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Système nerveux autonome et sport
F. CarréF. CarréExplorations Fonctionnelles Explorations Fonctionnelles
Hôpital Pontchaillou - Université Rennes IHôpital Pontchaillou - Université Rennes I
Tipton C et al. ACSM Advanced Exercise Physiology Book 2006
Système nerveux autonome et système cardiovasculaire
ACCELERATEURSympathique + catécholaminesCœur et vaisseaux
FREINParasympathique Cœur
ACTIONSFC et repolarisationFonctionsDiastoliqueSystolique vasomotricité
Etude du SNA et de ses influences
Variabilité de la fréquence cardiaque
Enregistrement activité nerf péronier sympathique
Dosage catécholamines
Blocage pharmacologique spécifique des récepteurs du SNA
Hautala AJ Eur J Appl Physiol (2008)
Activité sympathique nerf péronier
elite athlete
trained subject
Variabilité de la Fréquence Cardiaque (VFC)
R R R
Effets antagonistes des 2 composants du SNA : balance autonomique VFC = variabilité spontanée de la durée des intervalles RR
reflet de la réponse du nœud sinusal à la balance autonomique
Age, pathologie et variabilité sinusale de la FC
Sujet jeune sain
Diabétique
Sujet âgé sain
ms
Séquence des intervalles RR et ses décompositions
Séquence RR
Oscillations rapidesHF - respiration
Oscillations lentesLF - baroréflexe
Oscillations très lentesVLF – thermorégulation,système hormonal
S. Reland
Analysis from 18:03:37 to 18:07:53 (duration= 0:04:16)
(512 data points, order = 13 res.=0.0002 Hz)Frequency (Hz)
0.50.450.40.350.30.250.20.150.10.050
Powe
r Spec
tral D
ensity
(sec*s
ec/Hz
)
0.05
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
0.02
0.015
0.01
0.005
0
COUCHEVLF : 1654 ms2/Hz LF : 1285 ms2/HzHF : 933 ms2/HzLF/HF : 1.37FC : 42 bpm
Analysis from 18:10:37 to 18:14:53 (duration= 0:04:16)
(512 data points, order = 13 res.=0.0002 Hz)Frequency (Hz)
0.50.450.40.350.30.250.20.150.10.050
Power S
pectral
Densi
ty (sec
*sec/H
z)
0.1
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
DEBOUTVLF : 1695 ms2/Hz LF : 4063 ms2/HzHF : 927 ms2/HzLF/HF : 4.38FC : 55 bpm
Courtoisie L Schmitt CN Ski nordique
Exemples de spectres de variabilité sinusale de FC
Entraînement physique et SNAEntraînement physique et SNA
Modifications ECG Modifications ECG
Fonctions diastolique et systoliqueFonctions diastolique et systolique
Compliance vCompliance vasasculaireculaire
Modifications des influences du SNA et des réponses
Limites des adaptations
Troubles de
conduction
Arythmies
hypokinétiques
Tonus
Parasympathique
Tonus Sympathique
Catécholamines
Troubles de
repolarisation
Modification de l’ECG par l’entraînement physiqueModification de l’ECG par l’entraînement physique
Bradycardie du sportifBradycardie du sportif
Modification de la balance autonomique
VFC augmentée
Cyclistes
Carré F et al. 2000
Entraînement et Entraînement et ffréquence réquence ccardiaque ardiaque iintrinsèquentrinsèque
D’après Dickhuth H.H. et al, J Cardiovasc Pharmacol. 1987
Basal Blocage autonomique
Sédentaires Sportifs
0
50
100
150
bpm
SNA et FC de récupérationSNA et FC de récupération
Wlilmore et Costill 2OO0
Marathonien niveau international
SNA et repolarisation ?SNA et repolarisation ?
Dérivation V2Classification morphologiqueAspect évolutif et réversibleAltérations bénignesLiaison avec performance ?Liaison avec surentraînement ?
Classification de Plas (1956)
Sportif de haut niveau: repolarisation évolutive lors de lasaison sportive sans liaison nette avec la performance
Syndrome de repolarisation précoceSyndrome de repolarisation précoce
≥ 2mm
SNA et fonctions myocardiques et vasculaires du sportif
Système nerveux autonome et fonction diastolique d’effort du sportif
Niess A. et al. Int. J. Sports Med. 1996
SNA bloqué
0 0,005 0,010 0,020 0,0400,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
Ach. mg/kg/min
Con
duct
ance
ml/100ml/min/mmHg
*
* p<0,05
D'après Buckey et al. Circulation 1987
SédentairesSportifs
Entraînement physique et conductance vasculaire
Les limites d’adaptation
Diagnostic du surentraînement
Deux syndromes classiques
Diagnostic = faisceau de symptômes
VFC et période d’entraînement
Cheaib N. et al. 2000
Nageurs (n= 9)
1 Kiviniemi Am et al Eur J appl Physiol 20071 Kiviniemi Am et al Eur J appl Physiol 20072 Pichot V et al 2 Pichot V et al Med. Sci. Sports Exerc. Med. Sci. Sports Exerc. 2002, 3 Manzi V eta l Am J Physiol 20092002, 3 Manzi V eta l Am J Physiol 2009
HFHF BPV
LFLF/HFLF BPV
TIME
HRV dans la prévention du surentraînement? HRV dans la prévention du surentraînement?
UntrainedLow-trained
Regeneration
Well- trained
Pre-competition
OvereachedOvertrained ?
Competition
Arythmies vagales (1)Arythmies vagales (1)
1995, 40 years old, 70 km/week No symptom, 54 bpm
Marathon man1998, 43 years old, 120 km/weekDizziness during interval training
38 bpm
Arythmies vagales (2)Arythmies vagales (2)Recovery 1 minute, post exercise test
IOT=>10-14 % Endurants HNvs5-7 % sédentaires
« The endurance-trained athlete can run, he but cannot stand up » (Greenleaf 1981)
Intolérance orthostatique de l’athlète endurant
T. Sunada, 1999
Levine BD et al 1991, Shi X te al 1992 ,Morikawa T et al 2001
IOT de l’athlète endurantIOT de l’athlète endurant
11010090807040
50
60
70
80
Hea
rt r
ate
(bpm
)
Mean blood pressure (mm Hg)
ControlesEndurants
BP BP
Retour veineux « Athlete’s heart »HVG excentrique 1Remodelage péricardique 2Remodelage vasculaire 3
Contrôle du Baroreflexe
Attenuation 3,4From 4
1 Levine B et al Circulation 19912 Esch BTA et al Appl Physiol Nutr Metab 2007 3 Ogoh J Physiol 2003 4 Raven PB, Pawelczyk JA MSSE 1993
SNA et sport : conclusions
L’exercice physique régulier induit des adaptations bénéfiques du SNA.
Ces adaptations dépendent du type d’entraînement.
Rôle important du facteur quantitatif .
Limites de ces adaptations : intolérance à l’ortostatisme ?
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