Qu'est ce qu'un effort physique ?

  QU’EST CE QU’UN EFFORT PHYSIQUE ?


Définition :

        Un effort physique est la réalisation d'un exercice qui met en oeuvre des ressources physiques. L'effort physique est un paramètre important modifiant le fonctionnement de l'organisme. Un effort physique est la réalisation d'un exercice qui met en oeuvre des ressources physiques. L'effort physique est un paramètre important modifiant le fonctionnement de l'organisme.
   
    Lorsqu'un sportif produit une effort physique, les muscles, qui effectuent un travail important, ont besoin d'une quantité importante d'énergie. En effet, les besoins énergétiques d'un individu ou d'un sportif en plein effort sont beaucoup plus importants que ceux d'un individu au repos, dont les besoins énergétiques servent à réguler le métabolisme de base. Lors d'un effort physique, l’organisme observe des modifications physiques et psychiques.


       Les modifications pendant l’effort

          Les changements respiratoires

       
        Nous avons tous d’abords les échanges respiratoires qui sont grandement modifié. Pour se contracter normalement, le muscle a des besoins en dioxygène qu’il faut satisfaire, il produit du dioxyde de carbone qu’il faut éliminer du muscle. Au cours d’un effort physique, le rythme respiratoire s’accélère, la température corporelle augmente. Les muscles réalisent avec le sang des échanges qui varient selon leur activité. Richement irrigués ils prélèvent en permanence dans le sang du dioxygène et y rejettent du dioxyde de carbone.
   
    Ce qui caractérise la respiration est son automatisme comme le cœur. La preuve est que nous continuons à respirer pendant le sommeil. Il existe donc un centre responsable de la respiration au niveau du cerveau (une sorte d’horloge). Ce centre envoie un signal nerveux à intervalles réguliers aux muscles respiratoires dont le principal est le diaphragme.     Ce signale provoque la contraction de ces muscles, et déclenche l’inspiration. L’air ambiant riche en oxygène est ainsi aspiré. Il entre alors par le nez ou la bouche, passe dans la trachée puis dans l’arbre bronchique pour arriver jusqu’aux alvéoles. A ce niveau, l’oxygène traverse la fine membrane des alvéoles et passe dans le sang veineux, (pauvre en oxygène). Dans l’autre sens, le gaz carbonique contenu dans le sang veineux va aller vers les alvéoles et sera éliminé par l’expiration.


 La ventilation est à l’origine d’échanges gazeux entre les alvéoles et l’air ambiant; elle implique qu’il existe un gradient de pression entre les alvéoles et l’atmosphère. La ventilation correspond à l’ensemble des phénomènes autorisant les échanges gazeux lors de la respiration pulmonaire (élimination de gaz carbonique et absorption d’oxygène contenu dans l’air). Durant l’effort , la consommation d’oxygène (VO2) augmente de manière linéaire avec l’intensité de l’exercice jusqu'à un niveau caractérisé par une absence d'augmentation de l'oxygène consommé malgré une majoration de la charge de travail. Ce niveau correspond à la consommation maximale d'oxygène (VO2max).


Représentation de l’évolution de la VO2 en fonction de la vitesse de course

        La fréquence cardiaque

    Comme les échanges respiratoires, la fréquence cardiaque augmente elle significativement au cours de l’effort. En effet elle peut être multiplier par quatre si l’effort est intense par rapport au repos. La fréquence cardiaque se mesure en nombre de battement par minute. Lors de chaque battement le cœur éjecte du sang oxygéné dans les artères du corps via l’aorte et du sang désoxygéné vers le poumon via l’artère pulmonaire.
    Un coeur est une puissante pompe musculaire. La contraction musculaire se déroule en trois phases : une phase de relaxation musculaire qui permet le remplissage des cavités cardiaques par du sang, une phase de contraction qui permet aux parois du coeur d’emmagasiner l’énergie nécessaire à la troisième phase, celle d’éjection du sang dans le réseau circulatoire. La phase de contraction est d’abord auriculaire : le sang passe de façon active des oreillettes aux ventricules. Puis les ventricules se contractent et les orifices aortique et pulmonaire s’ouvrent, ce qui permet de propulser le sang dans la circulation.
Le cycle cardiaque est sous la dépendance du rythme cardiaque.



