Guillaume GRANDJEAN DITV/IHPC/ISSH Responsable Synthèse fonction DRE
Physiologie du chien au travail Préformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 Col...
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Physiologie du chien au Physiologie du chien au
travailtravail
Préformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 Col vétérinaire GRANDJEAN D. 01/38
Physiologie de l’effort Physiologie de l’effort chez le chien :chez le chien :
comprendre pour mieux conseillercomprendre pour mieux conseiller
Colonel Dominique GRANDJEAN
Vétérinaire en Chef
Brigade de Sapeurs Pompiers de ParisPréformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 02/38 02/38
« A la fin de la séquence, le stagiaire doit être capable
de comprendre les grandes lignes du fonctionnement
physiologique de l’organisme du chien à l’effort et de
mettre en œuvre son savoir dans le cadre d’actions
préventives et/ou de secourisme d’urgence »
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 03/38 03/38
DÉPENSE ÉNERGÉTIQUEDÉPENSE ÉNERGÉTIQUE
STRESS ORGANIQUESTRESS ORGANIQUE
STRESS MENTALSTRESS MENTAL
EFFORT PHYSIQUEEFFORT PHYSIQUE
++
++
==
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 04/38 04/38
Bases physiologiques Bases physiologiques de l’effort chez le chiende l’effort chez le chien
Énergétique de l’effort Énergétique de l’effort
Adaptation cardio-respiratoires Adaptation cardio-respiratoires
Conséquences du stress Conséquences du stress
Causes de la fatigue physique Causes de la fatigue physique
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 05/38 05/38
Quel carburant utilise le muscle ?Quel carburant utilise le muscle ?
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 06/38 06/38
Un seul carburant : l'ATP !Un seul carburant : l'ATP !• Contraction musculaire = Contraction musculaire =
couplage couplage actine-myosineactine-myosine + + ATPATP (ex : saut) (ex : saut)
• Panne d'essence au bout d'une minute !Panne d'essence au bout d'une minute !
• Nécessité de régénérer le stock d'ATPNécessité de régénérer le stock d'ATP
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 07/38 07/38
Énergétique de l’effortÉnergétique de l’effort
3 systèmes 3 systèmes d’apport d’énergie d’apport d’énergie
à la cellule musculaire à la cellule musculaire
3 types 3 types d’efforts physiques d’efforts physiques
Anaérobiose alactiqueAnaérobiose alactiqueAnaérobiose lactiqueAnaérobiose lactiqueAérobioseAérobiose
Court et intense Court et intense (explosion, vitesse)(explosion, vitesse)IntermédiaireIntermédiaireLong (endurance)Long (endurance)
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 08/38 08/38
Énergétique de l’effortÉnergétique de l’effort
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 09/38 09/38
Énergétique de l’effortÉnergétique de l’effort
0102030405060708090
100
10s 30s 90s
% en énergie% en énergie
tempstemps
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 10/38 10/38
Voies métaboliques sollicitéesVoies métaboliques sollicitées lors de l'effort chez le chien lors de l'effort chez le chien
Type de sport
anaérobiose alactique
anaérobiose lactique
aérobiose
Saut attaque courte
course de levriers agility ring
Field Trial Terre-Neuve
Troupeau Chasse
Traîneau Pistage
Décombre Questage
+++ ++ +
0 0 0 0 0 0 0 0 + 0
+ ++
+++++
++++ +++ ++ + 0 0 0 0
++ ++
0 +
++
++ +++ +++
++++ +++
++++ +++++ ++++
++ +++
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 11/38 11/38
Les effets de l'acide lactiqueLes effets de l'acide lactique
• Inhibition de la glycolyse et de la Inhibition de la glycolyse et de la
glycogénolyseglycogénolyse
• Inhibition de la lipomobilisationInhibition de la lipomobilisation
• Oedèmes musculairesOedèmes musculaires
• RhabdomyolyseRhabdomyolyse
• Acidose : activité enzymatique <Acidose : activité enzymatique <
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 12/38 12/38
Stockage et mobilisation des réserves énergétiques
• 2 principaux réservoirs de carburant2 principaux réservoirs de carburant ::– le glycogène (foie et muscles)le glycogène (foie et muscles)– tissu adipeuxtissu adipeux
• Influence de l'entraînement et de l'alimentationInfluence de l'entraînement et de l'alimentation– augmenter la capacité de stockageaugmenter la capacité de stockage– accélérer la vitesse de mobilisationaccélérer la vitesse de mobilisation– conséquences sur le choix d'un chienconséquences sur le choix d'un chien
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 13/38 13/38
Adaptation au travailAdaptation au travail• Les limites génétiquesLes limites génétiques
– fibres rapidesfibres rapides (type I) : (type I) : travail bref et intense (saut ou sprint) travail bref et intense (saut ou sprint) en anaérobiose (Greyhound)en anaérobiose (Greyhound)
– fibres lentesfibres lentes (IIb) : (IIb) : oxydation des acides gras (chiens nordiques)oxydation des acides gras (chiens nordiques)
– fibres intermédiairesfibres intermédiaires : évolution vers I ou IIb en : évolution vers I ou IIb en fonction de l'alimentation, de l'entraînement et de fonction de l'alimentation, de l'entraînement et de l'âge.l'âge.
