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Interactions entre le métaboréflexe et le chémoréflexe durant différentes modalités d'exercice

by Houssière, Anne

Abstract (Summary)
Le thème central de ce travail a consisté en l’étude et la mise en évidence des interactions existant entre le métaboréflexe et le chémoréflexe lors de l’exercice. L’effort physique est associé à une augmentation de la ventilation, de la fréquence cardiaque ainsi que de la pression artérielle. Ces effets sont médiés au moins en partie par l’activation du métaboréflexe musculaire, et peuvent être amplifiés par le chémoréflexe ventilatoire. Le métaboréflexe et le chémoréflexe impliquent nécessairement une activation du système nerveux orthosympathique. La fonction du métaboréflexe est d’optimaliser le transport d’oxygène à destination des muscles participant à l’exercice, ce qui s’accompagne d’une vasoconstriction dans les autres territoires vasculaires. La fonction du chémoréflexe est de maintenir la capnie et d’apporter une correction ventilatoire à l’acidose métabolique et éventuellement à l’hypoxémie survenant au cours d’efforts effectués en résistance. Une sollicitation excessive du métaboréflexe et du chémoréflexe peut limiter l’aptitude à l’effort en amplifiant les sensations de dyspnée (augmentation des équivalents ventilatoires) et en limitant le transport d’oxygène (augmentation de la pression artérielle limitant le débit cardiaque). L’étude des adaptations cardiovasculaires et ventilatoires ainsi celles du système nerveux sympathique en réponse à un exercice réalisé en hypoxie peut se révéler intéressante à plusieurs niveaux. Une telle étude devrait permettre de mieux comprendre la limitation de l’aptitude à l’effort des sujets sains en altitude. En effet, depuis plusieurs décennies, l'entraînement en altitude est fréquemment utilisé par les athlètes d'endurance. Cette méthode de préparation physique, qui consiste à séjourner et s'entraîner plusieurs semaines à moyenne altitude (2000-2800m), vise à améliorer temporairement la performance aérobie lors du retour au niveau de la mer. Cette étude pourrait également présenter un intérêt pour les travailleurs en altitude mais également de manière générale à toutes les personnes effectuant des séjours en montagne. Les métaborécepteurs et les chémorécepteurs contribuent directement aux ajustements cardio-vasculaires et ventilatoires durant un exercice statique réalisé en situation d’hypoxie C’est pourquoi, dans une première étude, nous avons souhaité différencier précisément les actions respectives du métaboréflexe et du chémoréflexe lors d’un exercice en hypoxie chez une population de sujets jeunes et en bonne santé. Nous avons donc voulu vérifier l’hypothèse selon laquelle les métaborécepteurs joueraient un rôle important dans l’activation sympathique et l’élévation tensionnelle en réponse à un exercice isométrique en hypoxie. Nous avons montré que durant l’effort en hypoxie, les métaborécepteurs et les chémorécepteurs interviennent de manière différente dans les réponses sympathiques, cardiovasculaires et ventilatoires. L’activation du système nerveux sympathique en réponse à un exercice en hypoxie est principalement médiée par les métaborécepteurs. Ces derniers jouent également un rôle prépondérant dans l’élévation tensionnelle. L’élévation de la ventilation est médiée aussi bien par les métaborécepteurs que par les chémorécepteurs. Par contre, les métaborécepteurs jouent un rôle mineur dans l’élévation de la fréquence cardiaque lors d’un exercice isométrique en hypoxie. Lors d’une deuxième étude, nous nous sommes intéressés aux effets du vieillissement sur la contribution du métaboréflexe et du chémoréflexe, toujours durant un effort en hypoxie. L’âge réduit la sensibilité du métaboréflexe. Par contre, l’âge n’affecte pas le chémoréflexe. Les effets de l’âge sur l’interaction des deux réflexes sont méconnus. Nous avons donc testé l’hypothèse selon laquelle l’effort isométrique en hypoxie (maximum de stimulation métaboréflexe) chez le sujet âgé s’accompagne d’une moindre activation sympathique, d’une moindre montée de la pression artérielle, et d’une réponse ventilatoire identique par rapport à celle observée chez le sujet jeune. Nous avons observé une moindre activation sympathique en réponse à l’exercice aussi bien en normoxie qu’en hypoxie chez les sujets plus âgés, subsistant lors de l’arrêt local de la circulation, permettant d’isoler la contribution du métaboréflexe lors de l’exercice. Nous en avons conclu que malgré le fait que l’âge réduise la sensibilité des métaborécepteurs, ceux-ci restent des déterminants majeurs de l’activation orthosympathique lors d’un effort réalisé en hypoxie chez les sujets plus âgés. Dans une troisième étude, nous avons souhaité mettre en évidence les effets de l’hyperoxie sur la sensibilité du métaboréflexe. Au repos, l’hyperoxie est responsable d’une inhibition du chémoréflexe périphérique et d’une diminution de l’activité sympathique, de la tension artérielle et de la fréquence cardiaque. Tandis que, durant l’exercice, l’hyperoxie augmente les décharges des afférences musculaires des fibres chémosensitives du groupe IV et diminue la production de lactate. Nous avons donc voulu tester l’hypothèse selon laquelle l’hyperoxie prolongée accentue les réponses sympathiques et tensionnelles à l’exercice isométrique et ce, même en présence d’une production de lactate diminuée. Nous avons observés que l’hyperoxie amplifie les réponses sympathiques et tensionnelles durant l’exercice. Cette activation du système nerveux sympathique et cette augmentation de la tension artérielle, plus importantes sous hyperoxie, sont dues à une augmentation de la sensibilité des métaborécepteurs par l’hyperoxie. Cette sensibilisation des métaborécepteurs par l’hyperoxie, compense les effets sympathicolytiques et hypotenseurs engendrés par l’inhibition du chémoréflexe. Ceci survient en dépit d’une diminution de la production d’acide lactique durant l’exercice en hyperoxie. Il semble donc que le lactate ne soit pas le médiateur principal de l’activation des métaborécepteurs.
Bibliographical Information:

Advisor:Moraine, Jean-Jacques; Duchateau, Jacques; Van de Borne, Philippe; Brohet, Christian; Naeije, Robert; Jammes, Yves

School:Université libre de Bruxelles

School Location:Belgium

Source Type:Master's Thesis

Keywords:hypoxie exercice système nerveux autonome chémoréflexe métaboréflexe

ISBN:

Date of Publication:11/23/2007

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