    La circulation sanguine


    La circulation sanguine se modifie également. La circulation sanguine apporte à toutes les cellules de l’organisme la chaleur, l’oxygène et les nutriments dont elles ont besoin. Elle permet également d’éliminer les déchets qu’elles produisent. Les artères partent de la pompe centrale, le coeur, alors que les veines y reviennent. Le coeur alimente ainsi une petite circulation entre lui et les poumons, et une grande circulation entre lui et le reste du corps.

    Les battements du coeur : Le coeur se contracte (systole) en permanence pour chasser le sang de ses ventricules vers les artères de la petite et de la grande circulation. Puis le muscle cardiaque se détend et le coeur se remplit (diastole). Chaque contraction cardiaque est perceptible au niveau du pouls.
    Le débit cardiaque : Deux facteurs permettent de faire varier le débit cardiaque : la fréquence des battements ou pulsations et le volume de sang éjecté à chaque contraction du coeur.
    - au repos, le coeur propulse chaque minute 5 à 6 litres de sang dans l’aorte, un flux qui se répartit ensuite entre les différentes artères.
    - à l’effort, ce débit peut atteindre 20 l/min chez l’adulte peu entrainé et jusqu’à 35 l/min chez le sportif de haut niveau.
    On peut observer qu’à l’effort, le débit sanguin du cerveau est preservé alors que les reins et les organes abdominaux perdent une partie de leur irrigation au bénéfice des muscles.
    La régulation du débit : La fréquence des battements cardiaques est controlée par le système nerveux végétatif, renseigné par de nombreux capteurs répartis dans les artères et les différents organes. Une baisse du niveau sanguin d’oxygène, une augmentation du taux de gaz carbonique (liés ou non à l’effort) ou une émotion accélèrent le rythme cardiaque et orientent le flux sanguin vers les organes prioritaires. Seul le cerveau reçoit un débit sanguin constant : la moindre baisse provoque un malaise ou une perte de conscience.

    Le rôle de la nutrition

    La nutrition a un rôle primordial dans la production d’énergie. En temps normal, l’organisme a 55% de glucides, 25% de lipides et 15% de protides pour fonctionner. Les cellules prélèvent et consomment de façon continue ces nutriments. Or les nutriments sont prélevés à la suite de la digestion, de manière discontinue. L’organisme doit donc en faire des réserves.
    Ces réserves sont localisées dans les cellules musculaires sous formes de glycogène (forme de réserve du glucose) dans le foie et de triglycérides (forme de réserve des acides gras) dans les tissus adipeux. Elles sont importantes puisqu’elles permettent de satisfaire les besoins des cellules de l’organisme pendant un temps assez long, c’est pourquoi il n’est pas nécessaire de se nourrir en permanence. Les cellules consomment de façon continue du dioxygène, prélevé de manière continue au niveau des alvéoles pulmonaires. Dans le sang, le dioxygène est dissous dans le plasma et fixé à l’hémoglobine alors que dans les muscles, le dioxygène se fixe sur une molécule spécifique des cellules musculaires : la myoglobine. Les réserves en dioxygène ne peuvent satisfaire les besoins des cellules que pendant un temps très bref. 

     Lors d’un effort, les glucides fournissent 70% d’énergie ce qui correspond à 400g de glucides. 1/4 sont stockés dans le foie et 3/4 dans les muscles, ces réserves de glycogène sont relavtivement faible. La dégradation glucidique donne 4 kcal/g, elle fournit l’énergie utile pour des contraction musculaire. 400g de glucides correspondent à 1600 kcal. Une énergie est suffisante pour une course à pied de 30km.

    Tandis que les lipides donnent 30% d’énergie pour la pratique d’un effort physique. Ces réserves peuvent atteindre 100 000 kcal, elles sont d’ailleurs sous cutanée et leur quantité sont fonction du poids ( en moyenne 15% chez les hommes et 25% chez les femmes). La dégradation lipidique forme 9 kcal/g, elle est aussi à l’origine de la transpiration et protège contre le froid.
     Les protides ne fournissent pas d’énergie mais participent au métabolisme lipidique et glucidique.
            Les vitamines et minéraux en petite quantité sont utiles car ils ne fabriquent pas d’énergie mais favorisent le transport d’énergie et sont nécessaires à la synthèse des tissus.


