L’appareil respiratoire est constitué des voies respiratoires et des poumons, en étroite liaison avec le système cardiovasculaire. Le
système respiratoire permet le passage du dioxygène de l’air dans le sang et le
rejet du gaz carbonique. Les organes du système respiratoire incluent, de haut
en bas :
·
les voies aériennes
supérieures qui ne participent pas aux échanges gazeux
- le nez (les fosses nasales), la cavité nasale, le pharynx (le carrefour des voies respiratoires et digestives), le larynx (le siège
des cordes vocales), la trachéeet les bronches (sont les deux prolongements
de la trachée);
·
les voies aériennes
inférieures - les bronchioles (les ramifications des bronches), les alvéoles (les terminaisons des bronchioles) et les poumons eux-mêmes.
Le premier rôle du système respiratoire est de fournir un moyen d’échange des gaz entre l’organisme et l’environnement extérieur. Ainsi, le système respiratoire remplace dans le sang du dioxygène utilisé par l’organisme et le débarasse du dioxyde de carbone (CO2) produit par le métabolisme. On parle ici de la ventilation, ou respiration pulmonaire. C’est au niveau des alvéoles, très riches en capillaires, que les échanges s’effectuent. La ventilation associe alternativementinspiration et expiration. L’inspiration correspond au remplissage alvéolaire. Elle est produite essentiellement par lediaphragme, large muscle en forme de coupole qui sépare le thorax de l’abdomen, et par une partie des muscles intercostaux. L’action de ces muscles augmente le volume intrathoracique pour que les côtes s’écartent et que le diaphragme s’abaisse. L’air passe par les voies respiratoires jusqu’aux poumons. Une fois dans les poumons, il parvient dans de tout petits sacs, les alvéoles pulmonaires, riches en capillaires. Le nombre important d’alvéoles permet une grande surface d’échange pour la diffusion du gaz. Ainsi, le sang pulmonaire devient riche en dioxygène, tandis que l’air pulmonaire s’enrichit en dioxyde de carbone. L’expiration normale est passive, sans action musculaire (l’expiration forcée nécessite, en outre, des muscles abdominaux), la cage thoracique et le diaphragme s’abaissent, le volume environnant les poumons rétrécit; ils sont comprimés et expulsent l’air riche en dioxyde de carbone rejeté par les organes. Le cycle de la ventilation est fini.
VO2 max
VO2 max exprime le volume maximale de dioxygène (en l ou ml) absorbé par
unité de temps (en min). La consommation de dioxygène est un facteur
déterminant de la performance pour toutes les épreuves d’endurance. Cette
valeur est variable selon les individus et leur degré d’entraînement, elle
diminue avec l’âge et est égale à 70 ans à 60% de celle relevée à 20 ans. La consommation de dioxygène au repos est similaire
chez le sportif spécialiste des épreuves de longue durée (dit sportif
“d’endurance”) et le non-sportif : 0,3 l/min. Cependant la valeur maximale de
la consommation de dioxygène est au moins deux à trois fois supérieure chez le
sportif d’endurance. Tous les facteurs participant aux échanges gazeux
(appareils respiratoire et circulatoire, éléments biochimiques du sang et des tissus)
étant ici utilisés au maximum de leurs possibilités, la mesure de la VO2 max est très indicative des possibilités actuelles et futures d’un individu
pratiquant un sport à forte consommation aérobie. C’est donc un facteur
déterminant de la performance des athlètes de haut niveau.
Accidents
cardiaques du sportif
On admet que les accidents cardiaques survenant à l’occasion d’un exercice
sportif touchent des sujets présentant préalablement une anomalie de cet organe
ou un état de santé déficient. Cette remarque justifie l’examen médical initial
suivi de contrôles réguliers. Devenus banals par leurs répétitions, les
conseils suivants doivent pourtant être scrupuleusement suivis :
·
éviter le surentraînement,
·
la prolongation anormale d’une fatigue
résultant d’un travail habituellement pratiqué doit conduire le sportif chez le
médecin,
·
la gravité d’une grippe saisonnière ne
doit pas être sous-estimée: elle peut avoir de fâcheuses conséquences si la
reprise des activités physiques est trop intense ou trop précoce,
·
en début de saison sportive, le bilan
cardio-vasculaire est fortement recommandé; il est imperatif pour l’enfant, de
même que pour tout individu désireux de commencer un entraînement (surtout s’il
s’agit d’un ancien sportif).
Le système cardio-vasculaire, qui est un élément déterminant de la
performance sportive, mérite donc certaines précautions.
Adaptation
de l’appareil respiratoire à l’exercice
Au cours de l’exercice, l’augmentation de l’amplitude des mouvements prime
sur la fréquence respiratoire. Cette amplitude croît en même temps que le degré
d’intensité de l’exercice; au-delà d’un certain niveau d’intensité, le rythme
respiratoire se précipite provoquant une rapide fatigue des muscles
respiratoires et leur inefficacité: c’est l’essouflement qui annonce l’arrêt
prochain de l’exercice.
Lorsqu’un exercice d’intensité modérée est poursuivi pendant plusieurs
minutes, les rythmes cardiaque et respiratoire augmentent progressivement puis
se stabilisent après une ou deux minutes: l’équilibre s’est alors établi entre
la consommation et les apports de dioxygène; c’est l’état stable ou « steady
state ». En langage sportif, il correspond à la notion de train et de second
souffle. A l’arrêt de l’exercice, l’organisme ne retrouve pas instantanément
ses rythmes respiratoire et cardiaque de repos. Pendant cette période de retour
au calme, il compense le déficit de dioxygène qu’il a contracté avant
d’atteindre l’état stable; pendant cette récupération, l’organisme se libère de
sa dette de dioxygène. Le temps de ce retour au calme est généralement plus long
que le temps mis pour atteindre l’état stable; cette différence est d’autant
plus importante que le sujet est peu entraîné, fatigué ou surentraîné.
A long terme, l’entraînement provoque une augmentation de la capacité
thoracique d’autant plus accentuée que l’activité sportive est plus orientée
vers les efforts de fond. Les séjours en altitude et les activitées
sub-aquatiques auraient un effet semblable. Comme toutes les autres parties de
l’organisme, l’appareil respiratoire s’adapte donc à la forme de travail auquel
il est soumis. Inversement, le comportement respiratoire d’un sujet donne de
précieuses indications sur les réactions de son organisme à l’effor
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