Soutenance mémoire
METABOLISME DE L’EFFORT CHEZ LE CHEVAL DE SAUT D’OBSTACLES
ADAPTATION CARDIO-VASCULAIRE ET RESPIRATOIRE A L’EFFORT
L’activité musculaire s’accompagne de différentes manifestations ventilatoires et circulatoires. Ces manifestations ont pour but d’assurer l’approvisionnement des muscles en oxygène et en substrats énergétiques, tout en permettant une évacuation satisfaisante du gaz carbonique et de la chaleur (Auvinet et Demonceau, 1991).
La fonction circulatoire
Le cœur
Le transport de l’oxygène et du gaz carbonique dépend pour une part des possibilités d’adaptation cardiaque. Ce débit cardiaque (Q) est la résultante de la fréquence cardiaque (FC) et du volume du sang éjecté à chaque contraction cardiaque (volume d’éjection systolique = VS). Ainsi, Q =FC x VS.
En fait, le cœur est capable de s’adapter à l’effort, et ce, de deux façons :
Il existe tout d’abord une adaptation à court terme : c’et une augmentation immédiate de la force et de la vitesse connue sous le nom de mécanisme de FranckStarling (figure 6).
Cette adaptation à court terme permet au cœur de faire face à une augmentation notable du travail cardiaque (Bost, 1988).L’adaptation à long terme se produit, chez un individu pour lequel le cœur se trouve fréquemment et régulièrement exposé à ces surcharges passagères, c’est à dire lors de l’entraînement à l’effort musculaire. Des modifications structurales apparaissent et leur but est de normaliser le travail cardiaque. Il s’agit principalement d’une hypertrophie de cellules myocardiques ; l’épaisseur des parois augmente et donc pour une même tension développée, la pression est supérieure. Cette adaptation cardiaque s’accompagne très souvent d’une baisse de la fréquence cardiaque au repos (Bost, 1988). On peut également se demander si on ne pourrait pas détecter les aptitudes physiques d’un cheval en effectuant des comparaisons de leur fréquence cardiaque au repos. On sait que chez l’homme, les athlètes ont un rythme cardiaque très inférieur au reste de la population et même si l’entraînement permet de faire baisser ce rythme, ces athlètes possèdent au départ des qualités physiques que n’ont pas les autres. On peut ainsi voir des marathoniens avoir une fréquence cardiaque (FC) de repos inférieure à 30 pulsations/min, alors que la FC moyenne chez l’homme varie aux alentours de 65-70 battements/min. Chez le cheval, on retrouve des différences mais elles sont moins importantes car le cheval, dans son espèce, est sélectionné pour être un athlète. La différence entre les champions et les autres chevaux n’est que de quelques battements par minute (Franquet, 1999).
Variations de la fréquence cardiaque et de la consommation d’oxygène pendant l’effort
La fréquence cardiaque augmente de façon linéaire avec l’intensité de l’exercice et ceci jusqu’à un certain niveau à partir duquel elle se stabilise ; le sujet a alors atteint sa fréquence cardiaque maximale (figure 7) (Auvinet et Demonceau, 1991).Il est intéressant de noter également la rapidité avec laquelle la fréquence cardiaque passe d’une valeur de repos à une valeur beaucoup plus élevée dès le début de l’échauffement, alors qu’elle décroît plus lentement lors des phases de récupération.La consommation d’oxygène est également proportionnelle à l’intensité de l’exercice. Elle atteint, tout comme la fréquence cardiaque, une valeur maximale nommée VO2 Max. On l’exprime en ml/kg/min. Celle-ci est de 120 ml d’O2/kg/min chez le cheval par rapport à 80 ml d’O2/kg/min chez les meilleurs athlètes humains. Cette VO2 max varie en fonction du niveau d’entraînement du cheval. On note ainsi une nette différence entre la VO2 max des chevaux à l’entraînement et celle des chevaux au repos.De plus, on note que le rapport entre VO2 max. et VO2 au repos est très élevé chez le cheval (de l’ordre de 36 contre 15 à 20 chez l’homme). De ce fait, le cheval est presque aussi à l’aise en effort aérobie qu’en effort bref (ou anaérobie), (Auvinet et Demonceau, 1991).En fait, l’ensemble des recherches effectuées au cours de 25 dernières années sur le système cardio-vasculaire a mis en évidence la capacité exceptionnelle du cheval à augmenter le transport de l’oxygène des poumons vers le muscle ainsi que l’extrême adaptabilité de ce système au cours de l’entraînement. Il a aussi été établi de façon indiscutable qu’au cours de l’entraînement, si la fréquence cardiaque maximale ne semble pas modifiée, la fréquence cardiaque diminue pour une vitesse donnée. Il a donc été suggéré, que contrairement à l’homme, le cheval ne semble pas être limité dans ses performances par son système cardio-vasculaire, (Franquet, 1999).
