Déterminants des différentes phases transitoires de la cinétique de la consommation d'oxygéne chez l'homme

par Stéphane Perrey

Thèse de doctorat en Sciences et techniques des activités physiques et sportives

Sous la direction de Jean-Denis Rouillon.


  • Résumé

    L'objectif de ce travail était de préciser la nature des mécanismes responsables des différentes phases de la cinétique de la consommation d'oxygène (V02). La signification de la phase rapide et de la composante lente de la cinétique de V02 n'est pas encore clairement établie. Notre attention s'est portée essentiellement sur l'hypothèse relative à la perfusion des muscles actifs grâce à un dispositif expérimental consistant en un système d'occlusion des membres inférieurs. Pour la composante lente, le recrutement progressif de fibres rapides au fur et à mesure que les fibres lentes recrutées au début de l'exercice atteignent un état d'épuisement a été examiné au travers de plusieurs situations expérimentales. Le régime d'action musculaire connu pour avoir une incidence sur le recrutement sélectif des fibres a été manipulé systématiquement. Une situation de travail excentrique a été comparée à une de type concentrique. Par ailleurs, l'existence d'une phase de chute de V02 à l'approche de l'épuisement a été repérée pour des exercices supramaximaux effectués à puissance constante. L'existence d'une telle phase dans la cinétique de V02 a été étudiée pour un exercice d'intensité sous-maximale conduit jusqu'à l'épuisement. Enfin, une partie du travail a consisté à tenter d'éclaircir les problèmes de modélisation de la cinétique de V02 lors de la récupération. La signification physiologique de chacune des phases a ensuite été discutée sur la base d'un travail comparatif entre la cinétique lors de l'exercice et celle lors de la récupération. Pendant l'occlusion des membres inférieurs, l'élévation du débit sanguin des muscles actifs de l'avant-bras dans les deux premières minutes d'un exercice modéré était associée avec une V02 musculaire significativement plus élevée. Dans la situation de travail excentrique avec un moteur entraînant les pédales d'une bicyclette ergométrique, aucune composante lente de V02 n'a pu être identifiée pour des puissances d'exercice absolues identiques réalisées sur bicyclette ergométrique conventionnelle. Le déficit cumulé en oxygène était similaire pour les deux types d'exercices à intensité modérée. Lors d'un exercice sur tapis roulant à une intensité de 95% de la consommation maximale d'oxygène mené jusqu'à épuisement, la fréquence moyenne du spectre de fréquence du signal électromyographique des muscles inférieurs actifs et V02 augmentaient dès la fin de la 2ème minute jusqu'au temps limite. Une quatrième phase de la cinétique de V02 caractérisée par une chute significative de V02, était identifiée pour plus de 50% des sujets testés. Lors de la récupération, la cinétique de V02 était plus lente, suggérant un volume de récupération plus grand. Une phase de composante lente de V02 était aussi présente avec une amplitude similaire à celle observée lors de l'exercice. Après un exercice prolongé et exhaustif sur bicyclette ergométrique, l'amplitude de la composante lente de V02 était significativement réduite, associée à une plus grande amplitude de la phase rapide et à une altération des principaux paramètres cardio-respiratoires. En utilisant un modèle sur des petites masses musculaires nos résultats démontrent que V02 des muscles squelettiques au début d'un exercice modéré (phase rapide) est limitée par l'apport en O2. Les résultats relatifs à la phase de composante lente, corroborent l'hypothèse selon laquelle le recrutement des fibres rapides et le type de régime d'action musculaire jouent un rôle dans l'apparition de la composante lente de V02. Les constantes de temps de la composante lente équivalentes obtenues lors de l'exercice et au cours de la récupération suggèrent que des mécanismes semblables soient impliqués au cours de ces deux phases. Enfin, nos résultats indiquent qu'une nouvelle phase de la cinétique de V02 semble intervenir juste avant l'épuisement chez 50% des sujets entraînés lors d'un exercice sous-maximal.

  • Titre traduit

    Transient oxygen uptake responses in humans and its determinants


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Informations

  • Détails : 299 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 259-299

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  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Sciences - Sport (Besançon).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SCI.BESA.2000.148
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 4495
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