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A.W. KEDRA Service d’Explorations Fonctionnelles - Hôpital Lariboisière

INTERET PRATIQUE DE L’EPREUVE D’EFFORT I - MECANISMES PHYSIOLOGIQUES D’ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE. A.W. KEDRA Service d’Explorations Fonctionnelles - Hôpital Lariboisière. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE. PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités

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  1. INTERET PRATIQUEDE L’EPREUVE D’EFFORTI - MECANISMES PHYSIOLOGIQUES D’ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE A.W. KEDRA Service d’Explorations Fonctionnelles - Hôpital Lariboisière

  2. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  3. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  4. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE EXERCICE MUSCULAIRE (E.M.) - GENERALITES (1) ACTIVITE MUSCULAIRE : volontaire (consciente) inconsciente (réflexe, sous corticale) MUSCLES striés : squelettiques, cardiaque lisses A.W.KEDR9 2012

  5. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE EXERCICE MUSCULAIRE -GENERALITES (2) TYPE DE CONTRACTION MUSCULAIRE statique = isométrique (« handgrip ») dynamique = isotonique A.W.KEDRA 2012

  6. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE VOIES METABOLIQUES en f ° de TYPE D’EXERCICE

  7. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE W EXERCICE MUSCULAIRE DYNAMIQUE Types : triangulaire rectangulaire t W t A.W. KEDRA 2012

  8. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE EXERCICE MUSCULAIRE = le plus puissant stimulus physiologique, sollicitant plusieurs organes et systèmes, permettant d’évaluer les performances ph., déceler de nombreuses pathologies A.W.KEDRA 2012

  9. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  10. EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (1) BICYCLETTE ERGOMETRIQUE A.W. KEDRA 2012

  11. EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (2) BICYCLETTE ERGOMETRIQUE - TABLEAU DE BORD A.W. KEDRA 2012

  12. EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (3) MANOMETRE (« tensiomètre ») A.W. KEDRA 2012

  13. EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (4) A.W. KEDRA 2012

  14. EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (5) ECG - ECRAN DE SURVEILLANCE A.W. KEDRA 2012

  15. EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (6) TAPIS ROULANT A.W. KEDRA 2012

  16. EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (7) TAPIS ROULANT - PENTE 15% A.W. KEDRA 2012

  17. EPREUVE D’EFFORT - MATERIEL (8) TAPIS ROULANT - « TABLEAU DE BORD » A.W. KEDRA 2012

  18. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  19. EPREUVE D’EFFORT - METHODES (1) Pente (%) PROTOCOLE BALKE E.M. DYNAMIQUE TRIANGULAIRE SUR TAPIS ROULANT Vitesse constante 3,4 miles/h Temps (min) A.W. KEDRA 2012

  20. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  21. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MODIFICATIONS PHYSIOLOGIQUES hémodynamiques (centrale, périphérique) respiratoires hématose métaboliques A.W.KEDRA 2012

  22. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MAIS QU’ELLE QUE SOIT L’EFFICACITE DE CES MECANISMES D’ADAPTATION hémodynamiques respiratoires hématose métaboliques A.W.KEDRA 2012

  23. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE Limite : consommation maximale d’oxygène VO2 Max. = quantité maximale d’O2 utilisable par l’organisme, conditionnant la performance physique, pour les exercices de plus de 2 - 3 min.VO2 = Qc x DAV VO2 = Qc x (CaO2 – CvO2) A.W.KEDRA 2012

  24. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  25. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE HEMODYNAMIQUE CENTRALE Modifications du débit cardiaque (Qc)  débit cardiaque : Qc = FC x VES  FC x 4 à 5(FCMT = 220 - l’âge)  VES + 50% (orthostatisme, <120/’)  retour veineux A.W.KEDRA 2012

  26. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE HEMODYNAMIQUE PERIPHERIQUE Modifications des débits artériels périphériques  - territoires musculaires actifs  - muscles respiratoires  - myocarde  - territoires hépato-splanchnique  - rénal  - cutané (au début) puis (T° rég.) = - encéphalique A.W.KEDRA 2012

  27. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PRESSION ARTERIELLE SYSTEMIQUE  PAS jusqu’à 230 mm Hg = PAD ( stable)  PA différentielle (ou pulsée) PA différentielle = PAS – PAD  PAM = PAD + 1/3(PAS - PAD) A.W.KEDRA 2012

  28. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE RESISTANCES HEMODYNAMIQUES  Rh = PAM/Qc car PAM  et Qc  donc Rh  A.W.KEDRA 20012

  29. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PRESSION ARTERIELLE PULMONAIRE  modérée PAP  modérée PCP  meilleure perfusion pulmonaire. A.W.KEDRA 2012