      Les réactions face à l’effort


    Pendant ou après un effort physique, le corps peut réagir de façon négative : la fatigue est la réaction basique après l’effort, mais les réactions peuvent être plus grave et moins courantes. Le sportif peut avoir une crise d’hypoglycémie, il peut aussi souffrir d’hyperventilation, ou de syncope vagal. Mais la réaction à surveiller principalement est le surentrainement !
   
    a/ La transpiration.

    Comme nous avons vu plus haut, l’organisme utilise les nutriments en les transformant en énergie dont il a besoin, ainsi qu’en chaleur. Cette chaleur s’accumule et fait augmenter la température corporelle. Pour ne pas dépasser sa limite normale qui est de 37.2° C, le corps doit procéder à un processus de thermorégulation qui est la transpiration. Le système consiste à évaporer de la vapeur d’eau venant des glandes sudoripares, par l’intermédiaire des pores de la peau situés à la surface de l’épiderme.



    b/ L’hypoglycémie.
   
    Chez le sportif elle survient surtout en 2 circonstances  Tout d’abord au début de l’exercice, par l’ingestion de sucres juste avant, le corps étant à jeun depuis plusieurs heures. La glycémie augmente rapidement et l’organisme en réaction, sécrète de l’insuline qui fait chuter le taux de sucre, parfois de façon trop  importante. C’est l’hypoglycémie réactionnelle. L’hypoglycémie peut également survenir en fin d’exercice lorsque les réserves en glycogène (muscles et foie) sont épuisées et que le muscle utilise le glucose du sang. Ce type d’hypoglycémie survient lorsque les réserves en glycogène n’ont pas suffisamment été fournies dans l’alimentation des jours et des heures qui précèdent, ou que les apports glucidiques ont été insuffisants pendant l’épreuve.


   

     c/ La syncope vagale.

La syncope vagale est un évanouissement, une perte de connaissance brutale, rapide et complète. Ce phénomène est le résultat d’un déficit soudain d’oxygène.


   
    d/ L’hyperventilation.
   
    Dans le cas d’une hyperventilation, la respiration s’accélère et devient saccadée. Elle s’accompagne de vertiges, d’agitation, de tremblements, d’engourdissements, etc. On peut aussi constater des troubles de la vision (vision double par exemple), une sensation de flottement du corps, de perte de conscience ainsi que des tremblements. Elle se déclenche lors d’efforts intenses ou de stress (du à la compétition dans le cas du sport).



    e/ Le surentrainement.
   
    La performance est l’objectif principal chez le sportif compétiteur. Ainsi un athlète est capable d’accepter de s’entraîner plusieurs heures par semaine pendant des mois pour atteindre la victoire. Cependant dans certains cas et malgré tous ces efforts, les objectifs sportifs ne suivent pas et une baisse inexpliquée des performances apparaît. Dans ce cas, le manque de résultats est attribué à tort à une mauvaise préparation physique, ce qui provoque chez le sportif une augmentation de la charge de travail au dépend de la récupération. Ce type de réaction ne fait qu’aggraver l’échec sportif et entraîne l’athlète vers un état de lassitude et de fatigue extrême.  On parle alors de « syndrome de surentraînement » . Mais quelles en sont les conséquences, et quand suspecter le surentrainement ?
    Les conséquences du surentrainement sont :
      - Fatigue persistante
      - Perte d’efficacité du geste technique
      - Diminution des performances sportives
      - Fragilisation de l’organisme (augmentation de la sensibilité aux infections)
      - Troubles du comportement
   
    On peut suspecter le surentrainement lorsqu’on a une sensation de fatigue persistante : fatigue générale, physique ou intellectuelle, lorsqu’on constate une diminution des performances sans diminution de l’entrainement ou des troubles psychologiques (baisse de la libido, dépression, troubles du sommeil…).
    Il n’existe aucun traitement  de ce syndrome autre que le repos sur plusieurs mois. Le meilleur moyen de l’éviter est la prévention :
      - Diversité des séances d’entrainement
      - Augmenter progressivement les charges d’entrainement
      - Hygiène de vie correcte