Système respiratoire
Constitué de la trachée, des bronches et des poumons, le système respiratoire a pour rôle d'échanger essentiellement l'oxygène O2 et le dioxyde de carbone CO2 entre l'air et le sang.
Mécanique ventilatoire
La mécanique ventilatoire est une succession de phases inspiratoires et expiratoires d'environ 12 cycles/min au repos pouvant s'élever jusqu'à 25 cycles/min au cours d'un exercice intense.
L'inspiration est produite par le diaphragme et certains muscles intercostaux.
L'expiration est produite au repos par l'élasticité des poumons et lorsqu'elle est forcée par les muscles de la paroi abdominale.
Les volumes pulmonaires sont définis par 4 volumes principaux:
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• Volume courant VT (environ 0.5 l) Volume qui entre et sort des poumons au repos. • Volume de réserve d'inspiration VRI (environ 2.5 l) Plus grand volume d'air qu'on peut inspirer après une inspiration normale de repos. • Volume de réserve d'expiration VRE (environ 1.5 l) Plus grand volume d'air qu'on peut expirer après une expiration normale de repos. • Volume résiduel VR (environ 1.5 l) Volume qui reste dans les poumons après expiration totale. |
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La capacité vitale est la somme des trois premiers volumes VT + VRI + VRE (environ 4.5 l).
La capacité totale est la somme de tous les volumes VT + VRI + VRE + VR (environ 6 l).
Il faut noter que l'échange de gaz s'effectue uniquement dans les alvéoles. L'espace des voies aériennes conductrices est appelé espace mort anatomique (environ 0.15 l).
La ventilation augmente toujours brutalement en début d'exercice (accrochage ventilatoire), et baisse brutalement en fin d'exercice (décrochage ventilatoire).
Le débit ventilatoire est égal au volume courant multiplié par la fréquence ventilatoire: D = VT . FV
Quotient respiratoire
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Pour analyser un effort, il est possible de comparer le volume de dioxyde de carbone rejeté VCO2 avec le volume d'oxygène consommé VO2. On définit alors le quotient respiratoire par la formule: QR = VCO2 / VO2 Lorsque ce quotient est d'environ : • 0.70 l'organisme utilise principalement les réserves de lipides. • 0.85 l'organisme utilise un mélange mixte lipides-glucides (50%-50%). • 1.00 l'organisme utilise uniquement le glucose. |
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Efficacité respiratoire
Pour une personne non entraînée, le système respiratoire peut généralement fournir plus d'oxygène que le système cardio-vasculaire peut transporter ou que la structure musculaire peut consommer. Il n'est pas dans ce cas une limitation de la performance.
A l'inverse, pour une personne entraînée, le système respiratoire peut ne pas fournir suffisamment d'oxygène. Il est dans ce cas une limitation de la performance.