🚴 Adaptations Cardiovasculaires à l'Effort
Objectif : Comprendre comment le système cardiovasculaire s'adapte à l'exercice physique (débit cardiaque, VES, fréquence cardiaque, redistribution vasculaire)
Cette fiche complète la fiche sur l'appareil circulatoire (formule Qc = Fc × VES), la fiche vasomotricité (mécanismes α₁/β₂, vasodilatation métabolique) et la fiche adaptations à l'effort (systèmes énergétiques). Ici, on se concentre sur les mécanismes cardiovasculaires qui permettent de répondre à la demande accrue en O₂ des muscles actifs.
Le débit cardiaque (Qc) est le volume de sang éjecté par chaque ventricule en une minute.
Qc = Fc × VES
Qc = débit cardiaque (L/min)
Fc = fréquence cardiaque (bpm)
VES = volume d'éjection systolique (mL)
Paramètre | Repos | Effort intense |
Qc | ~5 L/min | 20–25 L/min (sédentaire) · jusqu'à 30–40 L/min (athlète entraîné) |
Fc | 70–80 bpm | Jusqu'à ~200 bpm (selon l'âge) |
VES | ~70 mL | ↑ de 1,6 à 1,7× sa valeur de repos |
II. La fréquence cardiaque (Fc)
Régulation
La Fc est modulée par le système nerveux autonome :
Système | Effet sur la Fc | Mécanisme |
Sympathique | ↑ Fc (chronotrope positif) | Noradrénaline sur les récepteurs β₁ du nœud sinusal |
Parasympathique (nerf vague) | ↓ Fc (chronotrope négatif) | Acétylcholine sur le nœud sinusal et le nœud AV |
Le cœur possède aussi une innervation intrinsèque : le tissu nodal (nœud sinusal → NAV → faisceau de His → Purkinje) qui impose un rythme de base autonome de 60–70 bpm.
Fréquence cardiaque maximale théorique (FMT)
💡 C'est la formule d'Astrand, très utilisée mais approximative (marge d'erreur de ±10–12 bpm). Des formules plus précises existent (ex : 208 − 0,7 × âge), mais celle-ci reste la référence la plus citée en cours.
III. Le volume d'éjection systolique (VES)
Définition et calcul
Le VES est le volume de sang éjecté par un ventricule à chaque contraction (systole).
VES = VTD − VTS
VES = volume d'éjection systolique (~70 mL)
VTD = volume télédiastolique (~120 mL) = volume en fin de remplissage
VTS = volume télésystolique (~50 mL) = volume résiduel après éjection
Les 3 déterminants du VES
Déterminant | Définition | Effet sur le VES |
Précharge | Degré de remplissage du ventricule en fin de diastole (= VTD) | ↑ Précharge → ↑ VES (mécanisme de Frank-Starling) |
Inotropie | Force de contraction du myocarde | ↑ Inotropie → ↑ VES (éjection plus puissante) |
Postcharge | Résistance que le ventricule doit vaincre pour éjecter le sang (= pression artérielle) | ↑ Postcharge → ↓ VES (plus de frein à l'éjection) |
Le mécanisme de Frank-Starling
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