Gains et pertes de chaleur

1

McArdle fig 25-1

Dpense nergtique quotidienne

2

McArdle fig 9-1

1

Mcanismes de rgulation thermique

3

Wilmore fig 10-2

Pertes caloriques Repos vs Exercice (~75%max)Mcanismes des pertes de chaleur Conduction et convection Radiation vaporation Total

Repos20 60 20 100 0,3 0,9 0,3 1,5

Exercicekcal. Min-1

% total kcal. Min-1 % total

15 5 80 100

2,2 0,8 12,0 15,04

Wilmore tableau 10-1

2

Thermodynamique au repos et leffort maximalCondition Production de chaleur Capacit dvaporation rafraichissante (lvaporation de 1 ml de sueur permet dextraire ~0,6 kcal de lorganisme Augmentation de la temprature du noyau Repos ~0,25 L O2 / min-1 ~ 1,2 kcal / min-1 Exercice maximal ~ 4,0 L O2 / min-1 ~ 20,0 kcal / min-1

Sudation maximale 30 ml * min-1 = ~ 18 kcal / min-1

Pas daugmentation

~ 1 oC toutes les 5 7 min.

5

McArdle tableau 25-1

Glande sudoripare

6

Wilmore fig 10-7

3

Mcanismes de rgulation thermiquequilibre Sortie de chaleur Entrede chaleur

7

McArdle fig 25-2

Rgulation thermique

8

Wilmore, Fig 10-4

4

Rgulation thermique Hypothalamus: Centre nerveux responsable de la rgulation de la temprature corporelle Rcepteurs thermiques cutans (temprature environnante) Stimulation directe de lhypothalamus (temprature du sang)

9

Tronc crbral

10

5

Thalamus Hypothalamus

11

Schma de la thermorgulationcentre thermorgulateur

actions vasomotrices thermorcepteurs vasoconstriction vasodilatation sudation thermique Environement thermique iveau thermique de lorganisme thermognse au froid

mtabolismeThiebault fig 8-1

12

6

Mcanismes: rgulation thermique

13

Wilmore fig 10-5

TENUE VESTIMENTAIRE

14

McArdle fig 25-3

7

Exercice par temps chaud Ajustements circulatoires : Vasodilatation des vaisseaux sanguins sous-cutans (comptition de lapport sanguin avec les muscles actifs) Vasoconstriction des vaisseaux sanguins splanchiques et rnaux (diminution de loxydation du lactate par le foie) Maintien de la pression sanguine artrielle si la perte deau est contrle

15

Exercice par temps chaud Dshydratation : Perte deau importante par la sudation et lvaporation de 1 3 litres deau lheure (6 10% de la masse corporelle chez les marathoniens entrans) Consquences : du volume plasmatique du volume djection systolique de la frquence cardiaque de la temprature centralede la performance

Perte dlectrolytes : Na+, Cl-, K+ Compensation par les reins (rabsorption de leau due lhormone ADH (antidiuritique) et rabsorption du sodium due laldostrone16

8

Comparaison hommes-femmes

17

McArdle fig 25-4

Effet de lhumidit sur la sudation

18

McArdle fig 25-5

9

Ingestion de liquide sur la Tc

Ingestion liquide Sans ingestion

Wilmore, Fig. 10.10,

19

RHYDRATATIO ET REMPLACEME T DES LECTROLYTES

EAU: en fonction de la masse corporelle perdue (tableau 25,2), besoins individuels ELECTROLYTES: remplacement avec lalimentation rgulire (K+, Na+) si la perte deau est modre (-2,5 kg de poids); ajout de sel (NaCl) si la sudation est importante et ingestion dagrumes et bananes (K+)20

10

ACCLIMATATION LA CHALEUR(EXERCICE DE MARCHE:100 MI )

21

McArdle fig 25-6

Effets de lacclimatation la chaleur sur la temprature corporelle et la frquence cardiaqueTempratur e FC

22

Wilmore fig 10-11

11

Acclimatation la chaleur Effets de lentranement Augmentation de la capacit de sudation Augmentation du volume sanguin Meilleur quilibre thermique

23

Adaptations physiologiques pendant lacclimatation la chaleurAdaptation Meilleure circulation cutane Effet Amliore la quantit de chaleur transporte de lintrieur

Distribution plus efficace du dbit cardiaque Ajuste mieux les dbits sanguins cutan et musculaire pour combler les besoins mtaboliques et thermorgulateurs ; amliore la stabilit de la pression sanguine artrielle au cours dun exercice Abaissement du seuil de dclenchement de la sudation Amlioration de la distribution de la sueur sur la peau Augmentation de la sudation Diminution de la concentration de sels dans la sueur Baisse des tempratures centrale et cutane et de la frquence cardiaque Rduction du recours au mtabolisme des glucides au cours de lexercice McArdle tableau 25-3 Lvaporation rafraichissante sinstalle plus htivement au cours dun exercice Optimise la surface disponible de lvaporation rafraichissante Maximise lvaporation rafraichissante La dilution de la sueur contribue la prservation des lectrolytes extracellulaires Une plus grande proportion du dbit cardiaque peut irriguer les muscles sollicits au cours dun exercice habituel Prserve les hydrates de carbone24

12

Acclimatation la chaleur Pertes moins importantes de Na+ et Cl- chez les sujets entrainsConcentration des principaux lectrolytes dans la sueurSujets Hommes non-entrans Hommes entrans Femmes non-entranes Femmes entranes a+ (mmol * L-1) 90 35 105 62 Cl(mmol * L-1) 60 30 98 47 K+ (mmol * L-1) 4 4 4 4