  30. PERFUSION PULMONAIRE en fonction des pressions : intra alvéolaire et hémodynamiques ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE % Q A.W.KEDRA 2012

  31. R ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE J T P MODIFICATIONS DE L’ECG  espace R - R car FC  espace PR (ou PQ)  intervalle QT  initiale d'amplitude de l'onde R puis   amplitude onde P (surtout en D2, D3, aVF) sous décalage « jonctionnel » du segment ST Q S A.W.KEDRA 2012

  32. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE BASAL ST Max. SOUS DECALAGE DU SEGMENT ST : Type « jonctionnel »  (physiologique) A.W.KEDRA 2012

  33. SOUS - DECALAGE DU SEGMENT ST : • Type horizontal et/ou descendant  (ischémique) ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE 80 ms REPOS 30W 3’ 60W 1’ A.W.KEDRA 2012

  34. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE SOUS DECALAGE ISCHEMIQUE ST : A.W.KEDRA 2012

  35. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  36. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MODIFICATIONS RESPIRATOIRES  VO2 à toutes les étapes respiratoires : NIVEAU VENTILATOIRE :  VE - débit respiratoire 6  200 l/min  VT - volume courant 0,5  3,5 l  FR - fréquence respiratoire 12  70/’ FIO2 étant immuable FEO2 stable proportionnalité VE - VO2 A.W.KEDRA 2012

  37. 1 2 3 4 5 ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE VE l/min 80 1. accrochage ventilatoire 2. installation 3. état stable 4. décrochage ventilatoire 5. récupération 60 DEBIT VENTILATOIRE A L’EFFORT 40 20 0 120 W x 12 ’ EM t (min) 0 12 A.W.KEDRA 2012

  38. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MODIFICATIONS RESPIRATOIRES TRANSFERT ALVEOLO – CAPILLAIRE (1)  temps de contact air - sang MAIS : différence P intra-Alv. O2 – P art. O2 et P intra-Alv. CO2 – P art. CO2ne varie pas car : - importante réserve de temps pour l'hématose et - mise en jeu de nouveaux territoires pulmonaires (apicaux) A.W.KEDRA 2012

  39. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE REPOS RESERVE DE TEMPS POUR L’HEMATOSE EXERCICE A.W.KEDRA 2012

  40. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MODIFICATIONS RESPIRATOIRES TRANSFERT ALVEOLO – CAPILLAIRE (2)  de capacité de diffusion avec la puissance car :  débit sanguin pulmonaire  débit ventilatoire d’où  rapport ventilation/perfusion A.W.KEDRA 2012

  41. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  42. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE DIFFERENCE ARTERIO - VEINEUSE (DAV)  DAV : CaO2 inchangé sauf pour EM intenses et prolongés  sudation  V. Plasm.  Ht  CvO2mais valeur plancher 2 à 4 Vol% A.W.KEDRA 2012

  43. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE CESSION D’OXYGENE EN PERIPHERIE (1)  VO2 locale (muscles actifs) VO2 locale = Q sang. loc. x (CaO2 - CvO2) car -  Q sanguin local -  CaO2 - CvO2 A.W.KEDRA 2012

  44. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE CESSION D’OXYGENE EN PERIPHERIE (2) Facilitation de la libération d’O2 par Hb : -  T° loc., pH,  PCO2 (effet Bohr) -  capillarisation musculaire -  densité mitochondriale intramusculaire -  activités enzymatiques A.W.KEDRA 2012

  45. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 : intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  46. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE -COMMANDES NERVEUSES  FC (juste avant et au tout début de l’EM, due à l’activationdes centres bulbaires) - stimulation   p A.W.KEDRA 2012

  47. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE COMMANDES HORMONALES  catécholamines circulantes COMMANDES METABOLIQUES  Rh muscles actifs  VD due à :  pO2 et pH,  PCO2, adénosine, … A.W.KEDRA 2012

  48. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE ! Les substances VD soustraient les vaisseaux des territoires actifs aux influences vasomotrices générales notamment stim.  A.W.KEDRA 2012

  49. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE PLAN Exercice musculaire (E.M.) - généralités Epreuve d’effort : Matériel Méthodes Mécanismes physiologiques d’adaptation à l’E.M. : hémodynamiques (centrale, périphériques), ECG respiratoires hématose commandes : nerveuses, hormonales, métaboliques Mesure de la VO2 :intérêt, méthodes, résultats A.W. KEDRA 2010 A.W.KEDR9 2012

  50. ADAPTATION A L’EXERCICE MUSCULAIRE MESURE DE LA VO2 Max. (1)  Rappel: VO2 Max. = quantité maximale d’O2 utilisable par l’organisme, conditionnant la performance physique, pour les exercices de plus de 2-3 min. A.W.KEDRA 2012

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