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 14/38 14/38
Adaptation au travailAdaptation au travail
muscle Greyhounds Croisés Foxhounds
n 6 5 4
deltoïde 99,8 +/- 0,3 74,4 +/- 0,3 56,16 +/- 6,8
Triceps brachial 94,2 +/- 5,4 77,2 +/- 2,7 64,9 +/- 4,4
biceps fémoral 88,6 +/- 2,2 67,2 +/- 1,3 63,0 +/- 1,5
Moyenne 94,2 +/- 1,4 72,9 +/- 1,4 61,3 +/- 4,2
Malinois Labrador
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 15/38 15/38
Pourcentage de fibres musculaires à contraction rapidePourcentage de fibres musculaires à contraction rapide
Adaptation au travailAdaptation au travail• Particularités racialesParticularités raciales
– conformationconformation
– équipement enzymatiqueéquipement enzymatique
– rendement énergétiquerendement énergétique
– capacités de thermorégulationcapacités de thermorégulation
• Contraintes environnementalesContraintes environnementales– température extérieuretempérature extérieure
– vent et relief (effort mixte)vent et relief (effort mixte)
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 16/38 16/38
Bases physiologiques Bases physiologiques de l’effort chez le chiende l’effort chez le chien
Énergétique de l’effort Énergétique de l’effort
Adaptation cardio-respiratoires Adaptation cardio-respiratoires
Conséquences du stress Conséquences du stress
Causes de la fatigue physique Causes de la fatigue physique Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 17/38 17/38
Adaptations cardio-respiratoiresAdaptations cardio-respiratoiresObjectifsObjectifs
- Assurer l’apport en oxygène et en nutriments - Assurer l’apport en oxygène et en nutriments nécessaires au fonctionnement du muscle nécessaires au fonctionnement du muscle- Permettre l’élimination des déchets (CO- Permettre l’élimination des déchets (CO22, chaleur…), chaleur…)
- Augmentation Fréquence cardiaque- Augmentation Fréquence cardiaque- Augmentation Fréquence respiratoire- Augmentation Fréquence respiratoire- Augmentation Hématocrite- Augmentation Hématocrite- Augmentation Densité capillaire musculaire- Augmentation Densité capillaire musculaire
ModificationsModifications
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 18/38 18/38
Chiens des cimes :Mont Blanc 2004
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 19/38 19/38
Mont-Blanc 2004Mont-Blanc 2004
Drop helicoptèreDrop helicoptère
Test niveau 0Test niveau 0
Camp de base / test - niveau 3500mCamp de base / test - niveau 3500m
Opération de Opération de recherche…recherche…
...et effort intense - 20mn - 3500m...et effort intense - 20mn - 3500m
Test post exercice 3500mTest post exercice 3500m
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 20/38 20/38
Mont-Blanc 2004Mont-Blanc 2004
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 21/38 21/38
Mont-Blanc 2004 : Synthèse des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèse des résultats
1/ Fonction cardiaque1/ Fonction cardiaque
2/ Oxygénation cellulaire2/ Oxygénation cellulaire
3/ Stress oxydatif cellulaire3/ Stress oxydatif cellulaire
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 22/38 22/38
Mont-Blanc 2004 : Synthèse des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèse des résultats
Fréquence cardiaqueFréquence cardiaque
DETTE D’OXYGENE ?
