• Le système cardiovasculaire (SCV) travaille en synergie avec système respiratoire pour fournir au muscle actif l’O2 nécessaire.
• Ces deux systèmes forment donc une unité couplée
• Permet le maintien de l’homéostasie de l’O2 et du CO2 dans les tissus.
• Le médecin anglais William Harvey est à l’origine de la première théorie sur le fonctionnement complet du SCV.

Le SCV assure plusieurs fonctions :

• Transport de l’O2 nécessaire aux différents organes.
• Eloignement des produits du catabolisme.
• Transport des nutriments.
• Maintien de la température.

Rappels sur l’anatomie du SCV :

Cavités droites =

• Atrium : reçoit le sang veineux désoxygéné (VCS et VCI)
• Ventricule : envoie le sang désoxygéné aux poumons via les artères pulmonaires.

Cavités gauches=

• Atrium : reçoit le sang oxygéné des poumons (veines pulmonaires).
• Ventricule : envoie le sang oxygéné aux organes via l’aorte.

Communication atrium-ventricule =

• Valvule tricuspide à droite (3 feuillets).
• Valve mitrale à gauche (2 feuillets).

Communication ventricule-artère =

• Valve pulmonaire entre le ventricule droit et le tronc pulmonaire.
• Valve mitrale entre le ventricule gauche et l’aorte.

Vaisseaux =

• Artères pulmonaires : seules artères transportant du sang désoxygéné, riche en CO2.
• Veines pulmonaires : seules veines transportant du sang oxygéné.

Conduction nerveuse =

• Paroi de l’atrium droit : amas de cellules nerveuses (nœud sinusal).
• À l’origine des impulsions électriques spontanées, donnant une contraction régulière.

1. Adaptation du système à l'effort:

• À l’effort, la demande d’O2 est 15 à 25 fois plus importante.

Pour assurer les apports face à l’augmentation de la demande d’O2 croissante :

• Le débit cardiaque augmente, proportionnellement au taux métabolique requis.
• Le flux sanguin est redistribué vers les organes utilisant plus d’O2 (muscles striés squelettiques), notamment grâce à un mécanisme d’autorégulation de l’organe selon ses propres besoins métaboliques.

Grâce à l’augmentation des métabolites locaux comme l’ATP, les prostaglandines... favorisant la vasodilatation.

À l’inverse, on observe une diminution du flux vers organes moins actifs (foie, reins, tractus intestinal...)

Lors d’un effort aigu, le système cardiovasculaire va s’adapter rapidement, dans tous ses composants :

La fréquence cardiaque (Fc)=

• Augmente rapidement avec la fréquence respiratoire lors de l’exercice.
• Proportionnelle à l’intensité de l’effort jusqu’à un certain seuil où la Fc n’augmentera plus même si la charge de travail augmente encore.
• Lorsque la VO2 Max est atteinte.

Le volume d’éjection systolique (VES) =

Régi par 4 facteurs, déterminant de la capacité d’endurance cardio-respiratoire :

• Le volume de sang retourné au cœur par les veines.
• La distensibilité ventriculaire (capacité d’élargissement pour un remplissage maximum)
• La contractilité ventriculaire
• Les pressions aortiques et pulmonaires (pression contre laquelle doivent se contracter les ventricules)

Le débit cardiaque (Q) =

• Q= Fc x VES
• Est d’environ de 5L/min au repos / Selon le sexe, le poids, la taille.
• Lors d’un effort, peut monter jusqu’à 20L/min chez les personnes sédentaires et dépasse les 40L/min chez les athlètes.
• Il existe une relation linéaire entre le débit et l’intensité de l’effort en condition aérobie (stagne ensuite).

La tension artérielle (TA) =

• La TA systolique augmente proportionnellement à l’intensité de l’exercice.

TA systolique due à la contraction du ventricule.

Passe de 120mmHg à 200 voir 250mmHg chez l’athlète entrainé.

• La TA diastolique reste à peu près constante, n’augmente pas.

TA diastolique due au relâchement du ventricule.

La TA moyenne augmente à cause de l’augmentation de la TA Systolique.

Le flux sanguin (FS) =

• Le flux sanguin total augmente grâce à l’augmentation de débit et de pression sanguine durant l’effort.

Facilite l’apport en sang dans les zones où cela est nécessaire.

• Contrôlé par le système sympathique lors de l’effort.

Permet la redistribution du sang aux zones ayant les plus grands besoins métaboliques.

Les paramètres du Sang =

• Fluide transportant l’O2 et les nutriments vers les tissus, éliminant le CO2 et les déchets métaboliques.

Au repos :

• Teneur en O2 du sang artériel : 20mL d’O2 pour 100 mL.
• Teneur en O2 du sang veineux : 14mL d’O2 pour 100 mL.
• Différence entre ces deux valeurs = différence artério-veineuse.

