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Dynamique des réponses métaboliques et cardio-vasculaires à l'exercice

| 1. La cinétique de la VO2 | 2. La cinétique d'oxydation des lipides à l'effort | 3. Exercice en hypoxie | 4. Variabilité des réponses cardio-vasculaires pendant et après l'exercice
 

La mise en relation entre des réponses systémiques globales du système cardiovasculaires (cinétique de la VO2, la variabilité cardiaque, le débit cardiaque, la pressions artérielles, etc.) et les réponses de l'effecteur musculaire dans des situations permettant de développer la fatigue lors de l'exercice est au coeur de nos problématiques. L'accent est porté principalement sur l'exercice intermittent qui induit des transitions et des ajustements complexes entre les différents systèmes physiologiques et qui nécessite des traitements de signaux non stabilisés. Différents méthodologies et cadres expérimentaux sont employés par notre laboratoire:

1. La cinétique de la VO2

VO2 pulmonaire ne reflète pas parfaitement la consommation d'oxygène musculaire puisqu'il dépend du niveau de perfusion pulmonaire et qu'il existe un délai de 10-20 s entre la déoxygénation périphérique et l'arrivée du sang au niveau pulmonaire. Dès lors en complément des réponses de VO2 pulmonaires pendant les transitions repos-exercice ou lors des récupérations (cinétique de VO2), l'investigation des cinétiques d'oxygénation musculaire (NIRS) en relation avec l'activité électromyographique des muscles (EMG) permet de mieux comprendre les réponses à l'exercice et les adaptations induites par l'entraînement.

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2. La cinétique d'oxydation des lipides à l'effort

Afin d'optimiser l'intensité de l'entraînement chez le sujet obèse et en surpoids, un modèle mathématique à été développé au sein de notre laboratoire pour mieux évaluer l'intensité qui permet d'oxyder de manière maximale les lipides à l'effort (Chenevière et al., In press 2009). Différentes études en cours sont en train de mettre en relation les paramètres du modèle avec l'effet de l'exercice préalable, le type de locomotion et le genre et, prochainement, avec des marqueurs plus invasifs, comme les hormones et les lipides circulants, et la fonction mitochondriale.

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3. Exercice en hypoxie

L'hypoxie est une variable environnementale intéressante puisque la contribution des différents facteurs d'influence et les mécanismes régulateurs sont modifiés. Notre laboratoire a investigué les effets de différents protocoles d'entraînement en hypoxie sur la performance de sportifs entraînés : Nous étudions les différences de réponses physiologiques (oxygénation musculaire, patron ventilatoire, stress oxidatif et nitrosatif, qualité du sommeil, performance, mRNA…) entre hypoxie normobarique et hypoxie hypobarique.  Nous avons développé une méthode basé sur des sprints répétés en hypoxie (RSH) et en étudions les réponses biomécaniques et physiologiques chez des sportifs et chez des patients. Nous investiguons aussi le précondionnement ischémique et hypoxique ainsi que la régulation de la fatigue en condition hypoxique et/ou de chaleur.

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4. Variabilité des réponses cardio-vasculaires pendant et après l'exercice

Les cinétiques des adaptations cardiovasculaires pendant l'exercice sont régulée par le système nerveux autonome et peuvent être mesurées par des techniques non invasives (variabilité de la fréquence cardiaque, du débit sanguin, des pressions artérielles, des résistances périphériques ou de l'oxygénation musculaire). L'étude des variations de la balance neurovégétative vise à développer des méthodes accessibles à tous les publics pour déterminer des intensités d'exercice individualisées ("seuils" de variabilité cardiaque) ainsi qu'à prédire les variations d'aptitude aérobie au moyen d'exercices modérés. Notre laboratoire investigue aussi les paramètres d'influence de la réactivation parasympathique lors de la récupération post-exercice (Buchheit et al. 2008).

L'ensemble de ces techniques vise à investiguer les réponses aigues chez le sportif mais aussi avec des populations spécifiques (diabétiques, obèse, enfants, etc.) ainsi que les modalités optimales d'entraînement-réentraînement dans le cadre d'un suivi longitudinal.

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