La fonction respiratoire
Divers auteurs ont émis l’hypothèse que le fonctionnement parfait du système respiratoire est indispensable à la réalisation de performances de haut niveau chez les équidés.Au début des années 1980, la découverte montrant que les chevaux, même sains, réalisant des efforts de forte intensité présentaient systématiquement une hypoxémie (baisse du taux d’oxygène dans le sang) marquée, a soulevé de nombreuses questions quant à l’aptitude du système respiratoire à répondre de façon adéquate à une demande en oxygène élevée de l’organisme (Gillepsie et Pascoe, 1983). Depuis des études ont été menées afin de déterminer les facteurs potentiellement responsables de l’hypoxémie à l’effort, tels que l’hypoventilation alvéolaire, les problèmes de diffusion et l’inadéquation du rapport ventilation/perfusion . Lors d’efforts, le débit ventilatoire observé au repos augmente de façon linéaire avec la consommation d’oxygène due à l’exercice et ce, jusqu’à une certaine intensité de travail. Au-delà, on observe un accroissement de plus en plus rapide du débit ventilatoire (Auvinet et Demonceau, 1991). En fait, les chevaux sains semblent approcher la limite de leur capacité ventilatoire lors d’exercices intenses et cela pourrait représenter un handicap réel à la réalisation de performances maximales. Ceci est d’autant plus remarquable que contrairement à toutes les autres fonctions impliquées dans l’exercice, cardiaque, musculaire, la fonction respiratoire n’est pas influencée par l’entraînement. D’autre part, il est aisé d’imaginer que si la fonction respiratoire semble a priori limitante chez le cheval sain, elle doit l’être a fortiori chez un cheval souffrant soit de problèmes respiratoires (même subcliniques), soit d’hémorragie pulmonaire induite par l’exercice (Art et Lekeux, 1991).
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE
I METABOLISME DE L’EFFORT CHEZ LE CHEVAL DE SAUT D’OBSTACLES
I.A. LE MUSCLE SQUELETTIQUE
I.A.1. Structure générale du muscle strié
I.A.2. Les différents types de fibres musculaires
I.A.3. Facteurs de variation de la typologie musculaire
I.A.3.a. en fonction de la race
I.A.3.b. en fonction de l’entraînement
I.A.4 Adaptation musculaire à l’effort
I.A.4.a. Adaptation cellulaire
I.A.4.b. Adaptation vasculaire
I.A.4.c. Adaptation du pouvoir tampon plasmatique
I.B. PHYSIOLOGIE DE LA CELLULE MUSCULAIRE
I.B.1. Mécanisme de la contraction musculaire
I.B.2. Métabolisme énergétique de la cellule musculair
I.B.2.a. L’ATP
I.B.2.b. Régénération de l’ATP
I.B.2.c. Caractéristiques de ces différentes voies
I.B.2.d. Influence de l’entraînement sur ces différentes voies
I.B.2.e. Conclusion
I.C. ADAPTATION CARDIO-VASCULAIRE ET RESPIRATOIRE DE L’EFFORT
I.C.1. La fonction circulatoire
I.C.1.a. Le cœur
I.C.1.b. Variation de la fréquence cardiaque et de la consommation d’oxygène
I.C.2. La fonction respiratoire
I.D. ENTRAINEMENT ET LESIONS MUSCULAIRES
I.D.1. Myalgies mineures
I.D.1.a . Définition et circonstances d’apparition
I.D.1.b. Pathogénie
I.D.1.c. Prévention et traitements
I.D.2. Myalgies majeures
I.D.2.a. Définition
I.D.2.b. Diagnostic et traitement
I.D.3. Myosite du cheval de sport «TYING-UP »