PROPENTOFYLLINE
PLACEBO
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 23/38 23/38
ECGECG
Arythmie Sinusale Respiratoire (ASR) cyclique
Présente dans les 2 lots = chiens sportifs (entraînés à l ’effort)
Rythme sinusal OK - Chien : Tarun
Mont-Blanc 2004 : Synthèse des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèse des résultats
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 24/38 24/38
ECGECG
Sous dénivellation ST :
Ligne de base / segment ST
=> Témoin d ’une hypoxie myocardique
-0,2 mV < NORME < + 0,15 mV
Effort intense altitude
Lot traité : OK
P P
SS SS
RR
TT TT
Chien : Patcho
Complexe PQRS - Effort en altitude - Lot traité
Ligne de base
Mont-Blanc 2004 : Synthèse des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèse des résultats
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 25/38 25/38
ECGECG
Complexe PQRS - Effort en altitude - Lot non traité
Chien : Malouk
P P
Q Q
SS
RR
TT
SS
TT
Sous dénivellation ST :
Segment ST
=> Témoin d ’une hypoxie myocardique
-0,2 mV < NORME < + 0,15 mV
Effort intense altitude
Lot non traité : hypoxie myocardique
-0,4 mV-0,4 mV
Ligne de base
Mont-Blanc 2004 : Synthèse des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèse des résultats
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 26/38 26/38
ECGECG
% de chiens ne présentant pas des troubles hypoxiques au niveau du myocarde
Mont-Blanc 2004 : Synthèse des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèse des résultats
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 27/38 27/38
1/ Fonction cardiaque1/ Fonction cardiaque
2/ Oxygénation cellulaire2/ Oxygénation cellulaire
3/ Sress oxydatif cellulaire3/ Sress oxydatif cellulaire
Mont-Blanc 2004 : Synthèse des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèse des résultats
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 28/38 28/38
OxysaturomètrieOxysaturomètrie
État PhysiologiqueÉtat Physiologique Altitude (m)Altitude (m) Saturation (%)Saturation (%) CliniqueClinique
Indifférent 0 – 3000 98 – 88 RAS
Compensé 3000 – 4000 87 – 80 FR et FC
Petit MAM
Perturbé 4000 – 5000 79 – 65 FR et FC
MAM
Critique > 5000 64 - 60 Grand MAM
FR : Fréquence respiratoire
FC : Fréquence cardiaque
Mont-Blanc 2004 : Synthèse des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèse des résultats
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 29/38 29/38
OxysaturomètrieOxysaturomètrie
91,890,8 90,8
90
70
75
80
85
90
95
100
Plaine pré-effort
Plaine post-effort
Lot traité
Lot placebo
* ****
Saturation (%) de l’hb
91,4
86,6
90,6
81,4
70
75
80
85
90
95
100
Altitude pré-effort
Altitude post-effort
Lot traité
Lot placebo
*
**
**
Saturation (%) de l’hb
* Différence significative (p = 0,005)* * Différence significative (p = 0,003)
Evolution du taux de saturation de l’hémoglobine en oxygène (plaine vs altitude)
Mont-Blanc 2004 : Synthèse des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèse des résultats
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 30/38 30/38
1/ Fonction cardiaque1/ Fonction cardiaque
2/ Oxygénation cellulaire2/ Oxygénation cellulaire
3/ Stress oxydatif cellulaire3/ Stress oxydatif cellulaire
Mont-Blanc 2004 : Synthèses des résultatsMont-Blanc 2004 : Synthèses des résultats
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 31/38 31/38
43,2
38,6
43,444,6
28,5
43,544,9
44,1
40,9
43,9
38,9
44,1
20
25
30
35
40
45
50
Repos Post-effort 24 heures Repos Post-effort 24 heures
Evolution des teneurs en vitamine E plasmatiqueEpreuves niveau 0 et niveau 3500
Placebo
PropentofyllineVitamine E (mol/l)
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 32/38 32/38
0,79
0,62
0,78
0,53
0,770,790,78
0,69
0,76
0,82
0,7
0,79
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Repos Post-effort 24 heures Repos Post-effort 24 heures
Evolution du TPAO (Total Plasma Anti-Oxidant)Epreuves niveau 0 et niveau 3500
Placebo
Propentofylline
TPAO(mmol/l)
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 33/38 33/38
Bases physiologiques Bases physiologiques de l’effort chez le chiende l’effort chez le chien
Énergétique de l’effort Énergétique de l’effort
Adaptation cardio-respiratoires Adaptation cardio-respiratoires
Conséquences du stress Conséquences du stress
Causes de la fatigue physique Causes de la fatigue physique
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 34/38 34/38
Conséquences du stressConséquences du stressMétaboliquesMétaboliques
• • Accumulation de lactatesAccumulation de lactates• • Fragilisation des globules rougesFragilisation des globules rouges
PhysiologiquesPhysiologiques• • Moindre récupérationMoindre récupération• • Transit digestif modifiéTransit digestif modifié
Stress oxydatif cellulaireStress oxydatif cellulaire• • Nocivité des radicaux libresNocivité des radicaux libres• • Conséquences nombreusesConséquences nombreuses
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 35/38 35/38
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 36/38 36/38
Bases physiologiques Bases physiologiques de l’effort chez le chiende l’effort chez le chien
Énergétique de l’effort Énergétique de l’effort
Adaptation cardio-respiratoires Adaptation cardio-respiratoires
Conséquences du stress Conséquences du stress
Causes de la fatigue physique Causes de la fatigue physique
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 37/38 37/38
Causes de la fatigue physiqueCauses de la fatigue physique
•• Carence en source énergétique spécifiqueCarence en source énergétique spécifique(ATP, Glycogène)(ATP, Glycogène)
•• Accumulation de déchetsAccumulation de déchets(lactates, ions hydrogènes)(lactates, ions hydrogènes)
•• Déshydratation extracellulaireDéshydratation extracellulaire
•• Fatigue mentaleFatigue mentale(neuromédiateurs)(neuromédiateurs)
Préformation cynotechnique – Module CPréformation cynotechnique – Module C MAJ 01/02/08 MAJ 01/02/08 38/38 38/38