25

Wilmore tableau 10-2

Acclimatation la chaleur Effets du veillissement Pas ou trs peu de dtrioration de la capacit de thermorgulation chez les personnes actives physiquement Chez les sdentaires ou personnes en perte partielle dautonomie: de la tolrance et de lacclimatation la chaleur de la sudation de la vasodilatation des vaisseaux sous-cutans du volume sanguin

26

13

Acclimatation la chaleur:effets de lge

27

McArdle fig 25-7

Acclimatation la chaleur: enfants Tolrance la chaleur chez lenfant Taux de sudation infrieur ladulte (meilleur dbit sanguin cutan que chez ladulte compensation) Perte plus importante de Na+ et de Cl- que chez ladulte Perte moins importante de lactate, H+ et K+ Acclimatation plus lente que ladulte

28

14

Sudation selon lge

Taux de sudation g/m2 * h-1

29

Rowland fig 15-1

Sudation durant la pubertTaux de sudation par glande ml/min

Surface corporelle (m2)Rowland fig 15-2

30

15

Acclimatation la chaleur: femmes vs hommes Plus de glandes sudoripares par unit de surface chez la femme que chez lhomme, mais un taux de sudation infrieur. Tissu adipeux plus pais chez la femme que chez lhomme (isolant thermique) Acclimatation similaire lhomme

31

32

McArdle fig 25-8

16

HYPERTHERMIE: ajustements cardiovasculaires

33

McArdle tableau 25-4

HYPERTHERMIE: ajustements cardiovasculaires (tableau 25.4:rsum) 37-39,5 oC DC, FC, volume plasmatique, dbit sanguin cutan, alcalose respiratoire, tourdissement, 39,5-41,5 oC FC, volume plasmatique, rsistance vasculaire centrale, acidose mtabolique, hypertension intracranienne 41,5 + DC, pression sanguine artrielle, FC (tachycardie), dbit sanguin cutan, acidose mtabolique, ischmie crbrale, coma34

17

Troubles relis la chaleur

35

Wilmore fig 10-9

Signes de lhyperthermie

40,0-40,6oC (104-105oF)

36

Tableau 10-3

18

Recommandation de lAmerican College of Sports Mdicine aux coureurs

37

Wilmore tableau 10-4 et Fig. 10-8

Exercice par temps froid Raction au froid Frisson thermique Stimulation du mtabolisme (thermognse) par le systme sympathique Vasoconstriction priphrique (vaisseaux sous-cutans) pour prserver la chaleur

Facteurs environnementaux affectant la perte de chaleur changes thermiques par conduction est le facteur le plus important (conduction de leau est 25 fois suprieure celle de lair); conditions idales pour les sports aquatiques: 26 30o C changes thermiques par radiation et vaporation sont moins importants38

19

Exercice par temps froid Facteurs morphologiques et physiologiques Adiposit: tissu sous-cutan est un isolant; gnralement, les femmes rsistent mieux que les homme lambiance au froid. Mtabolisme de base: Importante production de chaleur Ratio: surface corporelle/poids les enfants sont plus vulnrables au froid cause du ratio plus lev

Voies respiratoires Aucun dommage aux tissus respiratoires (lair se rchauffe avant datteindre les bronchioles et les alvoles) Sensation de brlure dans la gorge (asschement des voies respiratoires)

39

Rchauffement de lair inspir

40

Wilmore fig 10-12

20

Acclimatation au froid Acclimatation plus difficile qu celle de la chaleur long terme: Augmentation du mtabolisme de repos Augmentation du dbit sanguin local cutan (exemple:mains)41

Temprature corporelle et plonge en apne

Temprature laquelle 50% des individus ont commenc frissonner

42

McArdle fig 25-11

21

Hypothermie Temprature interne infrieure 34oC Hypothalamus perd en partie sa capacit rgulariser la temprature corporelle Problme de rythme cardiaque

Temprature interne infrieure 30oC Hypothalamus perd compltement sa capacit rgulariser la temprature corporelle Diminution des ractions mtaboliques Somnolence Possibilit darrt cardiaque Coma43

Questions de rvision1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. numrez ce qui contribue au gain et perte de chaleur (mcanismes) Distinguez entre la convection, conduction, radiation et lvaporation Quel est le systme de contrle de la temprature corporelle centrale la plus efficace durant lexercice ? Quel est le rle de lhypothalamus dans le contrle de la temprature corporelle centrale ? Que sont les mcanismes de rgulation thermique durant lhyperthermie et lhypothermie ? (vasodilatation et vasoconstriction cutane) Quelles sont les consquences des vtements sur la rgulation de la temprature corporelle centrale ? Exercice par temps chaud provoque quoi ? Revoir le processus de dshydratation et le mcanisme de rtention deau par la vasopressine (ADH) et la rtention de Na par laldostrone Quels sont les mcanismes compensatoires pour maintenir la tension artrielle constante durant lexercice par temps chaud ? Que se produit-il avec lacclimatation la chaleur durant lexercice ? FC, Temprature corporelle centrale (noyau) et tuas de sudation Diffrences entre la perte dlectrolytes chez les personnes entranes et non-entranes ? Tolrance la chaleur chez les enfants. Tolrance la chaleur par rapport au vieillissement. rviser Acclimatation la chaleur chez les femmes. Quelles sont les diffrences par rapport aux hommes ? Quel est leffet du cycle menstruel ? numrez les ajustements cardiovasculaires (compensatoire, critique et ultime) lexercice en situation dhyperthermie (rsum tableau 25.4) Rvisez les effets thermorgulateurs en situation dexercice par temps froids. Circulation cutane ? Principes de thermogense ? Acclimatation au temps froid ? Quelles sont les consquences de lhypothermie ? Quelle est la temprature corporelle centrale considre hypothermique ?

44

22