I.D.3.a. Symptômes
I.D.3.b . Circonstances d’apparition
I.D.3.c . Etiologie – Pathogénie
I.D.3.d. Traitement
I.D.4. Utilisation pratique des paramètres biochimiques musculaires
I.D.4.a. Valeurs de référence
I.D.4.b. Chronologie des prélèvements
II LE MASSAGE
II.A. DEFINITION ET GENERALITES
II.A.1. En rééducation
II.A.2. En médecine
II.A.3. En médecine sportive
II.B. INDICATIONS ET CONTRE-INDICATIONS DU MASSAGE SPORTIF
II.B.1. Massage pré-exercice
II.B.1.a. Définition
II.B.1.b. Limites
II.B.2. Massage post-exercice
II.B.2.a. Définition
II.B.2.b. Limites
II.B.3. Contre-indication au massage
II.C. EFFETS PHYSIOLOGIQUES DU MASSAGE
II.C.1. Effets circulatoires
II.C.1.a. Le débit sanguin
II.C.1.b. La viscosité et l’hématocrite
II.C.1.c. Circulation lymphatique et œdème
II.C.1.d. Effet sur les cellules sanguines
II.C.1.e. Effet sur la coagulation
II.C.2. Effets métaboliques sur les facteurs biochimiques du sang
II.C.2.a. C.K
II.C.2.b. Cortisol
II.C.3. Effets musculaires
II.C.3.a. Muscle sain
II.C.3.b. Muscle lésé
II.C.4. Effet sur la douleur liée à la courbature
II.C.5. Effets sur le système nerveux
II.C.5.a. Tonus musculaire
II.C.5.b. Effet sur le système nerveux autonome
II.C.5.c. Effet psychologique
II.C.5.d. Effet antalgique
III LES PARAMETRES UTILISES LORS SU SUIVI DU CHEVAL A L’EFFORT
III.A. PARAMETRES PERMETTANT D’APPRECIER LA REACTION DE L’ANIMAL A L’EFFORT
III.A.1. Paramètres utilisés lors de notre suivi
III.A.1.a. La fréquence cardiaque
III.A.1.b. La lactatémie
III.A.2. Autres paramètres
III.A.2.a. Score électrocardiographique
III.A.2.b. La VO2 max
III.A.2.c. La température rectale
III.B. PARAMETRES PERMETTANT D’APPRECIER L’ETAT GENERAL DE SANTE
BILAN DE L’ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
PARTIE EXPERIMENTALE
I ANIMAUX, MATERIEL ET METHODE
I.A. CHEVAUX ET MATERIEL
I.A.1. Chevaux étudiés
I.A.1.a. Généralités
I.A.1.b. Formation de 2 lots
I.A.2. L’appareil LPG® équin
I.A.3. Mesure de la lactatémie
I.A.3.a. Matériel nécessaire
I.A.3.b. Prélèvement sanguin
I.A.3.c. Méthode de dosage
I.3.4. Mesure de la fréquence cardiaque
I.A.4.a. Matériel
I.A.4.b. Traitement des données
I.A.5. Mesure de la vitesse
I.A.6. Les paramètres d’aptitudes physiques
I.A.6.a. Paramètres mesurés
I.A.6.b. Paramètres calculés
I.A.7. Les personnes impliquée
I.B. LA METHODE
I.B.1 Bilan clinique
I.B.1.a. L’examen clinique
I.B.1.b. L’examen locomoteur
I.B.1.c. L’examen sanguin
I.B.2. Le test d’effort
I.B.2.a. Définition
I.B.2.b. Interprétation du test d’effort
I. B.2.c. Signification des paramètres d’aptitudes physiques
I.B.3. Le massage
I.B.3.a. Examen palpatoire préalable
I.B.3.b. Technique LPG®
I.B.4. Protocole de l’étude
II RESULTATS
II.A. RESULTATS CLINIQUES
III DISCUSSION
III.A. DISCUSSION DU MATERIEL ET DE LA METHODE
III.A.1. Discussion du matériel
III.A.1.a. Population de chevaux suivis
III.A.1.b. Matériel utilisé pour le suivi des paramètres
III.A.1.c. Le LPG® Equin
III.A.2. Discussion de la méthode
Pourquoi avoir utilisé le test d’effort ?
III.B. DISCUSSION DES RESULTATS
III.C. VERS UNE NOUVELLE APPROCHE DU CHEVAL DE COMPETITION
CONCLUSION
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