfusion exceptionnelle imposée par l'effort
permettra aux muscles sollicités d'être alimentés
suffisamment en dioxygène (O2) et drainer les déchets
de leurs travaux. Cette redistribution sanguine se fait après 3 à
4 mn (minutes) d'effort expliquant la nécessité d'un
échauffement bien mené au préalable. De cette adaptation,
l'organisme du sportif prend l'habitude.
b.) La circulation
pulmonaire :
Elle se développe au cours de l'effort. Il faut que les
20-30 litres du Dc traversent en une minute (1mn) les poumons pour y subir
l'hématose. Ceci est rendu possible par l'ouverture de capillaires
pulmonaire habituellement fermés, dans les zones alvéolaires qui
ne se déplissent pas lors d'une ventilation de repos.
3.) Adaptation
ventilatoire :
A l'effort, l'augmentation de la ventilation ouvre largement
les alvéoles pulmonaires, l'ensemble des capillaires pulmonaires
devenant fonctionnels, le sportif prend ainsi l'habitude d'un mode respiratoire
plus ample, faisant appel a une plus grande partie de la surface pulmonaire.
Chez les sportifs très entrainés, la surface d'hématose
peut aller jusqu'à environ 100m2 (mètre carrée).
« L'appareil respiratoire met à la disposition du
système cardio-vasculaire l'oxygène indispensable aux muscles,
grâce à l'augmentation de son débit au cours de l'effort.
Le débit respiratoire est le volume d'air expiré en 1 minute
(l.min-1) il varie de 5 - 7 l.min-1 au repos
à 200 l .min-1 à l'effort »
a.) Second souffle :
Le second souffle (disparition de la difficulté
à l'effort) est le stade d'adaptation ventilatoire à l'exercice
et celui de l'adaptation cardio-vasculaire des résistances
périphériques, il dimunie les besoins en O2 du
myocarde par diminution de la charge de travail.
4.) Adaptation
orthosympathique :
L'activité sympathique augmente lors de l'effort. Un
effort 30% du VO2max suffit pour que l'organisme passe sous la
commande majeure du système sympathique et de ses médiateurs
chimiques. D'abord la noradrénaline puis l'adrénaline entrainant
ainsi une vasodilatation locale, une accélération du rythme
et de la puissance cardiaque, une augmentation du retour veineux, par
vasoconstriction des veines assurant le retour veineux, une baisse des
résistances vasculaires systémiques. Ces médiateurs sont
secrétés par des fibres sympathiques et par la
médullo-surrénale.
L'effort intense, par le système sympathique, augmente
la production de granulocyte (système de décence non
spécifique).
Le système pneumogastrique, antagoniste du sympathique
ne se met pas au repos. Il joue continuellement un rôle de frein afin
d'éviter, notamment les emballements cardiaque. Lorsque survient le
repos le pneumogastrique prédomine avec une force qu'il n'a pas chez les
sujets sédentaires. Ainsi s'explique la bradycardie du sportif et aussi
certains troubles de l'excitabilité et de conduction cardiaque.
5.) Adaptation endocrinienne :
Les activités physiques mettent en jeu l'ensemble des
glandes endocrines. Comme un stress, les efforts physiques excitent l'hypophyse
qui va exciter à son tour les autres glandes endocrines. Au
1er rang figure la surrénale. Par sa partie
médullaire, elle secret l'adrénaline. Par sa partie corticale,
elle secrète 3 (trois) types d'hormones :
· les
minéralo-corticoïdes qui règlent, les métabolismes de
l'eau et les mouvements de va et vient du Na+ ;
· les
glyco-corticoïdes, dont le chef de file est le cortisol qui, entre autres
actions, permet la néo-glycogénèse ;
· les
stéroïdes surrénaliens qui sont des hormones anabolisantes
permettant la reconstruction et le maintien du capital protidique.
Au 2eme rang se présente la testostérone et
di-hydro-testostérone produite par les testicules jouent leur rôle
dans l'effort sportif prolongé comme dans l'entraînement. Mais
contrairement à la surrénale, le testicule n'est pas capable de
poursuivre son effort de jour en jour. Au même titre que les
stéroïdes surrénaliens, la testostérone et la
dihydro-testostérone protègent la fibre musculaire contre
l'action du cortisol. De plus, ces hormones androgéniques jouent un
rôle dans l'esprit de combativité voire
d'agressivité.
METHODOLOGIE
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