Augmentation de l’exercice :

• Augmentation de cette différence artério-veineuse.
• La différence artério-veineuse conditionne la VO2max (consommation maximum d’O2) lors d’un effort.

À l’effort :

• La teneur artérielle en O2 augmente et la teneur veineuse en O2 baisse.
• Le volume de plasma (composant liquide du sang) diminue par migration rapide vers l’espace interstitiel du fait de l’augmentation de la pression des capillaires.
• L’hémoconcentration augmente à cause de la réduction du volume plasmatique.
• Cela augmente la capacité de transport du sang.
• ATTENTION : On a une augmentation du nombre de globules rouges par unité de sang, mais le nombre total de cellules ne change pas.

2.Effets sur la santé:Maladie cardiovasculaire

Définition de l’OMS =

• Ensemble de troubles qui affectent le cœur et les vaisseaux, trouvant principalement leur origine dans des lésions athéromateuses (dépôts de cholestérol) siégeant dans le réseau coronaire, les vaisseaux cérébraux ou les vaisseaux des membres inférieurs.
• Maladies associées à des accidents aigus tels que l’AVC, l’infarctus du myocarde ou l’artérite oblitérante des membres inférieurs (AOMI).

Facteurs de risques =

• Mauvaise alimentation
• Inactivité physique
• Sédentarité
• Hypertension
• Hyperglycémie
• Dyslipidémie
• État de surpoids ou d’obésité

A.Effet de l'activité sur la santé:

Il a été démontré que l’activité physique (AP) va avoir un effet positif sur le cœur, et contre ces maladies cardiovasculaires.

Bénéfices de l’AP =

• Prévention primaire = Prévention de toute pathologie.
• Prévention secondaire = Prévention sur les différentes variables des pathologies une fois qu’elles sont avérées.

Effets démontrés de l’AP =

• Une relation inverse entre intensité de l’AP et incidence des maladies cardiovasculaires.
• Une relation directe entre temps de sédentarité et incidence des pathologies cardiovasculaires.
• Une réduction du risque d’AVC.
• Une réduction du risque d’hypertension artérielle (HTA) chez le sujet sain, et une correction des facteurs de risque d’HTA déjà connus chez un sujet (diabète, cholestérol...).

La sédentarité va au contraire induire :

• Un vieillissement prématuré du cœur, avec une moindre efficacité.
• Une augmentation du risque d’HTA et d’insuffisance cardiaque

Exemple de l’hypertension artérielle =

Définition de l’HTA =

• TA systolique >140mmHg et/ou TA diastolique >90mmHg selon des mesures prises lors d’au moins deux consultations différentes.
• Première cause de mortalité dans le monde.

Bénéfices de l’AP =

• Traitement majeur de l’HTA sans avoir recours à une prise de médicaments.
• En complément d’une amélioration de l’alimentation et d’une réduction des facteurs de risque comme le tabac, le poids, la consommation d’alcool...

B.Actions directes sur le système cardiovasculaire :

Effets observés =

• Diminution des résistances artérielles périphériques.
• Meilleure adaptation du débit cardiaque.
• Amélioration du fonctionnement de l’endothélium vasculaire
• Capacité vasodilatatrice augmentée.
• Effet sur le système rénine-angiotensine-aldostérone. Pour un entraînement d’endurance pratiqué pendant au moins 4 semaines, on a :
• Une diminution de 20% de l’activité de la rénine.
• Une diminution de 29% de l’activité de la noradrénaline.
• Une diminution de 7% des résistances vasculaires.
• Amélioration de la compliance vasculaire des artères normales et pathologiques.
• Ralentissement de l’altération inéluctable de la compliance artérielle due au vieillissement.
• Modulation de l’expression de gènes responsables de la performance et de la fatigue musculaire.
• Action positive sur les facteurs principaux de l’athéromatose tout au long de la vie.

C.L’effet Dose/Réponse /

A quelle fréquence et quelle intensité faut-il pratiquer l’activité physique afin d’observer des résultats

favorables sur la santé et le système cardio vasculaire ?

On observe un effet Dose/Réponse avec courbe en exponentielle

inversée :

La majorité des bénéfices seront obtenus pour des activités modérées

• 30 min/séance, le plus de jours possibles.
• 30 à 60 min/semaine suffisent pour faire baisser la PA systolique et diastolique considérablement.
• 60 à 90 min apportent un gain supplémentaire.
• Après 90 min, on plafonne et on n’augmente plus les effets bénéfiques.

On constate aussi une augmentation de l’espérance de vie dès une augmentation même minime de l’activité physique.

Ainsi une activité physique même minime permet d’obtenir des bénéfices sur le système artériel.

Toutefois pour potentialiser ces effets, il faut tendre vers les recommandations citées plus haut.